柳林泉巖溶水開發(fā)利用現(xiàn)狀及治理建議

劉海娟

（呂梁市水資源管理委員會(huì)辦公室，山西 呂梁市 033000）

1 概況

1.1 區(qū)域地貌

柳林泉是呂梁市最大的巖溶泉，位于山川河下游柳林縣城以東2 km處寨東至上青龍一帶，有大小泉眼百余個(gè)，單泉流量最大者100～300 L/s，小至線流。泉源出露面積約2 km2，出露高程794～803 m。根據(jù)泉域內(nèi)5個(gè)自然村和水質(zhì)、水溫情況劃分為5個(gè)泉組，北岸有寨東、楊家港、劉家圪垯泉組，南岸有龍門會(huì)和上青龍泉組。柳林泉域總面積6 274 km2，行政分區(qū)包括離石區(qū)、方山縣全部、中陽縣、柳林縣大部分、臨縣東部和南部、興縣南部、陜西省吳堡縣橫溝一帶。

1.2 區(qū)域氣象、水文

泉域內(nèi)屬顯著的暖溫帶季風(fēng)型大陸性半干旱氣候，季風(fēng)環(huán)境交替明顯，四季分明，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱，秋季雨水集中，冬季寒冷干燥。區(qū)內(nèi)多年平均降水量為502.8 mm，平均蒸發(fā)量為1 185.9 mm。平均氣溫9.2℃，凍結(jié)厚度約1 m，無霜期150～200 d。

區(qū)域內(nèi)屬黃河水系，主要有北川河、東川河、南川河，三河于離石區(qū)交口鎮(zhèn)匯集，稱三川河，全長168 km，流域面積4 161 km2，一般常年流水，上游冬季結(jié)冰，下游至寨東以下因柳林泉流入不結(jié)冰，并有大量的蒸氣，故有“四十里抖氣河”之稱。

1.3 區(qū)域地質(zhì)

柳林泉巖溶水系統(tǒng)的形成和展布總體受區(qū)域構(gòu)造單元控制，巖層均向西傾斜，主要含水層為寒武、奧陶系碳酸鹽巖，區(qū)內(nèi)大氣降水通過上游溝谷裸露區(qū)碳酸鹽巖裂隙滲入補(bǔ)給，在河道內(nèi)有6個(gè)碳酸鹽巖滲露帶，河水滲露補(bǔ)給，以及其側(cè)向和覆蓋層間間接入滲補(bǔ)給，形成巖溶地下水。巖溶地下水沿著巖溶裂隙由北、東、南三個(gè)方向向柳林縣寨東至上青龍一帶三川河河谷匯集。在柳林縣薛家灣一帶受巨厚的石炭、二疊系地層阻擋，溢流成泉。

柳林泉域內(nèi)碳酸鹽巖分布面積5 023 km2，其中裸露面積1 198 km2，碳酸鹽巖上覆新生界松散層面積913 km2，埋藏面積 2 912 km2，另有 1 251 km2的變質(zhì)巖匯流面積。泉水多年平均天然徑流量10 668萬m3。

2 柳林泉在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)中的作用

柳林泉域地處呂梁市中西部離柳煤電能源區(qū)，有煤、鐵、鋁等礦產(chǎn)資源，尤其是煤炭資源量大質(zhì)優(yōu)，有大小煤礦200多座，電廠1座，其他小電廠及各類廠礦分布。柳林泉域主要涉及5個(gè)縣（區(qū)），離石區(qū)、方山縣全部、中陽縣、柳林縣大部分、臨縣西部是重要的工業(yè)能源基地，約59萬人。離石區(qū)是呂梁市政府所在地，為呂梁市政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心。區(qū)域內(nèi)交通方便，有孝柳鐵路、307國道和青銀高速公路由東向西通過，209國道貫通南北。泉域內(nèi)較為豐富的巖溶水資源對(duì)工農(nóng)業(yè)和城市生活用水有著極其重要的作用。

柳林泉是呂梁中部板塊的寶貴水源，近年來，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化飛速發(fā)展，開采柳林泉巖溶水正處在高峰期，當(dāng)?shù)氐乇硭こ淌芙邓畷r(shí)間和地形條件制約，工程建設(shè)周期長、投資大，因而在近一二十年內(nèi)，對(duì)柳林泉水的開發(fā)利用將起著舉足輕重的作用。

柳林泉域內(nèi)碳酸鹽巖裸露區(qū)沒有地表清水徑流，水資源缺乏；碳酸鹽巖覆蓋區(qū)和埋藏區(qū)因降水量的減少使無效降水增多，以及采礦對(duì)小泉小水的影響，可取水源日益減少，地表徑流大部分以洪水排走，在變質(zhì)巖區(qū)，含水層以下為古老的變質(zhì)巖，基本不含水，水井越鑿越深，因而柳林泉巖溶水成了當(dāng)?shù)貙氋F的可取水源。柳林泉域內(nèi)，鑿井取用柳林泉巖溶地下水的鑿井成本低、揚(yáng)程小、出水量大、水質(zhì)好、水位變化小、水量水質(zhì)穩(wěn)定可靠，是城鄉(xiāng)生活和工業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目的首選取水水源，2009年有取水井166眼，取水量3 086萬m3。特別是呂梁市區(qū)、柳林城區(qū)25萬人城鎮(zhèn)生活用水全部取用該泉水。

3 柳林泉開發(fā)利用情況

柳林泉巖溶水的開發(fā)利用主要集中在柳林、中陽、離石、方山、臨縣五縣（區(qū)），取水方式為深井開采、提水。其中上游為深井取水，下游和泉源區(qū)以深井取水為主，結(jié)合提、引水工程。用水分為工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和生活用水。根據(jù)2009年用水統(tǒng)計(jì)，總?cè)∷? 086.1萬m3，其中工業(yè)用水1 742.7萬m3，占總?cè)∷康?7.5%；城市生活用水1 111.7萬m3，占總?cè)∷康?6%；農(nóng)業(yè)用水231.7萬m3，占總?cè)∷康?.5%。

4 柳林泉面臨的問題

4.1 流量減小

2009年柳林泉實(shí)測徑流量為1.06 m3/s，雖比2005—2007年有所增加，但比2008年減少8.5%。根據(jù)柳林泉?dú)v年資料（1990—2009年平均實(shí)測流量1.76 m3/s）來看，隨著人工開采和降水量的變化，泉水實(shí)測流量呈衰減趨勢。除降水減少和無效降水增多的因素外，在柳林泉域鑿井取水、勘探孔水量自溢地表、采礦排水是泉水減少的主要原因。區(qū)內(nèi)采礦排水700萬m3，采煤排水是伴隨煤礦開采過程而產(chǎn)生的，隨著產(chǎn)量的大小而變化。煤礦在800 m高程以下采礦影響更為明顯，可能釋放泉水主含水層地下水；在陜西吳堡橫溝一帶的勘探孔終年無效自流水量近550萬m3，也在直接自流該泉巖溶水。

4.2 水質(zhì)污染

三川河通過6個(gè)灰?guī)r滲漏段入滲補(bǔ)給柳林泉，占泉水總補(bǔ)給量的1/4，這6個(gè)河道滲漏段的河水已受生活污水和工業(yè)污水污染，污水滲入柳林泉，1995年以前的化驗(yàn)沒有檢出有害元素，1995年以后雖沒有超標(biāo)，但檢出有氯化物和氨氮含量增加，其他砷、汞、六價(jià)鉻等有害元素在泉源區(qū)從1996—1997年開始均有發(fā)現(xiàn)。據(jù)2009年對(duì)泉域內(nèi)所取的17個(gè)水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)：水質(zhì)優(yōu)良的4處，占23.5%，水質(zhì)良好的3處，占17.6%，水質(zhì)較差的8處，占47.1%，水質(zhì)極差的2處，占11.8%。大部分達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，只有劉家圪垯泉組與楊家港泉組礦化度、總硬度與地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)相比超標(biāo)，水質(zhì)較差。如果泉水得不到及時(shí)有效的治理，水中有害物質(zhì)的含量越來越高，當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)居民的將不能作為生活飲用水。

5 建議

第一，保護(hù)水量，對(duì)自流勘探孔要予以特別關(guān)注，盡快采取行政干預(yù)強(qiáng)制性封閉止水，嚴(yán)禁在800 m以下鑿井和布置勘探孔。對(duì)采煤礦坑要科學(xué)篩選審批，切實(shí)避免采煤大量的排水，同時(shí)在碳酸鹽巖山區(qū)布設(shè)一批入滲補(bǔ)給柳林泉的庫壩，以增加柳林泉的入滲補(bǔ)給量。

第二，防止水質(zhì)污染。要對(duì)河道滲漏所匯集的來水采取追源減排和廢污水處理措施，并在河道滲漏段建筑6段引排污水管道，防止廢污水滲入柳林泉。

第三，加強(qiáng)泉水流量調(diào)查與水質(zhì)監(jiān)測。從1966—1987年，基本上是十年調(diào)查一次，而1987—2008年，時(shí)隔20余年再調(diào)查，中間相隔時(shí)間太長，造成泉水資料應(yīng)用困難。建議今后每年調(diào)查一次，以積累大量、全面、準(zhǔn)確的泉水資料，為水資源的開發(fā)利用與保護(hù)提供第一手資料。

第四，加強(qiáng)保護(hù)?？煽紤]通過地方人大出臺(tái)相關(guān)法規(guī)文件并由政府出資加強(qiáng)泉水出露點(diǎn)保護(hù)，根據(jù)泉水出露點(diǎn)的具體情況修建標(biāo)志性建筑物，劃定保護(hù)區(qū)，使之既能美化環(huán)境又能保護(hù)水源。

第五，泉水水質(zhì)良好，是十分珍貴的水資源。建議在泉水開發(fā)利用的同時(shí)加大保護(hù)力度，做到開源節(jié)流，提高水資源利用率；優(yōu)化配置水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用；依法治水，強(qiáng)化水資源管理，以水資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。