浅析地下水在云南抗旱救灾保民生中的功能

关兆德

(云南南方地勘工程总公司,云南大理 671000)

浅析地下水在云南抗旱救灾保民生中的功能

关兆德

(云南南方地勘工程总公司,云南大理 671000)

2010—2012年间云南遭受了百年不遇的大旱,全省国土资源系统及地勘队伍联合打了一场抗旱救灾地下找水的攻坚战,有力地战胜了自然灾害。本文就云南的地理条件、抗旱找水经验和典型工程实例等,给合地下水的赋存规律,对其抗旱救灾功能作一分析探讨,以便将来抗旱救灾地下找水工程布设和实施时更具有科学性、针对性和实效性。

地下水 抗旱救灾 工程实例

1 基本情况

由于气候突变,水资源丰富、风调雨顺的云南省于2010—2012年间遭受了百年不遇的大旱,江、河干枯,库塘蓄水告急,干旱造成近千万亩农田受灾和数百万人口的饮用水源断流。2010年春季,在云南省委省政府“抗大旱、保民生、促春耕”的号召和国土资源部的大力支持下,云南省国土资源厅组织全省地勘队伍及外省援助地勘队伍开展了一场前所未有的抗旱救灾地下找水突击行动,以解决干旱缺水地区的人畜饮用问题。数千名地勘队员经过近半年的艰苦奋斗,如期实现了“打出千口井,救助百万人”抗旱救灾地下找水目标。干旱连年不断,抗旱打井找水持续推进,2010—2012年间云南省境内累计实施抗旱水井2000余口,解决了近200万人的饮水困难,全面战胜了自然灾害。

因时间紧迫,任务繁重,在抗旱找水突击行动中也存在一些问题,一方面缺水不严重的盆地区抗旱井数量多,密度大,施工质量较差,后期管护不到位,甚至存在擅自改变饮用水的用途而抽取灌溉农田等问题,出现各种浪费现象;另一方面严重缺水的山区,因经济不发达、交通信息落后、成井条件差、施工难度大等因素影响,打井的数量较少,难予缓解旱情,未能真正达到扶贫济困、抗旱救灾的目的。云南省国土面积为39万km2,山间盆地(俗称坝子)面积仅占6%,山地(区)面积占94%,山区以少数民族居多,水利基础设施薄弱,“靠天吃饭”的现象普遍,干旱和贫困长期并存,因此,解决山区居民的缺水问题任重而道远。

2 地下水的抗旱功能分析

地下水具有水量稳定、水质不易被污染、就近就便开采等优点,是较理想的生活用水供水水源。然而,地下水一旦开采过量会导致降落漏斗扩大、地面开裂和沉降、大面积农田干旱加剧等一系列环境地质问题,造成无法挽回的危害,因此,应对地下水进行科学合理地开采,充分有效地发挥其抗旱救灾作用,现对地下水在不同地区的抗旱功能作一阐述。

城镇区:地处山间盆地,人口集中,用水需求量大,多采用集中式供水,采用水源为水库、池塘、江河水等地表水源,这也是适宜的供水方式。这类地区由于工业发达,三废排放量大,区内第四系孔隙含水层中的地下水多被污染,同时用水需求量大,取用地下水作供水水源难以满足需求,若取用地下水抗旱真是杯水车薪。如果水井密布,大量开采地下水,又将导致地面沉降、水质恶化等一系列环境地质问题,所以,城镇区域的抗旱救灾只有采取加强供水水源地建设的措施,才能保证长期有效地抗旱。

乡村:地处小型山间盆地、盆地边缘和沟谷地带,分布着第四系孔隙水。具一定数量的人群,但人口密度不大,生活用水需求量不大,一般采用深度在20米以内的民井、溪水、泉水等作为供水水源。遇大旱之年,泉(溪)水断流、民井干枯,远处调水难解燃眉之急,选择有利地段实施打井找水工程是首选的措施。这类地区地下水易汇集、水量较丰富、水位埋深不大,一般布设和实施深150m左右的水井即可解决数百人的生活饮用水问题,切实有效地发挥地下水的抗旱救灾作用。至于农田的干旱,应采取加大农田水利基础设施建设的途径去解决,假如打井开采地下水农灌,不仅成本高、收效低,还会加剧区域性的农田干旱,带来得不偿失的后果。

山区:地处山坡地带或深山峡谷之中,常分布着基岩裂隙水或岩溶水。人口分散,一般每个村庄数十人至百人不等,通常靠引取溪水和泉水作生活饮用水,每缝大旱之年,泉、溪水断流,唯靠人背马驮地运水生活,基本没有水利设施,农田只等降雨才能耕种,名副其实的靠天吃饭。同时,因地区贫困,交通和通信条件差,旱灾降临,真是雪上加霜！扶贫济困、关注民生,抗旱救灾地下找水救助山区居民的责任义不容辞。鉴于山高坡陡、地形复杂、人口分散,外围引水工程难度大、成本高、难管护等因素,取用地表水方案多被否定。打井开采地下水虽难度大,但总有成功的希望,在山区水文地质条件有利地带布设和实施深150—300米的中深井,通常可找到日涌水量为数十至数百米3的地下水,为山区居民雪中送炭,从根本上解决其世世代代缺水的大问题,充分发挥抗旱救灾地下找水的长效作用。山区以基岩为主,地下水可大量开采,生活饮用之余还可用于山地农灌,全面解决生产生活用水问题。

3 典型抗旱水井工程实例

抗旱救灾地下找水期间笔者亲自率队在滇西地区布设并实施310口抗旱水井,解决了近35万人的饮水困难,创造出一个又一个惊人的找水奇迹,较典型的工程实例如下。

翁家丫口水井:翁家丫口属巍山县巍宝山乡所辖,全村49户,213口人均居住在山顶上,靠引溪沟水生活,因干旱至2010年3月已断水3个多月,人畜饮水十分困难,村民饮水需用消防车到15公里以外的县城运水供给,有时则人背马驮地运水,灾情非常严重。2010年3月21日村民满怀希望和热情地到村口前来迎接抗旱找水队伍到村里找水,因村庄地处巍山和南涧二县交界的白劳山分水岭地带,出露地层为上三叠系麦初箐组(T3m)砂、泥岩,水文地质条件差,不利于成井。经反复勘查和论证,在村旁山脊鞍部相对有利的地段布设了井位,经过7天的日夜奋战,在孔深62.80m处揭露到一厚度为14.80m的灰岩夹层岩溶含水层,日出水量达52m3,可满足全村居民的用水需求,在分水岭地带的滇西红层中找到质优量大的岩溶地下水,是人们做梦也想不到的事,庆典时全村男女老少自发地燃放鞭炮,无不欢天喜地,从此,翁家丫口村民告别了世世代代缺水的历史,抗旱找水造福了山区百姓。

大坝子小学水井:大坝子属宾川县鸡足山镇半山区的移民新村,因干旱老井干枯,2010年4月大坝子小学308名师生面临着严重缺水的困难,学生吃完饭只能用纸擦碗,饮用水全靠外运供给。由于学校地处半山坡,出露地层为上三叠系坝注路组(T3b)粉砂岩和泥岩相间,属弱裂隙含水层,成井水文地质条件较差,经水文地质专家组现场踏勘和反复论证,在校园内相对有利地段布设了一口深200米的机井,经过钻井工人们20天的艰苦奋战,终于在井深202m处成功打出优质地下 水,成井后以日出水量为134m3时惊人业绩交校方验收,不仅满足了学校的教学及生活用水,还可适量地供绿化用水,圆满完成了抗旱保教的光荣任务。

4 结语

(1)云南省地下水和地表水资源总量较丰富,因地形地貌及气候条件的差异,水资源分布不均,加之缺乏地下和地表水的有机统一调配和管理,造成大旱之年大部分地区面对旱灾措手不及,难以应对的被动局面。故政府主管部门应加强地下水和地表水的统筹调配和科学管理,重视后备水源地的建设是非常重要的。

(2)城镇集中供水的地区,抗旱救灾主要依靠加强江、河调水、库塘蓄水等水源地建设积极应对;乡村抗旱的生活饮用水可采用合理地布设和实施抗旱水井取水的方案解决;山区居民的抗旱救灾生活饮用水则主要采用打井取水的措施解决,乃是一种从根本上解决问题的长效机制。

(3)据数百口抗旱水井的布设及施工经验看,云南山间盆地的抗旱水井主要开采第四系冲积孔隙水,一般设计井深以150m左右为宜;山区抗旱水井主要开采碎屑岩、变质岩及火成岩中的基岩裂隙水,一般设计井深150—300m为宜;井深大于300m的抗旱井因成本高、施工难度大、见效慢、风险大,一般只能在确认具备富水条件的深埋型岩溶含水层分布地区布设实施。

(4)气候变化难免,干旱还将再次来袭,在今后的抗旱救灾地下找水中,一方面要重视并加强贫困山区的抗旱找水打井工程的实施,达到抗旱救灾与扶贫济困同步推进的目的;另一方面更要加强抗旱水井配套设施建设和长期有效地管护,确保国家的专项抗旱资金切实有效地发挥作用,使抗旱救灾保民生工程真正做到有的放矢。

关兆德,(1966—),男,云南永胜人,1989年8月毕业于中国地质大学水文地质工程地质系,本科学历,高级工程师,2005年至今任云南南方地勘工程总公司总工程师,从事水文地质、工程地质、环境地质专业技术及质量管理工作三十年,主要研究方向:水文地质工程地质勘查、矿山水工环勘查和城市地质环境监测评价。