山西神头泉流量的灰色预测模型研究.pdfVIP

水 利 学 报 2004 年2 月 SHUILI XUEBAO 第2 期 文章编号：0559-9350 (2004) 02-0111-04 山西神头泉流量的灰色预测模型研究 1 2 3 4 郝永红 ，黄登宇 ，张文忠 ，王学萌 (1. 山西大学 环境与资源学院，山西 太原 030006; 2.山西大学 生命科学与技术学院，山西 太原 030006;3.山西省水资 源委员会，山西 太原 030001; 4.山西省农业科学院，山西 太原 030006) 摘要：本文在研究岩溶水运动规律的基础上，应用灰色系统方法，建立了神头岩溶泉流量灰色动态预测模型，对其 流量进行了预测，预测结果显示，从2001～2015 年，神头泉流量总的趋势是下降状态，为此提出了神头泉域岩溶水 资源开发利用和保护措施。 关键词：山西；岩溶水；灰色系统；神头泉 中图分类号：P641.134 文献标识码：A 3 3 山西省年平均水资源总量为154 亿m ，人均占有水资源量约503m ，相当于全国人均的21.4％，是我 国严重缺水的省份。水资源短缺一直是困扰着山西省经济和社会发展的一大难题。在各类水资源中，山西 省岩溶水资源相对丰富，是我国北方岩溶泉水最多的省份之一。裸露岩溶面积为 2.6 万 km2 ，占全省面积 的17.5％，加上隐伏岩溶区，总面积为11.3 万km2,占全省面积的75.2％，是北方岩溶分布最广的省份。 作为半干旱岩溶区的一个显著特征，形成了众多的流量相对稳定的岩溶泉及相应的泉域，每个泉域都是一 个完整的岩溶水系统。 3 3 3 天然状态下全省流量大于1m /s 的岩溶大泉18 处，多年平均流量为99.65m /s （31.4 亿m /年），占全 省平均水资源总量的20.4％。岩溶地下水是山西城市生活和工业的重要水源，其利用量达6.6 亿m3/年， 占同期全省城市生活及工业取水量的36.1％。从全省用水情况来看，城市生活用水 88％来自岩溶泉水， 能源城市工业用水55％来自于岩溶泉水。岩溶水资源在山西经济和社会发展中起着举足轻重的作用。然而， 由于不合理开发利用产生了一系列问题：地下水位下降、泉水断流、水井干枯、地面沉陷或产生裂缝、地 下水水质恶化等。 为了保护山西省的岩溶水资源，实现可持续开发利用，本文选取山西岩溶泉中的神头泉为研究对象， 对其流量进行预测，并提出相应的水资源保护措施。 1 神头泉概况 神头泉为雁北著名岩溶大泉。位于山西朔州市东北神头镇一带。出露于洪涛山前源子河两岸及河谷中， 为桑干河主要源头。神头泉域与岩溶水盆地范围基本一致，主要包括云岗—平鲁向斜的大部分地区，其储 水构造主要为洪涛山以北云岗—平鲁向斜构造内的碳酸盐岩溶区。神头泉是岩溶地下水受阻于盆地第四系 弱透水层，由第四系覆盖较薄的地段涌出地表而成，为山前断裂溢流泉，属非全排型泉。神头泉呈群点排 泄，泉水清澈，泉涌水量多年平均为7.2m3/s （1956～2000 年）。 收稿日期：2003-09-23 基金项目：山西省青年科技研究基金项目 作者简介：郝永红(1964-)，男，山西平遥人，硕士，教授，主要从事水资源优化管理和可持续开发利用研究。 111 水 利 学 报 2004 年2 月 SHUILI XUEBAO 第2 期 神头泉是山西雁北重要的工农业供水水源。是神头电厂、平朔露天矿及朔州市城市供水的主要水源。但近 年来由于不合理开发利用，致