四川筠连玉壶井暗河水资源的开发利用
(成都水文地质工程地质队,成都610072)
作者简介:滚动(1977—),男,工程师,主要从事水文、工程和环境地质调查与研究。
四川宜宾位于四川盆地和云贵高原的过渡地带。碳酸盐岩在该地区广泛分布。表生岩溶在南部筠连岩溶山区发育,岩溶地貌多样复杂,岩溶地下水丰富。摘要:从地层富水性、水文地质单元和地下水资源条件等方面简要阐述了筠连玉壶井地下河的水文地质条件。以地下河作为水源的成功开发为例,阐述了其带来的巨大经济效益和社会效益,总结了地下河水资源开发和公益事业等综合开发方式的经验,为筠连岩溶山区岩溶地下水资源的综合利用和开发提供参考。
关键词:“玉壶井”地下河;地质背景;综合发展计划;发展效益
四川宜宾地处四川盆地与云贵高原的过渡地带,自北向南为丘陵、低山、低山、中山地貌。区内碳酸盐岩分布广泛,喀斯特地貌不仅有川东喀斯特峡谷,还有区南筠连地区喀斯特山地的峰林、峰丛、石丘、洼地、喀斯特峡谷,组合成各种喀斯特地貌。多样复杂的岩溶地貌为本区岩溶地下水的形成和发展提供了良好的空间基础。
宜宾市筠连县中部岩溶洼地有一条地下河的出水口。筠连人给她取名“玉壶井”,建了一个公园叫“玉壶公园”。她是筠连县唯一的饮用水源,每天为全县4-5万居民供水。了解该地区玉壶井地下河的地质背景条件和成功开发经验,对筠连岩溶山区岩溶地下水资源的综合利用和开发具有重要意义。
1“玉壶井”地下河发育的地质背景
“玉壶井”地下河发源于县城西南的濂溪、白河地区。地下河长约6.5km,出口坐标东经104° 30′29.6″,北纬28° 10′20.4″。地下河流域最高海拔841m,地下河出口海拔428m,为浅-中切长脊状低山。
1.1地层岩组及富水性
地下河流域出露地层主要为三叠系须家河组(T3xj)、中部雷口坡组(T2l)、下嘉陵江组(T1j)、飞仙关组(T1F)。上二叠统长兴组(P2c)、龙潭组(P2l)、峨眉山玄武岩(P2β)、下二叠统茅口组(P1m)、栖霞组(P1q)和梁山组(P1l)。
须家河组是一套碎屑岩夹泥岩、煤等。地下水类型以碎屑孔隙水为主,地表泉水较少,一般泉水流量为0.08 ~ 0.8L/s;雷口坡组和嘉陵江组岩性主要为薄至中厚层状灰岩和白云质灰岩,夹岩溶角砾岩和页岩。地下水类型为碳酸盐裂隙溶洞水,岩溶发育程度一般。沿溶隙有岩溶泉排泄,泉流量一般为1 ~ 50L/s,飞仙关组、长兴组、龙潭组主要为砂泥岩夹泥质灰岩、灰岩,地下水类型主要为碎屑岩夹碳酸盐裂隙岩溶水,岩溶发育程度一般,岩溶泉流量为1 ~ 10L/s,深层含水弱。峨眉山玄武岩为蓝灰色、深灰色、深绿色致密玄武岩,是区内相对隔水层。
茅口组和栖霞组(含梁山组)为深灰色和灰黑色灰岩,夹生物碎屑灰岩,是本区主要的岩溶含水岩层。灰岩厚而纯,除底部梁山组间断分布厚度不超过21m的砂、页岩外,无一层不溶岩夹层。该层岩溶强烈发育,岩溶水十分丰富。大泉地下河流量多为50 ~ 700 L/s,最大为9400 L/s..地下水主要为管道流,其径流模数为7.19 ~ 18.72 l/s·km2。
1.2水文地质单元
“玉壶井”地下河位于筠连鼻背斜西南段倾没端核心附近,沿背斜轴部发育。背斜核部地层为下二叠统茅口组、栖霞组、梁山组灰色、深灰色中厚层状灰岩夹生物碎屑灰岩,底部为砂页岩夹薄层灰岩。石灰岩厚而纯,岩溶发育强烈,形成许多岩溶谷、洼地和岩溶峡谷。溶洞、地下河多,岩溶水非常丰富。玉壶井地下河的补给区、径流区和排泄区都在该地层中。背斜两翼地层依次为上二叠统峨眉山玄武岩、下三叠统龙潭组、长兴组、飞仙关组,峨眉山玄武岩为相对隔水层,使岩心下二叠统灰岩地层形成相对独立的水文地质单元(图1)。
图1玉壶井地下河揭露位置示意图
1.3岩溶地下水资源条件
筠连岩溶山区广泛出露石灰岩。表生岩溶发育,可接受大量降雨补给。上游筠连河部分下渗,构成地下河的主要补给源。地下河由西南流向北东,与构造线和地表河流方向基本一致;地下河有两个排水口,相距约500米。枯水期流量342L/s,汛期最大流量可达2000 ~ 3000 L/s..地下河的水量受降雨影响。地下河流域属亚热带与温带过渡季风气候区,年均降雨量1138mm,主要集中在5-9月,年均水面蒸发量1054mm,年均气温17.6℃,相对湿度82%。一般补给区1 ~ 2天降雨后,水量会增加。如果上游有暴雨,暗河可能会变浑浊,大概需要1周才能恢复。采样分析结果(见下表)为HCO 3-CA型,盐度为286.9mg/L,pH值为7.9。根据《地下水质量评价标准》(GB/T 14848-1993),属于良好水质类别。
水质分析结果表
2“玉壶井”地下河水源开发项目
2.1饮用、灌溉及公益项目开发利用方案
“玉壶井”地下河一直是筠连县的供水水源。1971年前没有修建水厂,居民自行取水,水质难以保证。1971修建了简易自来水厂,从出水口取水直接饮用。1988建了沉淀池和过滤装置,用明矾消毒,水质得到改善。1994后用液氯消毒,达到国家饮用水水质标准。目前,自来水厂日供水能力为10000吨,完全满足县城用水需求。除了生活饮用,地下河还为几家工厂提供工业生产用水,剩余的大部分水流入筠连河,用于下游农业灌溉。只有每年2-3月,水量少,偶尔缺水,但都可以保证饮用。
玉壶井地下河的开发利用虽然简单,但社会效益巨大。利用这条地下河修建的玉壶井公园,是筠连市民心中的圣地,有着不可舍弃的情怀。
2.2地下河开发的经济效益
筠连县自来水厂始建于1971年,由政府投资建设。初期资金只有4 ~ 5万元,设施简陋。未来投入改造资金654.38+0万余元,现年供水能力200万t,从业人员近654.38+000人。2000年水厂改制,实行股份制,国家控股,职工入股。自来水政府定价1.0元/t,目前年供水量约200万t,年产值约200万元,上缴利税约65438+万元。扣除电费、设备维修费、材料费、人员工资,年净利润约30万元。
3结论
玉壶井地下河的开发利用虽然简单,但社会效益巨大。在开发过程中,利用地下河出露的有利条件,就地取材,降低了地下河改造工程费用和地下河开发成本。地下河作为一种地下水资源,具有水质优良、水温低的特点。在开发过程中,应充分发挥其地下水资源的特点,结合区域经济发展的需要和多种利用开发方式,利用其开发地形和水源丰富的优势,建设活水公园等公益性事业,发挥其良好的社会效益。
此外,暗河的开发利用首先要对区域进行详细的地质调查,摸清暗河开发的条件和规模特征,做出合理的规划和开发方案,避免盲目投资。地下河的开发和运营可以根据区域经济发展的需要分阶段进行,避免资源浪费。由于全球变暖、补给区植被减少和采矿排水的影响,筠连玉壶井地下河水量呈逐渐减少趋势,尤其是在旱季。因此,地方政府应合理规划和利用岩溶地下水,以避免因过度开采和地下河枯竭而导致地下水位下降。
参考
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四川省地质矿产局成都水文地质工程地质队。四川省地下水资源评价
四川省地质矿产局成都水文地质工程地质队。四川大泉(地下河)分布图及说明
四川省碳酸盐岩地区综合开发课题组。四川省碳酸盐岩地区现状调查及开发利用途径研究报告