水文地质调查成果为山西晋祠泉生态修复提供技术支撑

发布时间:2019-04-16

近年来,中国地质调查局岩溶地质研究所开展汾河流域晋中南大型岩溶泉域1:5万水文地质调查项目,查明了山西晋祠、兰村泉域水文地质条件,为制定晋祠泉水复流的生态修复方案提供了重要技术支撑。

一、重新划分晋祠泉域、兰村泉域边界

通过调查,重新确定晋祠、兰村泉域边界7处,晋祠泉域面积由2030平方千米修正2713平方千米,兰村泉域面积由2500平方千米修正为2614平方千米。这一成果对泉域岩溶地下水资源的评价、开发管理与保护具有重要意义。

二、首次发现晋祠泉域岩溶地下水强径流带

通过综合分析晋祠泉域碳酸盐岩埋藏深度与岩溶发育规律、岩溶水文地质勘探孔、地下水流场绘制、富水性分区、水化学类型分区等5条证据,首次发现晋祠泉域内从南峪-白家庄煤矿西-龙山-明仙沟到晋祠泉的岩溶地下水强径流带。这一发现对选择合适井位关井压采,实现晋祠泉水复流提供了依据。

三、确认汾河二库主渗漏区属于晋祠泉域

通过勘探孔、地下水位统测、岩溶水文地质剖面图绘制、地下水动态比对等4条证据,确认新建的汾河二库主体渗漏区属于晋祠泉域,而非前人认定的兰村泉域,二库的大量渗漏是造成晋祠泉口水位埋深从2008年最大27.76米回升到目前1.61米的主要原因。因此,抬高汾河二库蓄水水位,增加对岩溶地下水的渗漏补给,可作为晋祠泉水复流的首选措施。

四、优化晋祠泉水复流方案并提出复流预期

在对晋祠泉水复流的各种措施效果进行定量评价后,提出近期优化方案为:抬高汾河二库蓄水水位至905.70米,可增加渗漏量近5万立方米/天;关闭岩溶地下水强径流带内的白家庄煤矿降压排水井,减排0.8万立方米/天;处置晋祠泉口下游14处自流井及东于排水煤矿,使排泄量从2.1万立方米/天减少到1万立方米/天。利用项目建立的地下水渗流数值模型预测,采取上述措施后,晋祠泉有望在未来23年恢复出流。

五、下一步工作建议

我国北方有流量超过1万立方米/天的岩溶大泉170多处。近四十年来,受区域性干旱气候等自然因素、大规模开采岩溶水、采煤等人类活动影响,有近30%的岩溶大泉相继断流,其中不乏集供水、人文旅游、生态等功能于一体的国内外著名大泉。建议系统开展这些岩溶泉域水文地质调查,为泉水复流、区域生态修复提供科学依据。