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阳泉市娘子关水源地保护综述王文娟【摘要】简述了娘子关水源地保护概况,分析了娘子关水源地保护的实施情况,针对实施中存在的主要问题提出了合理化建议.通过水源地保护,可产生良好的社会和经济效益.【期刊名称】《山西水利》【年(卷),期】2017(033)007【总页数】2页(P10-11)【关键词】水源地;保护;娘子关;阳泉市【作者】王文娟【作者单位】阳泉市娘子关泉域管理处,山西阳泉 045000【正文语种】中文【中图分类】S2731.1 娘子关水源地概况娘子关水源地位于平定县娘子关镇附近，桃河、温河及绵河（两河汇合称绵河）长约7km的河谷地带，为娘子关泉水排泄区，由11个主要大泉组成，年平均流量11.79m3/s。
娘子关泉是我国北方地区最大的岩溶泉，泉域面积7217km2。
在泉口建有阳泉和平定两大提水工程，总提水能力5.02m3/s，年取水量0.65亿万m3，是市区、平定和郊区80万人民的生活饮用水源和工矿企业用水水源，被人们称为阳泉市的“母亲泉”。
但是，娘子关泉却面临着一系列的问题：一是泉水水质已受到污染；二是泉水流量衰减明显；三是泉水出露区及其周边水环境和生态环境极差。
尤其是在娘子关水源地范围及其周边分布有8个村庄1.5万多居民，还有不少污染企业，对泉水水源构成了直接威胁，个别泉水水质中的大肠菌类指标严重超标。
为此，娘子关泉水水源的保护已到了刻不容缓的地步。
1.2 水源地保护工程建设内容娘子关水源地保护区面积约50km2，包括娘子关镇的娘子关、河滩、城西、坡底、河北、东塔堰、西塔堰、程家共8个村庄。
娘子关水源地保护工程主要分为污水处理厂、垃圾填埋场、五龙泉水源保护示范苑、环境卫生整治，污染企业治理、水保治理与河道生态修复共6项工程，估算总投资2.6亿元，总工期5年。
工程于2007年开始启动，2008年开始实施，建设目标为“一年起步、三年明显见效、五年全部完成”。
1.3 资金来源情况水源地保护工程资金来源主要是市、县财政预算资金和部门向上争取的资金，2008年—2012年共到位资金12700万元，其中市政府每年列入市财政预算1000万元用于娘子关水源地保护工程建设，平定县政府每年由县财政预算600万元以上用于水源地保护工程建设，市发改委、水利、环保、住建等部门向上争取资金共5884万元。
第36卷 第5期 中 国 岩 溶V o l .36 N o .5 2017年10月 CA R S O L O G I C A S I N I C A 췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍O c t .2017梁永平,赵春红,唐春雷,等.山西娘子关泉水及污染成因再分析[J ].中国岩溶,2017,36(5):633-640.D O I :10.11932/k a r s t 20170505山西娘子关泉水及污染成因再分析梁永平,赵春红,唐春雷,申豪勇,王志恒,郭芳芳(中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部㊁广西岩溶动力学重点实验室,广西桂林541004)摘 要:山西娘子关泉水是我国北方最大的岩溶泉水之一,也是世界著名大泉,上世纪80年代前多年平均天然流量12.6m 3/s㊂文章利用1ʒ5万娘子关泉域岩溶水文地质环境地质调查项目勘探调查成果,对以下2个问题开展再分析:(1)娘子关泉水的成因,勘探等资料表明绵河南岸五龙泉㊁苇泽关等泉组主要接收下部中㊁上寒武统含水岩组岩溶水的补给,而非前人研究来源于上部中奥陶至下奥陶含水岩组补给;(2)结合水文地质条件,采用同位素等方法分析,认为部分地区煤矿老窑水的出流是导致娘子关泉水近年来加速污染的主要原因㊂关键词:岩溶水;泉水成因;污染成因;娘子关中图分类号:X 523 文献标识码:A 文章编号:1001-4810(2017)05-0633-081 娘子关泉域岩溶水文地质条件概述娘子关泉位于山西省平定县娘子关镇附近,出露于桃河与温河汇集地段㊂由11个主要泉组组成(图1),分布自程家至苇泽关约7k m 长的河漫滩及阶地上,出露高程360~392m ㊂泉群多年(1956-2003年)平均流量10.4m 3/s,是我国北方最大的岩溶泉之一㊂1984年前泉水流量年际不稳定系数为1.5,属稳定型泉水㊂泉水水化学类型一般为S O 4㊃H C O 3-C a ㊃M g 或S O 4㊃H C O 3-Ca 型水,溶解性总固体600~700m g /L ,总硬度450~480m g/L ,水温19.2ħ㊂娘子关泉水汇水面积7436k m 2[1],其岩溶含水岩组为早古生代寒武-奥陶系碳酸盐岩(图2)㊂泉域位于沁水向斜东北翼翘起端,地层从东向西㊁从北向南由老到新出露并以3ʎ~10ʎ倾角由北东向南西倾斜,泉域东侧华北平原控制了泉域岩溶水排泄基准,地表水和岩溶地下水总体由西向东径流㊂泉域内从北向南发育河流主要有温河㊁桃河㊁南川河㊁松溪河㊁清漳河东源和清漳河西源,各河流西部上游区均为石炭-二叠及三叠系碎屑岩,东部下游区均系早古生代碳酸盐岩㊂泉域岩溶地下水主要接收碳酸盐岩裸露或覆盖图1 娘子关泉群出露位置分布图F i g .1 M a p s h o w i n g o u t c r o p s o fN i a n g z i g u a n s p r i n gs 区的降水入渗补给㊁各条河流在西部碎屑岩区形成产流(包括矿坑排水和城市生活排水)到下游碳酸盐岩基金项目:中国地质调查局地质调查项目(12120114019101);国家自然科学基金项目(41672253)第一作者简介:梁永平(1962-),男,研究员,从事北方岩溶地下水调查与研究工作㊂E -m a i l :l y p0261@k a r s t .a c .c n ㊂收稿日期:2017-04-10区的渗漏补给,各条河流上游河谷冲洪积层孔隙水向下游进入碳酸盐岩河段后潜流下渗补给,此外还有建于碳酸盐岩区的水库渗漏补给㊂接收补给岩溶地下水从西㊁南二个方向向中部阳泉市一带汇流,最终向娘子关方向排泄㊂娘子关泉水及泉口向下游的地下潜流是泉域岩溶水主要天然排泄形式,自上世纪60年代起,泉域打井开采也逐步成为岩溶水的重要排泄形式㊂总体上天然条件下娘子关泉域岩溶水基本接收泉域内大气降水㊁地表水以及其它类型各种地下水补给,以娘子关泉水排泄,是一个自产自流的 单斜逆置型 系统[2]㊂泉域岩溶水评价结果,天然补给资源量为36189万m3㊃a-1(11.475m3㊃s-1),其中面上大气降水的入渗量为29431.35m3㊃a-1(9.33m3㊃s-1),占总资源量的81.3%;河流渗漏补给量为6340.5万m3㊃a-1(2.08m3㊃s-1),占总资源量的17.5%㊂2娘子关泉水成因再讨论2.1前人对娘子关泉水成因的解释对娘子关泉水出露条件的科学论述,形成于20世纪80年代初,由山西省地矿局及原地矿部水文所等完成的‘山西省娘子关泉域岩溶水资源评价及其开发利用科研报告“[3]和阳泉幅1ʒ20万区域水文地质调查报告,描述为 娘子关泉是在隔水底板O1地层翘起和断层(苇泽关断层)阻水的条件下,受河流侵蚀切割形成的河岸性溢流泉 ㊂其基本的认识主要源于下列依据:图2娘子关泉域岩溶水文地质略图F i g.2 S i m p l i f i e dm a p s h o w i n g k a r s t h y d r o g e o l o g y o fN i a n g z i g u a n s p r i n g a r e a436中国岩溶2017年娘子关泉水排泄区施工9个岩溶水文地质勘探孔,均揭露到下奥陶统,补给进入中上寒武统,除了地三峪孔外,其他孔的涌水量普遍偏小(表1),结合岩性为白云岩和燧石条带(或团块)白云岩以及太行山区区域性资料(不少泉水均遇下奥陶二排泄,如太原的悬泉寺泉㊁长治辛安泉80%以上在下奥陶统上覆地层排泄㊁晋城东丹河白洋泉㊁阳城沿河泉等),认为下奥陶统为区域性隔水层,娘子关泉群11个泉组除了石桥泉外,均出露于下奥陶统或上覆松散层,下奥陶统发育深度仅限于上部白云岩与白云质灰岩的河床下40m 范围内;娘子关泉水主要接收上覆中奥陶统岩溶水,到娘子关一带进入下奥陶统顶部以浅循环方式进行排泄㊂表1 前人在娘子关泉水排泄区施工的岩溶水文地质勘探孔资料汇总表T a b l e 1 D a t a o f k a r s t h y d r o g e o l o g i c a l e x p l o r a t i o nh o l e s c o n s t r u c t e db yp r e v i o u sw o r k i n t h e s p r i n g d r a i n a ge a r e a 序号钻孔位置孔深/m揭露层位代号含水层位单位涌水量/m 3㊃(d ㊃m )-11平定下董寨150.88O 2x ~O 1O 2x +O 1490.32平定地三峪100.0O 2x ~O 1O 11318.53平定程家车站220.00Q 4~O 1~ɪ3ɪ353.34平定西武庄村东211.71Q 4~O 1~ɪ3O 1+ɪ3229.35平定岩会下盘石150.22Q 4~O 2x ~O 1O 2x +O 119.76平定娘子关车站434.79O 1~ɪ3~ɪ2O 1ɪ3ɪ231.016.32.07平定苇泽关97.12O 1~ɪ3O 156.48井陉地都村西121.45O 2x ~O 1O 2x +O 172.59井陉地都村中120.51Q 4~O 2x ~O 1O 2x +O 12142.2 存在的疑点这种认识作为主流沿用至今,期间刘再华[4]根据水化学以及硫同位素聚类分析资料,提出了质疑,并认为娘子关泉群水源有2种不同的来源,但其解释仅停留于平面不同方向的补给,地质依据不甚充分,并未引起学界重视㊂在开展 山西娘子关泉域岩溶水文地质环境地质调查 项目(2014-2015年)期间,对前人资料整理分析时,发现前人对娘子关泉水的成因解释存在诸多疑点:(1)1975年山西电力设计院对五龙泉水开展的抽水试验表明,Q-S 线呈线性关系[2],反映出承压水的特征(图3)㊂同时,对五龙泉经开挖证实,泉水是从N 20ʎE 方向延伸的胡芦状裂隙式溶洞中涌出并与石板磨泉沟通㊂此外调查结果表明:苇泽关泉从近东西向的张扭性断裂中涌出;水帘洞泉从N 20ʎE 的张扭性断裂带中涌出,泉水干后曾有人进入溶洞内200m ,铁路隧洞从水帘洞泉附近穿过,但干涸无水,具有极不均一的脉状水特性㊂(2)不同泉组间水化学含量相差较大,其中处于下游的五龙泉㊁集泉站(滚泉㊁河北泉㊁禁泉㊁桥墩泉)㊁水帘洞泉水化学含量明显与城西泉不同[4]㊂(3)城西泉与五龙泉㊁集泉站岩溶水的同位素的图3 五龙泉抽水试验Q -S 关系线[2]F i g .3 Q-S r e l a t i o n l i n e o f p u m p i n g t e s t i n W u l o n g s p r i n g(a c c o r d i n g to t h e l i t e r a t u r e [2])分析表明,它们的补给来源存在较大的差别(表2),城西泉氘含量低㊁氚值大,代表了近源低海拔的补给特征,特别是δ34S 值不足其它2组泉值的一半,表明其中更多含有来自遭受煤矿排水污染的地表河水的补给;五龙泉和集泉站水的同位素值接近,而与城西泉相差较大,代表了一种深循环㊁远距离㊁补给高程较高与地表水交换弱的补给源的特征㊂536 第36卷 第5期 梁永平等:山西娘子关泉水及污染成因再分析表2娘子关地表泉组同位素分析结果T a b l e2I s o t o p i c a n a l y s i s r e s u l t s o fN i a n g z i g u a n s p r i n g s泉水名称泉水出露标高/m2014年2013年2003年δ18O/ɢδ34S/ɢδ34S/ɢδ18O/ɢ氚/T U城西泉379.95-9.18.318.1-9.137.47五龙泉369.258-9.617.2618.9-9.574.63集泉站367.85-9.718.5418.6-9.712.86注:集泉站标高按滚泉㊁河北泉㊁禁泉㊁桥墩泉标高均值㊂2.3勘探结果带着以上这些疑问,2014年我们首先在排泄区施工一勘探孔(Z K3,距离五龙泉约200m),孔深383 m,分别揭露Q4松散层6.5m㊁下奥陶统127.35m,中㊁上寒武统249.15m㊂对下奥陶和上寒武统间进行了止水处理,结果显示:下(中㊁上寒武统)层水头高出上(下奥陶统)层5.46~5.51m,呈自流状态;抽(放)水试验的结果,下层单位涌水量1211.36m3/ (d㊃m)(s=1.95m),上层的单位涌水量为55.2 m3/(d㊃m)(s=11.36m);下层水放水试验的Q-s 曲线呈直线,具有承压水特征;水化学分析资料各组分与五龙泉基本一致,表明该孔岩溶水以及排泄区下游的五龙泉㊁苇泽关泉㊁集泉站泉来自于深部中上寒武统含水岩组㊂但由于娘子关泉域内寒武系主要出露于泉域东南和北西边缘补给区,面积非常有限,根据钻孔揭露,单位涌水量一般小于30m3/(d㊃m);泉域径流-汇流区地下水主要赋存于中奥陶统上含水层中,寒武系下含水层由于埋深大(一般在千米以下),揭露的钻孔极少,与上含水层间又存在下奥陶统区域性相对隔水层,而且除巨城地堑外,没有大的破坏性断裂构造,分析认为寒武系下含水层在泉域径流汇流区属于水量贫水区,与娘子关泉群下游主要泉组排泄量不相匹配,其水源应通过一定途径接收上部中奥陶统含水岩组的补给㊂为查找其补给转换带,2015年我们在上游巨城地堑内又施工一眼岩溶水勘探孔(Z K5),该孔孔深559m,揭露层位除上部3m松散层外,均为中奥陶统(进入下马家沟组183.3m),水位埋深287.45m,抽水试验结果,单位涌水量1171 m3/(d㊃m)(s=0.87m)㊂巨城地堑在地形上呈现近南北走向的长条形槽谷,延伸约26k m,由两个走向北北西向的背斜㊁中间向斜及向斜两侧的两条断层所组成,它在泉域汇流-排泄区横切岩溶地下水流向(图2),具有良好的地下水赋存条件,前人在地堑内的桃河河谷内施工的2个钻孔(会理村和移穰村),单位涌水量分别为1728m/d㊃m和200.7m/d㊃m,本勘探孔揭露的结果表明巨城地堑内储存有丰富岩溶水㊂2.4勘探结果解释根据绘制的地质剖面(图4)对娘子关主要泉组的成因从水文地质条件方面做出如下解释:(1)娘子关泉群不同泉组的补给分别来自中奥陶统上含水岩组和中上寒武统下含水岩组,其中绵河南岸五龙泉㊁石板磨泉㊁水帘洞泉㊁苇泽关泉其补给主要来源于寒武系下含水岩组;下奥陶统相对隔水层隔水性遭到构造裂隙和岩溶侵蚀的破坏,在排泄区具有导水作用;(2)苇泽关断层使得中㊁上寒武统含水层与下奥陶统弱隔水层在东西方向平面上对接(图4),岩溶地下水向东径流受阻,被迫向上越过下奥陶统排泄;(3)在排泄区中㊁上寒武统的含水层岩溶水在上游通过巨城地堑获得了中奥陶统岩溶水的转换补给㊂(4)下奥陶统具有区域上隔水㊁局部导水的水文地质特性,从更大范围看,晋城三姑泉域岩溶水主要接收中奥陶统裸露区入渗补给,但通过丹河小山字形断裂构造后,地下水向下进入寒武系下含水岩组,其主排泄泉三姑泉出流于中寒武统张夏组中;太原晋祠泉域岩溶地下水在冶元以北主要储存于寒武系下含水岩组中,向南部通过盘道等北东向断层转换进入中奥陶统上含水岩组中[5]㊂3娘子关泉水污染成因分析3.1娘子关泉域水化学动态与污染发展趋势图5是1986年-2015年娘子关泉水(由五龙泉㊁城西泉㊁集泉站和程家孔平均)年均值水化学主要组分含量动态曲线,所列4种组分的含量与时间均表636中国岩溶2017年现为线性相关系数都达到0.8以上的正相关关系,特别在2011年到2013年间T D S ㊁H B ㊁和S O 42-3项组分增值均在100m g/L 以上,是一个大跨度的趋势线过程,预示这一种环境事件的出现㊂同时,对2003年㊁2013年和2014年泉域(阳泉市部分)汇流排泄区岩溶水污染程度评价结果,10年来的严重污染区和重度污染区面积大幅度扩大(表3),其中尤其以T D S ㊁H B ㊁S O 42-㊁M n 2+的超标尤为突出㊂图4 娘子关泉域阳泉-娘子关岩溶水文地质剖面略图F i g .4 K a r s t h y d r o g e o l o g i c p r o f i l e f r o m Y a n g q u a n t oN i a n g z i gu a n 1-地层及代号 2-勘探孔 3-前人勘探孔 4-断层 5-岩溶地下水位 6-岩溶水流向图5 娘子关泉水主要水化学组分含量动态曲线图F i g .5 D y n a m i c c u r v e s o fm a i nh y d r o c h e m i c a l c o m p o n e n t s i nN i a n g z i g u a n s p r i n g娘子关泉域岩溶水和娘子关泉水作为阳泉市的主要供水水源,近年来水质不断恶化的趋势是各界非常关注的问题[6-7],为此我们带着污染成因的问题开展研究,其过程如下:736 第36卷 第5期 梁永平等:山西娘子关泉水及污染成因再分析表3 娘子关泉域(阳泉市范围)岩溶地下水综合污染评价对比T a b l e 3 C o m p a r i s o no f k a r s t g r o u n d w a t e r p o l l u t i o na s s e s s m e n t i n t h eN i a n g z i g u a n s p r i n g a r e a (i nY a n g q u a n c i t y)项目类型2014年2013年2003年面积/k m2比例/%面积/k m2比例/%面积/k m2比例/%重度污染区540.7926.09358.40717.1157629.72严重污染区487.7923.54938.77644.811738.93评价面积2072.5620951938合计49.6361.9238.653.2 研究因子的确定娘子关泉水作为泉域岩溶水最终排泄点,其水化学含量是泉域内岩溶水水化学的综合体现,为此,我们对娘子关泉水水化学含量进行分析,相关分析结果表明,1984年以来泉水的238组泉水硫酸根含量与矿化度㊁总硬度㊁氯离子含量数据间呈现显著的关系,他们的线性相关系数依次是0.95㊁0.85和0.82,表明相互间存在一定的成生联系,为此我们选择S O 42-作为对象进行研究㊂3.3 岩溶地下水中δ34S V -C D T 值的变化与来源估算本区岩溶地下水中的硫主要有2大来源,其一是普遍沉积于中奥陶统中上下马家沟组及峰峰组底部泥灰岩中的石膏直接溶解于岩溶地下水循环中的S O 42-,其二是煤层中硫铁矿在开采后氧化溶于矿坑排水中的S O 42-,由于2种硫的形成环境相差较大,煤系硫存在强烈的微生物分馏作用,它们的δ34S V -C D T 值相差很大,在北方,利用这一点判别硫的来源是一种非常有效的方法[8-12]㊂经过对2种硫源标准值取样分析,其中,中奥陶统石膏标准值取本区6个石膏样品的均值为24.783ɢ;煤系地层中硫的标准值通过硫铁矿还原的单硫测值,为-9.4ɢ[7]㊂在此基础上,我们由内插法计算不同年份水样中来自石膏和煤系硫的比例,结果如表4㊂总体上后期岩溶水的δ34S V-C D T 值均呈现降低,表明来自煤系地层硫的比重增加,因此认为采煤是造成娘子关泉域岩溶水在汇流排泄区主要组分含量持续增加的主要原因㊂同时为了了解影响程度的增长情况,对各样点来自煤系硫的年增减率进行了计算,具体计算公式如下:Q 2003ˑ1+()α11=Q 2014式中:Q 2003㊁Q 2014分别代表2003年和2014年水中煤系硫的比例;α代表煤系硫的年增长率㊂根据计算结果(表4),与11年前的2003年数值比较,无论水中S O 42-的含量增加或减少,地表水和岩溶水中来自煤系硫的比重都有所增加,地表水中以南川河河水的增长率最大,岩溶水中以排泄区的增长速率最大,城西泉为5.25%㊁五龙泉6.14%㊁程家岩溶井为3.34%㊁集泉站泉水为2.07%㊂这与近10年来上游煤层的大规模开采状况吻合㊂虽然这仅是偶测数据,但采煤活动是导致近年来泉域岩溶水水质恶化的主因是毋容置疑的㊂3.4 近年泉水水化学含量快速增长的原因分析从图4中可以看出,在2009-2013年间,娘子关泉水中水化学含量出现了一个快速增长的过程,通过调查发现,2005-2008年在郊区与盂县交界的山底河流域(图2)经历了山西煤矿整合过程,流域内原有28座煤矿,2005年通过煤矿整个为目前7座煤矿,北部所有小煤矿关闭㊂大致到2009年,煤矿 老窑水 蓄满整个地下坑道系统,并在流域隔水底板出露最低处出流地表,很快进入下游碳酸盐岩渗漏区产生大量渗漏㊂为掌握老窑水对泉域岩溶水的影响,2014年6月-2016年5月期间,我们对山底河煤矿 老窑水 的质(逐月)㊁量(逐日)开展了为期2年的监测,其结果如下:平均流量7842.79m 3㊃d-1;平均T D S =4974.54m g㊃L -1㊁最大8946m g ㊃L -1,取自2014年7月21日;平均S O 42-=3570.29m g ㊃L -1,最大6227m g ㊃L -1,取自2014年7月21日;平均H B =2590.13m g ㊃L -1,最大3798m g ㊃L -1,取自2014年9月21日;pH 值=3.56,最低2.67,出现在2015年2月25日;对2014年6月的全分析样品的水质评价结果,有11项超出国家饮用水标准(其中T F e 超2891倍㊁M n 2+超385.3倍㊁C r 6+超16.64倍)㊂836中国岩溶 2017年表4 2003与2013㊁2014年对应样点硫源含量及占比T a b l e 4 S u l f u r s o u r c e c o n t e n t a n d p r o p o r t i o no f c o r r e s p o n d i n g s a m pl e p o i n t s i n2003,2013,a n d2014采样点年份S O 2-4/m g ㊃L -1d δ34S V-C D T/ɢω(石膏)/%ω(煤系)/%煤系硫年增长率/%小河岩溶井2003年230.77.348.8551.152013年3086.546.5153.492014年4275.9844.9955.010.59阳煤五矿岩溶井水2003年231.6615.171.6728.332013年30912.764.6535.352014年286.614.670.2129.790.020矿区简子沟岩溶井水2003年511.4613.867.8732.132013年56010.257.3442.662014年649.39.6855.8244.180.029桃河上游河水2003年491.48.853.2446.762013年11715.744.1755.832014年578.93.9439.0360.972.24温河温池河水2003年817.7-4.115.584.52013年773-6.97.3192.692014年974.4-5.0412.7587.250.30南川河水2003年1084.6510.157.0542.952013年8266.345.9354.072014年578.94.7941.5158.492.61上懂寨岩溶井2003年398-2.420.4879.522013年1434-3.517.2682.742014年1197-2.4120.4579.550.00程家岩溶井2003年/10.859.0940.912013年6794.239.7960.212014年623.54.0339.2960.713.34城西泉2003年22415.472.5527.452013年2008.151.248.82014年185.38.3151.8148.195.25集泉站2003年198.119.985.7214.282013年25418.982.7917.212014年326.918.5481.7418.262.07五龙泉2003年210.621.189.2310.772013年24818.681.9118.092014年31717.2677.9922.016.14经实测,进入下游1.8k m 碳酸盐岩渗漏段漏失率达到61.4%;采用各河流对岩溶水渗漏补给量和相应S O 42-含量,依据物理混入且不考虑调节与储存量对水化学含量的影响,则现状河流渗漏对娘子关泉水的S O 42-含量的贡献值为127.44m g ㊃L -1㊁占到泉水含量的50.21%,其中山底河流域煤矿 老窑水 引起的增值量为18.22m g ㊃L -1㊂此外调查中还发现白羊墅煤矿闭坑后 老窑水 出流现象,阳煤四矿闭坑后 老窑水 未出流,是通过附近同时揭穿石炭㊁奥陶的止水效果失效的废旧井直接下泄进入岩溶含水层㊂936 第36卷 第5期 梁永平等:山西娘子关泉水及污染成因再分析4结论(1)娘子关泉水分别接收中上寒武统下含水岩组和中奥陶统上含水岩组补给,其中绵河下游的五龙泉㊁集泉站泉水㊁苇泽关泉等均由中上寒武统含水岩组补给,巨城地堑是沟通上下含水岩组中水的转换带;太行山区的下奥陶统具有区域上相对隔水局部透水的水文地质特性;(2)采煤等活动是造成娘子关泉域岩溶地下水及娘子关泉水水质含量持续增加的主要原因,而煤矿 老窑水 则是造成近年来娘子关泉水水化学主要组分含量快速增加的直接原因㊂特别是未来随着一批资源枯竭型煤矿的关闭,煤矿 老窑水 的问题将使目前严峻的水环境状况雪上加霜,必需引起足够的重视;(3)巨城地堑以东到娘子关排泄区的中上寒武统含水岩组储存有丰富的岩溶地下水,在开发规划中值得重视;(4)娘子关提水工程地取水以五龙泉和集泉站为取水水源,它们均接收中上寒武统下含水岩组的补给,在开展污染防治时,特别要关注巨城地堑以西桃河㊁温河和南川河岩溶渗漏段对岩溶地下水的污染㊂参考文献[1]中国地质科学院岩溶地质研究所.‘山西娘子关泉域岩溶水文地质环境地质调查“[R].桂林:2016.[2]梁永平,韩行瑞,等.中国北方岩溶地下水环境问题与保护[M].北京:地质出版社,2013.[3]山西省娘子关泉域岩溶水研究领导组.山西省娘子关泉域岩溶水资源评价及其开发利用科研报告[M].北京:地质出版社,1986.[4]刘再华.娘子关泉群水的来源再研究[J].中国岩溶,1989,8(3):200.[5]韩行瑞,李庆松,唐建生,等.山西岩溶大泉研究[R].桂林:中国地质科学院岩溶地质研究所,1988.[6]李义连,王焰新,等.娘子关泉域岩溶地下水S O2-4㊁C a2+㊁M g2+污染分析[J].地质科技情报,1998,17(2):111-114. [7]霍建光,赵春红,梁永平,等.娘子关泉域径流-排泄区岩溶水污染特征及成因分析[J].地质科技情报,2015,34(5):147-152.[8]张之淦.应用硫同位素方法研究天然水中S O2-4离子起源一例.全国同位素地球化学学术讨论会(摘要汇编)[A]//中国矿物岩石地球化学学会同位素专业委员会[C].湖北:宜昌,1986,316-316. [9]龚自珍,李兆林,张之淦,等.山西潞安煤矿区兼及辛安村泉域岩溶水同位素研究[J].地质学报,1994,68(1):71-85. [10]顾慰祖,林曾平,费光灿,等.环境同位素硫在大同南寒武㊁奥陶系地下水资源研究中的应用[J].水科学进展,2000,11(1):14-20.[11]段光武,梁永平.应用34S同位素分析阳泉市岩溶地下水硫酸盐污染[J].西部探矿程,2007,117(1):110-112.[12]张江华,梁永平,王维泰,等.硫同位素技术在北方岩溶水资源调查中的应用实例[J].中国岩溶,2009,28(3):235-241.R e a n a l y s i s o f s p r i n g w a t e r a n d i t s p o l l u t i o n c a u s e s o f t h eN i a n g z i g u a n s p r i n g i nS h a n x iL I A N G Y o n g p i n g,Z H A O C h u n h o n g,T A N GC h u n l e i,S H E N H a o y o n g,WA N GZ h i h e n g,G U OF a n g f a n g(I n s t i t u t e o f K a r s tG e o l o g y,C A G S/K e y L a b o r a t o r y o f K a r s tD y n a m i c s,M L R&G Z A R,G u i l i n,G u a n g x i541004,C h i n a)A b s t r a c t A s o n e o f t h e l a r g e s tk a r s t s p r i n g i nN o r t hC h i n a,t h eN i a n g z i g u a ns p r i n g i nS h a n x iw e l l k n o w n o n e i n t h ew o r l d,w i t ha na v e r a g e a n n u a l n a t u r a l f l u xo f12.6m3/s.T h i sw o r kw a s b a s e do n t h e1ʒ50,000 p r o j e c t o f h y d r o g e o l o g y a n d e n v i r o n m e n t a l g e o l o g y i n v e s t i g a t i o n t o t h i s s p r i n g a n da d j a c e n t a r e a s.T h e p u r-p o s ew a s t o r e a n a l y z e t h e t w o i s s u e s,(1)T h e g e n e s i s o f t h eN i a n g z i g u a n s p r i n g w a t e r;(2)T h e c a u s e s o f i t s p o l l u t i o n.E x p l o r a t i o nd a t a s h o wt h a t t h e W u l o n g a n d W e i z e g u a ns p r i n g s,l o c a t e da t t h e s o u t hb a n ko f t h e M i a n h e r i v e r,m a i n l y r e c e i v e t h e r e c h a r g e o f k a r s tw a t e r f r o mt h em i d d l e a n du p p e rC a m b r i a nw a t e r-b e a r i n g f o r m a t i o n r a t h e r t h a n t h e r e c h a r g ek a r s tw a t e r f r o mt h eu p p e rm i d d l eO r d o v i c i a n t o l o w e rO r d o v i c i a na q u i-f e r s a s s u g g e s t e db yp r e v i o u s s t u d i e s.I nc o m b i n a t i o nw i t hh y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s,a n a l y s i so f i s o t o p e s c o n s i d e r s t h a t p a r to f t h ec o a lm i n e g o b w a t e r f l o wi st h e p r i m a r y c a u s ef o ra c c e l e r a t i n gp o l l u t i o no f t h e s p r i n g i n r e c e n t y e a r s.K e y w o r d s k a r s tw a t e r,s p r i n g s o u r c e,p o l l u t i o n c a u s e s,N i a n g z i g u a n s p r i n g(编辑张玲) 046中国岩溶2017年。
地下水资源开发与保护的研究与对策1. 引言地下水是地球上最重要的水资源之一，对于人类的生产、生活和生态环境起着重要作用。
然而，随着人口的增加、工业化进程的加快和城市化的推进，地下水资源面临着日益严峻的挑战。
本文旨在研究地下水资源的开发与保护，并提出相应的对策。
2. 地下水资源的开发地下水的开发是为了满足人们的用水需求。
然而，过度开采地下水会造成地下水位下降、地下水质量下降等问题。
因此，开发地下水资源需要合理规划和管理。
2.1 地下水资源的储量评估通过对地下水资源储量的评估，可以科学合理地规划地下水的开采量。
评估方法包括地下水位监测、地下水补给量估算等。
同时，还需要考虑地下水的使用效率，提高水的利用率。
2.2 地下水开采技术的研发与应用地下水开采技术的研发与应用，可以提高地下水开采的效率。
目前，常见的地下水开采技术包括井群开采、抽水机械的使用等。
此外，还需要加强对地下水开采的监管，减少非法开采行为。
3. 地下水资源的保护地下水资源的保护是地下水开发的前提和基础。
保护地下水资源需要采取一系列的措施。
3.1 地表水与地下水的联动治理地表水与地下水之间存在紧密联系，地表水的污染会给地下水带来巨大风险。
因此，要加强地表水与地下水的联动治理，采取一体化的水资源管理措施，如建设河湖水污染治理设施、加强农业面源污染的防控等。
3.2 防止地下水污染地下水污染对人体健康和生态环境造成巨大威胁。
防止地下水污染需要加强有害物质的排放控制，加强监测工作，建立健全的地下水污染预警体系。
3.3 加强地下水资源的管理与监测地下水资源的管理与监测是保护地下水资源的重要手段。
应加强地下水资源的规划管理，包括建立地下水资源保护区、建立地下水资源监测网络等。
4. 对策与建议为了合理开发和有效保护地下水资源，有必要采取一系列的对策和建议。
4.1 加强政策法规的制定制定与地下水资源开发与保护相关的法规和政策，明确各方责任，规范地下水资源的开发和利用行为。
