張家口地區缺水村莊特點及人畜用水解決途徑研究

付仕科 劉瀟 郜寧

摘 要：為了了解河北張家口重點貧困地區人民生活用水情況，對張家口區域內的村莊的缺水程度進行篩查，最終確定對905個缺水村莊進行專項水文地質調查，選取93個典型村莊進行水文地質物探工作，選取8個村莊進行水文地質鉆探工作。分析總結造成村莊缺水的原因，將缺水村莊劃分類型，給出解決途徑，為今后張家口地區各類缺水村莊解決用水問題提供指導。

關鍵詞：張家口;缺水村莊;水文地質;含水層

隨著近30年降雨量的逐漸減少，人民生活水平提高和工農業發展對地下水的需求逐年增加，導致河北張家口地區水文地質條件發生變化，出現了很多新的缺水村莊。通過對張家口地區905個缺水村莊的調查，將缺水村莊形成的原因歸納為自然因素（地形地貌、地層巖性和水質因素）和人為因素（地下水超采、礦山排水、上游截流工程建設和經濟因素）等7個因素。

根據張家口地區缺水村莊情況，將工作區缺水村莊劃分為水量型、水質型缺水村莊。

一、主要缺水村莊水文地質條件

（一）水量型缺水村莊

張家口水文地質條件較差的區域多形成水量型缺水村莊，多分布于基巖山區、山區與盆地邊緣、山間溝谷及山前坡地等地區。

1.以巖漿巖、碎屑巖為主的基巖山區

該類型缺水村莊主要分布于：壩上地區的康?？h北部，尚義縣南部壩頭，張北縣東南，沽源縣南部;壩下地區的涿懷盆地南部、東北，蔚縣北部，萬全區北部，宣化區東北，下花園區北部，赤城北部、崇禮區一帶，尚義縣壩下大部分山區。

a.壩上地區以低山丘陵、臺地為主，山間溝谷較為開闊，地層巖性以古元古界、中生界的石英巖、流紋巖、凝灰巖、砂巖、頁巖、花崗巖及新近系玄武巖等為主，富水性取決于裂隙的張開充填程度、孔隙的發育程度、含水層厚度、補給條件等，主要接受大氣降水補給，順地勢徑流向下游，地下水徑流較快。山間溝谷、山坡處局部覆蓋松散物，賦存少量地下水，富水性較差，徑流快，不利于集中取水，易形成缺水村莊。

b.壩下地區為侵蝕構造高中山區、中山區、低山區，該區地勢起伏較大，溝壑縱橫，溝谷發育，地層巖性以古元古界、中生界的凝灰巖、安山巖、角礫巖、流紋巖等為主，山坡、山間溝谷等地勢較平緩的區域，覆蓋薄層第四系松散物，溝底賦存少量松散巖類孔隙水，富水性差，徑流快。區域內分水嶺附近，地下水補給條件差，地形坡度大，無儲水空間，易形成缺水村莊。

c.萬全區是以碎屑巖分布面積最廣的區域，主要分布于北部山區，地層巖性主要為白堊系泥質膠結砂礫巖、泥巖，易風化，賦存風化裂隙水，富水性差。在地下水補給區，溝底多覆蓋薄層第四系，賦存少量松散巖類孔隙水，含水層厚度小，水力坡度大，透水性好，旱季時淺層水得不到補給，下伏基巖除表層風化殼和構造裂隙之外，幾乎不含水，故形成缺水村莊。

d.蔚縣北部山區水量型缺水村莊主要分布于煤礦采空區，該區地層多為侏羅系凝灰巖、流紋巖等，局部小范圍出露寒武系灰巖，開采深度300～400m，區域內地下水位大幅下降。村莊原來取水的含水層幾乎疏干，泉水、井水水量減小，甚至干涸，形成不同程度的缺水村莊。

2.以碳酸鹽巖為主的山區

該類型缺水村莊分布于壩下地區：涿鹿縣西部、東南山區;懷來縣南部山區;蔚縣南山大部分區域，北山陽眷、白草兩個鄉鎮;陽原縣北山、南山局部區域;懷安縣東部山區;宣化區南部，下花園區東部山區;赤城縣西南山區。

該區域內地形起伏大，地勢較高，溝谷發育，溝壑縱橫，地層巖性以元古界白云巖、灰巖、頁巖為主，賦存風化裂隙水、巖溶裂隙水，富水性取決于風化層厚度、裂隙發育程度、補給條件等，基巖風化程度不同、巖溶發育不均勻，相應的地下水分布不均勻，富水性存在差異;近些年地下水水位下降幅度大，導致原有取水設施無法取水，形成缺水村莊。

3.以變質巖為主的山區

該類型缺水村莊主要分布于陽原縣北山東部山區、懷安縣大部分山區、崇禮區西部石嘴子鄉、紅旗營子鄉一帶山區、赤城縣北部山區。本區地層巖性以太古界片麻巖、變粒巖、麻粒巖、變質花崗巖等為主，賦存風化裂隙水，富水性取決于裂隙發育程度、補給條件等。山坡、山間溝谷局部覆蓋薄層第四系，厚度較小，賦存少量松散巖類孔隙水。局部區域發育斷裂，賦存構造裂隙水。地下水水量年際變化較大，形成季節性缺水村莊。

4.松散物堆積區

該類型缺水村莊分布于侵蝕堆積黃土丘陵區、山前洪積坡地區，主要位于涿鹿縣南部、懷來縣西南、陽原縣南山山前盆地、蔚縣盆地北部、壺流河北岸、宣化區西南山前。

該區內地形起伏較大，沖溝發育，為地下水補給區或徑流區上游，水力坡度大，徑流快。地層巖性以黃土狀粉土為主，透水不含水，局部夾碎石、砂礫石透鏡體，含水層為砂礫石，賦存第四系松散巖類孔隙水，水位埋深較大，含水層較薄，富水性差，且地下水分布不均勻，易形成缺水村莊。

（二）水質型缺水村莊

a.壩上地區的水質型缺水村莊主要分布于湖淖周邊區域。區內地面標高1290～1480m，為地下水排泄區，地勢較低洼，地層巖性顆粒較細，以中細砂、礫石、黏土為主，地下水徑流不暢，蒸發較強烈。地下水問題主要體現為含氟量超標、礦化度過高，飲用水常為高氟水、苦咸水，不能達到人畜飲用水標準，形成水質型缺水村莊。

b.壩下地區的水質型缺水村莊，主要分布于地下水含氟量超標的區域，如湖積臺地區和桑干河、壺流河流域局部區域。區內地層巖性以第四系和新近系粉質黏土、黏土、砂層為主，顆粒較細，且該地層厚度較大，可達200m，無良好的含水介質，富水性差，越靠近湖心位置顆粒越細，富水性越差，地下水流動性差，受原始地層中氟的污染，形成高氟水。

二、缺水村莊飲用水解決途徑

經過調查后選擇了90個缺水村莊進行了視電阻率測深和激電測深等物探工作，針對不同水文地質條件查明其含水層厚度、構造裂隙發育程度、第四系底板、巖溶裂隙發育程度及地下水水位埋深等情況，并給出飲用水解決途徑。

（一）鉆探成井找水

通過水文地質調查和物探查明村莊周圍具有一定的成井條件，結合村莊實際情況和需求確定靶區，給出成井設計?；鶐r地區選擇有利儲水地形，地下水相對匯集區，構造裂隙或巖溶裂隙發育區，第四系厚度及含水層厚度較大區進行井位的設計。

崇禮區清三營鄉張家窯村水量型缺水村莊，位于以巖漿巖為主的基巖山區，靠近分水嶺，第四系松散層厚度小，巖性以粉土夾碎石為主，第四系下部為凝灰巖，巖體較為完整，節理裂隙發育較差，富水性較差。該村一眼位于山坡上深60m深的機井，利用2英寸潛水泵抽取3min后無水。經調查，村東溝谷內一級階地上第四系松散層厚度較厚，含水層巖性以砂卵礫石為主，富水性較好，建議取第四系松散巖類孔隙水和基巖風化層內風化裂隙水。經過水文地質物探調查可知第四系厚度在40m左右，下部為凝灰巖，建議成井深度為100m，預計涌水量在10～15m3/h之間。最后，在靶區施工了一眼水文地質鉆孔—崇旱1，鉆進深度為62m，第四系厚度為38.7m，含水層厚度為19.57m，含水層巖性為砂卵礫石，38.7m以下為凝灰巖，靜水位埋深為18.03m，涌水量為15m3/h。該井解決了張家窯村的日常飲水問題。

（二）截潛流工程引水

在地下水補給區的山區溝中，第四系厚度很小，下伏基巖不含水的條件，不利于成井的情況，可以考慮截潛流工程解決村莊飲用問題。

（三）集中供水

在無成井、截潛流等取水條件或周圍地下水全部不達標的情況下，可以考慮集中供水，選取小型水源地，向缺水村莊集中供水。如陽原縣要家莊鄉區域地下水氟含量超標，只能在西溝堰村打集中開采井，為27個水質型缺水村莊供水。

（四）水質凈化

在區域性地下水水質不達標，且村莊距離較遠，不適合集中供水的情況下，可考慮為每村安裝一套水質凈化設備，如康?？h湖淖周圍，沒有合適的小型水源地供水，村莊較分散，如安裝除氟罐凈化后水質能達到飲用標準。

參考文獻：

田級生.河北省山區旱莊形成的地質條件與解決飲水途徑的探討[J].中國地質，1990（03）：17-19.

（作者單位：河北省地礦局國土資源勘查中心）