赵 凡1999~2004年,中国地制裁调查局组织实施了《西部严重缺水地区人畜饮用地下水勘查示范工程》。这个项目采用了最现代的高技术手段,解决了106个严重缺水县300万群众的饮用水问题。新中国成立后的第一代西部找水人陈梦熊,曾经在1955年率近百人的勘查队伍进入柴达木最西端的冷湖。干烈的狂风,孤寂,水和食品要从几百公里以外去拉运。但是,先苦后甜的故事还是发生了:一年多以后,这支队伍找到了水。这个生命禁区在50年后的今天,发展成了有18个民族近3万人口居民的戈壁石油城。这个故事给我们留下了很多伏笔:第一,西部的确缺水;第二,西部可以找到水;第三,在西部找水要付出艰苦卓绝的努力。2005年7月,当我采访到陈梦熊的时候,中国地质调查局刚刚结束一个历时6年的重大找水项目——《西部严重缺水地区人畜饮用地下水勘查示范工程》。与第一代西部找水人不同,这个项目采用了最现代的高技术手段,解决106个严重缺水县300万群众的饮用水问题,而它在陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、内蒙古、山西、辽宁、四川、重庆、云南11个省(区、市)进行的地下水勘查示范并探索出的不同的找水模式,在示范工程的基础上编制出的各省(区、市)缺水地区人畜饮用地下水勘查与开发利用区划,为解决西部地区1400万缺水人口的饮用水问题提供了地质依据。如果说,罗布泊水的最后消失是让人心疼的西部水故事,那么,西部缺水地区找到水,是一个让人欣喜、让当地百姓心醉的故事。 西部缺水的焦虑和期待缺水是怎样一种概念?专家告诉记者,那几乎就是贫穷的代名词。他们说,有的村镇长期以来人畜共饮涝池水或田塘积水,有些地区的居民吃水完全依靠“水窖”积存的雨水,到了干旱季节,因为无水可积,基本生活用水没有保障。因为要到几公里甚至几十公里以外长途运水,强壮的劳动力的主要职责,是担水、拉水。而干旱的年头,人们干脆就背井离乡“逃水荒”。因为缺水而引发的其他矛盾连锁反应:一些地区,长期饮用高矿化度苦咸水或高氟、高砷水,出现严重的地方病;而争抢饮用水所引起的械斗,成为缺水地区一种特殊的社会现象……专家认为,因为缺水,当地群众基本生活条件都不能得到保障,地区经济发展只能是奢望。中国西部缺水,是多种因素造成的。西北,降雨量小,时空分布不均,部分地区几乎没有可以利用的地表水资源。西南,降水虽然丰沛,但岩溶石山地区岩溶发育强烈,地表水大都漏失地下。新中国成立后,中国的几代水文地质工作者都在为西部找水进行着艰苦卓绝的努力。上世纪末,西部大开发成为中国新的经济策略的一个热点,解决西部水问题的意识,被国家领导人上升到一个足够的高度。1999~2004年,中国地质调查局在国家专项支持下,以西北干旱区、西南红层区严重缺水的村镇为重点,组织实施了以解决人畜饮水为主要目标的地下水勘查示范工程。2005年6月底,这项成果在鉴定会上,获得了专家的一致好评。因地制宜成为找水的关键在西部缺水地区进行地下水勘查和示范,要达到怎样的目标?用怎样的思路和原则进行工作部署?在哪里、用什么技术方法找水才有典型示范意义?这些是解决问题的关键。承担这个项目的是中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所和陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、内蒙古、山西、辽宁、四川、重庆、云南11个省(区、市)的地调院。项目的任务目标是:选择人畜饮用水严重困难的村镇开展水文地质调查,在典型地区建立一批地下水开发示范工程;开展地下水形成机理与开发利用模式研究,为进一步解决人畜饮用水困难提供地质理论支撑;开展地下水勘查与取水技术研究,探索复杂水文地质条件区找水、取水新技术新方法;编制缺水地区人畜饮用地下水勘查与开发利用区划,为当地政府进一步解决人畜饮用水困难提供地质依据。西部水文地质条件的复杂,更使水问题的表现面貌多端。面对如此复杂的地质情况,如何实现项目目标?因地制宜是基本的方针原则。本着这个原则,该项目将西部地区分成8个不同的类型:西北大型内陆盆地类型;青海东部和甘肃中部中小型碎屑岩盆地类型;宁夏南部类型;陕西北部黄土高原区类型;额尔多斯盆地周边岩溶区类型;内蒙古高原类型;辽宁西部山区类型;川渝滇红层类型。在不同类型的地区,选择有典型意义的饮用水困难严重县(市),一方面直接解决当地百姓的饮水问题,另一方面,探索出不同类型地区找水模式。结果表明,这两个目的都达到了。解决了示范区居民长期存在的基本生存用水问题项目实施以来,先后在陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、内蒙古、山西、辽宁等饮用水严重缺乏的村镇,建立了第四系松散孔隙永、隐伏基岩.风化裂  隙水、基岩地区构造裂隙水、岩溶水等不同埋藏类型地下水开发示范深井340眼。在西南红层地区建立砂泥岩风化裂隙、层间砂岩裂隙地下淡水开发示范小口径浅井6.18万眼。不同的地区,情况不同,解决的方式方法也不同。河西走廊祁连山前和准噶尔盆地南缘,山前断裂性质和基底起伏决定了地下水位埋深,含水层漂砾成分多,钻探难度大。他们采取种种方法布井打水,建设示范工程37处。 塔里木盆地冲积湖平原区和沙漠边缘,高矿化度、高氟、高砷等劣质水与地下淡水共存,地下水埋藏条件极为复杂,地下淡水、咸水的空间分布,既受古沉积环境的影响,又受地下水补径排因素的控制,在这里他们的主要目标是在劣质水分布区寻找洁净淡水,建设防病改水淡水开发示范工程57处。青海东部和甘肃中部中小型碎屑岩盆地内白垩系、第三系碎屑岩地下水矿化度高,地质构造与地下水形成之间的关系不清,在这个地方,寻找地下淡水储水构造为地下水勘查示范的攻关目标他们建立了基岩裂隙水取水示范工程32处。在地表、地下水自然条件极差的宁夏南部山区建立各类取水工程46处。工程使当地群众告别了了自古就依靠“水窖”度日的历史。 陕北老区,一些地方依靠人担毛驴驮苦咸水或含沙量很高的河水而维持基本生活,10处白垩系地下淡水开发示范工程,使这一状况得到彻底改变。鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水不同类型开发示范井90眼,解决了57万人的吃水问题,促进了当地的经济发展。辽宁5个县建立基岩构造裂隙地下水开采示范30处,为缺水的居民和长期饮用高氟水的村庄提供了洁净的供水水源。在四川、重庆、云南红层地区建立小口径开采风化裂隙带地下淡水,不仅解决了群众吃水难的问题,而且推动了地区农村经济的发展。    勘查使科学家们获得新的发现参加项目的有关人士告诉记者,《西部严重缺水地区人畜饮用地下水勘查示范工程》在取得巨大解困成果的同时,对不同类型示范区内地下水形成条件、埋藏与赋存规律、科学开发利用模式等方面获得了一系列新的发现与突破。 ——第一,通过河西走廊祁连山山前和准噶尔盆地南缘地下水深埋带示范工程的实施,发现在这类缺水地区成功开采地下水的关键是寻找地下水埋藏相对较浅的地段。第二,取水井必须布置在含水层中漂砾含量低的地段。地下水的埋藏深度主要受山前大致平行于山体走向的基岩隐伏逆冲断裂和基底隆起与凹陷构造的控制,这些构造的水文地质意义是断层的阻水与松散层的含水构成良好的第四系孔隙潜水蓄水构造。断层两侧存在着落差较大的地下“跌水”,隐伏断裂上盘附近地下水位埋藏最浅,下盘附近地下水位埋深最大,二者相差可达数十米甚至百米以上。采用有效的经济技术手段,查清山前隐伏构造的规模及空间展布至关重要。第三,在张掖盆地山前大厚度单一潜水含水层中,首次发现了承压含水层的存在,突破了前人山前带均为单一潜水的结论。这一突破为解决内陆盆地山前地下水深埋带缺水村庄群众的生活生产用水困难开辟了新途径。——塔里木盆地示范工程发现,冲积、湖积平原区及沙漠边缘地带,地下淡水与高矿化水或氟、砷等对人体有害元素含量较高的劣质水在空间上叠置分布,地下淡水层(体)的形成主要受岩相古地理环境和地下水更替速度的控制。现代较大河流两侧的潜水由于受河水冲淡作用,一般埋藏着可供人畜饮用的地下淡水。在潜水与承压水构成的多层含水层分布区,开采利用地下淡水的关键是:首先必须依靠现代地球物理勘探手段,查清不同埋藏深度地下水的矿化度,地下淡水、咸水体的空间边界;其次是采用岩相古地理分析方法、水岩化学平衡、同位素测定等综合手段,确定淡水体开采后与之具有水力联系的各水体的演化趋势:第三是要科学成井和控制最佳开采量。——在青海东部湟水流域互助、民和等白垩系、第三系断陷盆地周边,新发现了一系列基岩裂隙水承压自流储水构造。在甘肃省会宁盆地首次找到了可供开发利用的、补给条件好的碳酸盐岩储水构造。这些储水构造的发现为解决示范区群众基本生活用水难题开辟了新途径。——在宁南山区黄土覆盖、沟谷深切达100多米的分水岭地带,首次在含水量极其贫乏、矿化程度高的侏罗系地层中,找到了地下淡水蓄水构造。同时探明该区苦咸水河流河谷区,高矿化且富含氟元素的第四系含水层之下,第三系砾岩层中埋藏有微承压地下淡水,只要采取科学的成井方法可作为理想的人畜饮用水供水含水层。——在陕北白于山区埋藏深度600米以下地下淡水和高矿化度交错埋藏的洛河组碎屑岩含水层中,探明了地下淡水埋藏地段的地球物理特征,首次建立了在该区应用电法、磁法等多种组合方法寻找地下淡水体的地球物理指标。——鄂尔多斯盆地周边地下水勘查与开发利用示范,首次发现渭北黄土台塬区距地表1000米深度内的深埋型碳酸盐岩,古岩溶作用较为发育,突破了前人对我国北方岩溶发育深度的认识。岩溶含水层(体)与阻水断裂的天然组合,在区内形成了单斜式、断裂式等多种类型的隐伏岩溶蓄水构造,其中规模较大的蓄水构造内蕴藏着丰富的地下淡水资源,均具备建立集中供水水源地的条件。——在内蒙古阿拉善高原北部中蒙边境年降雨总量不足50毫米的乌力吉盆地苏宏图乡边防某部驻地附近,首次发现了盆地边缘玄武岩地层中发育着赋存淡水的断裂型储水构造,突破了前人为该部驻地附近无地下淡水的认识。——在辽西山区建平县境内的义成功乡断陷盆地,首次发现在厚度50余米第四系砂质黏土覆盖层之下的隐伏花岗岩风化壳中埋藏着水量较为丰富的地下淡水,是盆地内近万人最为理想的生活用水水源。同时,在朝阳、北票等县发现了数十处断裂型、隐伏褶皱型等蓄水构造,并查明区内基岩储水构造的形成主要受走向北东方向的构造所控制,为辽西山区进一步防病改水寻找地下淡水提供了理论依据。 ——西南红层地区地下水勘查示范,根据红层地区年降水量相对丰富、地表风化裂隙较为发育、浅层风化裂隙水水量虽然小但容易得到补充的特点,结合农户居住分散、单户日用水量较小的具体情况,创造性地探索出了科学、经济、实用的地下水“小口径浅井”分散式开发利用与供水新模式。    技术创新为进一步开展西部找水建立了可行模式项目在工程实施过程中相继开展了大量的地下水勘查方法与开采技术的探索与研究工作,并取得一系列创新成果。——通过不同类型示范工程的实践,形成了以高分辨遥感解译为导向,以水文地质综合调查为基础,以现代地球物理立体探测技术为支撑,多学科技术专家会商、多科学钻探与抽水试验验证,辅以实验室水化学及同位素样品测试分析的较为完整的找水技术与方法体系。——在遥感勘查地下水方面,总结出了不同水文地质条件区不同地下水类型选择不同波段、不同季节、不同时间的遥感数据源和遥感影像特征;总结了遥感解译上述不同水文地质区地下水信息提取方法及勘查技术;形成了遥感勘查地下水方法体系。——在地球物理方法找水技术方面,总结了咸水地区寻找松散岩类孔隙淡水和胶结、半胶结碎屑岩类孔隙裂隙淡水的理论体系与以高分辨率电磁法为主评价地下水矿化度的勘查模式;总结了内陆盆地山前深埋带地下水、鄂尔多斯周边深埋岩溶水等深层地下水以放射性法、声频大地电场法、甚低频法快速普查,圈定找水靶区,以音频大地电磁测深法、瞬变电磁法、浅层地震法组合详查构造空间分布特征,分析其对地下水控水作用,确定宜井孔位的勘查模式;形成了多种探测信息综合分析相互验证的组合方法;初步建立了不同水文地质区找水的地球物理勘探方法选择及其地球物理特征参数体系。——探索出不同类型含水层钻探成井的高效率钻进方法。在地下水位深埋区大漂砾松散含水层中成功应用气举反循环钻进技术,解决了该类地区以往钻进困难而无法成井的难题。在泥浆漏失严重、钻进困难的破碎地层中采用泡沫增压钻进方法,成功解决了缺水地区钻探过程中因供水困难使钻探工作效率低下、甚至岩粉滞留孔内过多而极易发生钻探事故的难题。——研制出了适合于细颗粒松散含水层的塑衬贴砾滤水管,成功解决了以往细颗粒含水层成井工艺中的关键技术。 ——探索出在基岩地区孔内爆破沟通裂隙以增大井孔出水量的新技术,大大提高了基岩地层钻探的成井率。——成功地在黄土高原多泥沙河流区引进了“渗流井”地下取水新工艺,有效解决了在河谷区建设地下水取水工程极易因淤积堵塞而报废的难题。《西部严重缺水地区人畜饮用地下水勘查示范工程》所取得的成果,凝聚了数百名水文地质、地球物理、钻探、试验测试等多方面的工程技术人员心   血,它的意义是巨大的。7月下旬,西部严重缺水地区地下水勘查现场经验交流会在昆明举行。11个省(区、市)的相关人员畅谈6年工作体会。                    (5-8094-GTZYB)

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