廣西環江巖溶地區水資源的特點及開發利用分析

伍威等

摘 要：廣西環江屬于喀斯特巖溶地區，其水資源是當地社會經濟發展的一個非常重要的支柱。廣西環江降水量大，水總量豐富，但由于巖溶地區水環境差，土壤流失嚴重，以及開發利用難度大，利用率低等原因，成為限制該地區經濟發展的重要因素，高度認識巖溶地區水資源的來源以及儲存特點，認清環江目前巖溶水資源開發利用中的問題及原因，文章提出了幾點有關解決當地水資源問題的建議，供相關規劃開發部門在做健康可持續發展戰略決策時予以參考使用。

關鍵詞：環江；水資源；地下水；開發利用

引言

環江毛南族自治縣（下簡稱“環江”）地理坐標為東經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，是桂西北喀斯特區域的重要組成部分，面積4572km2，占全區總面積的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，縣境內的地貌受巖性、地質構造的控制，碳酸鹽巖分布廣泛，以巖溶地貌為主，占全縣總面積的39.9%。該區屬亞熱帶季風氣候區，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個亞類，境內降雨豐盛，南北部山區平均年降雨量為1569.6mm。環江巖溶地區水總量雖大，但卻在具體得開發利用中遇到很多問題，下面文章就來談談廣西環江巖溶水資源的來源及特點，并結合開發利用中的問題給出幾點建議，以供讀者參考。

1 巖溶地下水的來源

廣西環江巖溶地區水資源豐富，其巖溶水主要來源于以下幾個途徑：

1.1 地表降雨補給

巖溶水的主要補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給巖溶水，尤其是大環江河流的中、上游以及小環江，巖溶水主要通過管道儲存，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，常見為集中補給，在巖溶零散地區，以入滲式補給為主，兼集中補給。

1.2 毗連的非巖溶地區的地表徑流、地下水出露補給

毗連的非巖溶區的地表徑流、地下水出露也是巖溶水的重要來源。當非巖溶區的溪流進入巖溶區后，常通過進水洞、落水洞下漏形成地下潛水，進而通過隔水層下滲形成承壓水[2]；在巖溶區周邊，基巖裂隙水以及孔隙水對巖溶水的側向潛流補給也很常見[3]。環江龍巖鄉的龍巖洞以及大安鄉的頂新溶洞就是源于非巖溶區的地下水對碳酸鹽具有很高的溶蝕性，從而在接觸帶形成洞穴，對側面的巖溶水形成潛流補給。

1.3 引水、蓄水工程滲漏及灌溉水回滲補給

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給源。環江有較大的下甫、下廟水庫，均屬小（二）型水庫（10萬立方米≤庫容（W）<100萬立方米），山塘星羅云布，灌渠縱橫交錯，但實際效益較差，滲漏量大。據環江水利局數據統計，下廟水庫蓄水工程的滲漏量達到數百至數千立方米每天，這些灌渠滲漏水通過滲流的方式給附近巖溶地下水。

2 廣西環江巖溶地區地下水資源的特點

2.1 巖溶水總量大，分布面積廣

環江巖溶地區水資源總量大，水資源擁有量35.966億立方米，地下水總量為2.863億立方米，但已查處環江有地下河16條，地下水點403點，地表水流有大環江、小環江、中洲河、打狗河4條河流，總流域面積達3644.26平方公里，占環江地域面積的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，其中山谷地區相對富水，集中管道流和分散裂隙流并重[4]，在環江上南鄉，山谷較多，谷低儲水量大，但面積大，積水不均勻。

2.3 巖溶地區，多為潛水，補給資源豐富

潛水是淺埋于地表之下第一個穩定隔水層上的地下水，通常地下水潛水流出地面時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]。如環江明倫鎮集中挖掘連片山脈地下深處巖層天然潛水，再經處理，為環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

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

3 廣西環江巖溶地區水資源開發利用中面臨的問題

3.1 巖溶地質環境脆弱，開發利用難度大，利用率低

廣西環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，巖溶石山區原始森林大多早已被毀，固土保水能力嚴重退化，石漠化現象較嚴重，加上地質脆弱以及地貌構造復雜，使得巖溶水的開采難度加大，從而在部分地區出現了工程性缺水，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尚未發揮。

3.2 巖溶地區水質量差

由于保護水資源觀念破舊、意識不強，保護措施欠缺，水源受到污染的現象日益突出，加上城鎮化發展，治理生活污水滯后，許多鄉鎮枯水期的取水安全受到嚴重威脅[9]，此外，最近幾年政府鼓勵種植桉樹[10]，其耗水量較大，加之其成分液為堿性，滲入地底后土壤對種植其他作物了有很大的影響，嚴重污染水資源，導致飲用水變質，再是，由于化肥和農藥的大量使用，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，使水體遭到嚴重污染，特別是對于湖泊、水庫等容易造成高營養化，影響水產，污染環境，并危及人體健康。2011年環江水利局設立農業飲用水樣監測點40個[11]，年檢測共160份，總合格84份，合格率才52.5%，由此說明水資源質量有待改善。

3.3 水資源浪費嚴重

在環江，農業用水量約占全縣總用水量的96.6%，耗水量大，但農業灌溉用水系數低于0.5，加上環江工業基礎薄弱，工業增長方式基本上仍處于粗放型擴大再生產狀態，使得生活用水大多數是單水單用，重復利用系數低于0.3，浪費現象非常嚴重。

3.4 地下河蓄水少，渠道輸水遠，滲漏量大

由于河堤較低，水庫庫容小，調蓄性能差，造成汛期棄水、枯期無水現象，此外，渠道輸水路程較遠，渠道設施破舊老化，滲漏損失大，導致開發成本太高，對老百姓來說有些負擔不起。

3.5 巖溶地區水資源不斷減少，生態環境脆弱，巖溶內澇災害

環江下南鄉、木論鄉、洛陽鎮以及水源鎮等地區石漠化嚴重，導致植物退化，水土流失，水資源總量不斷縮減，生態環境脆弱，水土漏失，甚至造成嚴重的巖溶內澇災害現象[12，13，14]。

4巖溶地區水資源合理開發利用的對策

4.1 開展新認識，轉變舊觀念，健全法制，加強管理

深化對環江巖溶地區水資源地質環境的脆弱性和開發難度大的認識，開發利用應貫徹“三先三后”精神[15]，即先節水、后調水，先治污、后通水，先環保、后用水，變傳統的“無節制用水”觀念，轉變為“有理有節，循環利用”可持續發展觀念；同時進一步健全完善有關水資源的保護、開發利用方面的法律，制定詳細的技術規程和保護措施，并督促實施。

4.2 合理規劃取水工程，加大巖溶地下水開發力度

因地制宜，合理規劃取水工程[16]。在峰林平原地區，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，應重點開發地下河，結合有壓抽水。加大地下水開發力度，以彌補地表水資源分布不均的缺點，應積極開發環江已查明的16條地下河，403個地下水測點，以增加地下庫容及調蓄能力。

4.3 聯合地表水與地下水，增加水庫興利庫容

在巖溶地區，地表水與地下水通過巖溶縫隙、渠管道等相互補給[17]。環江的洪水期（3～9月），通過管道輸送，地表水補給地下水層，使得地下水位升高，這有利于降低鉆井的深度，進而取得好的經濟效益。在環江下南、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、干旱缺水的現象。

4.4 整修水利工程，改善水利基礎設施

據2004年底不完全統計[18]，環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50年代修建，當時建設標準低，輸水路程遠，經幾十年的運行，工程早已老化失修。此外，維修養護資金落實較慢，管理欠缺，致使工程輸水管道受損嚴重，效益衰減，阻滯了當地農村經濟的發展，改善水利基礎設施刻不容緩。

4.5 改善生態環境和水環境，防治巖溶地區土壤石漠化

注重土地整理，加強生態環境與水環境的治理，加快水土保持工作，重視封山育林，植樹造林，發展巖溶生態林、江河護岸林、旱區農田防護林等防止巖溶地區的水土流失，提高巖溶山區的旱澇災害抵抗能力，從而改善巖溶地區的土壤環境，防治石漠化，更有利于巖溶地下水的開采。環江下南鄉地區就設立多個石漠化綜合治理示范點，對小地方試驗，在巖溶石山區中、下部土層，種植玉米、桑葉、黃瓜等植被，實現截雨固土，增強植被水土保持和水源涵養功能，防治土壤石漠化。

5 結論與建議

（1）廣西環江巖溶地區水資源豐富，但由于降雨時空分布不均，工程建設設施差，開采利用率低，部分江河水質受到污染，嚴重影響了局部地區人民的生產與生活，制約了當地的可持續經濟發展，所以解決環江巖溶地區水資源開發利用問題，刻不容緩。

（2）鑒于環江巖溶地區地下水分布廣和水文地質條件的脆弱性，地下水的開發必須強調科學性、合理性、有效性，在水文地質科學理論的指導下， 走勘查-試驗-評價-開發-評估地下水的道路。

（3）應盡快建立節水農業體系，提高工業、鄉鎮企業用水的循環利用率，杜絕用水浪費。加大節水力度宣傳工作，轉變舊觀念，狠抓水環境的保護與管理，只有這樣，才能促進環江經濟的可持續和健康的發展。

（4）為了更好的開采利用地下水，建議摸清環江已查明的16條地下河的來龍去脈，以及有關河道的水文特性、形狀、規模、流量變化情況，確定引水堵水建筑物穩定性等的詳細數據，從而滿足開發利用地下河工程設計的需要。

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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用及水土保持方向研究。