山西省辛安泉域巖溶水動(dòng)態(tài)變化特征及成因分析

摘要：為合理開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)山西省辛安泉巖溶水資源，利用多年觀測(cè)資料、采樣測(cè)試成果，結(jié)合地下水的補(bǔ)、徑、排條件，分析了巖溶水動(dòng)態(tài)變化特征及成因。結(jié)果表明：① 泉流量在1956～1979年表現(xiàn)為波動(dòng)狀態(tài)，主要受降水量影響；在1980～1999年表現(xiàn)為快速下降，主要受降水量、巖溶地下水開(kāi)采、煤礦開(kāi)采共同影響；在2000～2019年表現(xiàn)為緩慢下降，主要受巖溶地下水開(kāi)采和煤礦開(kāi)采影響。② 巖溶地下水水位在1993～2019年總體呈下降趨勢(shì)，不同位置地下水位變幅有所不同，平順—壺關(guān)、襄垣子系統(tǒng)年均降幅較大，分別為1.02 m和0.99 m；黎城子系統(tǒng)年均降幅最小，為0.22 m。③ 巖溶水水質(zhì)總體較好，個(gè)別樣點(diǎn)水質(zhì)超標(biāo)，可能是受礦坑水和地表水滲漏污染影響。

關(guān)鍵詞： 泉流量; 巖溶水； 地下水水位； 變化特征； 成因分析；辛安泉域

中圖法分類號(hào)：P641.134 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2025.04.008 文章編號(hào)：1006-0081（2025）04-0041-06

0 引 言

辛安泉是山西省和華北地區(qū)第二大巖溶泉［1］，其水資源豐富、水量相對(duì)穩(wěn)定、水質(zhì)良好，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用［2-3］。近年來(lái)，隨著氣候變化加劇、人類活動(dòng)強(qiáng)度加大，辛安泉巖溶水環(huán)境出現(xiàn)了泉流量減小、地下水位不斷下降、水質(zhì)污染加重等一系列問(wèn)題，不僅加劇了水資源需求矛盾［4-5］，也對(duì)長(zhǎng)治市生態(tài)環(huán)境、旅游資源造成了損失。研究辛安泉域巖溶水動(dòng)態(tài)變化特征及成因，對(duì)巖溶水資源的合理開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)具有重要意義。

眾多學(xué)者針對(duì)辛安泉域巖溶水系統(tǒng)開(kāi)展了大量的研究工作，主要集中在巖溶水脆弱性評(píng)價(jià)［6］、泉域水資源評(píng)價(jià)［7］、水資源保護(hù)［8］、煤礦開(kāi)采影響分析［9-10］、泉流量預(yù)測(cè)［11-14］、地下水變化趨勢(shì)［15-16］等方面。以往研究主要側(cè)重于泉流量和降水量之間的關(guān)系，對(duì)其他影響因素的分析較少，但其他因素對(duì)泉流量衰減的影響逐步顯現(xiàn)，且越來(lái)越大。本文綜合應(yīng)用近70 a的監(jiān)測(cè)資料，采用相關(guān)性分析、最小二乘法等系統(tǒng)分析降水量、巖溶水開(kāi)采及煤礦開(kāi)采對(duì)辛安泉泉流量衰減的影響，揭示不同階段泉流量衰減的主要影響因素。同時(shí)還論述巖溶水水位、水質(zhì)變化情況，對(duì)其變化成因進(jìn)行了探討，整體反映辛安泉巖溶水環(huán)境特征。成果可為合理開(kāi)發(fā)利用巖溶水資源、部署國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)工程、保障地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 泉域概況

辛安泉域位于山西省東南部，太行山中南段西側(cè)，涉及長(zhǎng)治市的潞州區(qū)、潞城區(qū)、上黨區(qū)、屯留區(qū)、長(zhǎng)子縣、襄垣縣、沁縣、武鄉(xiāng)縣、黎城縣、平順縣和壺關(guān)縣，以及晉中市的榆社縣、太谷區(qū)、左權(quán)縣和平遙縣，北鄰娘子關(guān)泉域，南接三姑泉域，總面積為10 950 km2。

1.1 氣象與水文

辛安泉域多年平均氣溫為9.4 ℃，極端最高氣溫38.3 ℃（黎城縣1978年6月30日），最低氣溫零下29.3 ℃（潞州區(qū)1971年1月13日）；泉域多年（1956～2019年）平均降水量為557.6 mm，多年（1980～2018年）平均水面蒸發(fā)量1 051.0 mm（E601型蒸發(fā)器值）。泉域內(nèi)的主要河流為濁漳河，屬海河流域漳衛(wèi)河水系，全長(zhǎng)440 km，流域面積19 927 km2，其中長(zhǎng)治市內(nèi)流域面積9 991 km2，主要由南源、西源、北源3條支流和主干流組成，總體流向?yàn)樽晕飨驏|。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

泉域地質(zhì)構(gòu)造總體為傾向北西的單斜構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上發(fā)育一系列斷裂和褶曲，在中南部和西北部形成兩個(gè)構(gòu)造集中區(qū)。中南部為由晉獲褶斷帶（由長(zhǎng)治斷層、老頂山背斜、魏家莊—北仙泉撓褶和微子鎮(zhèn)—賈掌向斜組成的平行組合結(jié)構(gòu)）、文王山地壘（文王山南、北斷層組成）、安陽(yáng)地塹（安昌—中華斷層組成）、二崗山地壘（二崗山南、北斷層組成）、潞城斷層和莊頭斷層等組成的構(gòu)造集中區(qū)，屬于長(zhǎng)治新裂陷；西北部為普洞—來(lái)遠(yuǎn)褶斷帶的東北段構(gòu)造集中區(qū)，屬于晉中新裂陷的東南邊界斷裂帶。

1.3 巖溶水系統(tǒng)

辛安泉巖溶水系統(tǒng)是以寒武系下統(tǒng)泥頁(yè)巖隔水層為底界，由第四系孔隙水含水層組、二疊系—三疊系裂隙水含水層組、石炭系碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層組、寒武—奧陶系碳酸鹽巖類巖溶裂隙水含水層組成的復(fù)雜水資源系統(tǒng)。依據(jù)泉域內(nèi)地下水的貯存和運(yùn)移特征，將泉域巖溶水系統(tǒng)劃分為5個(gè)子系統(tǒng)與排泄區(qū)。5個(gè)子系統(tǒng)分別為黎城子系統(tǒng)、襄垣子系統(tǒng)、長(zhǎng)治子系統(tǒng)、平順—壺關(guān)子系統(tǒng)、西部滯流緩流區(qū)，見(jiàn)圖1。

（1） 黎城子系統(tǒng)。該系統(tǒng)中部為碳酸鹽巖掩蓋區(qū)，周圍為碳酸鹽巖裸露區(qū)，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，同時(shí)還接受濁漳河谷地表徑流滲漏補(bǔ)給，巖溶地下水由北向南徑流至排泄區(qū)排出。該子系統(tǒng)以上遙背斜為界，與襄垣子系統(tǒng)分隔，為獨(dú)立的系統(tǒng)，與其他子系統(tǒng)在補(bǔ)給徑流上無(wú)水力聯(lián)系。

（2） 襄垣子系統(tǒng)。該系統(tǒng)東部為碳酸鹽巖裸露補(bǔ)給區(qū)，接受大氣降水入滲補(bǔ)給。巖溶地下水整體自北向南流動(dòng)，同時(shí)還接受濁漳河北源地表水滲漏補(bǔ)給和西部滯流緩流區(qū)的補(bǔ)給，最終至排泄區(qū)排出。以安陽(yáng)地塹為界，與長(zhǎng)治子系統(tǒng)分隔。

（3） 長(zhǎng)治子系統(tǒng)。該系統(tǒng)南部零星存在碳酸鹽巖出露，接受大氣降水補(bǔ)給，西部滯流緩流區(qū)巖溶水也對(duì)該系統(tǒng)具有一定的補(bǔ)給，另外還接受晉獲褶斷帶內(nèi)部裸露巖溶區(qū)大氣降水的補(bǔ)給。巖溶地下水分為由南向北以及由西南向東北兩個(gè)方向的徑流，在潞城一帶與襄垣子系統(tǒng)的巖溶水匯合后流向排泄區(qū)。該系統(tǒng)以安陽(yáng)地塹為界，與襄垣子系統(tǒng)分隔，以晉獲褶斷帶為界，與平順—壺關(guān)子系統(tǒng)分隔。

（4） 平順—壺關(guān)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)內(nèi)碳酸鹽巖大面積裸露，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，還接受少量的陶清河水庫(kù)滲漏補(bǔ)給。巖溶地下水分為由南向北（平順縣內(nèi)）以及由西南向東北（壺關(guān)縣內(nèi)）兩個(gè)方向的徑流，在潞城一帶與襄垣和長(zhǎng)治子系統(tǒng)的巖溶水匯合后，流向排泄區(qū)。

（5） 西部滯流緩流區(qū)。泉域西部碳酸鹽巖埋深加大，地下水流速較慢，反應(yīng)充分，地下水離子濃度均較高，其水化學(xué)類型以SO4-Ca·Mg為主，以水化學(xué)類型分界線為主，結(jié)合高TDS值（gt;500 mg/L）及高離子濃度（硫酸鹽、鈣、鎂等）分區(qū)線作為分界，推測(cè)蟠龍鎮(zhèn)—夏店—漁澤鎮(zhèn)—丹朱鎮(zhèn)—慈林鎮(zhèn)一帶以西為滯流緩流區(qū)。

（6） 排泄區(qū)。泉群出露于潞城區(qū)西流村至平順縣北耽車一帶長(zhǎng)16 km的濁漳河河谷地帶，呈條帶狀分布，歷史最多可見(jiàn)泉點(diǎn)170余個(gè)［17］，可分為王曲和石會(huì)兩大泉群。目前上游段泉水已斷流，下游段仍有泉溢出。

2 辛安泉域巖溶水動(dòng)態(tài)分析

2.1 泉流量動(dòng)態(tài)分析

根據(jù)辛安泉域1956～2019年實(shí)測(cè)流量資料統(tǒng)計(jì)可知，最大流量為16.03 m3/s（1964年），最小流量為3.03 m3/s（2019年），流量極值之比接近5.3∶1，多年平均流量為8.25 m3/s。

圖2為辛安泉實(shí)測(cè)流量年變化曲線，該曲線呈現(xiàn)出高低起伏的特征，說(shuō)明辛安泉流量的年際變化具有波動(dòng)性。依據(jù)其變化特征，可將辛安泉流量的變化過(guò)程以1956年、1980年、2000年為界劃分為3個(gè)階段：① 1956～1979年時(shí)段內(nèi)，泉流量年動(dòng)態(tài)曲線呈峰谷交替狀，波動(dòng)明顯，各年度流量平均在11 m3/s左右；② 1980～1999年時(shí)段內(nèi)，動(dòng)態(tài)曲線幾乎呈單調(diào)下降趨勢(shì)，泉流量由10.90 m3/s減少至4.72 m3/s；③ 2001～2019年時(shí)段內(nèi)，泉流量緩慢下降，各年度流量在5 m3/s左右。自1980年至2019年，泉流量由10.90 m3/s銳減至3.03 m3/s，衰減程度達(dá)到72.2%。

2.2 巖溶地下水位動(dòng)態(tài)分析

泉域內(nèi)地下水位的監(jiān)測(cè)始于20世紀(jì)80年代，至今已積累了大量資料。本文按照巖溶地下水子系統(tǒng)分區(qū)，分別選取幾個(gè)代表性井的水位資料來(lái)分析泉域內(nèi)約25 a巖溶地下水水位變化情況。由表1可以看出，位于灰?guī)r裸露補(bǔ)給區(qū)的巖溶地下水位較高，如平順縣龍鎮(zhèn)鎮(zhèn)（977 m）和西溝鄉(xiāng)（884.44 m）；位于主徑流區(qū)和排泄區(qū)巖溶地下水位較低，在630 m左右。由圖3可知，辛安泉域巖溶地下水水位在2003～2007年間有一定回升，但就整體而言，25 a間呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中，平順—壺關(guān)、襄垣子系統(tǒng)巖溶水位年均降幅較大，分別為1.02 m與0.99 m；黎城子系統(tǒng)巖溶水位年均降幅最小，為0.22 m。

2.3 水質(zhì)現(xiàn)狀分析

2019年實(shí)地采集了81個(gè)樣品進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)，按照GB/T 14848-2017《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用單因子評(píng)價(jià)法［18］，從pH值、總硬度、溶解性固體、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵等9項(xiàng)指標(biāo)對(duì)辛安泉域巖溶水進(jìn)行了現(xiàn)狀質(zhì)量評(píng)價(jià)，并得到水質(zhì)類別分區(qū)，如圖4所示。

泉域巖溶水現(xiàn)狀水質(zhì)為Ⅱ～Ⅴ類，以Ⅲ類水為主，占比77.78%，Ⅱ類水占比4.94%，Ⅳ類占比11.11%，Ⅴ類水占比6.17%。除黎城子系統(tǒng)外，平順—壺關(guān)子系統(tǒng)、長(zhǎng)治子系統(tǒng)和襄垣子系統(tǒng)均不同程度出現(xiàn)Ⅳ類和Ⅴ類水質(zhì)，水質(zhì)超標(biāo)指標(biāo)主要為總硬度（超標(biāo)0.032～0.967倍）、硫酸鹽（超標(biāo)0.012～1.934倍）、溶解性固體（超標(biāo)1.284倍）。由圖4知，水質(zhì)較差的樣點(diǎn)基本分布于泉域南邊及靠近西部滯流緩流區(qū)。

3 成因分析

3.1 泉流量變化原因分析

辛安泉泉流量衰減的主要因素有降水量的變化、巖溶地下水開(kāi)采及煤礦開(kāi)采，各因素在不同階段對(duì)泉流量的影響程度不同，本文按以下3個(gè)階段進(jìn)行分析。

（1） 1956～1979年時(shí)段。泉流量呈現(xiàn)出一定波動(dòng)性（8.87～16.03 m3/s），平均流量11.71 m3/s。該時(shí)段泉域內(nèi)尚無(wú)巖溶地下水開(kāi)采，泉域內(nèi)的主要生產(chǎn)煤礦為國(guó)家統(tǒng)配煤礦，原煤產(chǎn)量為15萬(wàn)～336.4萬(wàn)t/a，處于煤礦開(kāi)采初期，開(kāi)采規(guī)模較小，開(kāi)采深度較淺，未對(duì)含水層結(jié)構(gòu)造成明顯破壞。由圖5知，該階段泉流量與降水量曲線擬合得較好，二者的波動(dòng)相對(duì)一致，故認(rèn)為該階段泉流量主要受大氣降水影響。泉流量不但受當(dāng)年降水量的影響，而且與多年平均降水量有關(guān)。本次利用最小二乘法，對(duì)該階段泉流量和多年平均降水量進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算。由表2的計(jì)算結(jié)果可知，泉流量與6 a降水量的平均值（當(dāng)年及前5 a降水量平均值）相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為0.659。綜上分析，1956～1979年時(shí)段，泉流量波動(dòng)受降水量主控，且泉流量平均滯后于降水量約6 a。

（2） 1980～1999年時(shí)段。泉流量呈快速下降趨勢(shì)，由10.9 m3/s減少至4.72 m3/s，平均流量7.38 m3/s。該時(shí)段平均降水量為514 mm，為相對(duì)貧水階

段，與1956～1979年時(shí)段相比，降水量減少約13%，降水量減少使得地表產(chǎn)流量減少，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)巖溶地下水補(bǔ)給減少。此階段開(kāi)始進(jìn)行巖溶地下水人工開(kāi)采，最初開(kāi)采量?jī)H0.03 m3/s（1980年），1987年，隨著長(zhǎng)治市城市供水公司和天脊集團(tuán)兩個(gè)大型水源地的投入供水，開(kāi)采量驟增至1.2 m3/s，到20世紀(jì)90年代末，開(kāi)采量為2.31 m3/s，開(kāi)采量呈逐年增大趨勢(shì)，由于巖溶水井主要位于泉域的補(bǔ)給區(qū)及排泄區(qū)，開(kāi)采量的急劇增加勢(shì)必造成泉流量減少。同時(shí)，區(qū)內(nèi)的煤炭開(kāi)采也快速增長(zhǎng)，原煤產(chǎn)量由0.03億t增至0.21億t，煤礦開(kāi)采使煤層上覆孔隙水、裂隙水含水層破壞明顯，破壞了原有水循環(huán)條件，裂隙水、孔隙水及地表徑流沿導(dǎo)水裂隙帶向采空區(qū)匯集，導(dǎo)致巖溶水的補(bǔ)給減少。綜上分析，1980～1999年時(shí)段，泉流量快速下降主要受降水量、巖溶地下水開(kāi)采、煤礦開(kāi)采等因素的共同影響。

（3） 2000～2019年時(shí)段，泉流量呈緩慢下降趨勢(shì)（3.03～8.80 m3/s），平均流量4.98 m3/s。該時(shí)段平均降水量為558 mm，與多年平均（1956～2019年）降水量相比，變幅為0.2%，屬平水階段，因此降水量的變化對(duì)巖溶地下水水位變化影響甚微。而該時(shí)段巖溶水的開(kāi)采達(dá)到高峰期，開(kāi)采量均值為3.24 m3/s，2019年最大開(kāi)采量達(dá)4.68 m3/s。利用最小二乘法，對(duì)2000～2019年的巖溶水開(kāi)采量（Q采）和泉流量（Q泉）建立回歸方程（Q泉=8.617-1.124Q采），得到其相關(guān)系數(shù)為0.731。從二者的定量關(guān)系知，該時(shí)段巖溶地下水開(kāi)采量每增加1 m3，泉流量相應(yīng)減少1.124 m3。同時(shí)，此階段原煤產(chǎn)量突飛猛進(jìn)，2000年產(chǎn)量為0.19億t，2013年突破1億t，2019年產(chǎn)量達(dá)到1.13億t，礦井涌水量從0.7×108 m3/a增加到3.8×108 m3/a，對(duì)辛安泉域的水資源破壞愈加明顯，且呈持續(xù)加劇的趨勢(shì)。綜上分析，2000～2019年時(shí)段，泉流量緩慢下降主要受巖溶地下水開(kāi)采和煤礦開(kāi)采影響。

3.2 巖溶地下水位變化原因分析

巖溶地下水水位變化主要受降水量和巖溶水開(kāi)采量影響。泉域內(nèi)的降水量具有一定的周期性，1956～1979年為豐水年，1980～1999年為枯水年，2000～2019年為平水年。20世紀(jì)90年代，降水量減少，天然補(bǔ)給減少，造成巖溶地下水位下降，在2003年降水量驟增，達(dá)858.2 mm，大規(guī)模的降水補(bǔ)給使得巖溶地下水位呈現(xiàn)一定幅度的回升。

1993～2019年期間，泉域內(nèi)對(duì)巖溶地下水的開(kāi)采已形成規(guī)模，開(kāi)采量介于1.90～4.68 m3/s之間，呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，巖溶地下水天然補(bǔ)給量的減少和開(kāi)采量的持續(xù)增長(zhǎng)，導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，特別是在集中開(kāi)采地段，水位下降明顯，局部已出現(xiàn)地下水降落漏斗。在泉域南部分水嶺一帶，由于高平市大量開(kāi)采巖溶水，平均水位降幅為1.02 m/a（根據(jù)1996～2019年資料統(tǒng)計(jì)），遠(yuǎn)大于同期長(zhǎng)治市區(qū)平均水位降幅（0.75 m/a），造成對(duì)辛安泉域巖溶地下水資源的襲奪，改變了辛安泉域南部地下水流場(chǎng)方向，使原向北徑流補(bǔ)給辛安泉的巖溶地下水改變?yōu)橄蚰蠌搅餮a(bǔ)給晉城市三姑泉，分水嶺邊界逐漸向北移動(dòng)。1996年，辛安泉域與三姑泉域的分水嶺在長(zhǎng)子縣色頭一帶，2005年，分水嶺移至上黨區(qū)韓店鎮(zhèn)以南一帶，目前已北移至上黨區(qū)韓店以北蘇店以南一帶。

3.3 水質(zhì)超標(biāo)原因分析

泉域內(nèi)巖溶地下水個(gè)別樣點(diǎn)存在總硬度、硫酸鹽、溶解性固體超標(biāo)現(xiàn)象，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，超標(biāo)率分別為16.0%，13.6%，1.2%，總硬度和硫酸鹽超標(biāo)點(diǎn)主要位于長(zhǎng)治子系統(tǒng)南部、平順—壺關(guān)子系統(tǒng)南部、襄垣子系統(tǒng)南部潞城徑流區(qū)。結(jié)合采樣測(cè)試結(jié)果分析，超標(biāo)原因主要包括以下3個(gè)方面：① 地下水過(guò)量開(kāi)采導(dǎo)致巖溶水中總硬度和溶解性固體超標(biāo)。地下水的過(guò)量開(kāi)采引起水動(dòng)力場(chǎng)和水化學(xué)環(huán)境的改變，使土壤及其沉積物中的鈣鎂易溶鹽、難溶鹽由固相向水中轉(zhuǎn)移，從而引起地下水中總硬度和溶解性固體超標(biāo)。② 煤礦開(kāi)采產(chǎn)生大量的礦坑水，礦坑水參與水循環(huán)導(dǎo)致巖溶水中硫酸鹽含量超標(biāo)。煤礦開(kāi)采后，煤層暴露于氧化環(huán)境中，使硫鐵礦氧化，水中SO2-4含量升高，同時(shí)破壞了煤層頂?shù)装鍘r層的完整性，形成新的導(dǎo)水通道，原本聯(lián)系微弱的煤系含水層和巖溶水聯(lián)系密切，巖溶水受到污染，硫酸鹽含量超標(biāo)。2019年采集的71組巖溶水樣的同位素測(cè)試結(jié)果表明：長(zhǎng)治子系統(tǒng)南部、平順—壺關(guān)南部補(bǔ)給區(qū)的δ34S值在4.12‰～10.14‰，SO2-4含量較高，證實(shí)這些區(qū)域均受到礦坑水的污染。③ 地表水受工、農(nóng)業(yè)活動(dòng)污染后滲漏補(bǔ)給巖溶水，導(dǎo)致巖溶地下水硫酸鹽含量超標(biāo)。采集的濁漳河水樣檢測(cè)結(jié)果顯示，SO2-4含量、B濃度普遍較高，Cl-含量偏高，表明河流已受到了市政廢水和工農(nóng)業(yè)活動(dòng)的污染，而河流滲漏是泉域巖溶水的主要補(bǔ)給來(lái)源之一（約占總補(bǔ)給量的21%），特別是潞城斷層一帶屬于地表水強(qiáng)滲漏帶，得到濁漳河南源的大量滲漏補(bǔ)給，巖溶水δ34S值接近地表徑流，證實(shí)其巖溶水受地表水滲漏污染影響。

4 結(jié) 論

（1） 本文分3個(gè)階段對(duì)辛安泉泉流量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，結(jié)果表明：1956～1979年期間，泉流量呈現(xiàn)出一定波動(dòng)性，平均11.71 m3/s，主要受降水量影響，且泉流量平均滯后于降水量約6 a；1980～1999年期間，泉流量呈快速下降趨勢(shì)，由10.9 m3/s減少至4.72 m3/s，平均7.38 m3/s，主要受降水量、巖溶地下水開(kāi)采、煤礦開(kāi)采三者共同影響；2000～2019年期間，泉流量呈緩慢下降趨勢(shì)，平均為4.98 m3/s，主要受巖溶地下水開(kāi)采和煤礦開(kāi)采共同影響。

（2） 辛安泉域內(nèi)巖溶地下水水位總體呈下降趨勢(shì)，不同位置地下水位變幅有所不同，平順—壺關(guān)子系統(tǒng)、襄垣子系統(tǒng)巖溶水位年均降幅較大，分別為1.02 m、0.99 m；黎城子系統(tǒng)巖溶水位年均降幅最小，為0.22 m。巖溶地下水位不斷下降是降水量和巖溶水開(kāi)采量疊加影響所致。

（3） 泉域內(nèi)巖溶水水質(zhì)總體較好，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的地下水水質(zhì)Ⅲ類及以上標(biāo)準(zhǔn)的占82.72%，平順—壺關(guān)子系統(tǒng)、長(zhǎng)治子系統(tǒng)、襄垣子系統(tǒng)內(nèi)個(gè)別樣點(diǎn)水質(zhì)超標(biāo)，超標(biāo)指標(biāo)為總硬度、硫酸鹽、溶解性固體，經(jīng)分析，主要是受礦坑水和地表水滲漏污染影響。

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（編輯：高小雲(yún)）

Analysis of dynamic changes and formation causes of karst groundwater in Xinan Spring area of Shanxi Province

ZHANG Xuelian，ZHAO Dawei

（Shanxi Province Coal Geology 114 Prospecting Institute，Changzhi 046000，China）

Abstract： In order to rationally develop，utilize and protect the karst water resources of Xinan Spring of Shanxi Province，the dynamic changes and causes of karst groundwater were analyzed based on observation data of many years，sampling and testing results，and combined with the conditions of groundwater recharge，runoff，and discharge.The results showed that：① From 1956 to 1979，spring flow fluctuated，mainly affected by precipitation，and from 1980 to 1999，it declined rapidly，mainly affected by precipitation，karst groundwater exploitation，and coal mining.From 2000 to 2019，it declined slowly，mainly affected by karst groundwater exploitation and coal mining.② The karst groundwater level showed an overall downward trend from 1993 to 2019，with varying degrees of variation in groundwater levels at different locations.The average annual decrease in the Pingshun—Huguan subsystem and Xiangyuan subsystem were significant，at 1.02 m and 0.99 m，respectively.The average annual decrease of Licheng subsystem was the smallest，at 0.22 m.③ The overall quality of karst groundwater was good，with individual points exceeding the standard，which may be affected by leakage pollution of mine water and surface water.

Key words： spring flow； karst groundwater； groundwater level； change characteristic； cause analysis； Xinan Spring area

收稿日期：2024-04-28

基金項(xiàng)目：山西省長(zhǎng)治市政府資金項(xiàng)目（長(zhǎng)財(cái)采辦備案〔2020〕813號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：張雪蓮，女，工程師，碩士，主要從事水工環(huán)地質(zhì)勘查工作。E-mail：949099590@qq.com

引用格式：張雪蓮，趙大偉.山西省辛安泉域巖溶水動(dòng)態(tài)變化特征及成因分析［J］.水利水電快報(bào)，2025，46（4）：41-46.