论文部分内容阅读
摘要:介绍了温泉的地理成因及类型，阐述了温泉的疗疾作用，并展示了温泉作为旅游资源的巨大生命力及广泛的发展前途。以汤山温泉为例，分析了研究区的自然概况、温泉资源以及旅游经济发展状况，并对研究区的水环境资源质量进行了定性与定量的评价分析了水环境恶化的原因，重点研究了温泉资源的开发利用与可持续发展。强调为实现温泉资源的可持续利用，促进当地旅游经济的发展，必须以环境治理为先导，并且提出了一些实现温泉可持续发展的策略。
关键词:温泉资源;开发利用;可持续发展
Abstract: this paper introduces the causes and types of hot spring geography, expounds the role of hot spring curing illness, and showed the hot spring tourism resources as the great vitality and wide development future. The tangshan with hot spring as an example, analyzes the general situation of the study of natural hot spring resources, and tourism and economic development, and water environment quality of research resources gives a qualitative and quantitative analysis and evaluation of the water environmental deterioration, lays emphasis on the research of the development and utilization of the hot spring resources and the sustainable development. Emphasize to realize the sustainable utilization of the hot spring resources, and promote the development of local tourism economy, must be in environmental management as the guide, and put forward some realize the strategy of sustainable development in the hot spring.
Keywords: hot spring resources; Development and utilization; Sustainable development
中图分类号：B929文献标识码：A 文章编号：
0 引言
汤山位于南京市江宁区东北部，在南京市主城区东，因温泉出露历史久远，为全国八大温泉之一，是闻名全国的温泉疗养胜地。汤山街道经济发展迅速，列为全国重点发展城镇。本文所称汤山地区即汤山街道行政辖区，E118°57′20″－E119°5′40″，N32°0′20″－N32°6′10″，面积115平方公里；汤山镇指汤山镇区范围；汤山指在汤山地区中部北东向东西长5公里南北宽2公里的山体。随着汤山地区的经济发展，尤其是旅游业迅速发展，对地下水需求量增加，开凿深井抽取地下热水，无序开采使汤山温泉的流量减少，继而泉水断流。为制定汤山地区地下水开发利用规划提供水文地质方面科学依据。
汤山地区地下水可分为碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类及火成岩类裂隙水、松散岩类孔隙水。这三种地下水埋藏条件有明显差异，补给、径流、排泄条件有所不同，其水量、水质变化及开采利用状况亦不同。
一、温泉的类型
根据中国医疗矿泉分类方法，我国的热矿泉可划分为三大类型大区，每一类型又按水化学特征分为若干亚类区。分类的原则是按水的化学成分、气体成分、特殊组分、矿化度、pH、温度及水化学形成的主要作用等来区分。
１碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组
岩溶裂隙水主要赋存在碳酸盐岩及碳酸盐岩夹碎屑岩的裂隙溶洞中，主要分布在汤山、青龙山、黄龙山、孔山、石膏矿一带。由于岩性、构造、成因、时代、分布位置不同，富水性差异很大。岩溶裂隙水根据地下水温度、水质状况可分为热水型岩溶裂隙水和冷水型岩溶裂隙水两种亚类型。
１．１热水型岩溶裂隙水亚类型，此亚类型据水温、水质、用途可分为两级水。
（１）热水温泉区分布在汤山镇附和侯家塘附近。汤山东端汤山镇附近地下水水温53～65℃，单井涌水量280～1200米3/日，PH值6.7～7.4，矿化度1.59～1.78g/l，水质类型为SO4～Ca型，SO4含量915～1090mg/l，Sr含量8.34～9.46mg/l，F含量3.2～3.6mg/l，H2SiO2含量60～73mg/l，为偏硅酸、氟医疗热矿水。汤山西端侯家塘附近地下水水温30～39℃，单井涌水量250～1920米3/日，PH值6.9～7.9，矿化度1.20～1.45g/l，水质类型为SO4—Ca型或SO4•HCO3—Ca型，SO4含量582～793mg/l，Sr含量5.23～7.58mg/l，F含量2.2～2.8mg/l，H2SiO2含量21～42mg/l，为氟医疗热矿水 （如表１、表２所示）
表1医 疗 热 矿 水 水 质 标 准
表2地热资源温度分级表
温度分级 温度t界限℃ 主要用途
高温地热资源 t≥150 发电、烘干
中温地热资源 90≤t＜150 工业利用、烘干、发电
低温地热资源 热水 60≤t＜90 采暖、工艺流程
温热水 40≤t＜60 医疗、洗浴、温室
温水 25≤t＜40 农业灌溉、养殖、土壤加温
注：表中温度是指主要热储代表性温度
⑵ 地下水温在30～39℃、矿化度1.2～1.45g/l、F含量2.2～2.8mg/l，为温水级氟医疗热矿水，分布在汤山西端侯家塘附近。T=35.56米2/小时，储水系数S=5.845×10-3；汤山中部地下水补给区T=3.405米2/小时。
⑶ 地下水排泄
汤山地下水排泄主要有两种形式，即人工开采和温泉自溢。汤山现有热水深井17眼，泉井7眼，冷水深井10眼(其中开采7眼)，开采量97～100万米3/年。人工开采是汤山区地下水排泄的主要方式。
（４）地下水的补给
汤山地下水补给量100万米3/年左右，现在开采量100万米3/年上下，丰水年降雨期有间歇性泉水自流，在区域地下水流场中存在侧向少量补给或排泄。汤山及附近地下水补给、径流、排泄在现水位埋深条件下总体是平衡的。
１．2冷水型岩溶裂隙水
分布在青龙山、黄龙山、孔山以及石膏矿一带，因岩性不同、成因差异，所处部位及分布面积、裂隙溶洞充填胶结状况影响补给径流条件，而使富水性差别很大。
１．３水量豐富的周冲组(T2z)岩溶水
含水岩组主要是三叠系中统周冲组角砾状灰岩，夹石膏层，溶洞裂隙发育，出露地表的灰岩降水入渗率很高，有利于地下水补给，实际富水岩段是埋藏地下溶蚀发育的部分。主要分布在安基山水库南坡及南京石膏矿附近，如83、84号南京石膏矿深井，井深249.46米，82.63米以深为角砾状灰岩夹石膏，溶洞裂隙发育，日涌水量2000米3以上。由于受含水介质和边界岩层影响水质比较复杂，一般水化学类型以HCO3—Ca型为主，矿化度<1g/l，水温17.1～18.0℃，总硬度在286～450mg/l之间，PH值7.0～8.0之间，符合生活饮用水卫生标准；但局部受膏盐溶入影响，CaSO4组分含量明显增高，水型变为HCO3•SO4—Ca型或SO4•HCO3—Ca型，矿化度达1～3g/l，总硬度>450mg/l，矿化度、总硬度、SO4超过生活饮用水卫生标准，在开采地下水过程中需注意水质变化。
１．４石炭系(C)—二叠系(P)及三叠系下统青龙组(T1q)岩溶水
含水岩段为灰岩、泥灰岩夹页岩、泥岩、硅质岩等，受构造影响，岩溶发育不均，涌水量差距很大，大者可逾1000米3/日，小者不足100米3/日。分布在青龙山、黄龙山、孔山一带，如九华山铜矿92号深井，井深315.19米，66.71米以深为石炭系—二叠系灰岩及泥盆系砂岩，涌水量1100米3/日；汤14孔深240.46米，81.0米以深为石炭系—二叠系灰岩，岩溶不甚发育，涌水量为50米3/日。水化学类型以HCO3—Ca型为主，局部HCO3—Ca•Mg型，矿化度0.22～0.50g/l，总硬度150～300mg/l，PH值7.0～7.7，符合生活饮用水卫生标准
２碎屑岩及火成岩类裂隙水
裂隙水赋存于碎屑岩及火成岩的构造裂隙与风化裂隙中，裂隙水的富水性受多种因素影响，构造断裂的性质及裂隙发育程度、岩性软硬起着主导作用，同时还与补给条件、岩层产状、火成岩侵入蚀变作用、风化程度、降水多寡均有直接关系。在构造断裂附近尤其是张性断裂有利于降水入渗及地下水补给、径流；岩性硬脆在构造作用下易产生透水裂隙，如坚硬的砂砾岩、石英砂岩裂隙发育时较为富水；反之岩性细软，如泥岩、页岩、煤系地层，不易产生裂隙或呈闭合裂隙则较为贫水。
３松散岩类孔隙水
松散岩类孔隙水主要赋存于第四系残积—坡积层(Qel-dl)灰黃色、黄色亚砂土或亚粘土夹碎石；上更新统下蜀组(Q3)黄褐色含砾亚粘土及全新统冲积—洪积层(Q4al-pl)灰色、灰黄色亚砂土或亚粘土夹碎石的潜水。分布在岗地、山前波状平原、冲沟边坡及小河流两侧，主要以大气降水补给为主，次为山区基岩地下水侧渗补给，还有汛期水库泄洪排水。排泄方式以向河沟渗流及浅井开采为主，部分消耗于蒸发。水位埋深0.5～3.0米，单井涌水量3～10米3/日，HCO3—Ca型为主，或HCO3•Cl—Ca•Mg型，矿化度度<1g/l，环境保护好的可作为分散居民的辅助供水。
二、地下水运移
汤山地区地下水包括碳酸盐岩岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙水，火成岩类裂隙水及松散岩类孔隙水，各类含水岩组渗透、径流性能各异，地质构造复杂，以及地形地貌、水文等多种因素的影响，本区地下水是一复杂系统。
三、结论与建议
1、汤山地区地下水资源丰富，既有地下热水资源，水温60℃左右，开采资源量100万米3/年；又有24℃以下地下水资源，碳酸盐岩为主的岩溶裂隙水开采资源量370万米3/年。
2、汤山地下热水年开采量大于100万米3，地下水位呈下降趋势，必须制定开发利用规划，加强统一管理。
3、建议进一步开发旅游资源，包括地质旅游资源。
4、建议建立汤山地下热水管理机构，热水开采入储存保温池，组成热水管网，便于管理提高利用率。
5、建议在汤山进行地下水回灌试验，增加地下水源补给。
6、在地下热水前景试验开发亚区开凿试验勘探井，开拓地下热水资源新的区域。
7、建议继续对长观井进行静、动水位监测，掌握地下水动态，作为水行政管理部门调整地下水开采的依据。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:温泉资源;开发利用;可持续发展
Abstract: this paper introduces the causes and types of hot spring geography, expounds the role of hot spring curing illness, and showed the hot spring tourism resources as the great vitality and wide development future. The tangshan with hot spring as an example, analyzes the general situation of the study of natural hot spring resources, and tourism and economic development, and water environment quality of research resources gives a qualitative and quantitative analysis and evaluation of the water environmental deterioration, lays emphasis on the research of the development and utilization of the hot spring resources and the sustainable development. Emphasize to realize the sustainable utilization of the hot spring resources, and promote the development of local tourism economy, must be in environmental management as the guide, and put forward some realize the strategy of sustainable development in the hot spring.
Keywords: hot spring resources; Development and utilization; Sustainable development
中图分类号：B929文献标识码：A 文章编号：
0 引言
汤山位于南京市江宁区东北部，在南京市主城区东，因温泉出露历史久远，为全国八大温泉之一，是闻名全国的温泉疗养胜地。汤山街道经济发展迅速，列为全国重点发展城镇。本文所称汤山地区即汤山街道行政辖区，E118°57′20″－E119°5′40″，N32°0′20″－N32°6′10″，面积115平方公里；汤山镇指汤山镇区范围；汤山指在汤山地区中部北东向东西长5公里南北宽2公里的山体。随着汤山地区的经济发展，尤其是旅游业迅速发展，对地下水需求量增加，开凿深井抽取地下热水，无序开采使汤山温泉的流量减少，继而泉水断流。为制定汤山地区地下水开发利用规划提供水文地质方面科学依据。
汤山地区地下水可分为碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类及火成岩类裂隙水、松散岩类孔隙水。这三种地下水埋藏条件有明显差异，补给、径流、排泄条件有所不同，其水量、水质变化及开采利用状况亦不同。
一、温泉的类型
根据中国医疗矿泉分类方法，我国的热矿泉可划分为三大类型大区，每一类型又按水化学特征分为若干亚类区。分类的原则是按水的化学成分、气体成分、特殊组分、矿化度、pH、温度及水化学形成的主要作用等来区分。
１碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组
岩溶裂隙水主要赋存在碳酸盐岩及碳酸盐岩夹碎屑岩的裂隙溶洞中，主要分布在汤山、青龙山、黄龙山、孔山、石膏矿一带。由于岩性、构造、成因、时代、分布位置不同，富水性差异很大。岩溶裂隙水根据地下水温度、水质状况可分为热水型岩溶裂隙水和冷水型岩溶裂隙水两种亚类型。
１．１热水型岩溶裂隙水亚类型，此亚类型据水温、水质、用途可分为两级水。
（１）热水温泉区分布在汤山镇附和侯家塘附近。汤山东端汤山镇附近地下水水温53～65℃，单井涌水量280～1200米3/日，PH值6.7～7.4，矿化度1.59～1.78g/l，水质类型为SO4～Ca型，SO4含量915～1090mg/l，Sr含量8.34～9.46mg/l，F含量3.2～3.6mg/l，H2SiO2含量60～73mg/l，为偏硅酸、氟医疗热矿水。汤山西端侯家塘附近地下水水温30～39℃，单井涌水量250～1920米3/日，PH值6.9～7.9，矿化度1.20～1.45g/l，水质类型为SO4—Ca型或SO4•HCO3—Ca型，SO4含量582～793mg/l，Sr含量5.23～7.58mg/l，F含量2.2～2.8mg/l，H2SiO2含量21～42mg/l，为氟医疗热矿水 （如表１、表２所示）
表1医 疗 热 矿 水 水 质 标 准
表2地热资源温度分级表
温度分级 温度t界限℃ 主要用途
高温地热资源 t≥150 发电、烘干
中温地热资源 90≤t＜150 工业利用、烘干、发电
低温地热资源 热水 60≤t＜90 采暖、工艺流程
温热水 40≤t＜60 医疗、洗浴、温室
温水 25≤t＜40 农业灌溉、养殖、土壤加温
注：表中温度是指主要热储代表性温度
⑵ 地下水温在30～39℃、矿化度1.2～1.45g/l、F含量2.2～2.8mg/l，为温水级氟医疗热矿水，分布在汤山西端侯家塘附近。T=35.56米2/小时，储水系数S=5.845×10-3；汤山中部地下水补给区T=3.405米2/小时。
⑶ 地下水排泄
汤山地下水排泄主要有两种形式，即人工开采和温泉自溢。汤山现有热水深井17眼，泉井7眼，冷水深井10眼(其中开采7眼)，开采量97～100万米3/年。人工开采是汤山区地下水排泄的主要方式。
（４）地下水的补给
汤山地下水补给量100万米3/年左右，现在开采量100万米3/年上下，丰水年降雨期有间歇性泉水自流，在区域地下水流场中存在侧向少量补给或排泄。汤山及附近地下水补给、径流、排泄在现水位埋深条件下总体是平衡的。
１．2冷水型岩溶裂隙水
分布在青龙山、黄龙山、孔山以及石膏矿一带，因岩性不同、成因差异，所处部位及分布面积、裂隙溶洞充填胶结状况影响补给径流条件，而使富水性差别很大。
１．３水量豐富的周冲组(T2z)岩溶水
含水岩组主要是三叠系中统周冲组角砾状灰岩，夹石膏层，溶洞裂隙发育，出露地表的灰岩降水入渗率很高，有利于地下水补给，实际富水岩段是埋藏地下溶蚀发育的部分。主要分布在安基山水库南坡及南京石膏矿附近，如83、84号南京石膏矿深井，井深249.46米，82.63米以深为角砾状灰岩夹石膏，溶洞裂隙发育，日涌水量2000米3以上。由于受含水介质和边界岩层影响水质比较复杂，一般水化学类型以HCO3—Ca型为主，矿化度<1g/l，水温17.1～18.0℃，总硬度在286～450mg/l之间，PH值7.0～8.0之间，符合生活饮用水卫生标准；但局部受膏盐溶入影响，CaSO4组分含量明显增高，水型变为HCO3•SO4—Ca型或SO4•HCO3—Ca型，矿化度达1～3g/l，总硬度>450mg/l，矿化度、总硬度、SO4超过生活饮用水卫生标准，在开采地下水过程中需注意水质变化。
１．４石炭系(C)—二叠系(P)及三叠系下统青龙组(T1q)岩溶水
含水岩段为灰岩、泥灰岩夹页岩、泥岩、硅质岩等，受构造影响，岩溶发育不均，涌水量差距很大，大者可逾1000米3/日，小者不足100米3/日。分布在青龙山、黄龙山、孔山一带，如九华山铜矿92号深井，井深315.19米，66.71米以深为石炭系—二叠系灰岩及泥盆系砂岩，涌水量1100米3/日；汤14孔深240.46米，81.0米以深为石炭系—二叠系灰岩，岩溶不甚发育，涌水量为50米3/日。水化学类型以HCO3—Ca型为主，局部HCO3—Ca•Mg型，矿化度0.22～0.50g/l，总硬度150～300mg/l，PH值7.0～7.7，符合生活饮用水卫生标准
２碎屑岩及火成岩类裂隙水
裂隙水赋存于碎屑岩及火成岩的构造裂隙与风化裂隙中，裂隙水的富水性受多种因素影响，构造断裂的性质及裂隙发育程度、岩性软硬起着主导作用，同时还与补给条件、岩层产状、火成岩侵入蚀变作用、风化程度、降水多寡均有直接关系。在构造断裂附近尤其是张性断裂有利于降水入渗及地下水补给、径流；岩性硬脆在构造作用下易产生透水裂隙，如坚硬的砂砾岩、石英砂岩裂隙发育时较为富水；反之岩性细软，如泥岩、页岩、煤系地层，不易产生裂隙或呈闭合裂隙则较为贫水。
３松散岩类孔隙水
松散岩类孔隙水主要赋存于第四系残积—坡积层(Qel-dl)灰黃色、黄色亚砂土或亚粘土夹碎石；上更新统下蜀组(Q3)黄褐色含砾亚粘土及全新统冲积—洪积层(Q4al-pl)灰色、灰黄色亚砂土或亚粘土夹碎石的潜水。分布在岗地、山前波状平原、冲沟边坡及小河流两侧，主要以大气降水补给为主，次为山区基岩地下水侧渗补给，还有汛期水库泄洪排水。排泄方式以向河沟渗流及浅井开采为主，部分消耗于蒸发。水位埋深0.5～3.0米，单井涌水量3～10米3/日，HCO3—Ca型为主，或HCO3•Cl—Ca•Mg型，矿化度度<1g/l，环境保护好的可作为分散居民的辅助供水。
二、地下水运移
汤山地区地下水包括碳酸盐岩岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙水，火成岩类裂隙水及松散岩类孔隙水，各类含水岩组渗透、径流性能各异，地质构造复杂，以及地形地貌、水文等多种因素的影响，本区地下水是一复杂系统。
三、结论与建议
1、汤山地区地下水资源丰富，既有地下热水资源，水温60℃左右，开采资源量100万米3/年；又有24℃以下地下水资源，碳酸盐岩为主的岩溶裂隙水开采资源量370万米3/年。
2、汤山地下热水年开采量大于100万米3，地下水位呈下降趋势，必须制定开发利用规划，加强统一管理。
3、建议进一步开发旅游资源，包括地质旅游资源。
4、建议建立汤山地下热水管理机构，热水开采入储存保温池，组成热水管网，便于管理提高利用率。
5、建议在汤山进行地下水回灌试验，增加地下水源补给。
6、在地下热水前景试验开发亚区开凿试验勘探井，开拓地下热水资源新的区域。
7、建议继续对长观井进行静、动水位监测，掌握地下水动态，作为水行政管理部门调整地下水开采的依据。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。