鲁西南缺水地区地下水勘查与供水示范探讨

王锐徐兵周弦

中图分类号：TU991.11+2

摘要：通过2011年初的山东省苍山县应急抗旱找水打井工作，初步了解了县域内地下水分布情况，总的是东南部平原区地下水丰富，西北部丘陵山区地下水贫乏。贫水区受其内外因数的制约，受旱也最为严重。本文主要针对西北部最缺水的碳酸盐岩类低山丘陵区，总结找水打井经验，为下一步地下水勘探和区域供水提供借鉴。

关键词：应急抗旱；找水打井；碳酸盐岩；地下水贫乏；分散供水

从2010年9月至2011年春，我国华北地区特大旱灾已无声无息间让全国近43％的小麦产区受旱，370万人、185万头大牲畜饮水困难。为切实抓好抗旱保麦工作，全力解决人畜饮水困难的局面，实施抗旱找水打井工程刻不容缓。我403地质队在国土资源部、省国土资源厅的号召下主动出击，按照四川省地勘局前线指挥部的统一协调，负责对口支援临沂市苍山县，找水打井以解当前燃眉之急。苍山县是全国受灾最为严重的县市之一，同时也是著名的革命老区，任务光荣而艰巨。

通过地下水勘察施工，发现苍山县平原区地下水比较丰富，在此不予评述。本文主要针对西北部最缺水的低山丘陵区，总结找水打井经验，为下一步供水示范提供借鉴。

1、基本情况

山东省苍山县位于山东省南部，临沂市西南部，北部与费县相邻，东北与兰山、罗庄区交界，东南和郯城县相连，南部与江苏省邳州市比邻，西部与枣庄市接壤。总面积1899Km2，辖21个乡（镇）1179个行政村，人口116万人[1]。其中耕地面积8.5万公顷，农业人口约106万。

苍山地处鲁南低山丘陵南缘，著名的微山湖以东，沂水河以西。海拔在30～580m之间。地势自西北向东南逐次降低，依次为山丘、平原、洼地，各占总面积的24%、55%、21%。境内山系属尼山山脉，抱犊崮为最高点，海拔580m。东南部为广阔的平原，土壤肥沃，适种面广，是该县主要农耕区。西北部是低山丘陵地带，基岩大部分裸露，土壤薄而贫瘠。苍山县临沂市惟一的国家级优质粮生产示范县，当地农作物主要为玉米、小麦、大蒜、蔬菜等。

苍山县距日照港、连云港130Km，206国道和京沪高速公路纵贯全境，省道、县乡公路纵横交错、四通八达。区位条件优越，交通便利，通信畅通。

苍山县属暖温带季风区半湿润大陆性气候，四季分明。年平均气温13.2℃，无霜期202天，日照2473小时，年降雨量600～900mm。降雨主要集中在7-9月，约占全年降雨量70％，一年内丰、枯比高达2.62倍，空间分布不均。2011年平均气温较常年同期偏高0.7℃，少雨、高温是造成干旱的罪魁祸首。

从区域上看，苍山县比较大的河流，从东至西大致有小涑河、燕子河、吴坦河、东泇河、沙沟河、汶河、阳明河、西泇河、运女河等，皆是由北而南“川”字型排列，流入江苏。东南部平原，水系发育，地下水丰富，西北部丘陵山区，干旱少雨，水系极不发育，地下水贫乏。水资源分布不均。

2、缺水现状

自2010年9月23日以来，当地平均降水量仅8mm，比常年偏少91%，属百年一遇。县城西北部广大丘陵山区，包括大仲村镇、车辋镇、尚岩镇、鲁城镇、北庄镇、徐庄镇、下庄乡、石井乡等，农田干涸，麦苗枯死，大棚蔬菜无水可浇，受旱面积达50多万亩，受灾人数达21.7万人，人畜饮水困难。东珈河甚至干涸断流。

其中车辋镇许三套村，受灾最为严重，全村共用一口水井，地下水位已明显下降，水量锐减，农户限量用水。

3、水文地质条件

经过一个月的应急抗旱找水打井工作，在最为缺水的10个点布井，其中5口井位于平原区，5口井位于丘陵山区。丘陵山区的井均采用回转取芯钻进工艺，采取率达90%以上，较为详细地了解了该区的地层岩性和水文地质条件，参见下表1。

表1各井出水量及相关参数统计表

通过上表，结合区内地表水发育状况，将勘探区粗略分区评价如下：

3.1、苍山县处于“沂河流域断陷盆地地下水资源亚区”，东迦河与西迦河之间。东迦河由北向南，流经矿坑乡、大仲村、苍山县，最后流入江苏，西迦河发源于北西的下村，流经会宝岭水库、尚岩、向城，最后流入江苏。地表水体北部丘陵山区稀少，往南逐渐密集。

3.2、西北部丘陵山区，基岩主要为碳酸盐岩类，大部分直接出露地表，岩溶不发育，地下水贫乏，地表风化物主要为粘土。据钻孔揭露，地表以下70m以内，发育一些风化裂隙，为该区主要的地下水含水层。含水层厚度一般16～70m，水位埋深一般5～25.5m，单井出水量7.2～48m3/d。

地下深部普遍分布有花岗岩。丘陵山区其埋深一般在孔深110～170m不等，厚度未揭穿，深灰色，坚硬完整，不含水。中东部（主要是大仲村镇东官庄）43m开始见花岗岩，灰白色，风化强烈，不含水。详见下表。

表2丘陵山区岩层分布一览表

(未揭穿)

3.3、车惘镇至大仲村镇一线以北为补给区，基岩主要为碳酸盐岩类，地下水贫乏；大仲村至苍山县城为地下水径流区，碳酸盐岩类含水岩组呈NE～NW向带状分布,埋藏浅，裂隙较发育，弱富水，地下水埋深小于40m；向城至苍山县城一线以南为地下水排泄区，第四系厚度大，冲洪积的砂卵石层分布广，地下水埋深小于10m，水量丰富，大部分地段孔隙水可作中型水源地。

4、贫水区地下水基本特征

通过抗旱打井所取得的第一手材料，结合实地情况，总结如下：

4.1、依据本次抗旱打井最低水量要求及成井标准：人畜饮用水井单井出水量不小于2m3/h、农田灌溉水井单井出水量不小于5m3/h，将苍山县西北部丘陵山区圈为贫水区，中部（局部地段贫水）以及东南部平原区圈定为富水区。如下图：

图例： --钻孔；--贫水区；--孔号-水量(m3/d)/孔深(m)

图1苍山县地下水分区图

Figure 1Cangshan groundwater zoning map

4.2、贫水区，主要分布于苍山县西北部的丘陵山区，占整个苍山县面积的24%。海拔80～580m，主要为碳酸盐岩类分布区，以溶蚀地貌为主。经济落后，水利等基础设施较差。

4.3、贫水区内碳酸盐岩类大面积出露，仅在低凹处分布耕植土，土地贫瘠，流失严重。碳酸盐岩类主要为灰岩、燧石结构灰岩、杂色泥灰岩、局部夹泥页岩等，厚度108～176m，底部在孔深110～176m不等普遍分布有花岗岩，厚度未揭穿。区内岩体完整，断层、节理、裂隙等不发育。

4.4、地表以下一般70m以内，发育一些岩溶裂隙，为该区主要的地下水含水层。含水层厚度一般16～70m，水位埋深一般5～25.5m，单井出水量7.2～48m3/d。深部分布的花岗岩不含水。在许山套村的371324202J孔施工中，该孔与原村里的唯一一口水井相距200m，相互间毫无影响。董村371324138J孔施工时，附近的浅民井也无影响。初步说明该区的地下水运移缓慢，影响半径小，储水空间处于相对封闭环境，水质较差。

4.5、大气降水时空分布不均，主要以面流的形式流出区外，下渗补给地下水的能力弱。目前农业主要靠天吃饭，一旦遇到干旱年份，旱灾肆掠在所难免。

5、旱情原因浅析

5.1、气候：经过这两年的抗旱实践，笔者认为，广大农村地区是受旱最为严重的地区。高温、少雨、极端气候是发生干旱的最直接原因。