廣西環(huán)江巖溶地區(qū)水資源的特點(diǎn)及開發(fā)利用分析

伍威等

摘 要：廣西環(huán)江屬于喀斯特巖溶地區(qū)，其水資源是當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)非常重要的支柱。廣西環(huán)江降水量大，水總量豐富，但由于巖溶地區(qū)水環(huán)境差，土壤流失嚴(yán)重，以及開發(fā)利用難度大，利用率低等原因，成為限制該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，高度認(rèn)識(shí)巖溶地區(qū)水資源的來源以及儲(chǔ)存特點(diǎn)，認(rèn)清環(huán)江目前巖溶水資源開發(fā)利用中的問題及原因，文章提出了幾點(diǎn)有關(guān)解決當(dāng)?shù)厮Y源問題的建議，供相關(guān)規(guī)劃開發(fā)部門在做健康可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略決策時(shí)予以參考使用。

關(guān)鍵詞：環(huán)江；水資源；地下水；開發(fā)利用

引言

環(huán)江毛南族自治縣（下簡稱“環(huán)江”）地理坐標(biāo)為東經(jīng)107°51'-108°43'，北緯24°44'- 25°33'，位于廣西西北部，隸屬于廣西河池市，是桂西北喀斯特區(qū)域的重要組成部分，面積4572km2，占全區(qū)總面積的1.93%，該縣森林覆蓋率59.2%，耕地面積24.7千公頃，山地占土地總面積的51.9%，地處于黔中高原南部邊緣的斜坡地帶，總地勢為北高南低，中部為丘陵，略成盆地，西部和南部以巖溶山地為主，間有土山、半土半石山，縣境內(nèi)的地貌受巖性、地質(zhì)構(gòu)造的控制，碳酸鹽巖分布廣泛，以巖溶地貌為主，占全縣總面積的39.9%。該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，森林群落主要以常綠闊葉為主，土壤有紅壤、黃紅壤、黃壤、棕色石灰土、黑色石灰土5個(gè)亞類，境內(nèi)降雨豐盛，南北部山區(qū)平均年降雨量為1569.6mm。環(huán)江巖溶地區(qū)水總量雖大，但卻在具體得開發(fā)利用中遇到很多問題，下面文章就來談?wù)剰V西環(huán)江巖溶水資源的來源及特點(diǎn)，并結(jié)合開發(fā)利用中的問題給出幾點(diǎn)建議，以供讀者參考。

1 巖溶地下水的來源

廣西環(huán)江巖溶地區(qū)水資源豐富，其巖溶水主要來源于以下幾個(gè)途徑：

1.1 地表降雨補(bǔ)給

巖溶水的主要補(bǔ)給是來源于大氣降雨[1]。該縣北部年平均降雨量為1750.1mm，南部為1389.3mm，集中于4-9月份，占全年降雨量的71%，歷年最小降雨量922.8mm，降雨通過地表溶洞以及溶縫隙補(bǔ)給巖溶水，尤其是大環(huán)江河流的中、上游以及小環(huán)江，巖溶水主要通過管道儲(chǔ)存，降水則通過廣布在山谷的峰叢洼地、地下河天窗等垂直形態(tài)，常見為集中補(bǔ)給，在巖溶零散地區(qū)，以入滲式補(bǔ)給為主，兼集中補(bǔ)給。

1.2 毗連的非巖溶地區(qū)的地表徑流、地下水出露補(bǔ)給

毗連的非巖溶區(qū)的地表徑流、地下水出露也是巖溶水的重要來源。當(dāng)非巖溶區(qū)的溪流進(jìn)入巖溶區(qū)后，常通過進(jìn)水洞、落水洞下漏形成地下潛水，進(jìn)而通過隔水層下滲形成承壓水[2]；在巖溶區(qū)周邊，基巖裂隙水以及孔隙水對(duì)巖溶水的側(cè)向潛流補(bǔ)給也很常見[3]。環(huán)江龍巖鄉(xiāng)的龍巖洞以及大安鄉(xiāng)的頂新溶洞就是源于非巖溶區(qū)的地下水對(duì)碳酸鹽具有很高的溶蝕性，從而在接觸帶形成洞穴，對(duì)側(cè)面的巖溶水形成潛流補(bǔ)給。

1.3 引水、蓄水工程滲漏及灌溉水回滲補(bǔ)給

引水、蓄水工程滲漏及灌溉水回流滲透（回滲），也是巖溶水的一種重要補(bǔ)給源。環(huán)江有較大的下甫、下廟水庫，均屬?。ǘ┬退畮欤?0萬立方米≤庫容（W）<100萬立方米），山塘星羅云布，灌渠縱橫交錯(cuò)，但實(shí)際效益較差，滲漏量大。據(jù)環(huán)江水利局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，下廟水庫蓄水工程的滲漏量達(dá)到數(shù)百至數(shù)千立方米每天，這些灌渠滲漏水通過滲流的方式給附近巖溶地下水。

2 廣西環(huán)江巖溶地區(qū)地下水資源的特點(diǎn)

2.1 巖溶水總量大，分布面積廣

環(huán)江巖溶地區(qū)水資源總量大，水資源擁有量35.966億立方米，地下水總量為2.863億立方米，但已查處環(huán)江有地下河16條，地下水點(diǎn)403點(diǎn)，地表水流有大環(huán)江、小環(huán)江、中洲河、打狗河4條河流，總流域面積達(dá)3644.26平方公里，占環(huán)江地域面積的79.7%，分布面積廣。

2.2 主要賦存于溶洞（含管道）和溶隙中，但富集程度不均勻

徑流特征有集中管道流和分散裂隙流，其中山谷地區(qū)相對(duì)富水，集中管道流和分散裂隙流并重[4]，在環(huán)江上南鄉(xiāng)，山谷較多，谷低儲(chǔ)水量大，但面積大，積水不均勻。

2.3 巖溶地區(qū)，多為潛水，補(bǔ)給資源豐富

潛水是淺埋于地表之下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層上的地下水，通常地下水潛水流出地面時(shí)形成有自由水面的泉水[5]。潛水是重要的供水水源，通常埋藏較淺，分布較廣，開采方便[6]。如環(huán)江明倫鎮(zhèn)集中挖掘連片山脈地下深處巖層天然潛水，再經(jīng)處理，為環(huán)江飲水提供了很大的便利。

2.4 巖溶水隨降雨呈周期性變化

巖溶水資源的補(bǔ)給主要來自大氣降水，局部地區(qū)為地表水補(bǔ)給，即通過溶蝕裂隙等面狀入滲補(bǔ)給或者直接通過落水洞等以滲漏、集中注入的方式補(bǔ)給[7]，最終以巖溶泉或地下河形式排泄，巖溶水時(shí)空變化性大，表層巖溶泉與降雨近乎同步變化，呈現(xiàn)出季節(jié)性和周期性[8]變化的特征。

3 廣西環(huán)江巖溶地區(qū)水資源開發(fā)利用中面臨的問題

3.1 巖溶地質(zhì)環(huán)境脆弱，開發(fā)利用難度大，利用率低

廣西環(huán)江石灰鹽巖分布廣泛，以巖溶地貌居多，占全縣的39.9%，土層較薄且貧乏，灌溉水源不足，巖溶石山區(qū)原始森林大多早已被毀，固土保水能力嚴(yán)重退化，石漠化現(xiàn)象較嚴(yán)重，加上地質(zhì)脆弱以及地貌構(gòu)造復(fù)雜，使得巖溶水的開采難度加大，從而在部分地區(qū)出現(xiàn)了工程性缺水，即便已開采，也僅為地下水總量的21.92%。由此可見，地下水的開采利用潛力遠(yuǎn)尚未發(fā)揮。

3.2 巖溶地區(qū)水質(zhì)量差

由于保護(hù)水資源觀念破舊、意識(shí)不強(qiáng)，保護(hù)措施欠缺，水源受到污染的現(xiàn)象日益突出，加上城鎮(zhèn)化發(fā)展，治理生活污水滯后，許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)枯水期的取水安全受到嚴(yán)重威脅[9]，此外，最近幾年政府鼓勵(lì)種植桉樹[10]，其耗水量較大，加之其成分液為堿性，滲入地底后土壤對(duì)種植其他作物了有很大的影響，嚴(yán)重污染水資源，導(dǎo)致飲用水變質(zhì)，再是，由于化肥和農(nóng)藥的大量使用，每年由陸地被暴雨徑流帶入河流的水體的沉積物中攜帶大量的N、P、K元素的化合物，使水體遭到嚴(yán)重污染，特別是對(duì)于湖泊、水庫等容易造成高營養(yǎng)化，影響水產(chǎn)，污染環(huán)境，并危及人體健康。2011年環(huán)江水利局設(shè)立農(nóng)業(yè)飲用水樣監(jiān)測點(diǎn)40個(gè)[11]，年檢測共160份，總合格84份，合格率才52.5%，由此說明水資源質(zhì)量有待改善。

3.3 水資源浪費(fèi)嚴(yán)重

在環(huán)江，農(nóng)業(yè)用水量約占全縣總用水量的96.6%，耗水量大，但農(nóng)業(yè)灌溉用水系數(shù)低于0.5，加上環(huán)江工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，工業(yè)增長方式基本上仍處于粗放型擴(kuò)大再生產(chǎn)狀態(tài)，使得生活用水大多數(shù)是單水單用，重復(fù)利用系數(shù)低于0.3，浪費(fèi)現(xiàn)象非常嚴(yán)重。

3.4 地下河蓄水少，渠道輸水遠(yuǎn)，滲漏量大

由于河堤較低，水庫庫容小，調(diào)蓄性能差，造成汛期棄水、枯期無水現(xiàn)象，此外，渠道輸水路程較遠(yuǎn)，渠道設(shè)施破舊老化，滲漏損失大，導(dǎo)致開發(fā)成本太高，對(duì)老百姓來說有些負(fù)擔(dān)不起。

3.5 巖溶地區(qū)水資源不斷減少，生態(tài)環(huán)境脆弱，巖溶內(nèi)澇災(zāi)害

環(huán)江下南鄉(xiāng)、木論鄉(xiāng)、洛陽鎮(zhèn)以及水源鎮(zhèn)等地區(qū)石漠化嚴(yán)重，導(dǎo)致植物退化，水土流失，水資源總量不斷縮減，生態(tài)環(huán)境脆弱，水土漏失，甚至造成嚴(yán)重的巖溶內(nèi)澇災(zāi)害現(xiàn)象[12，13，14]。

4巖溶地區(qū)水資源合理開發(fā)利用的對(duì)策

4.1 開展新認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變舊觀念，健全法制，加強(qiáng)管理

深化對(duì)環(huán)江巖溶地區(qū)水資源地質(zhì)環(huán)境的脆弱性和開發(fā)難度大的認(rèn)識(shí)，開發(fā)利用應(yīng)貫徹“三先三后”精神[15]，即先節(jié)水、后調(diào)水，先治污、后通水，先環(huán)保、后用水，變傳統(tǒng)的“無節(jié)制用水”觀念，轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝欣碛泄?jié)，循環(huán)利用”可持續(xù)發(fā)展觀念；同時(shí)進(jìn)一步健全完善有關(guān)水資源的保護(hù)、開發(fā)利用方面的法律，制定詳細(xì)的技術(shù)規(guī)程和保護(hù)措施，并督促實(shí)施。

4.2 合理規(guī)劃取水工程，加大巖溶地下水開發(fā)力度

因地制宜，合理規(guī)劃取水工程[16]。在峰林平原地區(qū)，采用鉆井取水；河谷地段，選擇抽水為主，鉆井為輔；在分界線地區(qū)，應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)地下河，結(jié)合有壓抽水。加大地下水開發(fā)力度，以彌補(bǔ)地表水資源分布不均的缺點(diǎn)，應(yīng)積極開發(fā)環(huán)江已查明的16條地下河，403個(gè)地下水測點(diǎn)，以增加地下庫容及調(diào)蓄能力。

4.3 聯(lián)合地表水與地下水，增加水庫興利庫容

在巖溶地區(qū)，地表水與地下水通過巖溶縫隙、渠管道等相互補(bǔ)給[17]。環(huán)江的洪水期（3～9月），通過管道輸送，地表水補(bǔ)給地下水層，使得地下水位升高，這有利于降低鉆井的深度，進(jìn)而取得好的經(jīng)濟(jì)效益。在環(huán)江下南、水源以及中部木論、川山、大安、明倫一帶，枯水期（10～次年2月）期間，地下水層回灌給地表水庫及河流，從而增加水庫的興利庫容，更好的解決灌溉水源不足、干旱缺水的現(xiàn)象。

4.4 整修水利工程，改善水利基礎(chǔ)設(shè)施

據(jù)2004年底不完全統(tǒng)計(jì)[18]，環(huán)江已建成各類水利工程1680余處，其中蓄水工程239座，總庫容1918.4萬立方米，引水工程1216處，但這些小型水利工程，幾乎都是20世紀(jì)50年代修建，當(dāng)時(shí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，輸水路程遠(yuǎn)，經(jīng)幾十年的運(yùn)行，工程早已老化失修。此外，維修養(yǎng)護(hù)資金落實(shí)較慢，管理欠缺，致使工程輸水管道受損嚴(yán)重，效益衰減，阻滯了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，改善水利基礎(chǔ)設(shè)施刻不容緩。

4.5 改善生態(tài)環(huán)境和水環(huán)境，防治巖溶地區(qū)土壤石漠化

注重土地整理，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境與水環(huán)境的治理，加快水土保持工作，重視封山育林，植樹造林，發(fā)展巖溶生態(tài)林、江河護(hù)岸林、旱區(qū)農(nóng)田防護(hù)林等防止巖溶地區(qū)的水土流失，提高巖溶山區(qū)的旱澇災(zāi)害抵抗能力，從而改善巖溶地區(qū)的土壤環(huán)境，防治石漠化，更有利于巖溶地下水的開采。環(huán)江下南鄉(xiāng)地區(qū)就設(shè)立多個(gè)石漠化綜合治理示范點(diǎn)，對(duì)小地方試驗(yàn)，在巖溶石山區(qū)中、下部土層，種植玉米、桑葉、黃瓜等植被，實(shí)現(xiàn)截雨固土，增強(qiáng)植被水土保持和水源涵養(yǎng)功能，防治土壤石漠化。

5 結(jié)論與建議

（1）廣西環(huán)江巖溶地區(qū)水資源豐富，但由于降雨時(shí)空分布不均，工程建設(shè)設(shè)施差，開采利用率低，部分江河水質(zhì)受到污染，嚴(yán)重影響了局部地區(qū)人民的生產(chǎn)與生活，制約了當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以解決環(huán)江巖溶地區(qū)水資源開發(fā)利用問題，刻不容緩。

（2）鑒于環(huán)江巖溶地區(qū)地下水分布廣和水文地質(zhì)條件的脆弱性，地下水的開發(fā)必須強(qiáng)調(diào)科學(xué)性、合理性、有效性，在水文地質(zhì)科學(xué)理論的指導(dǎo)下， 走勘查-試驗(yàn)-評(píng)價(jià)-開發(fā)-評(píng)估地下水的道路。

（3）應(yīng)盡快建立節(jié)水農(nóng)業(yè)體系，提高工業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水的循環(huán)利用率，杜絕用水浪費(fèi)。加大節(jié)水力度宣傳工作，轉(zhuǎn)變舊觀念，狠抓水環(huán)境的保護(hù)與管理，只有這樣，才能促進(jìn)環(huán)江經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)和健康的發(fā)展。

（4）為了更好的開采利用地下水，建議摸清環(huán)江已查明的16條地下河的來龍去脈，以及有關(guān)河道的水文特性、形狀、規(guī)模、流量變化情況，確定引水堵水建筑物穩(wěn)定性等的詳細(xì)數(shù)據(jù)，從而滿足開發(fā)利用地下河工程設(shè)計(jì)的需要。

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作者簡介：伍威（1989-），男，湖南耒陽人，碩士研究生，湖南省耒陽市水利局職工，主要從事于水資源利用與水利工程應(yīng)用及水土保持方向研究。