神头泉流量衰减原因分析及趋势预

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn第!"卷第#期中国岩溶$%&’!"(%’#!"")年)!月*+,-./.01*+-1(1*+234’!"")55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555文章编号6)"")7#8)"9!""):"#7"!;)7"<神头泉流量衰减原因分析及趋势预测=马腾)!)>王焰新>郝振纯9)’河海大学水文水资源与环境工程学院>南京!)""!#?!’中国地质大学工程学院>武汉#@""<#:摘要6运用季节分解A回

2、归分析等时序分析方法对该泉#!年9)BC87)BBB:的月观测流量资料和大气降水A人类开采地下水资料进行了分析处理D结果表明大气降水的减少是神头泉流量衰减的主要原因>其控制着泉流量变化的基本趋势>而人类活动对泉流量的衰减起促进作用>属次要因素D其中>泉流量对大气降水变化的响应存在))年的滞后期>对@B"E#C"FF区间的年降雨量变化响应最敏感?而泉流量对人类活动的响应只有在第四系孔隙水开采量大于CG)"<@FHI时才明显D在此基础上>预测了泉流量未来演化趋势D此外>对山西近几十年来出现泉流量普遍减少的原因进行了讨论D关键词6神头泉?泉流量?大气

3、降雨?人类活动?季节分解中图分类号6J)#)’)@#文献标识码6+K概况系地层及第三系下部粘土层的隔水作用没有发生直接的水力联系>只是在泉口出露区的局部地段奥灰岩神头泉是我国北方著名的岩溶大泉>出露于山西直接与全新统接触>形成Q天窗R>岩溶水补给孔隙水D省朔州市东北部神头A司马泊A新磨一带D该泉由大小大气降水是主要补给来源>补给方式主要有两种6裸露灰岩区大气降水的分散面状入渗补给和地表径流)""多个泉眼组成>分布于源子河河道及两岸>其多年平均流量为;L8;F@的线状渗漏补给D岩溶地下水的天然排泄方式有三HM9)BC87)BBB:>是当地工农业和

4、人民生活用水的重要水源D种6即神头泉的排泄A泉口区向第四系含水层的补给该区属寒温带季风型大陆性气候D年平均气温及在东边界深部以基流形式向相邻泉域的排泄D岩溶地下水受区域地质构造的控制由北A西A南三个方向#L8E该区多年平均降水量为#)8FF9)BC87)BBB:>丰水年的降水量为向神头一带汇集>在此岩溶水受阻于第四系弱透水层>从第四系覆盖较薄的地段涌出地表>属山前断裂;;!FF9)B;#:>枯水年为!"#FF9)B降雨多集中溢流泉S)T于占全年降雨量的;"OE<"O?年平D均蒸发量为)B"

5、"E!"""FFD该流量从!"世纪;"年代中后期开始衰减>到@神头泉域是一个具有独立补A蓄A径A排条件的完)BB@年泉流量已由)B;#年的BL!8FHM衰减到了有@整岩溶水系统>面积约C@);PF!>其中>补给区面积约记录以来的最低点@L8)FHMD泉流量的衰减直接影!响着主要靠泉口取水的神头电厂A平朔露天煤矿等大@8@BPFD主要含水层有6由寒武系A奥陶系灰岩组成的岩溶裂隙含水层和第四系松散沉积物组成的孔隙型支柱企业的生产>从而成为制约这一地区经济发展含水层D这两个含水层在区域上由于石炭A二叠系煤的重要因素D=基金项目6国家自然科学基金重点项

6、目9(%’#B8@!""C:和B<@国家重点基础研究规划项目90)BBB"#@#";:联合资助作者简介6马腾9)B男>!"""年;月毕业于中国地质大学9武汉:研究生院>获水文及水资源专业博士学位>现在河海大学水资源开发利用国家专业实验室从事水资源与全球气候方面的博士后研究工作D收稿日期6!"")7)"7)C转载中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn+*(中国岩溶+KK%年域内神池0宁武0大同0朔县0平鲁五个气象观测站的!数据处理降雨资料1图%是对月观测资料进行还原计算的结果$即将泉域范围内岩溶水的开采量折合为流

7、量与实际!"#数据泉流量观测值相加的结果23为了使降雨数据更具有本次研究中$我们收集了%&’()%&&&年近*+年的区域代表性$我们对其进行了平均处理$结果见表%1泉流量月观测资料,缺失%&-+)%&-.年的资料/和泉图#神头泉流量变化曲线456"%789:5;<8=>69?=>5=@5AB?9AD@89E89B@AC;F>5B6表#神头泉域多年平均降雨量单位,GG/7=H"%789=BBC=I=?9>=69F>9<5F5@=@5AB5B@89E89B@AC;F>5B6>965AB年份降雨量年份降雨量年份降雨量年份降雨量年份降雨量年份降雨

8、量%&’(*J*"-K%&-’+K(LJK%&J+++JL’K%&J&*K*L&K%&(-+&-LKK%&&.+-JL+K%&’&-(*LJK%&--