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西部严重缺水地区地下水勘查示范工程总体设计(四川省)四川省地调院四川省地质工程勘察院二OO二年四月西部严重缺水地区地下水勘查示范工程总体设计(四川省) 四川红层缺水地区地下水资源开发利用实施方案一、红层地区概况四川红层缺水地区界于龙泉山以东,华莹山以西,广元、南江以南,长江以北的广大地区。行政区辖四川省的内江、南充、遂宁、巴中、广元、自贡等十七地、市的94个县(市、区),总面积11.8299万平方公里。该地区是四川省交通最为发达的地区。宝(鸡)成(都)、成(都)渝(重庆)、成(都)达(州)等三条干线铁路与成渝、成(都)南(充)、广(安)渝等高速公路为主的公路体系和长江黄金水道共同构成区内四通八达的交通网络,交通堪称便利。该地区系红层丘陵区,具有气候温和,光热充足,农业发达,经济社会资源丰富等优越条件,是四川省的重要农业经济区。区内人口约占全省的60%,耕地约占全省的50%,粮食总产量约占全省的55%,经济作物(油、棉、糖)产量占全省近三分之二左右,不但是我省的重要粮仓,其生猪、蚕茧在国内也占有重要的地位。区内有94个县(市、区),中、小型城市发展迅速,绵阳、广元、内江、南充、遂宁、自贡等中等城市是区内骨干城市。绵阳、广元以电子工业为龙头,内江、遂宁、南充以轻纺工业为支柱,自贡以盐化工业为特色,各城市经济发展方向突出,功能各异,成为四川盆地经济辐射网络上的重要节点,是我省经济可持续发展的基础。(参见四川省红层分布图、表1)表1四川红层缺水区分布统计表项 目地,市,州面 积(KM2)人 口(万)2000年总产值(亿元)红层缺水面积(KM2)县(区、市)个数红层涉及县(区、市)城市化水 平%成都市123901019.113105399.64201034.1自贡市4373316.29151.823994.6465泸州市12242472.54173.57816.8877德阳市5953387.63260.073018.7866绵阳市20249519.243179311.0295广元市16366309.2386.298163.6874遂宁市5300370.14117.75296.2133内江市5466.53435144.84665.155乐山市12824.99343.721465069.18116南充市12494.61712.74176.7612460.6699眉山市7187.66360.27124.6950096613宜宾市13162.2501.65200.668636.45105广安市6359.27438.41126.75278.5455雅安市15269.53153.7772.02857.884巴中市12318.12342.868410301.4644资阳市7873.47482.34142.87873.474414.1达川市16088.53615.7418713146.3766合 计195917.917464.38118298.8812694个1、地质背景 地质构造该地区在大地构造上属四川盆地。盆地自三叠世末期上升为内陆盆地,中生代侏罗纪白垩纪以来,沉积了一套河、湖相的巨厚红色碎屑岩系即“红层”,燕山运动发生褶皱,形成构造的基本格局,属新华夏系北北东向构造。调查区位于四川盆地中部,为四川盆地历次构造变动相对稳定区,以宽缓的褶曲构造为主,断裂鲜见,地层倾角一般在10以下,大部近于水平。喜山运动时,该区遭受顺时针扭动,在原北北东向构造形迹的基础上,形成了威远辐射状构造,观音场环状构造和绵阳帚状构造等旋扭构造,对红层地下水的埋藏、富集条件有很重要的控制作用。 地层岩性区内地层为典型的陆相堆积,即所谓的“红层”,总厚度达50006000米。包括:侏罗系下中统自流井组,中统沙溪庙组、上统遂宁组、蓬莱镇组及白垩系。自北向南,由新到老,呈条带状依次展布。红层岩性单一,以紫红、棕红色砂岩、泥岩为主,偶见砾岩、页岩及灰岩。岩性、岩相纵横向变化均较大。砂岩多为钙质胶结。泥岩含砂质,普遍含钙质,且常含脉状、薄层状及斑块状石膏。 地形地貌地貌形态受构造骨架和岩性控制,以砂、泥岩叠置的构造剥蚀丘陵为主,边缘地区有部分低、中山地,北高南低,沱江、涪江、嘉陵江、渠江自北西或北向南流经全区,树枝状水系发育。绵阳、阆中以南海拔一般小于500米,相对高差小于100米,腹心地带只有3050米,呈细碎的丘陵地形;绵阳、阆中以北,海拔大于500米,相对高差100200米,属低山地形;再向北高程渐增,逐渐过渡为低、中山地。龙泉山是西侧一条北东向岭状背斜低山,海拔800米左右,威远背斜南侧为一个穹隆状低山,其中部为岩溶槽谷。沿江两岸有小面积冲积平坝(漫滩和级阶地)和冰水堆积缓岗平台(级阶地)。由于该区比较轻微、稳定的构造变动和地貌以构造剥蚀丘陵为主的特点所决定,本区地下水主要活动带一般集中于地表浅部,以风化裂隙为主,深层或较深层的构造裂隙水鲜见,仅在某些旋扭构造的中心部位,才可见比较明显的构造裂隙,从而富集地下水。由于各岩组砂、泥岩比例、组合关系,岩石结构,胶结物性质及可溶盐含量等不同,直接影响岩石孔隙发育程度,从而对岩组含水性的影响极大。2、红层地区严重干旱缺水给当地农民生活和地方经济发展带来的影响该地区由于地质背景条件及水文、气候等多种因素的影响,区内土地蓄水和墒情较差,旱灾频繁,水资源短缺,已成为制约该地区社会经济发展的重要问题。据统计,1951年2001年50年间, 44年出现程度不同的干旱,可谓十年九旱,其中严重干旱就有24次,并有遂年加重之趋势。近5年来,该地区连续发生干旱,灾情遍及整个红层丘陵区,波及3500多万人口。1998年夏旱持续30天以上,1997年、1998年部分地区春、夏连旱竞达一年之久。1998年夏旱区内千余座中、小型水库相继干涸,溪沟、河流枯竭,200多万亩粮田严重受旱,玉米萎蔫或枯死,栽插的棉花因旱叶片翻黄脱落的达50多万亩,600余万人、280万头牲畜缺乏饮用水,许多地区滴水难寻,只得靠外拉水维持基本用水,部分场镇、单位、学校因缺水无法正常办公、生产、行课,甚至发生学生偷老师洗脚水喝的现象。饮水困难困扰着600余万人。红层地区水土流失严重,水资源短缺。人均占有水资源量856m3,仅为全省平均数(2959m3)的29%,耕地占有水资源量915m3,也只是全省平均数(3303m3)的27.7%。主要缺水地区是沱江、涪江、嘉陵江、渠江四大江河中下游的红层丘陵山区,总缺水量达21亿m3。因此,该地区不但农灌水源严重不足,而且城乡居民生活饮用水问题也十分突出,常年缺水和季节性缺水约占该地区总人口的20%左右。另外还有相当大一部分农村饮用溪沟水、田塘水、坑水等不清洁的地表水或卫生条件极差的土井、泥水井、田边井水,一旦田、塘干涸,则无水可用,饮水卫生和环境卫生条件极差,肝炎、痢疾等水情疾病发病率较高,严重影响该地人民的身体健康。寻找清洁卫生的水源,提高缺水地区人民生活饮用水质量已势在必行。3、缺水地区分期战略部置方案及其预期效果国务院总理朱鎔基在第九届全国人民代表大会第五次会议上作的政府工作报告中指出:“加快农业和农村经济发展,努力增加农民收入。在调整农村经济结构方面,要大力推广优良品种和先进适用技术,加快发展优质、专用、无公害农产品。积极发展畜牧业和水产养殖业”。农村经济发展离不开水资源环境的改善和合理的开发利用,实践证明:红层找水工程是一项“德政工程”,即能改善红层地区广大农村人民群众的生活条件,同时还能促进农村经济发展,增加农民收入,亦能使洗衣机、热水器在农村得到普及,拉动内需,促进国民经济发展。基于过去资料的不足,应按每个县重新编一套图,主要针对单井50米3/日以下地区按小于1米3/日、15米3/日、510米3/日、10米3/日标准进行。同时每个县找一个村或乡进行示范,并赠送若干套30型钻机,帮助培养打井人材,使其普及,争取利用58年大部解决红层地区人民人畜饮用水问题(表2)。表2 缺水地区分期战略部署及其预期效果地 区时间安排工作内容资金概算序号工作范围1南充市、资阳市20012003年开展两市地下水利用现状,资源状况调查,供水扶贫工作,建立35处地下水开采示范点,按县区编制地下水开发规划图,指导当地找水工作,发动群众尽快解决人畜饮用水问题。900万1广元市、巴中市2004开展地下水资源调查,辅以一定钻探工作和物探工作量,开展扶贫找水工作,建立34处地下水开采示范点,按县、区编制地下水规划图,指导当地找水工作,发动群众尽快解决人畜饮用水问题。900万2达川市、广安市2005开展地下水资源调查,辅以一定钻探工作和物探工作量,开展扶贫找水工作,建立34处地下水开采示范点,按县、区编制地下水规划图,指导当地找水工作,发动群众尽快解决人畜饮用水问题。900万1遂宁市、绵阳市2006开展地下水资源调查,辅以一定钻探工作和物探工作量,开展扶贫找水工作,建立34处地下水开采示范点,按县、区编制地下水规划图,指导当地找水工作,发动群众尽快解决人畜饮用水问题。900万2内江市、自贡市2007开展地下水资源调查,辅以一定钻探工作和物探工作量,开展扶贫找水工作,建立34处地下水开采示范点,按县、区编制地下水规划图,指导当地找水工作,发动群众尽快解决人畜饮用水问题。800万3宜宾、泸州、乐山市2008开展地下水资源调查,辅以一定钻探工作和物探工作量,开展扶贫找水工作,建立45处地下水开采示范点,按县、区编制地下水规划图,指导当地找水工作,发动群众尽快解决人畜饮用水问题。800万4成都市、眉山市、德阳市、雅安市20092100开展地下水资源调查,辅以一定钻探工作和物探工作量,开展扶贫找水工作,建立68处地下水开采示范点,按县、区编制地下水规划图,指导当地找水工作,发动群众尽快解决人畜饮用水问题。1000万二、红层地下水资源开发利用实施情况(2001年工作小结)1、意义及必要性四川红层丘陵地区作为我省的重要农业经济发展区,其水环境条件与“西部大开发”的战略目标极不相适,按照国家、省对西部大开发的战略部署,开展四川红层缺水地区地下水资源开发利用调查研究,对改善四川红层丘陵干旱区的水环境条件,促进该地区的国民经济持续、稳定、繁荣发展具有重要意义,对整个四川盆地红层丘陵山区的农业结构调整,生态环境建设是十分必要的。中央和国务院在关于做好农业和农村工作的意见中明确提出了“加强农村基础设施和生态环境建设”,“加大投资力度,更大规模地开展以水利为重点的农业基础设施建设,以公路、电网、供水、通讯为重点的农村生产生活设施建设,进一步夯实我国的农业基础。”因此,该项目的立项正是符合中央精神,也是我省在西部大开发中一项具有重要意义的工作。2、项目目的任务 目的在查清红层丘陵缺水区水资源量(三水资源)、开发利用现状的基础上,对区内地下水开发利用和供水前景作出评价和规划,为严重缺水地区,老、少、边、贫地区,重要骨干城市及重要经济开发区初步提供一批新的供水水源地,对分散农户生活饮用水指出找水方向,并作出示范、推广。主要任务对红层区进行水资源现状调查与复核,了解不同地区对水资源的需求,对可持续利用的地下水资源按新思路进行重新计算和评价,编制开发利用区域规划,提出地下水资源科学管理建议。调查和总结红层缺水地区不同取水工艺,技术方法和取水经验,为水源地的规划,部署及开采技术提供科学依据。有目的,有重点地选择部分缺水地区或重点地段,开展红层丘陵缺水区供水找水计划,并开展示范工作。3、实现目标任务的可行性 工作基础保障:该地区1:20万地质、水文地质区域调查覆盖全区,并有部分1:5万供水勘察成果和较多的供水凿井资料,有区域性研究成果为指导和中江等地改水勘查经验供借鉴,有长期从事供水勘查的钻探及取水工程设计、施工经验。 旱区群众企盼解决饮水困难的愿望十分迫切,在调查项目实施中群众能够较快的见到实际效益,能得到地方政府和群众的支持。 上级领导重视:中央与省政府对该地区的缺水问题一直十分关注,并作出了四川盆地红层丘陵缺水地区水资源勘查开发的行动计划。 科技进步为实施红层找水创造了条件:在现代科技飞速发展的带动下,RS、GPS、GIS等新技术和先进的分析测试手段,为完成这个项目提供了技术保证。4、实施情况及效果川东红层找水工程涉及面广,预计8年完成,首先从老一辈无产阶级革命家朱德同志的故乡南充市开始。南充市嘉陵区(66.57万人)、顺庆区(56.05万人)、高坪区(55.46万人)和西充县(66.1万人),幅员面积3754.36km2。从实施情况看,此工程深受当地政府重视和农民称赞。在中国国土资源报、四川日报、四川国土经济报、四川地矿通讯记者采访时,农民竖起母指称红层找水是“造福工程”。一位老汉告诉记者:“以前吃水要到一里外的大井挑水,旱季就得翻山下河挑水,现在中国地调局、四川省国土资源厅、四川省发展计划委员会、四川省地调院、南充市地矿局、四川省地质工程勘察院免费为我们打井,每户只花300来元,就有了自家的水井,从早到晚随用随开,十分方便”。有的农户还安了热水器,劳作了一天下来,冲个热水澡,真是舒服,这是共产党为我们老百姓办的一件大好事。通过两年工作,我院进一步查明了红层地区地下水时空分布、储集条件及赋存规律,总结推广适合农村特点的取水技术、成井工艺等经验。解决了广大红层缺水地区人民群众人畜饮用水问题,促进了本区社会和经济持续、稳定发展,具有推广前景。完成工作量四川省地质工程勘察院接受任务后,收集了工作区内的有关资料、进行野外现场踏勘、编制了项目设计书。2001年8月10日至2002年2月20日止,重点开展了嘉陵区严重缺水的移山乡、曲水镇、火花镇和西充县义兴镇分散农户打井工作和调查,并对嘉陵区文峰乡、木老乡、火花镇和高坪区永安乡、白塔乡、老君镇以及顺庆区的云溪镇、西充县等地区,2000年施工的分散农户供水管井、民井、场镇供水机井进行了调查;对嘉陵区火花镇塘殿堰村、顺庆区共兴乡、华凤镇、荆溪镇、西充县的义兴镇和高坪区青溪、老君镇等小型集中供水点进行了地面调查和物探工作,地面调查覆盖南充市嘉陵区、顺庆区、高坪区、西充县义兴镇,面积超过1600km2。分散农户供水钻探工作基本完成;在嘉陵区火花镇塘殿堰村,顺庆区华凤镇、荆溪镇,西充县义兴镇和高坪区老君镇开展了小型集中供水勘查,钻探工作量完成总任务的100.4%。(表3)主要成果及社会效益分散农户打井供水根据南充市人畜饮用缺水状况并结合我们的勘查工作,选择了嘉陵区严重缺水的移山乡、曲水镇、火花镇(深切丘陵区)和西充县义兴镇(中切丘陵宽谷区)等开展分散农户打井供水,解决老百姓饮用水困难,从2001年8月开始至2002年2月20日,共完成1505口,单井出水量一般在510米3/日,少量达2030米3/日,个别丘坡上为干孔。解决了1490余户7500余人的生活饮用水、牲畜饮用水困难,得到当地政府和人民群众热情的欢迎和称赞,都说“政府、共产党为老百姓办了一件实事,大好事,让我们老百姓享用到清洁的地下水”。通过分散农户打井工作,不但解决了部分缺水区人畜饮用水困难,而且带动了一些地方成立了打井队,为村民打井供水,对促进和推动地方经济发展起到了积极作用。表3项目设计工作量与已完成工作量对比表工 作 项 目设计工作量已完成工作量野外调查(km2)1600超过1600打井钻探施工分散农户供水(口)15001505小型集中供水(m)45处400480m5处482.12m简易水文地质试验(个)100120取 样简分析(件)5051全分析(组)810物探工作激电测深(m)50005500水文测井(m)6058.86影像资料8小时示范点(个)4(分散、集中供水各2处)正在实施中小型集中供水根据勘查工作的要求并结合缺水严重的场镇和村社,选择了华凤镇、荆溪镇、火花镇塘殿堰村,西充县义兴镇、高坪区老君镇五处实施勘查供水,其中在华凤镇钻井2口,出水量分别为10米3/日和27米3/日,解决了华凤镇新开发区30多个商户和南充劳改农场几十人的生活饮用水问题。西充县义兴镇为严重缺水的场镇,我们在新开发区共施工3个钻井(井深33.8658.86米),其中ZK3、ZK5出水量较小(17.219米3/日),ZK4孔出水量达74.6米3/日,可解决1000余人的饮用水;嘉陵区火花镇塘殿堰村1口,出水量52.7米3/日,解决100多农户共600余人生活用水;顺庆区荆溪镇为严重缺水场镇,地下水十分贫乏,当地政府多次打井未果,镇政府住宅楼(7层),因缺水等原因竣工四年未使用。省地质工程勘察院受当地政府的要求,施工了6口井,其中有两口井日出水量10米3/日,有3口出水量在1018米3/日,其中ZK9单孔出水量达60余米3/日,但该地区地下水质受岩性等内因控制,水质较差,经处理后基本可解决该场镇600余人生活饮用水困难。高坪区老君镇为浅丘地貌区,缺水较为严重,饮用水问题制约了该镇经济发展。此次施工一口井,日出水量达50多米3/日,当地政府及人民群众十分满意,目前拟采用扩井增大出水量,解决该镇中学目前1000余人的饮用水问题。通过上述分散农户和小型集中供水等勘查工作,认为开展本项工作是及时的,意义重大。把原本不具备供水条件的地段,通过取水凿井工艺的改进,获得了一定水量,解决了几十年未解决的农村人畜饮用水问题,为广大红层地区开发利用地下水,解决人畜饮用及部分农业灌溉开辟了一条可行的道路。同时通过上述工作获得了不同地形地貌、不同含水岩组地下水的埋藏分布,补给迳流,富集条件等较丰富的地质、水文地质资料,为总结研究红层地下水的富集规律,正确指导人们开发利用红层地下水提供了大量的实践资料。三、通过两年工作取得了如下认识和经验1、区内红层地下水出水量单井一般小于50米3/日,从传统的理论和认识来说,大于50米3/日才有开采价值,而单井小于50米3/日的在红层地区是绝大部份,所以要找到这个标准,在红层区是少见的。原来的认识是建立在当时的条件(成井工艺、取水设备等)和供水对象主要指集镇供水,有了这个认识,在某种程度上阻碍了这方面工作的开展。本次工作突破了原来的一些观念和认识,根据用水对象不同,标准不同,我们本次工作服务的对象主要是农村人畜饮用水。四川农村农户往往分散而不集中,每户需水量小,按每户45人计,每天需水量0.51.0米3/日即可满足,加上牲畜饮水量每天12米3/日就能完全满足要求。农户用水量低,正好与红层区地下水的埋藏分布“量小而分散”的特点相吻合,农户的房前房后均可开采到满意的地下水,完全能满足农户的需求和愿望,适合农村分散农户和院落式供水水源。红层找水的技术突破。对发展农村庭院经济,提高农民收入作出了积极贡献。2、本项目已施工的分散农户供水井井深一般在1520米之间,钻井设备轻便、简易,各地农机厂均可加工制造,便于普及。每口打井成本费在400元左右, 取水设备多采用镙杆潜水泵(0.31米3/时),费用在200300元,管材费在100元内,即一口井的成本费为700800元,农户出300400元,即可享受“庭院式自来水”。农户也能象城市居民一样,用上洗衣机、淋浴器。红层找水计划的实施,为大规模分散开采利用地下水,解决广大红层缺水地区人畜饮用水和部分农灌用水,特别为引导农民向高附加值农业发展,促使部分农民尽快由温饱型向小康型发展创造了条件。3、由于红层地区普遍有13米的粘土层,且地下水有一定的补、迳、排条件,因此水质普遍较好,一般为HCO3-Ca型水,矿化度小于1克/升。、四川碳酸盐岩缺水地区地下水资源开发利用实施方案一、基本情况1、概况四川省碳酸盐岩主要分布在盆周山地和川西南山地,分布面积约9.9万平方公里(包括裸露和埋藏),占全省幅员面积的20.41,分属全省18个市(州)77个县(市、区)。其中,缺水范围涉及宜宾市等12个市(州)51个县(市、区),由于山区人口居住分散,涉及面积约8.4万平方公里,占全省幅员面积的17.32,缺水人口约500万,占全省人口的5.98。2、社会经济状况四川省是西部大省,具有十分重要的战略地位,人口占中国西部10省(区、市)的30。根据2000年资料,四川省人均国内生产总值仅4780元,列全国第二十五位,城镇居民人均可支配收入仅5894元,农民人均收入仅1915元,按照市(州)为单位的统计资料,有碳酸盐岩分布的市(州)除成都市外,2000年城镇人口人均可支配收入为4318(达州市)6027元(泸州市),农民人均收入1191(阿坝州)2173元(泸州市),四川省碳酸盐岩缺水地区人均生产总值及城乡人民的收入远小于上述全省及市(州)的平均水平,根据现有资料,这些地区人均工农业产值大多数不足400元年。该地区人民生活贫困,甘孜州、阿坝州、凉山州所辖县多数为国定贫困县,其它市有20多个县属四川省划定的贫困县,占全省贫困县的四分之三。造成四川省碳酸盐岩地区社会经济贫困、落后的主要原因有四点:山地面积占幅员面积的绝大部分,且多处于地形复杂、山高谷深、交通闭塞的地域,人挑马驮仍是这些地区的主要运输手段,蜀道难的局面尚未得到根本解决;除盆地的几个市县外,科技文化十分落后,12岁以上的文盲占人口总数的四分之一左右;多属老、少、边、穷地区,阿坝州、甘孜州是以藏族为主的聚集区,凉山州是以彝族为主的聚集区,川西北茂汶县是羌族聚居区,此外,川滇边界还有少数纳西族、傣族、僳僳族、白族和布依族散居区。川北的广元、旺苍、通江、南江、巴中、川东的达县、宣汉、万源都是当年的革命根据地,现在这些老区经济发展滞后,人民生活还很贫困;这些地区生态环境十分脆弱,大部分地区基岩裸露、耕地少、土层薄、土壤贫脊、水土保持差,降水年内分配不均,地表调节能力差,地表水资源极为短缺,连饮水都十分困难,严重制约当地发展经济生产。根据“四川省国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”,2005年全省国民经济生产总值要达到5890亿元,平均年增长速度8,城镇居民人均可支配收入和农民人均纯收入要分别达到7700元、2300元左右。四川省碳酸盐岩缺水贫困地区人民的收入现状与上述目标差距甚大,要使四川省的社会经济发展整体上新的台阶,必须解决该地区人民的人畜饮用水问题,使其基本生活条件得到保障,安居乐业,发展地区社会经济,实现温饱奔小康,所以开展该地区地下水勘查示范工程解决人民的缺水问题很有必要。3、以往工作程度四川省碳酸盐岩缺水地区均分幅进行过1:20万1:50万区域水文地质普查工作。1998年和1999年根据原地矿部西南贫困岩溶石山地区扶贫找水计划和四川省贫困岩溶石山地区扶贫找水工作布置,四川省地矿厅组织实施了宜宾市筠连县武德乡沐溪镇和珙县巡场两个点的贫困岩溶石山地区扶贫找水工作,共计施工12个勘查孔,孔深80240米,单井出水量4502200米3日,平均单井出水量800米3日左右,总出水量9645米3日,解决了4.2万人的生活饮用水和5200亩农田的灌溉用水,可视为四川省碳酸盐岩缺水地区地下水勘查示范工程的成功试点。根据国土资源部2000年国土资源大调查项目计划,中国地质调查局以中地调函200052号文下达了“西南岩溶石山地区地下水资源勘查及生态环境地质调查项目”,我省承担了该项目的川南片(13500km2)和攀西片(77160 km2)两个子项目,设计2002年完成,该项目未安排钻探工作量。目前已进了两个片区的全域遥感解释工作,建立了数据库,正在进行野外调查工作,这个项目的成果将为四川省碳酸盐岩缺水地区地下水勘查示范工程的布点提供依据。二、碳酸盐岩地区水文地质条件四川省西部地处龙门山、茶坪山、夹金山、贡嘎山、锦屏山以西,属青藏高原东延部分,为川西高山高原区,平均海拔30004000m。锦屏山以东、大凉山以西、大相岭以南,属云贵高原北延部分,为川西南山地区,地形切割强烈,形态复杂,平均海拔20003000m。高原、山地以东,地势低下,系著名的四川东部盆地,盆地内丘陵平均海拔400500m,山岭平均海拔8001000m;盆周山岭海拔10002000m。与自然地理特征相对应,川西高山高原属地槽区,川西南山地属康滇地轴区,川东盆地属扬子地台区。四川省的碳酸盐岩主要分布在盆周山地和川西南山地。盆周山地属湿润的亚热带东南季风气候区,典型特征是春旱、夏热、秋雨、冬暖、日照少、阴天多、雨量充沛、相对湿度大;多年平均气温1216,平均年降雨量12001400mm。川西南山地属干湿交替的亚热带西南季风气候区,具昼夜温度垂向变化大,干湿季明显的特点;多年平均气温612,降雨量10001200mm。区内河流属长江水系,主要干流有雅砻江、大渡河、岷江、嘉陵江等,自北或北西向南流入长江(或金沙江)。岩溶水的形成条件及分布四川省岩溶水的形成与分布,受区域构造和自然条件控制明显。不同构造域、不同自然区内,碳酸盐岩的岩性、厚度、分布面积、出露条件以及岩溶化程度均有很大差异。西部地槽区地表广为分布的是三叠纪复理式、类复理式建造的碎屑岩类。碳酸盐岩分布不广、厚度不大、露头不宽、成份不纯,且普遍受到区域变质。主要层系有泥盆系中上统、石炭系、二叠系和三叠系。岩性多以溶解度较差的硅质灰岩、大理岩、白云岩为主,成夹层分布在砂板岩和千枚岩层中。这种不利的岩性、厚度和出露条件,限制了地下水对它们的溶解能力。加之,本区气候干冷,雨量不多,不利于地下水对岩石的溶蚀。因此,碳酸盐岩的岩溶均不甚发育。以溶隙和溶孔为主,大型溶洞鲜见。循环和分布其间的岩溶水,以隙流为主。由雨水、雪水补给,流量一般都小于10升秒。唯南坪和松潘县内,石炭、二叠系和三叠系的灰岩分布面积较广,岩性较纯,碎屑岩类夹层较少,岩溶较为发育,富水程度较高,大泉出露较多。东部地台区,震旦系至三叠系是以碳酸盐岩为主的海相沉积,其中二叠系栖霞茅口组和三叠系嘉陵江组、雷口坡组的碳酸盐岩为纯层型,质纯、层厚、分布面积广、溶解度高,是地表水和地下水的良好溶蚀介质。加之,本区气候温暖、湿度大、雨量充沛、水源充足,极有利于可溶盐岩类岩溶化的发生和发展。因此,各层系的碳酸盐岩的岩溶都普遍发育。特别是在裂隙发育、岩石破碎的褶皱断裂带,地下水在裂隙破碎带内迳流通畅,交替积极,溶蚀作用进展顺利,大型溶洞和岩溶管道都十分发育,岩溶水十分丰富。四川盆地西部,除威远背斜核部有少量三叠纪灰岩出露外,其他地区碳酸盐岩均深埋地下。本区在东吴运动末期和印支运动末期曾有过海退,二叠纪和三叠纪的碳酸盐岩都曾露出水面,经受过很长时间的溶蚀和侵蚀,发育有规模不等的古岩溶洞隙。这些古岩溶洞隙,在煤田勘探和石油勘探中都得到过证实,钻井在几百米几千米的深度中曾出现过钻具放空、涌水等,有深层岩溶承压水或自流水埋藏。盆地东部,燕山运动末期,地层褶皱隆起,三叠纪碳盐岩沿以北东向为主的背斜山轴部成条带状出露,两翼被硬度较高的厚层非可溶岩夹持,其岩溶发育的空间受到两翼限制,只能顺背斜轴向发育。地表形态为典型的盆东式“一山一槽”或“一山两槽”的背斜岩溶槽谷。岩溶水顺槽谷走向运动,在横向河谷中排泄,深部还普遍埋藏有承压自流水。盆周山地是台褶带和台缘褶断带,震旦纪以后的各时代碳酸盐岩均褶皱隆起,是全省碳酸盐岩地层分布面积最广的地区,碳酸盐岩面积占全省碳酸盐岩总面积的比例大,也是全省岩溶最发育、岩溶水最丰富的地区。岩溶水以管流为主,集中排泄,大于100升/的秒的大泉、暗河比比皆是,不少流量可达数立方米/秒。川西南地轴区,褶皱形变强烈,断裂发育。碳酸盐岩地层一般都成带状分布在褶皱断裂带上,两侧以至四方多被碎屑岩层隔离,露头宽度窄,岩层倾角陡直,使岩溶发育的宽度、广度以及深度都受到限制,岩溶水的迳流速度和接受补给的能力相对变弱。因此,以管流为主的暗河、特别是大型暗河相对较少,但在一些较大的断陷盆(谷)地内,当碳酸盐岩构成盆地时(如宁南),则有较为丰富的承压水埋藏。盐源盆地三叠系上统舍木笼组、中统白山组灰岩分布面积较广,岩溶发育,大泉、暗河多,岩溶水丰富,并有承压水埋藏。岩溶水的补给、迳流、排泄岩溶水的补给,主要靠露头区的大气降水,其次是地表水以及矿坑水、基岩裂隙水的越流补给。西部寒冻的高山高原区,冰雪融冻水也是其主要补给来源。四川盆地,岩溶区三叠系灰岩多构成背斜槽谷负地形,两侧垄脊分水岭内侧碎屑岩山地的大气降水,绝大部分都向槽谷汇流,扩大了岩溶水的补给区域。部分碎屑岩中的裂隙水,特别是煤矿坑的地下水也以分散流形式渗入岩溶地层内,因此,本区的岩溶水的补给来源充足。其主要迳流方向多顺槽谷走向向背斜两端纵向运动,水位埋深一般小于20米。主要排泄带在横切背斜槽谷的横向河河谷地带,大泉、暗河流量可达数十数百升/秒。部分岩溶水沿背斜纵张裂隙和古岩溶洞隙继续向深部运动,循环深度达数百至千米以上,形成一个具有区域性的稳定岩溶热储层位,热储层水温2360,属低中温热水范畴。盆地西部埋藏在千米以上的岩溶承压水(主要层位为三叠系和二叠系),则属交替停滞的高矿化盐卤水,具封存水性质。盆周山地及川西南山地地区,地处区域相对上升地带,岩溶水除在一些谷地和山间盆地具有水位埋深较浅,并有承压水埋藏外,绝大部分岩溶山地和峡谷,由于 地下水为适应下切的侵蚀基准面,下蚀作用大大领先于水平侵蚀,故水平循环带发育深度很深,水位埋深一般都大于50米,某些地段可达200300米。地表多竖井、漏斗以及干涸了的水平溶洞(昔日的暗河)。这些溶洞内还常发育有地下竖井和漏斗,向更下一层水平循环带排泄地下水。盆周山地流经这些地区的一些小溪、小沟,常为这些竖井、漏斗或溶洞所吸收,直接注入地下成为伏流补给岩溶水,大大增加了岩溶水的地下迳流模数。地下水多以管流型式集中在河谷两侧排泄,大泉、暗河流量可达数百千升/秒以上。有些大泉、暗河在谷壁飞驰而下,位能很大。地下水的水力坡度都比较大,普查资料平均为0.55%,大的可达7.5%以上,源头至排泄口高差可达数百至千米以上。由于管流网络在发育过程中受地形、构造、岩性以及托水层等等因素变化的控制,系统十分复杂。网络中常常有一些大型溶潭和倒虹吸系统,因此,地下水实际流速往往与其水力坡度不相吻合,表现偏小。岩溶水水资源1、天然资源根据四川省地下水资源评价资料,天然资源的计算原则以均衡法为基础,区内的岩溶水主要分布在褶皱山地,由大气降水和冰雪融水补给,以管流为主集中排泄,故采用多年平均迳流模数法和降水入渗法计算其天然资源量,计算结果,多年平均天然资源量为133.55亿米3/年(迳流模数法)或141.07亿米3/年(降水入渗法),我们以迳流模数法计算结果作为四川省岩溶水天然资源量,即:133.55亿米3/年。2、开采资源根据四川省的岩溶水多以管流形式集中排泄为主的特点,大泉、暗河的流量在很大程度上就实际代表了它的可开采资源量,故以统计的大泉、暗河流量(10升秒)表征开采资源量,统计结果,四川省岩溶水的开采资源量为65.66亿米3/年。三、分期战略部署方案及预期效果根据四川省碳酸盐岩地区地形地貌、地质水文地质条件的差异,缺水地区的行政区划等划分出九个片区(附图、表4)。四川省碳酸盐岩地区缺水总人口约500万人,平均按一人和一口大牲畜每日100升水计算,总缺水量约50万米3日;按单井出水量800米3日估算,需掘井620口;以勘查开发浅层岩溶水为主,孔深控制在100200米;考虑到四川省碳酸盐岩缺水地区多处边远山区,交通不便,条件艰苦,掘井成本较高,按平均15万元口估算,需经费9300万。按通知要求作近期、中期、远期规划,按现有掌握的资料,初步拟定近期(2003年)完成盐源地区(1-1)和攀枝花地区(1-2)两个片区,中期(20042005年)完成川南地区(2)一个片区,远期(20062009年)完成凉山地区(3-1)、龙门山地区(3-2)、乐山地区(3-3)、松南地区(3-4)、广巴地区(3-5)和万源地区(3-6)六个片区,2010年进行工作总结和成果编制。预计分期提供的水量,解决缺少饮用水的人畜数量,所需经费和时间等详见表4、表5。表4 四川省碳酸盐岩缺水地区基本情况一览表分 区行政区划面积(km2)人口(万)岩溶水水资源(万m3/a)总面积碳酸盐岩分布面积总人口缺水地区人口天然资源开采资源盐源地区(1-1)凉山州盐源县8376685226.4810.8386374.275123.2攀枝花地区(1-2)攀枝花市3个县(区)7830388594.1313.5934188.222911.2川南地区(2)宜宾市5个县、泸州市个1223910348333.89132.33171036.0117801.2凉山地区(3-1)凉山州8个县1821515945152.5253.41156889.687757.1龙门山地区(3-2)成都市5个县(市)、德阳市2个县(市)、锦阳市4个县(市)、雅安市8个县3702320365700.76154.17245434.388404.3乐山地区(3-3)乐山市7个县(市、区)95227858185.6961.30101873.580687.6松南地区(3-4)阿坝州松潘县、南坪672.0077704.310470.3广巴地区(3-5)广元市2个县(区)巴中市南江县109649180182.5261.13115633.621996.3万源地区(3-6)达州市万源市8331406039.577.7179269.28399.6合 计126113843261727.23496.471068402.9513550.8表5 四川省碳酸盐岩缺水地区供水规划简表分期分区分区预计提供水量分期预计提供水量经费估算(万元)实施时间万m3/d万m3/a万m3/d万m3/a近期盐源地区(1-1)1.12408.802.48905.202602003攀枝花地区(1-2)1.36496.403002003中期川南地区(2)13.204818.0013.204818.00227520042005远期凉山地区(3-1)5.361956.4034.1612468.4013502006龙门山地区(3-2)15.445635.60250520062008乐山地区(3-3)6.242277.6011702008松南地区(3-4)0.2487.601002009广巴地区(3-5)6.082219.2011402009万源地区(3-6)0.80292.002002009合 计49.8418191.5049.8418191.609300四、2001年工作总结2001年度在四川碳酸盐岩地区进行的是以资源调查为主的地下水资源勘查及生态环境地质调查。但98、99度的开展的川南岩溶石山地区地下水勘查打井示范作用成果明显,形成了一定的轰动效应。1、示范区水文地质条件98年度开展勘查工作的筠连县武德乡沐爱镇位于巡司河和镇舟河间的分水岭地带,高出当地河水面150300m,为一高位溶蚀向斜盆地。出露的为三叠系雷口坡组、嘉陵江组的碳酸盐岩,向斜两翼斜坡地带及下伏的为三叠系飞仙关组的砂泥岩,构成稳定的隔水底板,具有似层状的储水构造特征。因此在向斜核部的低洼地带地下水相对富集,区内岩溶水主要以复杂而密集的溶蚀裂隙为赋水通道,并以泉的形式在两侧斜坡上出露,造成溶蚀盆地内的武德乡沐爱镇等地严重缺水。99年度开展勘查工作的珙县巡场地区位于东西向的长宁大背斜西倾没端,属巡场河上游的溶蚀洼地。出露的主要为二叠系栖霞、茅口组及三叠系雷口坡组、嘉陵江组的碳酸盐岩,受构造的影响,裂隙发育,地下水多沿构造裂隙发育形成溶蚀裂隙和溶洞并为赋水通道,在巡场洼地内富集。由于受周边山上采煤的影响,巡场河污染严重,原有的沿洼地周边排泄的大泉、暗河已干枯,加之巡场镇经济发展迅速,人口急剧增加,导致城镇供水矛盾十分突出。2、示范工作取得的成果根据勘查区的岩溶水文地质条件及储水构造特征,有针对性地开展勘查打井工作。98年在筠连武德沐爱地区共成井5口,出水量2802.56m3/d,共解决了两个乡

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