岩溶地下水资源状况与开发潜力

小编:优质农业网   人气:0℃   发布时间:2025-02-26 20:22:46
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(一)小平阳示范区

岩溶地下水资源状况与开发潜力

小平阳地下水系统处于红水河一级支流清水河中游二级支流廖平河的上游,系统内凌口河、古梦河两条地表河溪和三洲地下河水在桥宇村汇合成廖平河。地下水系统的主要排泄口为凌口地下河和三洲地下河,具有相对独立的补给、径流、排泄水流循环系统。凌口地下河与地表河有相似的展布态势,汇集小平阳东南部岩溶地下水,由东南向西运移;三洲地下河发育于岩溶平原和峰林谷地交接地带,主要汇集小平阳东北部岩溶地下水,由东北向西径流,排出地表后汇入廖平河。

区内岩溶含水层主要由石炭系和下二叠统碳酸盐岩构成,含水介质具有溶蚀管道-裂隙特征。大气降水是本区地表水和地下水的惟一来源。由于岩溶发育强烈和地形、地层岩性变化的影响,区内“三水转化”关系密切,峰林岩溶区降水入渗系数为0.44,岩溶平原区为0.25。当峰林岩溶区补给来水向平原区汇集时,平原区的溶潭、凌水、湖塘多是地下水的出露点,雨季地下水位上升,溶潭、凌水溢流与地表河溪融合为一体,枯季地下水位下降,溶潭、凌水干枯,小河溪断流。

根据多年平均降水量计算,小平阳地下水系统的降水天然资源量为2.93×108m3/a;采用地表径流模数计算和水库蓄水量调查统计,该地区多年平均径流水资源总量1.32×108m3/a,单位面积径流资源量60.8×104m3/(a·km2);据调查水库蓄水量0.055×108m3/a;据采用地下水径流模数法和降水入渗法计算,该地下水系统的天然资源量分别为0.877×108m3/a和0.842×108m3/a;采用枯季径流模数和农田回灌系数计算出地下水可利用资源量为0.46×108m3/a;根据三洲和凌口地下河流量观测,探明地下河年平均排泄量0.95×108m3/a,枯季平均流量0.16×108m3/a。

岩溶地下水资源开采利用状况调查表明,目前,该区地下水开采主要用于生活饮用、农田灌溉及少量工业生产。地下水开采以机井、民井、溶潭抽水为主,小平阳镇和各村饮用水源主要提取岩溶地下水。据调查不完全统计,每年地下水开采量约0.10×108m3/a,占探明地下水可采资源量的10.5%,可见该区地下水资源仍有相当大的开发利用潜力。

地表水开采利用主要是水库、山塘蓄水和河溪拦坝引水,早期的电灌溉设施因为配套灌渠工程老化、抽水成本太高几乎都已停用。水库、山塘有效库容553×104m3/a,主要用于农田灌溉。

据测算小平阳地区农田灌溉需水量为0.33×108m3/a,除去农田回归水资源0.13×108m3/a,实际需要补充开发0.20×108m3/a水资源,就可满足农业生产的需水要求,此需求量约占该区径流资源量的15.4%,占地下水资源可利用资源量的43.5%。

从地下水系统整体上看,所赋存的水资源对于现状供水需求是有保障的,但是,由于水资源分布的地带性和季节性及年际非均一性,必须有效地调节、调蓄及合理布置地下水的开采,才能满足干旱季节或干旱年份的供水需求。

(二)黎塘示范区

黎塘新埠江地下水系统是一个具有边界完整封闭、相对独立的补给、径流、排泄水流循环系统,岩溶含水介质具有溶蚀管道-裂隙特征,岩溶储水建造接受大气降水和系统内非碳酸盐岩地区地下水的侧向补给。

根据多年平均降水量计算,黎塘新埠江地下水系统的降水资源量为6.50×108m3/a;采用地表径流模数计算和水库蓄水量调查统计,该区地表水资源量多年平均径流总量3.18×108m3/a,单位面积径流资源量77.5×104m3/(a·km2);据调查水库蓄水量0.062×108m3/a;据采用地下水径流模数法、降水入渗法和径流分割法计算,该地下水系统的天然资源量为(1.65~1.68)×108m3/a;采用枯季径流模数和农田回灌系数计算出地下水可利用资源量为0.71×108m3/a;根据勘探和抽水试验,探明可采资源量0.44×108m3/a。

岩溶地下水资源开采利用状况调查表明,目前,地下水开采主要用于生活饮用、工业生产及农田灌溉,地下水开采已形成了一定规模,主要集中在黎塘镇人口、工业密集分布区,开采方式以机井为主,少数挖大口井或直接提取天然岩溶水点的地下水。据调查统计,全区仅以机械抽取(2002年)地下水的开采量达0.082×108m3/a,其中生活饮用水约占47.4%,工业生产用水占32.8%,农田灌溉用水占19.8%;利用民井分散取水方式,用于农村人畜供水的地下水开采量达0.062×108m3/a,每年地下水开采量共计0.144×108m3/a,占探明地下水可采资源量的32.7%。

地表水开采量0.73×108m3/a,其中生活和工业用水占21.5%,农业用水占78.5%。

由上所述,黎塘新埠江流域地下水系统的降水资源总量多年平均达6.50×108m3/a,平均年径流量3.18×108m3/a;其中地下水天然资源量为(1.65~1.68)×108m3/a,探明的地下水可采资源量0.44×108m3/a。目前已开采的地表、地下水量为0.908×108m3/a,占平均年径流量的28.55%;已开采的地下水量仅为已探明地下水资源的32.7%,还有2/3未利用,可见该区的地表、地下水资源仍具有较大的开发利用潜力。

黎塘镇耕地面积7.9万亩,其中:水田4.9万亩,旱地3.0万亩。现有小(一)型水库5座,总库容696×104m3,设计灌溉面积2.5万亩;小(二)型水库4座,总库容107×104m3,灌溉面积0.38万亩。电灌站12座,装机容量120 kW,灌溉面积0.5万亩。共计灌溉面积3.38万亩。由于水库工程老化失修、干渠及配套设施损毁渗漏,没能发挥应有的灌溉效益,致使0.55万亩保水田变成单造田,有0.97万亩水田改成旱田。每年缺水量为340×104m3。研究区内,地下水与地表水水力联系密切,在枯水季节(10~12 月份),大气降水急剧减少,区内新埠江地表水均由地下水排泄所补给,上游支流随着地下水位下降河道干枯、断流。这段时间是该区旱情高发季节,地表水资源不足的情况下,地下水资源是农业生产的惟一供水水源。根据地下水资源开发利用潜力和地下水开发条件分析,合理布井,采取分散、小规模的地头大口井,沿地下水径流网络,建立浅层岩溶水灌溉井网,将地下水资源的开采利用率提高到50%,可增加农田供水量761×104m3,不仅解决当前的供需矛盾,而且为发展高效种植业和产业结构的调整奠定基础。

(三)马坪示范区

马坪示范区处于柳江右岸之西北部,发育柳江一级支流高龙河,起源于马坪乡北部非岩溶丘陵区,在示范区南部汇入柳江,流域面积222.92km2,多年平均径流量为4.94 m3/s。

由该流域构成的马坪高龙河流域地下水系统,主要含水岩组是石炭系碳酸盐岩,具有岩溶裂隙 溶洞含水介质特征。地下水的补给来源主要是大气降水、地表水和农田回灌下渗。

据计算,该地下水系统的降水资源量为131.94×104m3/km2,平均降水资源量为2.94×108m3/a。

地表水资源,采用地表径流模数计算和水库蓄水量调查统计,高龙河流域内的多年平均径流水资源总量1.62×108m3/a,单位面积平均径流量为72.6×104m3/(a·km2),径流模数为23 L/(s·km2)。主要水库有丰收水库、龙旦水库、六冲水库、山头水库等中小型水库12座,总库容约0.6×108m3,多年平均水库蓄水量0.55×108m3/a。此外,在东南部有柳江过境,河段长4.5km,最大流量2.04×104m3/s,最小流量0.017×104m3/s,年平均流量0.165×104m3/s,年径流量520.1×108m3。

地下水资源,据采用地下水径流模数法和降水入渗法计算,该地下水系统的天然资源量为(1.003~1.176)×108m3/a;采用枯季径流模数和农田回灌系数计算出地下水可利用资源量为0.787×108m3/a。

该区地表水资源较丰富,但主要是柳江的过境水资源,分布于东南边界,曾于20世纪70年代修建了多级电灌体系,设计灌溉面积3.5万亩,到1997年实际灌溉面积仅1.06万亩,不足设计规模的1/3,并且,由于年久失修,渠道及配套设施损坏严重,防渗效果差,岩溶区段的渠道渗漏严重,灌区水利用率仅0.175。

在旱片综合治理技术示范项目实施中,通过地下水资源开发与岩溶生态重建,辅以地表水开发与调蓄,应用遥感探测、地下水资源井采技术和农田节水技术,开展农田科学灌溉、高效节水农业开发,提高水利用率,改善示范区的水利基础设施和群众生产与生活条件,解决人畜饮水、农业灌溉用水问题,发展当地特色农业,提高农业综合效益和示范区的防旱抗旱能力。

农业产业结构调整

这是一部分资料,详细请参看网址.

一、设计典型年的选择

从上述灌溉制度的分析中可知,农作物需要消耗的水量主要来自灌溉、降雨和地下水补给.对一个灌区来说,地下水补给量是比较稳定的,而降雨量在年际之间变化很大.因此,各年的灌溉用水量就有很大的差异.在规划设计灌溉工程时,首先要确定一个特定的水文年份,作为规划设计的依据.通常把这个特定的水文年份称为“设计典型年”.根据设计典型年的气象资料计算出来的灌溉制度被称为“设计典型年的灌溉制度”,简称为“设计灌溉制度”,相应的灌溉用水量称为“设计灌溉用水量”.根据历年降雨量资料,可以用频率方法进行统计分析,确定几种不同干旱程度的典型年份,如中等年(降雨量频率为50%)、中等干旱年(降雨量频率为75%)以及干旱年(降雨量频率为85%~90%)等,以这些典型年的降雨量资料作为计算设计灌溉制度和灌溉用水量的依据.

二、典型年灌溉用水量及用水过程线

对于任何一种作物的某一次灌水,须供水到田间的灌水量(称净灌溉用水量)W净可用下式求得:

W净=mA(m3)

(2-26)

式中 m——该作物某次灌水的灌水定额,m3/亩;

A——该作物的灌溉面积,亩.

对于任何一种作物,在典型年内的灌溉面积、灌溉制度确定后[如表2-12中之(1)~(6)项],并可用式(2-26)推算出各次灌水的净灌溉用水量[表2-12中之(7)~(11)项].由于灌溉制度本身已确定了各次灌水的时期,故在计算各种作物每次灌水的净灌溉用水量的同时,也就确定了某年内各种作物的灌溉用水量过程线[把表2-12中之(1)项与(7)~(11)项联系起来].

全灌区任何一个时段内的净灌溉用水量是该时段内各种作物净灌溉用水量之和,按此可求得典型年全灌区净灌溉用水量过程[见表2-12中的(12)项].

灌溉水由水源经各级渠道输送到田间,有部分水量损失掉了(主要是渠道渗漏损失).故要求水源供给的灌溉水量(称毛灌溉用水量)为净灌溉用水量与损失水量之和,这样才能满足田间得到净灌溉水量之要求.通常用净灌溉用水量W净与毛灌溉用水量W毛之比值作为衡量灌溉水量损失情况的指标,称灌溉水利用系数.已知净灌溉用水量W净后,可用,求得毛灌溉用水量[表2-12中第(13)项].

农业产业结构调整,是广西农业发展,尤其是岩溶地区农业发展和建设现代化农业的根本需要。针对岩溶区农业资源和生产要素特点,农业结构调整必须遵循因地制宜的原则,充分发挥比较优势、市场配置资源优势,合理有效地配置农业生产要素,培育优势农产品产业。进一步提高农业效益,增加农民收入,发展和壮大区域特色经济,从而拓宽农民就业和增收空间。

据有关调查资料分析广西农业产业结构与市场需求、农民增收的要求还很不适应的首要问题是农产品质量和品种不能完全适应消费多样化的需求,常规农产品处于结构性供过于求、优势产品发展缓慢。为此本项目开展岩溶区的农业产业结构调整按照以市场为导向,以资源为依托,以效益为核心,以科技为保障的指导思想,主要在优势、优良品种种植、养殖技术进行开发示范。

根据示范区的客观实际,建设种植—养殖—沼气—种植良性生态链,建立一个集农业生态、森林生态、草地生态、牧业生态于一体的可持续发展生态经济型复合系统。以引进、筛选、培育有效的生物物种,特别是抗旱品种为先行,以经济效能和资源高效利用,发展复合型农业产业,培育多层次、多样化的农、林、果、药及牧草资源,营造高效生态农业产业结构,提高农业生产抗灾能力和整体效益。

(一)规模化发展“两高一优”农业生产基地

根据岩溶平原地区,土地资源丰富,地下水资源开发潜力大、浅层岩溶水易于开采,交通便利等生产和物流条件,在黎塘示范区开展以发展蔬菜种植结合水资源有效利用、节水灌溉技术节水高效农业生产基地,优质蔬菜种植面积达到示范区耕地总面积的1/3,形成该区的优势产业。

(二)优化农业品种、品质结构,发展特色农业

针对桂中岩溶旱片的自然环境特点,引进推广适应该地区生长条件的优质高产作物品种。为了避免受到旱情的影响,选用生长期长、产量高、品质优良的水稻、玉米、花生等常规作物,进行单季种植。以生长期短,供水期分散、经济效益高的蔬菜、瓜果与常规作物轮作,充分利用了农业生产资源,逐步形成以蔬菜、瓜果为主体的特色产业基地。在黎塘桥美示范片建成2 000亩优质萝卜种植基地,并注册“桥美萝卜”商标,辐射带动周边地区的蔬菜生产。

(三)优化生产模式,促进专业化发展

在发展优良、特色产品的基础上,以市场为导向,以技术为支撑,组建特色产品的农业协会,通过种植技术和产品销售服务引导农民,把分散的、一家一户的生产转化成区域性的规模化、专业化的生产。示范区内建立的莲藕协会,以黎塘朝阳蔬菜批发市场为基础,带领或指导1 170 个会员发展生产,示范核心区种植面积3 000亩,辐射带动周边6 000多农户,种植面积达2万多亩,年产莲藕6 000×104kg。协会通过加强技术指导和技术承包,开发引进、推广新品种,有效促进科技成果转化为生产力,推进产供销一体化经营,提高农业组织化程度。

(四)优化养殖模式

利用土地资源丰富,气候条件优越,植物资源充足,开展食草性畜牧养殖示范,发展种草养殖。通过技术指导,引资建设养殖示范场,引进良种奶水牛和肉牛品种和优质牧草,采用圈养技术,提高了效益。带动周边农户发展畜牧生产,逐步形成“公司+农户”的集约化养殖模式。

在黎塘示范区于2004年3月成立宾阳县金明乳牛饲养有限公司,该公司位于宾阳县黎塘镇南梧二级公路收费站附近,距桂海高速公路3km,距南梧二级公路1km,黎塘至双桥公路插边而过,交通运输非常便利。由政府扶持,本项目技术支撑单位予以技术支持,民营企业家韦献明投资注册成立,系宾阳县首家民营乳业公司,构建种植、养殖、产品开发、技术咨询、服务经营于一体的企业。公司占地600亩,其中耕地320亩,水塘120亩,牛栏三幢共1 450m2,牛运动场500m2,鸡栏600m2。公司现有员工24人,其中农艺师2人、会计师2 人、其他专业技术人才20 人,以建立高效农业示范园为目标,以牧种、牧养为主,种养结合,以短养长,向周边农民群众提供农业新品种、新技术,让种养户得到更多实惠,切实增加收入,为本地经济增长贡献力量。公司以广西科技厅、广西水牛研究所、广西大学和宾阳县科技局、畜牧水产局为技术依托单位,共同承担开发奶牛胚胎移植等高科技项目。在上级各有关方面的大力帮助下,该公司所有成年母牛均已采用人工授精和胚胎移植等先进技术进行杂交繁殖,公司被列为为广西岩溶区水资源有效利用和广西旱片综合治理技术示范基地,2005年4 月钻探完成示范井1 口,日出水量480m3,可灌溉面积420亩,并解决了公司的人畜饮水问题,为该公司发展牧种养殖和牧草种植打下坚实的基础,该公司基地现每年养牛68头,养鸡6万只,养鸭2万只,鱼10万尾,种植牧草68亩,高效作物382亩,初步建立起了一个集“立体农业”“生态农业”于一体的现代生态农业生产基地。该公司计划用两年时间将牛场建设成为高效集约化、机械化、现代化的集奶牛饲养、繁育、乳品加工于一体的大型生产基地。

通过2年运行,公司经济效益显著(表3-14)。2004年公司引进种牛总数达102头,其中尼里拉菲种牛2头、摩拉种牛1头、其他改良种牛35头,种植牧草100亩、花生30亩、玉米65亩、木茹65亩。投放5万鱼苗养殖,采用先进的养牛技术,初步取得了一定的成效,但由于水资源没有保障,效益不显著。2004年利用牧草玉米作饲料,养牛收入为45.9万元,养鱼收入20万元,鸡鸭60.0万元。此外种植花生产值1.8万元,木茹产值14.4万元,该公司2004年总效益为142.1万元。

表3-14 宾阳县金明乳牛饲养有限公司效益情况表 Tab.3-14 Benefit of Jinming Dairy Cattle Raising Co.in Binyang County

2005年解决了生产用水问题以后,公司不断调整结构,扩大养殖和种植规模,引进良种鸡鸭和高产优质的作物品种,并得到了本地技术部门和上级有关科研院所对公司进行技术服务,部门领导和技术人员经常深入调研帮助解决技术问题,使公司的经济效益取得明显成效,2005年公司引进种植甜玉米新品种——美国水果甜玉米,种植面积300亩(含复种),平均亩产900kg,总产值21.6万元,木薯150亩,亩产1 500kg,总产值9万元,在宾阳县农业局帮助下,引进了高产马铃薯新品种中薯1号示范种植50亩,现长势良好,预计平均亩产达2 000kg,种植高效蔬菜12亩,平均亩产值达3 000元,总产值3.6万元;利用牧草和玉米及秸秆养殖良种牛68头,年产值达34万元;年养鸡6万羽,产值120万元;鸭2万羽,产值达40万元;利用鸡鸭粪和饲料养鱼6万尾,年产值24万元。2005年总收入达252.2万元,收入增长77.5%,该公司日益壮大,在示范区起到了带头示范作用。

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