关于喀斯特地区干旱问题的探讨(2)
以贵州省为例,水资源较为丰富,人均水资源量为2915 m3,高于全国平均水平,但由于地貌条件限制,山高水低,开发难度大,因此,现状条件下水资源可利用量仅为161.88亿m?,只占水资源总量的15.2%。
2.岩溶地下水开发利用状况
岩溶水是岩溶区主要的供水水源,在旱季甚至是唯一水源。我国西南地区岩溶水资源十分丰富, 尤其是云南和贵州,岩溶水资源占主要地位,可开采资源量分别为99.49 亿m?/a 和88.84 亿m?/a。
在欧洲,超过50%的饮用水是由岩溶地下水供给的。在我国西南地区,受自然地理和社会经济条件限制,目前的地下水开发程度还很低。西南岩溶地下水资源的允许开采量为615.7 亿m?/a,现已开采98.32 亿m?/a,仅占允许开采量的16%,开发潜力还很大。贵州省水资源量丰富,但开发利用率不高,2000 年供水能力为82.6 亿m?,仅占全省水资源总量1 062 亿m? 的7.78%。
三、岩溶地区地下水开发模式与干旱应对
1岩溶地区干旱缺水和生态脆弱的原因
西南岩溶山区由于"地高水低""雨多地漏""石多土少""土薄易旱"等原因,湿热气候下出现特有的"岩溶干旱缺水"。论其缺水性质当属"工程型"缺水。岩溶山区土少地薄、保水能力差,耕作粗放,因此粮食产量偏低。在这些自然环境十分脆弱的岩溶区,人口迅速增长以及毁林开荒进一步加剧了水土流失和石漠化过程, 使生态环境产生恶性循环。因此,选取适宜的岩溶山区水资源开发利用模式, 协调水土资源开发与生态保护, 成为岩溶缺水地区可持续发展的一个关键。
2.岩溶地下水的开发利用模式
岩溶地下水具有补给径流快、水位埋深大、季节动态变化剧烈、富水规律复杂等特点。根据岩溶山区三水转化规律、水资源形成过程、土地资源分布及经济社会情况,按照因地制宜、因土制宜、因水制宜及因需制宜原则,应采用以小微型为主的水资源开发利用模式,实施分散拦蓄、分散供水,以化整为零方式解决岩溶山区整体性的干旱缺水。同时,在自然环境条件具备时, 以建地下水库等方式集中开发地下水资源,在为居民提供优质饮用水的同时,提高农业灌溉水平,发展经济作物。采取生态移民方式,通过居民的城镇化和退耕还林、退牧还草等措施,逐步恢复岩溶山区的生态环境。
①分散供水方式。包括集雨工程、集流工程、提水工程和水井工程等。西南地区3种典型的分散供水方式见表1。
表1 西南岩溶山区分散供水方式对比
②集中供水开发方式。在地形、地质条件有利的地下暗河发育地区,可以建地下水库,或井群开采,集中供水。在滇黔桂等地区有众多成功例子, 取得了良好的社会和经济效益。
例如,云南实施的小江流域的岩溶水开发工程、贵州实施的大小井地下河系统开发工程和道真县上坝地下河系统、广西实施的刁江流域丁洞打井工程和三只羊表层岩溶泉水开发工程、湖南实施的石期河与新田河流域地下河开发工程等。
需要强调的是,对于完整的地下暗河系统,其开发方式是有区别的。岩溶区的地下水埋深变化规律与平原第四系地区地下水的分布不同,一般下游的地下水埋深大,上游地区处在外围岩溶补给-径流区,受地形和地层与构造条件控制,局部发育有岩溶泉,可以采用"拦、蓄"的方式进行开发利用,在有蓄水构造条件的地区,地下水埋深小于50 m 时可采用打水井的方式开采;中游地区地下河明暗交替,多为峰丛洼地,耕地集中,地下水埋深浅,适合建暗河地下水水源地, 以凿井开采饱水带富水段为主,与暗河和泉流引、提、堵等结合方式开发;下游处于深切河谷岸坡地带,为典型的峰丛洼地,人口耕地分散,地下水埋深大,一般为(100~300) m,开发难度大,主要通过水窖、水柜、山塘等"三小工程"开发表层岩溶水资源。由于地下水埋深大、提水成本高、成井风险大,不适合打深井来开采岩溶地下水。在下游的暗河出口地带,主要是梯级筑坝建库,建设梯级电站,开发丰富的水能资源。
四、岩溶水开发利用中存在的主要问题
有人认为,抗旱救灾不能过分依靠水利工程,开采地下水会引起生态环境问题。实际上,岩溶地区生态植被主要依赖的是降水而不是地下水(因为地下水埋深大)。这与降水稀少的西北干旱区情况不同,西北干旱区的湿地植被依赖地下水生存。目前,岩溶水开发主要问题是岩溶塌陷和地下水污染问题。
①地下水超采引起的岩溶塌陷问题。岩溶塌陷主要分布在覆盖型岩溶区,包括广西中部的平原区和西部的峰丛洼地,分布范围大。另外,贵州的六盘水市也有岩溶塌陷。岩溶塌陷
主要是过量开采地下水造成的。
②城市地区和采矿引起的地下水污染问题。西南岩溶区地表渗漏严重,工业废水、废渣以及生活污水的排放及农药化肥极易流失渗入,使地下水受到不同程度的污染。如六盘水市的水城钢铁厂排出的污水中含有大量的酚,渗入地下后导致水城盆地8 km?范围内的地下水含酚量超过饮用水标准的3260倍,其含量达6.52 mg / L;广西桂林和柳州也有局部的酚严重污染;贵阳市岩溶水中发现铅、汞、氰等污染,安顺有汞、氰等污染。
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