【摘要】如何合理開發(fā)利用地下水資源是解決人畜飲用水乃至農村可持續(xù)發(fā)展的重要課題。文章以都安縣三只羊鄉(xiāng)丁峒村打井示范工程為例,總結了嚴重缺水的峰叢洼地區(qū)在曲折幽深的天窗旁找水打井經驗。
【關鍵詞】找水打井;嚴重缺水;峰叢洼地區(qū)
【中圖分類號】 P641【文獻標識碼】A
【文章編號】1674-1145(2008)02-0080-02
在廣西9.6萬km2巖溶區(qū)中有一半是峰叢洼地區(qū)。峰叢洼地區(qū)的突出問題是窮山惡水,貧困落后,是國家重點扶貧對象。由于獨特的地貌及水文地質條件,使得峰叢洼地區(qū)人畜飲用水十分困難。峰叢洼地區(qū)巖溶水的分布極不均勻,勘探找水難度大,開采成本與開采效益之間的矛盾突出。廣西許多大型地下河發(fā)育在峰叢洼地區(qū),地下水埋深一般都大于50m,從曲折幽深的天窗提水很費力、費時,而且效率低、成本高、難管理,老百姓也難于承受。鉆井取水給了老百姓希望,我們在都安縣三只羊鄉(xiāng)丁峒村實施了兩處鉆井示范工程,取得了明顯成效。
一、示范井概況
(一)丁峒鉆井簡況
丁峒鉆井位于都安縣三只羊鄉(xiāng)丁峒村民委所在地,缺水人口1100多人,丁峒處于八況地下河上游(圖1),地貌上為大片峰叢洼地,丁峒座落在一個大洼地中,洼地呈北西—南東向,長約2.5km,寬150~350 m,洼底標高240 m左右,峰頂標高520~645 m,出露的地層巖性為石碳系厚層狀灰?guī)r夾白云質灰?guī)r、白云巖。地下水枯水位埋深63.55m。
鉆井位于天窗旁,采用空氣多工藝(回轉沖擊空氣反循環(huán))鉆井方法施工。井深0~0.70m為粘土夾角礫,0.70~100.80m為C2灰?guī)r夾少量白云質灰?guī)r、白云巖。其中井深63.70~66.90m為地下河通道。開采量22.60m3/h,水位降深0.08m。據(jù)八況地下河枯季逕流模數(shù),推算此天窗枯流量為100l/s(360 m3/h),因此鉆井的開采量是有保證的。
(二)內白標鉆井簡況
內白標鉆井位于丁峒鉆井NE方向3.5km,屬都安縣三只羊鄉(xiāng)丁峒村內白標屯,缺水人口1000人,內白標處于八況地下河上游的一個支流,地貌上也是大片峰叢洼地,內白標座落在一個大洼地中,洼地為封閉狀,呈北東—南西向,長約2 km,寬300~500 m,洼底標高243 m,峰頂標高470~660 m,出露的地層巖性為二迭系棲霞組(P1q)薄—中厚層狀含硅質條帶灰?guī)r。地下水枯水位埋深60m。

鉆井位于天窗旁,井深60.00m,其中57.32~61.11m為地下河通道。開采量7.1 m3/h,降深0.05m。經計算,鉆井旁天窗的枯流量為44 l/s(158 m3/h),因此鉆井的開采量是有保證的。
(三)布井方法
1.在井位附近開展詳細的水文地質調查,重點是調查了解地下河天窗的流量及水位變化特征。
2.借助繩梯對地下河天窗進行詳細準確的洞穴測量,把曲折幽深的溶洞實測剖面投影至一平面上,然后量取洞口至天窗水面的水平距離和方位。
3.在初步確定的井位上作物探,一般是采用高密度電阻率法及電測深。
4.綜合分析后確定井位。
(四)鉆井提水與天窗提水的對比結果
丁峒民眾為了在天窗安機抽水,從1983年至1995年歷時12年在天窗內開鑿巖壁,修盤旋道(圖2),安裝水管水泵。但天窗四壁形態(tài)復雜,抽水管七拐八折,機械效率極低,入池的水量僅有水泵額定流量的1/5,抽水電費高達3.5元/m3,民眾無法承受,造成抽水設備多年擱置報廢。后來采用鉆井抽水,由于效率很高,抽水電費僅為0.55元/ m3。同樣抽1 m3水,直接從天窗抽水費是鉆井的6.4倍。
盡管內白標一帶的水柜水每年冬天都難以為繼,但鉆井旁的天窗至今仍然未提水飲用。打井前用繩梯垂直向下32m后,再傾斜向下拐幾個大彎才到水面(圖3),根本無法在天窗內直接安機抽水,顯然更加需要鉆井提水。

(五)示范井的推廣價值
1.很多地方有鉆井需求。在峰叢洼地區(qū)及周邊的小型峰叢谷地,很多天然水點的開采條件很復雜。由于地下水深埋在50m以下,從洞口到水面的溶洞彎延曲折,一般是沿二組或三組裂隙追蹤發(fā)育,有些天窗陡手下洞都十分困難,要在洞內施工更是艱難,而這些地區(qū)往往又是最干旱缺水,只能望水興嘆!
實踐證明,采用鉆井提水可以大大簡化開采條件,尤其是500人以上的村屯,又種植一些甘蔗或桑葉等經濟作物,有能力支付提水費,鉆井是很受歡迎的,正如有些民眾所說的那樣,打井徹底解決了祖祖輩輩缺水的局面。
2.鉆井提水效益顯著。在曲折幽深的洞內直接抽水,由于溶洞既有垂直向下,又有傾斜向下,而且多次拐彎。因此,事先必須開鑿巖壁,修盤旋路,才能安裝水管等設備。據(jù)實地調查,工期少則幾年,多則十幾年。洞內開鑿工程投資比鉆井工程投資大幾倍,甚至大十幾倍。上面對比結果天窗內的提水費是鉆井提水費的6.4倍。總之,無論工程成本及運行成本,曲折幽深天窗提水都遠遠高于鉆井提水,顯然鉆井提水的經濟效益是很顯著的。
3.鉆井提水管理方便。鉆井內管路單一,提水效率高,機械事故少,日常管理和維護都較簡單方便。相對而言,也降低了管理成本,深受民眾歡迎。
【作者簡介】吳紹強(1970-),男,廣西桂平人,廣西水文地質工程地質勘察院工程師,研究方向:水文地質工程、地質環(huán)境。