柳林泉岩溶水开发利用现状及治理建议

刘海娟

（吕梁市水资源管理委员会办公室，山西 吕梁市 033000）

1 概况

1.1 区域地貌

柳林泉是吕梁市最大的岩溶泉，位于山川河下游柳林县城以东2 km处寨东至上青龙一带，有大小泉眼百余个，单泉流量最大者100～300 L/s，小至线流。泉源出露面积约2 km2，出露高程794～803 m。根据泉域内5个自然村和水质、水温情况划分为5个泉组，北岸有寨东、杨家港、刘家圪垯泉组，南岸有龙门会和上青龙泉组。柳林泉域总面积6 274 km2，行政分区包括离石区、方山县全部、中阳县、柳林县大部分、临县东部和南部、兴县南部、陕西省吴堡县横沟一带。

1.2 区域气象、水文

泉域内属显著的暖温带季风型大陆性半干旱气候，季风环境交替明显，四季分明，春季干旱多风，夏季炎热，秋季雨水集中，冬季寒冷干燥。区内多年平均降水量为502.8 mm，平均蒸发量为1 185.9 mm。平均气温9.2℃，冻结厚度约1 m，无霜期150～200 d。

区域内属黄河水系，主要有北川河、东川河、南川河，三河于离石区交口镇汇集，称三川河，全长168 km，流域面积4 161 km2，一般常年流水，上游冬季结冰，下游至寨东以下因柳林泉流入不结冰，并有大量的蒸气，故有“四十里抖气河”之称。

1.3 区域地质

柳林泉岩溶水系统的形成和展布总体受区域构造单元控制，岩层均向西倾斜，主要含水层为寒武、奥陶系碳酸盐岩，区内大气降水通过上游沟谷裸露区碳酸盐岩裂隙渗入补给，在河道内有6个碳酸盐岩渗露带，河水渗露补给，以及其侧向和覆盖层间间接入渗补给，形成岩溶地下水。岩溶地下水沿着岩溶裂隙由北、东、南三个方向向柳林县寨东至上青龙一带三川河河谷汇集。在柳林县薛家湾一带受巨厚的石炭、二叠系地层阻挡，溢流成泉。

柳林泉域内碳酸盐岩分布面积5 023 km2，其中裸露面积1 198 km2，碳酸盐岩上覆新生界松散层面积913 km2，埋藏面积 2 912 km2，另有 1 251 km2的变质岩汇流面积。泉水多年平均天然径流量10 668万m3。

2 柳林泉在当地经济社会中的作用

柳林泉域地处吕梁市中西部离柳煤电能源区，有煤、铁、铝等矿产资源，尤其是煤炭资源量大质优，有大小煤矿200多座，电厂1座，其他小电厂及各类厂矿分布。柳林泉域主要涉及5个县（区），离石区、方山县全部、中阳县、柳林县大部分、临县西部是重要的工业能源基地，约59万人。离石区是吕梁市政府所在地，为吕梁市政治、经济和文化中心。区域内交通方便，有孝柳铁路、307国道和青银高速公路由东向西通过，209国道贯通南北。泉域内较为丰富的岩溶水资源对工农业和城市生活用水有着极其重要的作用。

柳林泉是吕梁中部板块的宝贵水源，近年来，工业化和城镇化飞速发展，开采柳林泉岩溶水正处在高峰期，当地地表水工程受降水时间和地形条件制约，工程建设周期长、投资大，因而在近一二十年内，对柳林泉水的开发利用将起着举足轻重的作用。

柳林泉域内碳酸盐岩裸露区没有地表清水径流，水资源缺乏；碳酸盐岩覆盖区和埋藏区因降水量的减少使无效降水增多，以及采矿对小泉小水的影响，可取水源日益减少，地表径流大部分以洪水排走，在变质岩区，含水层以下为古老的变质岩，基本不含水，水井越凿越深，因而柳林泉岩溶水成了当地宝贵的可取水源。柳林泉域内，凿井取用柳林泉岩溶地下水的凿井成本低、扬程小、出水量大、水质好、水位变化小、水量水质稳定可靠，是城乡生活和工业生产项目的首选取水水源，2009年有取水井166眼，取水量3 086万m3。特别是吕梁市区、柳林城区25万人城镇生活用水全部取用该泉水。

3 柳林泉开发利用情况

柳林泉岩溶水的开发利用主要集中在柳林、中阳、离石、方山、临县五县（区），取水方式为深井开采、提水。其中上游为深井取水，下游和泉源区以深井取水为主，结合提、引水工程。用水分为工业用水、农业用水和生活用水。根据2009年用水统计，总取水量3 086.1万m3，其中工业用水1 742.7万m3，占总取水量的57.5%；城市生活用水1 111.7万m3，占总取水量的36%；农业用水231.7万m3，占总取水量的7.5%。

4 柳林泉面临的问题

4.1 流量减小

2009年柳林泉实测径流量为1.06 m3/s，虽比2005—2007年有所增加，但比2008年减少8.5%。根据柳林泉历年资料（1990—2009年平均实测流量1.76 m3/s）来看，随着人工开采和降水量的变化，泉水实测流量呈衰减趋势。除降水减少和无效降水增多的因素外，在柳林泉域凿井取水、勘探孔水量自溢地表、采矿排水是泉水减少的主要原因。区内采矿排水700万m3，采煤排水是伴随煤矿开采过程而产生的，随着产量的大小而变化。煤矿在800 m高程以下采矿影响更为明显，可能释放泉水主含水层地下水；在陕西吴堡横沟一带的勘探孔终年无效自流水量近550万m3，也在直接自流该泉岩溶水。

4.2 水质污染

三川河通过6个灰岩渗漏段入渗补给柳林泉，占泉水总补给量的1/4，这6个河道渗漏段的河水已受生活污水和工业污水污染，污水渗入柳林泉，1995年以前的化验没有检出有害元素，1995年以后虽没有超标，但检出有氯化物和氨氮含量增加，其他砷、汞、六价铬等有害元素在泉源区从1996—1997年开始均有发现。据2009年对泉域内所取的17个水质综合评价：水质优良的4处，占23.5%，水质良好的3处，占17.6%，水质较差的8处，占47.1%，水质极差的2处，占11.8%。大部分达到Ⅲ类水标准，只有刘家圪垯泉组与杨家港泉组矿化度、总硬度与地下水质量标准Ⅴ类水标准相比超标，水质较差。如果泉水得不到及时有效的治理，水中有害物质的含量越来越高，当地城乡居民的将不能作为生活饮用水。

5 建议

第一，保护水量，对自流勘探孔要予以特别关注，尽快采取行政干预强制性封闭止水，严禁在800 m以下凿井和布置勘探孔。对采煤矿坑要科学筛选审批，切实避免采煤大量的排水，同时在碳酸盐岩山区布设一批入渗补给柳林泉的库坝，以增加柳林泉的入渗补给量。

第二，防止水质污染。要对河道渗漏所汇集的来水采取追源减排和废污水处理措施，并在河道渗漏段建筑6段引排污水管道，防止废污水渗入柳林泉。

第三，加强泉水流量调查与水质监测。从1966—1987年，基本上是十年调查一次，而1987—2008年，时隔20余年再调查，中间相隔时间太长，造成泉水资料应用困难。建议今后每年调查一次，以积累大量、全面、准确的泉水资料，为水资源的开发利用与保护提供第一手资料。

第四，加强保护。可考虑通过地方人大出台相关法规文件并由政府出资加强泉水出露点保护，根据泉水出露点的具体情况修建标志性建筑物，划定保护区，使之既能美化环境又能保护水源。

第五，泉水水质良好，是十分珍贵的水资源。建议在泉水开发利用的同时加大保护力度，做到开源节流，提高水资源利用率；优化配置水资源，实现水资源的可持续利用；依法治水，强化水资源管理，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。