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地下河营销方案

发布时间:2021-05-31 20:29:01

『壹』 中国新能源的市场营销策划方案

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

长期以来,在中国对于“新能源”的定义存在着比较含混,范围不够清晰的问题,人们对于“新能源”的认识存在着一些争议,一些定义存在着过于狭义化趋势。所谓“新能源”,确实包涵着狭义化和广义化的两层定义。关键是“新”字的界定对象,这个“新”主要是想区别于传统的“旧”能源利用方式和能源系统,我们以为这个“新”不仅区别于工业化时代的以化石燃料为主的能源利用形态,而且区别于旧式的只强调转换端效率,不注重能源需求侧的综合利用效率;只强调经济效益,不注重资源、环境代价的传统能源利用理念。

目前对于新能源的狭义化定义,主要是将新能源局限在可再生能源技术之中,客观的说,仅仅谈可再生能源,而不强调“新”与“旧”的本质区别,将会严重束缚我们的创造性和新能源自身的健康发展。严格地讲,可再生能源不是新的能源利用形式,在人类进入工业革命以前,是没有大规模利用化石能源的,自我们的祖先开始利用火之后,数十万年来,可再生能源一直支撑着人类的文明进程。它是最古老的能源利用方式,只是今天当人类无法承受化石能源所带来的环境和资源的巨额代价时,我才重新赋予可再生能源以“新”的含义,它的新不在于它的形式,而在于它在今天对于环境和资源的新的意义。然而,对于环境和资源的新的意义能源利用方式不仅仅局限在可再生能源技术。

为了不断满足日益增强的能源需求,工业时代的基本法则是“规模效益”,生产形态同时强调社会分工的细化。在细化分工之后,要想提高能源的转换效率,唯一的方法就是不断扩大生产规模。因为所有的效率评价仅仅基于单一产品的转换端,而不能从能源利用的终端进行综合评价和系统优化。这种传统的能源生产利用形态,必然导致企业不断扩大能源转换装置的规模,不断大量消耗能流密度高的资源,同时造成污染物的集中排放。在电力方面的主要表现是:“大电网、大电厂、超高压”;在热力行业是追求:大型热力厂、大型管网系统等。

传统能源生产利用形态造成了一系列的问题,首先是终端能源利用效率无法提高,转换系统加大,输送能源的电网、热网、铁路、管网等都要加大,中间损失自然会增加;其次是必须大规模利用资源,一方面造成小规模的资源被忽略或浪费,另一方面被资源的规模所局限,造成利用资源供应瓶颈;之三是由于效率无法提高,导致环境污染加剧。特别是集中排放二氧化硫造成酸雨问题和大量排放温室气体导致全球变暖。全球温度升高,造成极端气候变化频发,不是酷暑就是严寒,又进一步加大了能源的消耗,整个能源系统和生态系统同时陷入恶性循环。这种规模化的能源大生产格局,无法调动社会和民众的积极性来参与节约和优化能源系统,使能源的经营者成为孤家寡人和众矢之的。因此,人类需要在能源问题上寻找到一条新的出路,需要有多种新的能源转换利用形态,建立多个新的能源供应系统,来解决人类文明的动力问题,这就是我们所说的“新能源”将新能源狭义化而桎梏在可再生能源的狭小区间,是对新能源的曲解,其中也反映了传统能源经营者对于新兴能源形态可能构成的挑战的担忧。将新能源狭义化可以使新能源无法达到整合目的,难以形成协同效应,永远只能成为传统能源形式的“补充”,也就不可能对传统能源经营者的利益格局构成真正意义上的威胁,能够确保他们既得利益的长期稳定合不断增值。

然而,“长江后浪推前浪”是历史的规律,新的技术必然要替代落后的生产方式,这是不以人们意志为转移的。蒸气机代替牛马,内燃机代替蒸气机,新的能源体系和由新技术支撑的能源利用方式、以及新的能源利用理念最终会替代传统的能源利用方式。所以,新能源的关键是针对传统能源利用方式的先进性和替代性。由此分析,广义新能源将主要包涵了以下几个方面:1、高效利用能源;2、资源综合利用;3、可再生能源;4、代替能源;5、节能。

1、高效利用能源

目前中国的能源综合利用效率为35%左右,丹麦的能源综合利用效率超过60%,而且丹麦经过分析研究,认为该国的能源利用效率最少可以再提高20%。尽管这中间存在着统计口径问题,但是丹麦是全世界公认的已经实现能源与环境可持续发展的国家,是全球的一个样板。丹麦的第一个经验就是改变传统的能源生产利用形态,打破行业分工局限,对能源的利用已经实施了“温度对口,梯级利用”,加大了能源的整合优化利用空间,有效提高了资源的综合利用效率。

热电联产虽然是一种传统的能源技术,但在丹麦得到了非常广泛应用和高度的重视,并赋予它可持续发展的新含义。到目前为止,丹麦没有一个火力发电项目不供热,也没有一个工业供热锅炉不发电。通过化石燃料转换能源的综合利用效率一般超过70%,是提高全社会能源利用效率的重要技术。丹麦的热电联产燃烧利用多种燃料,秸秆、垃圾、天然气和煤炭等资源,基本上是有什么烧什么,什么便宜烧什么,能源综合利用效率60%是依靠热电联产对能源实现梯级利用实现的,从60%再往上增加主要依靠可再生能源实现(利用不增加温室气体的燃料,不计算其消耗的能量)。工业化国家在发展热电联产的同时,由于燃料结构向气体化和非矿物燃料转化,热电联产的规模也越来越小型化,多功能化。这种小型、微型的热电联产被国际上称之为——分布式能源。它的优点是靠近需求侧,将输送损耗降至最低,并充分利用了低品位的热能,将燃料燃烧温度的利用空间进一步扩大,有效实现了“分配得当,各得其所,温度对口,梯级利用”。因此,分布式能源的能源综合利用效率将提高到80%~90%,而下一步的发展趋势是将分布式能源燃烧后的废烟气供应植物大棚,一方面进一步吸收利用能量,另一方面减少二氧化碳的排放,实现全能量的利用。国际分布式能源联盟的主席在不久前访问北京时,面对中国政府的一些官员大惑不解地说:我不明白为什么在中国会认为燃煤热电联产不属于分布式能源,在全世界凡事所生产的能源能够被直接或间接就地利用的能源设施,其能源综合利用效率高于传统能源分产方式的系统,都应该被认为属于分布式能源。如果按照这一判断,中国的热电联产装机容量超过5000万千瓦,其中属于就近综合利用能源的项目不少于4000万。

分布式能源技术对能源的利用方式与传统的能源利用存在很大的区别,它不再追求规模效益,而是更加注重资源的合理配置,追求能源利用效率最大化和效能的最优化,充分利用各种资源,就近供电供热,将中间输送损耗降至最低。由于小型化和微型化,使能源需求者可以根据自己对于多种能源的不同需求,设置自己的能源系统,调动了终端能源用户参与提高能源利用效率的努力。分布式能源可以和终端能源用户的能源需求系统进行协同优化,通过信息技术将供需系统有效衔接,进行多元化的优化整合,在燃气管网、低压电网、热力管网和冷源管网上,以及信息互联网络上实现联机协作,互相支持平衡,构成一个多元化的能源网络,使能源供应与能源的实际需求更加匹配。所以也有国家认为分布式能源是信息能源系统的核心环节,并称之为:第二代能源系统。对于传统能源形式,分布式能源毫无疑问是一种新型的能源生产利用形式,是信息时代能源技术的核心。它不仅是一些传统能源技术的集合,也是全新的能源综合应该系统。

目前,国际能源技术发展的一个重点,也是分布式能源未来最主要的技术方向之一,这就是“燃料电池”技术。燃料电池的能源利用效率更高,污染更小(可以在能源转换现场实现零排放),理论上燃料电池使用的是氢能,属于可再生能源。但自然界中可以直接利用的氢根本不存在,氢能属于二次能源,制氢需要其他外部能量实现。利用太阳能和风能制氢,或者利用生物细菌制氢,还仅仅停留再理想或试验阶段,缺乏广泛的经济性和可操作性。现实的技术方向还是如何利用天然气、煤气化、甲醇、乙醇等能源,特别有前途的是利用废弃地下煤炭资源进行地下可控气化再制氢技术。燃料电池不仅可以解决人类发展的电力难题,同时也可以解决对于石油的替代难题。虽然,就燃料电池技术本身应该属于新能源,但是大多数燃料电池将不会依赖于可再生能源。此类例子非常之多,他们都是立足于新技术、新工艺,或者新理念构架的新型的能源利用技术,虽然不是可再生能源,但是针对传统的大规模分离生产的能源系统而言,大大提高了能源的综合利用效率,有效减少了污染的排放。

2、资源综合利用

中国和世界,每天有着大量资源没有能够被综合利用,不仅浪费资源,而且污染环境。城市污水处理厂和垃圾塡埋场的沼气、矿井瓦斯、炼焦和炼钢的可燃性废气、工业废热、余压等资源都可以转换成为能源,特别是电力。这些资源的特性是分散、资源量小,对于大规模商业化开发利用是没有价值的,但是对于一些先进的小型模块化能源转换设备,却大有用武之道。对于这些技术,我们不得不将其归入新能源技术,但是它所消耗的却不是可再生能源。

中国每年在矿井中因为各种事故而丧失数以千计矿工的生命,其中最大的杀手是瓦斯爆炸,瓦斯的主要成分是甲烷,与天然气没有什么差异,仅仅是浓度有所降低。瓦斯可以成为非常优质的能源,但是在煤矿开采中瓦斯的产量是有限的,不可能支持大规模的利用技术,只能参与分布式解决方案,就近利用瓦斯发电,就近并网销售电量,就近利用所发电能。我们可以给生物质发电每千瓦0.25元的补贴,为什么不能同样给予瓦斯发电呢?相比之下,生物质发电可能没有二氧化碳排放问题,但是瓦斯发电可以将温室效应更强的甲烷气体进行资源化处理,比生物质发电贡献更大,因为甲烷的温室效应比二氧化碳高24倍。此外,瓦斯利用还可以挽救无数生命。对此,我们谁能否认利用矿井瓦斯不是一种新的能源?

随着城市化的进程,集中居住的城市居民制造和排放了大量的垃圾和污水,这些垃圾和污水中丰富的有机质可以制造大量的沼气,或者转换成有机和燃物质通过焚烧增加能源供应,同时实现垃圾的减量化目标,节约更多的土地,减少环境和水污染。对于这些不可再生资源的利用的工程,当然是增加了新的能源供应,它所供应能源的形式难道不是“新能源”吗?所以,对于各种废弃资源的再利用,以增加能源供应的形式都应该属于新能源的范畴。

3、可再生能源

可再生能源当然是没有争议的新能源,它所涵盖的范围也是非常广泛。实际上,国际间对于可再生能源的利用形式已经进行了全新的分类。今年春天,国际分布式能源联盟在中国召开了一次年会,从世界各地与会的专家不仅包括热电冷三联供的企业和专家,更多的是可再生能源方面的企业和专家。对于那些集中大规模生产的可再生能源,例如:大型风力发电场、规模化的水能利用、以及一些国家准备进行规模化的太阳能利用以增加现有大型电力系统的能量供应的模式,均列入中央供能系统,或者称之为集中能源系统。

与之相对应的另外一种模式也被称之为:分布式能源。例如:楼宇式的光电、光热和直接光能,以及储光等能源利用系统,以减少对外部能源的消耗;水源、地源、空气源、污水源和排气源热泵能量回收技术对于楼宇建筑空调的能源供应系统;小型风力发电或光电系统对于独立能源用户的电力供应等。就近获取能源,就近供应能源,因地制宜地利用可再生能源增加需求测能源供应的系统,都属于分布式能源系统的范畴,其涵盖范围和内容极为广泛。小型水电站被认为是典型的分布式能源系统,它在中国有4000万千瓦的装机容量,主要指10万千瓦级装机容量以下的水电站。这样的小型水电设施主要通过较低压力输电系统对周边地区进行电力供应,他们对于生态环境影响比较小,没有温室气体排放,尽管是非常传统的发电形式,但是属于可再生能源,所以在新能源范畴中是应该涵盖其中的。

4、代替能源

对于替代能源是否属于新能源的问题,也是一个有意思的命题。从利用可再生能源替代化石能源的层面讨论,替代能源当然是新能源。例如:利用秸秆替代煤炭;利用生物柴油或乙醇替代石油;利用太阳能热水器替代电力或燃气热水器等。但是,在替代能源战略中,往往存在利用一些较为丰富的资源,替代更为希缺的资源,例如:利用煤炭制造甲醇、二甲醚,或者直接煤制油来替代对于石油资源的过度依赖。

在替代燃料中,一些新型的煤制燃料也被专家们普遍称之为新能源,二甲醚就是其中的一种。目前,一些专家积极发展综合性煤化工技术,而且建议建造一些规模并非很大的煤碳资源综合利用和梯级利用的“化工—煤气—电力—热能”多联产系统,同时利用煤炭向城市供应各种煤化工产品,向城市电网供电,向城市工业区和采暖系统供应热能,同时向城市燃气管网供应煤气或二甲醚燃气,并将多于的二甲醚转换成为液体燃料供应城市交通系统,最后将灰渣制造各种建筑材料。这种多联产工艺,以及所制造的二甲醚均应该成为新能源所接受的范畴。垃圾和废旧塑料都不是可再生能源,但是利用他们制造石油的技术正在发展之中,利用废弃资源制造石油这样具有一定希缺性的能源的技术无疑也是新能源技术。所以,替代性能源也应该纳入广义新能源的总体范畴。

5、节 能

国际上称节能为煤炭、石油、可再生能源、核能之后的第五能源。各国利用市场化机制,将节能作为增加能源供应的新的手段,将节约的能源变为“商品”,进行交易,并为节约者赢利。也有人将节能称谓:“负瓦特”革命,即减少瓦特的革命。

目前,在发达国家能源服务公司(ESCo)极为活跃,他们通过能源合同管理机制帮助能源用户改造、管理、运营能源系统,将节约的能源费用与用户分享,从中赢取商业利润,将节省下来的电力负荷出售给新的需求者,甚至还将减排的温室气体拿到市场上销售。这些企业在金融市场上被非常看好,股票市值一路飙生,成为继IT产业之后,全球金融市场的有一个闪光点。在美国、欧洲和日本,能源服务公司大量投资经营分布式能源系统,将生产的电力、热力、冷能和卫生热水销售给周边能源用户。将一个能源用户的废弃能源回收后,销售给另一个能源需求者,将节能构成一个巨大的产业进行经营。他们通过这种有效的经营,为社会节约了大量的能源和资源,也增加了整个社会的能源有效供应总量。

目前国内电力体系积极宣扬推广的“电力需求测管理”(DSM),其实更加正确的说法应该是“能源需求测管理”,对用户的能源系统进行综合管理,实现综合优化,使各种能源需求进行互补,使各个能源供应系统实现协同优化。在国外能源需求测管理实际上主要通过能源服务公司实现,而由于中国的电力系统实行行业壁垒的垄断经营,所以自成体系,主要以鼓励低谷用电和平衡负荷为目标。

鼓励消耗低谷电力并不符合节约型社会要求的,也与国际发展趋势不同步。但是,平衡电力负荷对于提高电力以及相关能源系统的效率,减少能源和资源浪费都是非常有效的方法。而这一努力的结果将会大量增加电力系统的供电能力,实现发电、输电、配电、供电资源效益最佳化。因此,这是一种利用知识、管理和技术来增加电力保障的新方式,也是一种新的能源供应方式。

最近,欧洲中国商会能源委员会主席、BP中国公司副总裁陈新华博士对于中国节能问题发表了一篇影响重大的文章——《节能工作需要明确理论基础 避免战略误区》,他深入解读了著名热物理学家马克斯韦对于“信息不遵守热力学第二定律”的立论,进一步解释了“信息就是能源”的学说。陈新华博士认为,信息技术的发展最终将逐步转变人类对于能源密度和强度的日趋增强的方向,有效的信息互动可以减缓“熵增”的趋势。信息将成为能源的一个组成部分,也就是我们正在追求的信息能源合二而一时代,通过不断精确有效的能源供应,实现能源的可持续发展,而“信息能源”必将成为未来新能源的灵魂所在。

最近,全国工商联成立的新能源商会是中国首次将“新能源”作为一个正式名称授予一个组织。新能源商会应该如何定位新能源的概念,不仅对这一组织自身的健康发展意义重大,对于中国新能源事业,以及中国的可持续发展将具有更深远的意义。

热力学第一定律告诉我们能量是守恒的,而且是可以相互转换的,这一定律深层的涵义是告诉我们各种能源是相互关联、互相转化和互相作用的。对于新能源而言,无论采用狭义化的范围,还是广义化的范围,与提高能源综合利用效率,加强资源综合利用效能,强化对于希缺资源的替代能力和努力节约能源资源,以及依靠信息化最终实现能源的可持续发展,最终只能是我们齐头并进的共同选择
从地球蕴藏的能源数量来看,自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言,太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过,由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力,科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源,可以利用的仅占微乎其微的比例,因而,继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化,逼使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展,依仗能源的可持续供给,这就必须研究开发新能源和可再生能源。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时(3.78×1024J),相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能,降低起开发和转化的成本,是新能源开发中面临的重要问题。
风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量,用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦,列世界第三位,由广阔的开发前景。风能是一种自然能源,由于风的方向及大小都变幻不定,因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。
对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变,核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
近年来,许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮,尤其是近年来,由于全国性缺电严重,民企投资小水电如雨后春笋,悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的,2003年开始,特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年,根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划,我国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。
氢是一种二次能源,一种理想的新的含能体能源,在人类生存的地球上,虽然氢是最丰富的元素,但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气)及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善,氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×1026焦耳,相当于9.95×1015标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力,新技术业已成熟,并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面,未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的,不受天气状况的影响,既可作为基本负荷能使用,也可根据需要提供使用。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富,分布广,清洁无污染,但能量密度低,地域性强,因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电,其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年,法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气,推动风力发动机组发电的装置,把1千瓦的电力送到岸上,开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60~450千瓦的多种类型波浪发动装置。
此外,正在研究开发的还有氢能。主要是用电解法、热化学法、光电化学法、等离子体化学法等制备氢气,用压缩、低温液化或贮氢合金吸收等方法贮存,或直接用作燃料,或制成氢燃料电池,用于发电河用作各种机动车、飞行器燃料及家用燃料等;还有生物质能,是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等,通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
能源是现代社会赖以生存和发展的基础,清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展,是国家战略安全保障的基础之一。我国是能源消耗大国,2000年一次能源消费量为7.5亿吨油当量,仅次于美国成为世界第二人能源消费国,到本世纪中叶我国全面达到小康水平时,一次能源的消费量将达到30多亿吨油当量。然而目前我国人均一次能源的消费量不到美国的1/18,仅为世界平均水平的1/3。与世界一次能源构成不同的是我国以煤为主,煤占一次能源的比例为63.6%,由于煤的高效、洁净利用难度大,使用过程中已对人类的生存环境带来严重的污染。另一方面我国人均能源资源严重不足,人均石油储量不到世界平均水平的1/10,人均煤炭储量仅为世界平均值的1/2。预计到2010年,我国石油供需缺口 1亿吨,天然气缺口 400亿立方米。因此,开发洁净可再生能源已成为紧迫的课题。

第一部分:研究部分

第一段:市场调研
一、 研究目标与内容。
l 区域性房地产行业及竞争对手研究
1、 已购房者特征研究
2、 目标消费者研究、分析
(1) 目标消费者的基本购房特征
(2) 目标消费者对目标地区及楼盘的评价
(3) 目标消费者购买竞品特征分析
(4) 消费者对目标楼盘的认知情况与认知途径
二、 研究方法的确定
三、 工作计划
四、 待购买者调查配额
五、 二手咨讯收集
六、 费用预算及明细
七、 研究品质控制

第二段:项目检示
一、 项目的初步设想、目的
二、 可行性研究,却是最大不确定性和机动性
三、 经济性研究
四、 合理性
五、 投资决案可行性报告(45个要项检示)
六、 筹资状况,制约营销战略的制定

第三段:项目规划、设计检示(四大因素分析)
l 规划检视:
一. 社会因素
二. 家庭因素
三. 自然因素
四. 指标因素

l 设计检视
一. 面积趋向
二. 功能配置
三. 功能分区
四. 户型设计
五. 设计观念

第四段:环保建筑的设计理念与措施检示
一、 自然
二、 资源与能源
三、 使用周期
四、 人类

第二部分:营销战略、计划制定

l 战略部分:
一、 市场:
目标市场区隔
(1) 细分市场
(2) 行业细分
二、 外部环境
1、 社会环境
2、 法律环境
3、 经济环境
4、 竞争环境
三、 对手
显在(或潜在)分割有限购买力
四、 COST分析
自立和主要竞争对手的问题、机会、优势、劣势
五、 行动选择
用头脑风暴法列出战略选择方案

l 计划部分:
一、 目标
二、 战略
1、 投资需求点
2、 本项目的最大化利益点(利益群)
3、 制价
4、 何种管道最方便满足

三、 计划:
1、 利润计划、销售计划
2、 资源计划、成本控制
3、 详尽、分阶段的部分计划
4、 盈利业绩
5、 投资回报与运营资本回报分析
6、 人员配置与组织设置
7、 培训
8、 激励与报酬方案

第三部分:广告传播策略、计划

l 广告传播策略:
一、 广告目标
二、 广告受众
三、 广告核心概念创意
四、 广告表现风格
五、 媒介组合策略

l 广告传播计划
一、 媒介排期
二、 广告效果评估
三、 广告费用预算

第四部分:营销推广策略及计划

l 营销推广策略
一、 推广目标
二、 推广对象
三、 推广主题创意
四、 推广之广告配合
五、 推广阶段及细化
六、 推广费用
七、 推广效果评估

『贰』 有关于黄河的治理方案吗

黄河的特点是水少沙多,水沙运行过程不协调。黄河65%的水量来自兰州以上,而90%的泥沙来自中游黄土高原,但二者在时间上常不相适应,当中游来沙多,上游来水少时,就造成河道的严重淤积,洪水位不断抬高,威胁堤防安全。目前,上游兴建了一系列梯级电站及控制性水库,减少了汛期输沙水量,使水沙运行过程更加不协调,泥沙更容易淤积,沿黄两岸工农业用水的大量增加,也使输沙水量相应减少,影响下游河势的恶化。

四十年来,加固加高了两岸大堤(大堤按1958年实测花园口站22000m3/s设防);建成了三门峡、陆洋(伊河上游)、故县(洛河上游)和东平湖等水库;兴修了北金堤、北展、南展分滞洪区及沿河护岸护滩工程,初步形成了“上拦、下排、中间分滞”的防洪体系。但是,河底不断加高,大堤质量不均,潜在危险很大;三门峡、东平湖水库因淤积影响和库区移民等原因,蓄洪运用受到限制;北金堤滞洪区(在北金堤与临黄河大堤之间)内有人口150万,耕地16.7万公顷和中原油田85%以上油区,使用时也很困难。因此,黄河的防洪问题仍十分严重。

黄河的治理,近期主要是加强和改善现有防洪体系,充分发挥现有工程的作用。加速郑州铁桥一高村间宽浅游荡性河段的治理,通过控导主流、稳定河势的工程措施,变游荡性河道为流路固定的弯曲河道,是防止产生横河、斜河,确保大堤安全的必要措施。

修建小浪底水利枢纽工程。小浪底位于三门峡以下130千米处,是黄河干流上最后一个峡谷水库,兴建小浪底工程可以缓解三门峡拦蓄洪水的压力,控制三门峡与小浪底间洪水,小浪底可控制流域面积65万平方千米,按设计计算,小浪底工程可拦沙100亿吨,相应减少下游河道淤积77亿吨(相当于20年的总淤积量),可长期保持有效库容50亿立方米。此外,小浪底工程还可以担负20亿立方米的防凌任务。可基本解除下游凌汛威胁。每年可增加40亿立方米的供水量。水电站总装机156万千瓦,保证电力24—30万千瓦。小浪底水利枢纽工程是以防洪(包括防凌)减淤为主,兼顾供水、灌溉、发电、蓄清排浑、综台利用为开发目标的大型水利工程,可减轻大堤和三门峡水库的压力,增加下游防洪的安全程度,并减少滞洪区的运用。

通过多种途径减缓黄河下游河床的淤积,逐步变地上河为地下河,是治黄的长远目标。水土保持是治理黄河的基本措施,再加以水库拦沙、蓄水调节水沙运行过程及增水冲沙等措施,进行综合治理,使黄河下游河床变淤为冲,从而实现根治的目标。

相继兴建小浪底、龙门、碛口三个库容在100亿立方米以上的水库,估计可使黄河下游河床40—50年内不增加淤积。配合温孟滩、龙门至潼关间的滩地积淤,减淤年限还可延长。

在研究黄河治理对策方面,有的学者认为应在黄河下游进行人工改道,另辟新河。这种方案并不能控制洪水,也不能减少河道泥沙淤积,塑造新河初期很难确保安全,20年后又变为一条地上河,而且该方案影响人口250—300万,难以妥善解决。

『叁』 我们应该如何保护黄河请做出方案

一是要坚决查处保护区内的违法违规行为。对于在自然保护区内开展开矿、挖沙等《自然保护区条例》明确禁止的活动和自然保护区核心区和缓冲区内的违规资源开发活动,要坚决予以取缔;对于自然保护区内和涉及自然保护区的未执行环境影响评价制度的建设项目,要依法责令停止建设。
二是要对自然保护区内造成的生态破坏,必须采取补救措施,限期治理,恢复原有生态环境。对于在自然保护区内违法进行资源开发和建设,造成自然保护区生态环境破坏的,责令立即改正违法行为,并制定生态恢复和治理方案,限期恢复原状或采取其他补救措施。
三是要严肃查处违法违纪案件,加强责任追究。对于严重违反《自然保护区条例》和有关法律、法规,在自然保护区内进行违规开发和建设,并造成自然保护区严重破坏的环境违法行为,按照中纪委、监察部加大对环境违法行为进行责任追究的要求,各级环保部门将协调监察部门,依法追究有关地方政府、自然保护区行政主管部门、自然保护区管理机构和有关责任人的行政责任。要达到保障黄河饮水安全的目标,只有采取综合措施。首先要健全我国和黄河的水法规与标准体系。其次要构建资源节约和环境保护型社会。其三要切实加强水污染治理和环保监督。第四是要形成水利和环保等部门“团结治污”的工作配合机制。第六要重建黄河生态平衡。保卫母亲河,就必须改善黄河流域的生态环境。加快建设中游下游的水利枢纽工程,进一步提高黄河的水沙调节能力。一是要继续做好常规水质监测、省界水体监测工作。二是增强应对突发性水污染事件的意识,提高应对突发水污染事件的能力。三是积极开展黄河干流、窟野河、皇甫川排污口及区域取退水水质监督、监测。 四是严格执行《质量手册》、《程序文件》和《作业指导书》,确保质量保证体系正常运行,防止发生质量事故。做好有毒有机物监测前期工作。 五是承担水质取样任务的水文站,要严格按有关规定要求取样、存样、送样,不允许变通,禁止违规行为的发生,确保水样的真实和完整。各有关单位要主动承担其管理职责。其三要切实加强水污染治理和环保监督。第四是要形成水利和环保等部门“团结治污”的工作配合机制。第五要构建完善的水功能区管理体系。第六要重建黄河生态平衡防洪:规划在上中游兴建一批水利水电工程,形成以龙羊峡、刘家峡、大柳树、碛口、古贤、三门峡和小浪底7座骨干水利枢纽工程为主体的黄河水沙调控工程体系;在下游,建成以堤防、河道整治、河口治理工程为主的下排工程和配套完善的分滞洪工程,结合挖河淤背固堤,淤筑相对地下河;在干流宁蒙河段、禹门口至潼关的小北干流河段及渭河下游等重点防洪河段建设标准河防工程;加快三门峡库区治理。同时,进一步完善水文测报、洪水调度、交通、通信等非工程措施。结合上中游的水土保持措施,形成完整的黄河防洪减淤体系。
水资源:以上游宁蒙平原、中游汾渭河盆地、下游豫鲁平原等引黄灌区为重点,全面推行农业、工业和城市节水措施。实行计划用水,合理调整产业布局,加强需水管理。利用干流骨干工程充分调节径流,实现地表水与地下水联合运用。积极做好南水北调和黄河干流待建骨干工程的前期工作,逐步实施。加强水资源的统一管理和保护,建成黄河干流主要断面(含省界断面)、取水口、退水口、排污口和支流入黄口水量和水质统一监测网络,建立水资源统一管理调度新体制。把黄河水资源保护工作列为国家重点,加强保护力度,实行入河排污许可制度和污染物入河总量控制。逐步形成黄河水资源合理开发、科学配置、有效利用和管护体系。
水土保持:将黄河流域黄土高原划分为水土流失重点治理区、重点监督区和重点预防保护区,因地制宜,分区治理。在重点治理区,建设以治沟骨干工程、植树种草为主体的水土流失综合防治体系,兴利减沙,改善生态环境。特别是要把重力侵蚀严重、产沙集中、对黄河下游河道淤积有重要影响且经济相对落后的多沙粗沙区作为重点,集中力量,增加投入,加快治理,除搞好退耕还林还草、增加植被覆盖外,还要大量修建淤地坝等沟道工程,就地拦蓄利用水沙资源,长期保持拦泥淤地效果;在风力侵蚀区,结合农田水利设施建设,大搞植树种草,治理风沙,制止沙漠扩张,防治土地荒漠化。在重点监督区,建立健全以水土保持执法机构为主体的执法体系,建设水土流失监测网络,针对经济开发建设强度大的特点,加强预防监督,有效遏制人为造成新的水土流失。在重点预防保护区,依法保护森林、草原植被和现有水土流失防护设施。1.加强治黄科学研究。2.建立健全流域管理与行政区域管理相结合的管理体制。3.建立稳定的多渠道的投入保障机制,确保治黄工程建设、维护、管理和保护所需经费。4.制定《黄河法》,依法加强黄河流域的统一规划、管理,规范和调整黄河治理开发中各方面的关系,保障黄河治理开发健康有序地进行。1.保护好水质 2.不乱丢垃圾 3.不污染黄河水 4.做好定期调查5.保证周围土地(1)对已淤塞的黄河,从入海口开始,每隔250米为一小段,在每小段的宽度上设四台搅刮提升泥砂的机构,一薄层一薄层的将河底泥底泥砂搅浮,使之混入河水的中上层随水冲走,疏理段所有搅浮泥砂的机械都工作,疏理段的河水便被搅浑,高含砂水流入大海,从而洗低了疏理段的河床,每小段的距离随每小段的水流速度而变,每小段宽度上所设搅浮机械的台数,由该小段的河宽而变。 (2)搅浮泥砂的机械置于浮筒上,既可搅刮硬河底的砂土层,又可搅浮沉于河底的稀泥浆。(一)解决黄河下游防洪、防凌和泥沙淤积问题的基本途径和措施1、中游多沙和粗沙重点支流的综合治理2、龙门以下干流工程和河道治理(1)进一步改建三门峡水库,重建位山枢纽,提高东平湖蓄洪分洪能力(均包括相应的运用方式),结合进行河道整治。 (2)采取吸泥船或其它措施,加高加固堤防,放淤减沙,清水归河,充分利用和提高河道泄洪输沙能力。 (3)修建龙门、小浪底水库,包括小浪底一级开发和小浪底、任家堆两级开发的方案比较,以及这些工程与三门峡水库联合运用。 (4)利用现有和新建水库及滩区工程,调水调沙,减少河道淤积。
(5)利用北金堤滞洪区进行局部改道。截支强干,导流定向,疏浚破门,巧用潮汐,护滩定槽,用沙减沙,宽河固堤,摆动点下移。截支堵汊,强化主干。束水导流,定向入海。清障拖淤,疏浚河门。护滩保槽,稳定河势。河道摆动点下移。1、固滩定槽稳定河势:2、挖沙降河,充分利用泥沙;3、工程导流,制止出汊,束水攻沙;4、拖淤射流,抑制拦门沙增高5、定向入海,巧用潮汐6、建立大、中、小三级河道,以适应流量变幅大的特点,达到加大排沙力度,减轻河槽淤积的目的。7、加大科学研究力度,加快河口物理模型建设进度。8、河口治理与防洪工程必须纳入国家统一管理。。

『肆』 贵州省道真县上坝地下河水资源开发利用方案研究

杨秀忠2,裴永炜2,王明章1,张林1,陈萍2,冯发焱2

(1.贵州省地质调查院,贵阳 550004;2.贵州省地矿局第二工程勘察院,遵义 563000)

摘要:上坝地下河岩溶管道发育于二叠系下统的茅口组灰岩中,顶底板均为很厚的隔水层,具有良好的蓄、隔水边界条件和地下水库建库条件;上坝地下河不但有较大的流量,而且具有较大的地下调蓄空间。研究结果认为,上坝地下河管道适宜建坝地段分布于地下河两条支流咽喉汇合口地段,该地段堵洞成库成功的把握性非常大。在靠近地下水库两坝肩部及坝底部,由于含水层本身厚度较大,钻孔勘探发现小规模溶洞、裂隙存在,因此可能产生轻微的岩溶渗漏,处理方案是对拟建地下水库堵洞坝轴线及两坝肩地段进行防渗帷幕灌浆。

关键词:地下河;岩溶水;地下水库;开发利用条件

1 基本地质概况

拟建上坝地下水库位于上坝地下河中段上坝垄岗槽谷西侧山脊,上坝地下河位处垄岗槽谷的垄岗地带,延伸方向呈NNE向,谷地东西两侧垄脊标高1000~1200m,谷底标高600~700m。谷地为农田和人口集中分布区,上坝乡玉溪镇和道真县城分布于该谷地中(图1)。

受地质构造控制,上坝地下河岩溶管道发育于二叠系下统的茅口组灰岩中,其底板有志留系上统韩家店组页岩,厚432m,顶板为二叠系上统吴家坪组至三叠系下统夜郎组泥、页岩,厚度近300m,均为很好的隔水层,具有良好的蓄、隔水条件。

地下河沿垄岗山脊谷坡部位由SSW向NNE方向形成地下径流,在道真县城东郊吊脚楼处排出地表。构造部位属道真向斜南东翼,向斜翼部形成垄岗山脊和谷坡地形,核部形成槽谷地形和低缓溶丘地形地貌。出露地层从东向西由老到新分别为志留系中统韩家店群(S2hj)、二叠系下统栖霞组及茅口组(P1q+m)、二叠系上统吴家坪组(P2w)和长兴组(P2c)、三叠系下统夜郎组(T1y)和下统茅草铺组等地层,地下河发育于二叠系下统栖霞组及茅口组(Pq+m)厚层至块状灰岩中,受下伏韩家店组页岩的阻隔和上覆吴家坪组泥岩、泥质粉砂岩与褐铁矿劣质煤层夹燧石条带灰岩相对隔水层的阻隔,地下河管道沿P1q+m顶部SSW—NNE方向发育,地下河分布高程为680~1280m,地下河平均水力坡度约37.5‰,在金钢山以南地段呈两条地下河支流汇合,其中东侧主支流地下河管道长度大于7km,西侧分支流管道长度大于5km,拟建地下水库段水力坡度18.7‰左右。

图1 道真县上坝地下河交流位置图

1—县政府驻地;2—区公所驻地;3—乡政府驻地;4—村 寨;5—区界;6—乡界;7—干线公路;8—支线公路;9—上坝地下河;10—水系

2 地下河系统特征

道真县上坝地下河岩溶流域面积38.6km2,拟建上坝地下水库补给面积18km2,由道真向斜T1y、P2c、P2w、P1q+m、S2hj等含水岩组组成,系统边界由P2w黄绿、棕色及黑色灰色页岩、粘土质灰岩和钙质泥岩与含煤层的粘土岩及与砂页岩互层组成相对隔水顶板,由S2hj紫红、灰绿等杂色页岩、泥岩与砂岩、粉砂质粘土岩组成隔水底板,地下河岩溶流域系统边界完整,构成独立的地下河补、径、排系统。在该系统南西侧南丫口东至标水岩深切沟谷中,由于发育高角度张扭性断裂F1,致使部分P1m灰岩含水层中的溶洞管道水沿断层带一侧向P2w中上部含泥质灰岩和燧石条带灰岩裂隙溶洞水含水层补给,形成P2w相对开放的二类流量排泄边界,其开放的流量排泄边界最低高程为1030m,在此高程以下由P2w底部泥页岩、砂岩夹褐铁矿层构成的隔水边界,其完整性和隔水性能良好,而通过F1破碎带排泄的流量为35~65L/s。动态较为稳定。受岩性和地质构造控制,上坝地下河系统分布于垄岗槽谷南东侧垄脊至谷坡地带,道真向斜南东翼P1q+m碳酸盐岩和P2w碳酸盐岩夹碎屑岩地层构成地下河系统的上部和侧向边界,地下河在P1q灰岩中发育,在P1m巨厚层和厚层块状灰岩中沿走向方向形成管道径流。上坝地下河中上游分布标高945~1280m,其系统结构特征和边界条件十分清晰(图2、图4)。

图2 道真县上坝地下河水文地质剖面图

1—灰岩;2—砂岩;3—页岩;4—地下河管道;6—地层代号;7—岩溶竖井;8—剖面方向

3 上坝地下河开发利用条件

图3 上坝地下河中上游岩溶主管道纵剖面示意图

上坝地下河在现有上坝引水隧洞950m高程至梅江河出口680m高程之间,直线距离为8.75km,落差达300m,平均水力坡度31‰,在8.55km长度的地段探测地下河管道,查明地下河的水力跌坎的位置起伏变化,则可在跌坎之上的适宜部位从垄岗西侧P2c灰岩中开凿引水隧洞揭穿P2w煤系地层至P1q+m上部地下河管道,截引地下河中上游段丰季的全部流量(图3)。由于中游地下河段由两平行的支流管道组成,为积水厅堂廊道和岩溶潭分布,且发育长度和发育规模较大,因此有利于地下水库的调蓄,而且预计引水隧洞长度仅约450~500m,即可达到目的。可以充分利用地下河床与上坝谷地、高差240~300m的有利条件,自流引水覆盖道真县上坝乡和玉溪镇,解决当地的人、畜饮水和工业用水量供需矛盾。实施农田分片集中保灌。

图4 岩溶地下水系统结构模式

上坝地下河岩溶管道是在二叠系下统的栖霞至茅口组灰岩中发育,灰岩厚度达411.2m,其底板有志留系下统韩家店组和二叠系下统底部泥页岩厚432m,顶板二叠系上统龙潭组至三叠系下统夜郎组泥、页岩,厚度近300m,均为很好的隔水层,具有良好的蓄水条件。地下水库坝址拟建于金钢山地面下两条地下河管道汇合口以下50m处(图5),在拟建坝址处,地下河空间形成狭长的廊道,洞宽13~16m,洞高25~27m,呈自然平衡拱,,洞壁光滑,岩层产状为315°~320°∠32°且岩层十分稳定。上坝地下水库设计坝型为砼塞子坝,坝宽14m,坝高26m,坝体厚5m,设计最高库前水头84m,地下水库成库工程地质条件较好。

图5 上坝地下河开发利用平面布置示意图

3.1 蓄水条件及蓄水空间

在地下河中堵建地下水库,地下蓄水空间主要是地下河管道,其次是含水介质的溶洞溶孔和溶隙,在950~1000m高程之间岩溶较发育,而到900m高程,岩溶发育十分微弱。因此,我们可以采用地下河蓄水空间几何形态概化法,对上述地段地下库容进行评价概算(图6)。计算式为:

V=V1+V2

式中:V——地下库容(m3);

V1——地下河管道容积(m3);

V1=h·B·L/2;

V2——被回水淹没的岩体洞隙容积(m3),

V2=h·b·Lμ/2

h——地下水库坝前水深(m);

B——地下河管道平均宽度(m);

L——回水长度(m);

b——岩溶含水层补给径流带宽度(m);

μ——岩溶含水体的给水度或岩溶率。

图6 地下库容概算示意图

经初步查明:上坝地下和拟建地下堵洞坝以上两条支流管道全长16.4km,根据地下河管道变化情况,以堵洞坝以上地下河管道长3535m总跌水高度小于60m的洞段作为地下库容,平均洞宽40~50m,洞高15~120m。按宽度下限40m,洞高下限值20m代入(1)式计算,则地下河管道库容量可达282.8万m3;此外,在两条地下河汇合口以上2500m长,平均宽216m,平均水头高为60m的地下河河间地块,按概略统计体积岩溶率取μ=0.03考虑,地下河纵向间的溶隙及次级管道空间,其蓄水空间约为97.2万m3。地下水库V1+V2总库容可达380万m3。同样,采用流量衰减方程计算地下河枯季岩溶管道的地下水储存量的消耗量(表1)并进行水库高度模比,按V/2概算地下库容即得库容为380万m3

表1 上坝地下水库地下水流量衰减计算表

注:Qt=Q0e-ata=(logQ0⁃logQt)/0.4343×(tn-t0);一次性降雨持续衰减时间t=31天。

3.2 地下水库渗漏条件分析

上坝地下水库蓄水管道处在二叠系栖霞组、茅口组灰岩中。栖霞组、茅口组岩溶发育,其间有岩溶裂隙、溶洞分布,在大郊枝处还有地下水以泉形式流出,且流量较大。在蓄水管道层的西侧有相对隔水层二叠系吴家坪组分布。应该说水位平均抬高39.5m,最高抬升79m后库区渗漏条件是不存在的,除库区尾部标水岩张扭性断裂溶洞带在1030m,高程以上会产生泄水渗漏以外,库区内地下水渗漏量经初设阶段初步勘查估算渗漏量近似为零。地下河管道的岩溶水动力条件往往对地下水库渗漏起决定性作用,由于地下河处于单斜构造的带状厚层石灰岩层中,岩溶地下河管道的发育方向主要是顺岩层面(NNE)方向,且沿岩层倾向方向发育。据钻孔勘探资料分析,在ZK1钻孔揭穿P1m962.5~936m高程巨厚层灰岩段时,发现3处小于0.7m3的小溶洞,呈孤立分布,由层面溶蚀裂隙连通。据此可以推测,除地下河以外岩溶管道沿垂直岩层走向作水平方向的发育规模和可能性是极微小的,其发育条件主要是受地质构造和岩性条件的控制,在P1q+m石灰岩带状含水层之下是岩层倾角26°~35°的S2hj的泥页岩具有极好的隔水条件;而在P1q+m灰岩含水层顶部,厚度达258m的上二叠统吴家坪组(P2w)煤系地层和厚度达42.6m的泥质粉砂岩夹泥质灰岩、粘土岩及褐铁矿层,具有良好的阻隔水条件。区内岩层和地质构造发育相对稳定,地表未见明显的横张断裂发育分布,沿含水层顶板出现岩溶管道和产生岩溶渗漏的可能性极小。此外,由于地下河岩溶主管道(右管道)在两条地下河支流汇合口以上地段,除主管道附近发育部分天窗和竖井落水洞等单个垂直岩溶形态外,在拟选库区内基本上不存在较大的裂点,地表无较大的垂直岩层走向方向发育的渗漏低槽地形,P2w砂、泥岩隔水段出露完整,岩层产状稳定,垂向上不存在双层或多层岩溶管道发育,从整个地下河管道结构、构造看,有很多地段的洞壁光滑,没有溶隙分布。在二条支流汇合后的下游更是如此,其管道侧壁光滑、直立,河床淤积较浅,淤积厚度0.8~0.6m,淤积物主要为沙、卵石和少量淤泥,河床坚硬完整。根据中上游地下河管道洪水位线痕迹显示,常年洪水位即可将地下河及溶洞主管道淹没,而10年一遇以上的洪水位则在天窗竖井底部留有痕迹,说明该地下河段不存在大的隐覆岩溶渗漏通道,既不会产生集中岩溶管道渗漏,也不会产生分散状岩溶管道渗漏,因而不会产生邻谷渗漏问题。因此,堵洞坝址和库区选择在该地段,不会产生大的渗漏问题。而在水库正常蓄水后有可能产生轻微的层面裂隙渗漏,预测将来渗漏可能发生于堵洞坝下和左坝肩部位,其渗漏量小于库水量的0.5%;据综合上述地下水库渗漏条件分析,地下河管道可能的渗漏地段主要分布在地下河两条支流汇合口以下靠近地下河潜流入口处(推测为一处较大的裂点),只有该地段地下河及溶洞管道据有水力坡度大和管道向深发展的条件,虽然有隔水层和相对隔水层分布,但含水层本身厚度大,其间又有较大的溶洞、裂隙存在。特别是通过岩层的节理和层间裂隙形成分散的层间溶蚀裂隙潜流带的可能性,而这些分散的溶隙渗漏带距离水库堵洞坝的位置大于60m,且大都被地下河床底部的粘土及河沙等物质充填和胶结。据简易的压水试验分析,其堆积层和P2w岩层吸水率ω较小,一般砂页层吸水率ω小于0.01~0.03L/min·m2,泥灰岩夹页岩吸水率ω为0.05~0.08L/min·m2,0.06~0.30L/min·m2(表2),透水率q一般小于0.01~100Lu,这说明P2w岩溶洞穴与溶隙空间规模不大,因而岩渗漏条件的分布范围较小,推算其渗漏量较小,利于灌浆处理(表2)。当然,拟选坝址两侧深部是否还有岩溶洞隙发育,仍需采取先进勘察手段在初步认定库首灌浆帷幕线平均深度70.0m,面积91700.0m2的基础上进一步开展更详细的工程地质勘查工作,以客观科学的数据查证岩溶渗漏并补充修正灌浆方案、确定堵洞坝址。

防渗处理方案:对坝区的防渗处理应以布置防渗帷幕灌浆处理为宜,防渗帷幕布置于库首部位,根据地形地貌和岩溶渗漏条件布置呈弧形,初步设计帷幕长250m,帷幕灌浆钻孔应在坝肩和坝下地下水位变动带内5m及地下水位季节变动带内进行,应深入透水率10lu以下。灌浆应使用聚合物水泥砂浆作灌浆材料,采取双液灌浆泵管进行综合分段灌浆。初步估算,防渗灌浆面积为1250m×104m。

表2 P2w岩石透水性试验特征统计

4 工程地质特性及值得注意的问题

4.1 工程地质特性

地下水库库区P1q+m灰岩含水层为缓倾斜岩层区,为坚硬工程地质岩组,该岩组顶底扳(东西两侧)为泥页岩,属软质岩组。同时,区内地层完整,未见断裂发育,构造与地层岩性的组合以及地下河发育的特点对地下水库的建设极为有利。根据初步调查结果显示,地下河管道内顶底扳和两面洞壁系由碳酸盐岩天然溶蚀作用而形成,洞穴横断面呈自然平衡拱形,茅口组巨厚层及厚层块状灰岩,岩石抗压抗剪强度较高,新鲜岩石单轴饱和抗压强度大于抗剪强度均达到和超出设计要求,有利于坝体的稳定性。

洞穴调查发现,两条地下河咽喉状汇合口拟选坝址区地段洞壁平直光滑,岩石新鲜完整,层面裂隙与缝合线发育延伸方向一致,垂直节理仅发育一组,节理产状200°∠66°,洞段内溶蚀裂隙不发育;但在两条地下河支流管道及其中间的河间地块洞段内,节理裂隙较发育,岩层产状310°~325°∠24°~35°,主要见产状为105°~115°∠68°~74°一组裂隙和200°~205°∠64°~69°一组裂隙,层面结合较差,这些裂隙控制P1m厚层块状和巨厚层灰岩溶蚀裂隙的发育方向,使构造网络和溶隙、缝合线交错复杂,即有“X”扭节理发育,亦出现张性节理,与层面裂隙(缝合线)一道共同组成“米”字型的构造节理网络,各组节理的发育程度不同,往往使一组节理被切割得断断续续,使其走向呈波状或参差不齐的阶梯状。其张节理沿一对“X”扭节理发育,其走向变化大。根据多条剖面地面和地下洞穴观察对照,证明节理裂隙发育随深度加深而明显减弱,甚至消失。区内小型构造裂隙带的宽度时厚时薄,层间错动一般规模较短小,水平及向下延续不深。

4.2 值得注意的问题

地表吴家坪煤系地层中部偶见小型压扭性断裂及层间错动,但断距仅15~35m,根据引水隧洞剖面观察,小断裂结构面较致密,在靠近地表附近变成舒缓波状,常产生次一级小褶曲,使地表局部软弱工程地质岩组地段出现较厚的风化层使岩体工程地质条件复杂化。库区P1q+m含水岩组两侧虽有较厚的隔水岩组分布,具有良好的隔水边界条件,但含水岩组本身厚度大,其厚达297.0~486.0m,地下库区内岩溶强烈发育的含水岩组,其间在垂向方向和水平方向均发育有密集的管道和洞隙,特别是在已成1地下水引水隧洞轴线附近,溶蚀沟谷发育方向315°,溶蚀侵蚀切割深度30~50m,坡角25°~35°的地表裂隙发育密集带,使山体厚度变薄,可能会成为今后地下库区蓄水后向吴家坪组底部灰岩段产生轻微分散岩溶渗漏的途径。应特别值得注意。

5 结论和建议

5.1 结论

(1)道真县上坝地下河位处垄岗槽谷的垄岗地带,延伸方向呈NNE向,谷地东西两侧垄脊标高1000~1200m,谷底标高600~700m。上坝乡玉溪镇和道真县城分布于该谷地中,农田和人口分布集中。上坝地下河岩溶管道发育于二叠系下统的茅口组灰岩中,其底板有志留系上统韩家店组页岩,厚432m,顶板为二叠系上统吴家坪组至三叠系下统夜朗组泥、页岩,厚度近300m,均为很好的隔水层,具有良好的蓄、隔水条件和地下水库建库条件。

(2)上坝地下河补给面积为38.6km2,上坝地下水库汇水面积为18km2,地下河由两条分支管道组成,河道全长25.2km,地下河出口枯季最小流量为0.11m3/s,多年平均流量为0.3321m3/s。在上坝地下河拟建地下水库流域内,多年平均地下水径流模数M=18.45L/s·km2,多年平均地下水枯季径流模数M枯=14.41L/s·km2,在上坝地下河段溶洞宽10~80m,溶洞高20~120m,按宽度40m、高25m计,按3%的岩溶率估算地下河系统含水岩体中的溶洞管道、竖井、落水洞、天窗及次级裂隙管道空间,其岩溶管道及洞隙蓄水空间在平均回水水头高度为60m时,地下水库库容即可达380万m3。因此,上坝地下河不但有较大的流量,而且尚有较大的地下调蓄空间。拟建上坝地下水库流域多年平均天然补给量为1047.3120×104m3/a。多年平均天然径流量为1047.3105×104m3/a。

(3)上坝地下水库环境工程地质条件综合评价结论是:上坝水库有建坝成库条件,堵洞坝址地形地质条件较好,宜建瓶塞型砼塞子坝。在库区上游左端标水岩冲沟发育一条张扭性断裂构造,当其地下水位上升达1030m高程时,库水会从此出漏出,因此正常蓄水位定为1030m。经此高程为控制,初步推算库容可达380万 m3,堵洞坝底高程为946.0m,则坝底最大水压力为0.84MPa。

(4)初步查明上坝地下河管道可能的渗漏地段主要分布在地下河两条支流汇合口以下靠近地下河潜流入口处(推测为一处较大的裂点),只有该地段地下河及溶洞管道据有水力坡度大和管道向深发展的条件,虽然有隔水层和相对隔水层分布,但含水层本身厚度大,其间又有较大的溶洞、裂隙存在。特别是通过岩层的节理和层间裂隙形成分散的层间溶蚀裂隙潜流带的可能性,而这些分散的溶隙渗漏带距离水库堵洞坝的位置大于60m,且大都被地下河床底部的粘土及河沙等物质充填和胶结。据简易的压水试验分析,其堆积层和P2w岩层单位吸水量较小,一般砂页层ω小于0.01~0.03L/min·m2,泥灰岩夹页岩ω为0.05~0.08L/min·m2,0.06~0.30L/min·m2,(表2),透水率q一般为<0.01~100Lu,这说明P2w岩溶洞穴与溶隙空间规模不大,因而岩溶渗漏条件的分布范围较小,推算其渗漏量较小,利于灌浆处理。

(5)道真县上坝地下库容通过堵洞建坝可新增360万m3库容,根据地下河年径流上坝地下河多年平均允许开采资源为1047.3105×104m3/a。本工程的特点为利用上坝地下河河床位置高、天然流量大、地下调蓄能力强的特点,采用在地下河管道内的两条管道咽喉汇合口处修筑堵洞坝栏蓄地下水,利用地下空间构成较大的地下水库,调蓄地下水开采量,采用隧洞引水形式,充分利用240~300m的高差,自流引水全面覆盖道真县城谷地及其周围缺水区。该工程竣工后可解决上坝、玉溪片区农田灌溉1067hm2,其中灌溉已有稻田596hm2,解决旱地浇灌和部分土变田471hm2,解决退耕还林还草坡耕地207hm2,使233hm2中度石漠化和507hm2轻度石漠化得到有效的治理改善,解决上坝乡及玉溪镇2.8万人、1.2万头牲畜饮用水,并解决上坝乡规划工业园区的部分工业用水。通过工程的实施,一方面使区内现状贫困落后的经济面貌得到全面改观,另一方面,为垄岗槽谷型岩溶石山区岩溶地下水的开发和岩溶生态地质环境综合整治示范建立样板,提供经验。

5.2 建议

(1)根据确定的坝轴线,查明坝基基岩风化及溶蚀裂隙详细发育分布情况及延伸长度和裂隙的充填情况,准确查明库坝区岩溶渗漏地点和渗漏量。进一步查明可能存在的堵洞坝坝下渗漏及坝肩绕坝渗漏和库区渗漏问题,应用地下水动力学方法和水量均衡原理分别对地下河上下游分段进行流量计算并进行示踪验证,应用先进的科学技术方法和手段进行综合勘探测试分析,结合室内水箱模拟试验和渗流模型数值计算,准确查明渗漏地点、渗漏途径、渗漏特征和渗漏水量,确定渗漏范围及防渗处理的原则和方法。

(2)尽快继续全面开展地下水库堵洞坝区右岸特别是y006支洞洞穴系统多层面的岩溶渗漏通道专项调查,实施洞内第四系松散沉积物山地工程和轻型钻孔勘探工程,并在枯水季节之前提交技术可行、经济合理的堵洞防渗方案。

(3)开展坝基岩体原位测试,准确获取岩/岩、岩/砼节理裂隙结构面的力学参数,分析砼塞子坝稳定情况和变形的不利因素,对岩体工程地质稳定性作出定量计算评价。

(4)进一步比选防渗帷幕线路,并合理确定防渗帷幕端点,制定详细防渗帷幕灌浆方案和措施。严格按照水利水电有关规范规程进行防渗围幕灌浆堵漏等地质工程施工处理,有效进行防渗堵漏。保证坝基、坝肩附近的溶洞、裂隙中的粘土和混凝土块充填物在地下坝运行期间不发生冲刷,且不允许增大扬压力,确保地下堵洞坝的安全运行和地下水库正常蓄水。

『伍』 贵州板当鱼心寨地下河岩溶水资源开发与利用

张林,王明章,裴永炜,洪运胜

(贵州省地质调查院,贵阳 550004)

作者简介:张林(1974—),男,地质工程师,主要从事水文地质、工程地质和环境地质工作。

摘要:贵州地处西南岩溶石山中心,碳酸盐岩广布,岩溶天窗、竖井、落水洞等岩溶个体形态发育,地表岩溶干旱缺水十分严重。因此,如何有效地开发利用岩溶水资源就显得尤为重要。本文通过对野外调查资料的综合分析,系统地总结了区内鱼心寨地下河通过牛角冲天窗进行岩溶水开发利用的经验,以便为类似岩溶水文地质条件下的岩溶水开发起到一个借鉴作用。

关键词:岩溶水;开发;经验;鱼心寨地下河;天窗

贵州地处西南岩溶石山中心,碳酸盐岩大面积分布,岩溶水资源丰富。但由于地表岩溶天窗、竖井、落水洞等岩溶个体形态发育,这种特殊的岩溶地质背景造成地表岩溶干旱缺水十分严重。因此,通过实施有效的岩溶水开发工程,开发利用岩溶水资源是解决干旱缺水问题的有效途径之一。2004年笔者等人在实施“黔南格凸河流域岩溶地下水与环境地质调查”项目时,对工作区内板当鱼心寨地下河利用牛角冲天窗开发岩溶水资源,解决缺水问题的工程进行了系统的总结,以便为类似岩溶水文地质条件下的岩溶水开发工程的实施起到一个参考借鉴作用。

图1 鱼心寨地下河交通位置图

1—村寨所在地;2—乡镇驻地;3—县政府驻地;4—省道;5—县道;6—河流及方向;7—县界;8—鱼心寨地下河位置

图2 鱼心寨地下河平剖面示意图

1—三叠系中统边阳组;2—三叠系下统永宁镇组;3—三叠系下统夜郎组;4—二叠系上统长兴组、大隆组;5—二叠系上统吴家坪组;6—二叠系下统茅口组;7—地下河管道及出口;8—岩溶天窗;9—岩溶泉点;10—地下水流向;11—平移断裂;12—地表河及流向;13—公路;14—灰岩

板当鱼心寨地下河位于贵州省紫云县北东板当镇(图 1),流域内长期处于干旱缺水状态。为了解决长期缺水问题,2001年当地政府及村民提出利用地下河管道上的牛角冲天窗开发岩溶地下水的工程方案。该工程于2003年进行了实施,2004年初建成,推动了当地生态环境的改善,取得了良好的社会与经济效益,为地方社会经济的发展奠定了良好的基础。

1 区域地质条件和岩溶发育规律

鱼心寨地下河岩溶流域地处黔中高原向广西丘陵过渡的斜坡地带上,流域内碳酸盐岩地层大面积分布,岩溶地貌类型为溶蚀峰丛洼地、槽谷,槽谷为区内农田集中分布地带。在构造上,位于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区之坐马河背斜,其背斜轴部自北向南,由宽变窄,逐渐收敛,出露地层亦相应变窄;背斜两翼岩层呈南北向对称展布,岩层倾角则自北向南由缓变陡,北部倾角5°~15°,南部倾角30°~50°。区内与背斜轴向一致的南北向一组节理发育,倾角陡,大都在70°以上,这组节理控制了区内岩溶的发育,鱼心寨地下河管道基本上沿背斜轴部节理裂隙追踪发育(图2)。

区内出露地层为二叠系下统茅口组(P1m),岩性为厚层块状石灰岩,岩溶强烈发育;其次为二叠系上统吴家坪组(P2w),岩性为中至厚层燧石灰岩夹白云质灰岩,岩溶发育。这两个层位为鱼心寨地下河管道的发育奠定了基础。

2 地下河系统特征

该地下河流域面积约10km2,出口位于坐马河河谷地带,高程1070m,出水面与河水面基本一致。2004年6月份调查流量322.60L/s,1∶20万枯季流量150L/s。该地下河总体呈近南北向展布,发源于板当麻冲一带,其地下河管道总长度约5000m,为一条单枝状地下河。在地下河管道的中下游段的牛角冲发育一天窗,地表高程1095m,雨季有水溢出(一般4~9月份,特枯年8月份断流)。2004年6月份实测流量31.58L/s,枯季由于地下水位下降断流,其下降的水位埋深约20m,说明了鱼心寨地下河的管道在其下游段的空间狭小或洞内有垮塌堆积,雨季地下河管排水能力受阻,不畅通,导致地下水位上升,使部分地下水从天窗处溢出地表排泄。

3 社会需求

由于地下河流域地处在高原斜坡地带,岩溶发育,造成了地表水资源极为缺乏,人畜饮水及耕地灌溉缺水极为严重。2003年前,板当镇花坡村一带人口约2000人,由于缺水,土地以旱地为主,稻田则主要分布在牛角冲洼地中,约13hm2,在雨季因鱼心寨地下河的管道排泄不畅,水位上升,使地下水从牛角冲天窗溢出,在洼地中形成洪涝灾害,导致稻田减产,甚至颗粒无收。因此,流域内居民口粮一直以玉米为主,干旱年份造成粮食歉收,产量低下,人均占有粮食不足300kg,人均年收入低于800元。长期以来,当地村民的心愿就是将旱地变为农田,同时对牛角冲洼地的岩溶洪涝进行整治,改善生活环境,提高生活水平,将玉米变成大米。但是,由于水资源的缺乏,这个愿望一直搁浅。因此,开发鱼心寨地下河的岩溶地下水资源,同时进行牛角冲洼地的岩溶洪涝的综合治理,是改善当地生态环境问题、促进地方社会经济发展的关键。

4 岩溶水开发工程方案与经费投入

根据鱼心寨地下河系统特征,地下河出口位于坐马河的河河谷地带,采取泵站提水的方式,工程量大、运行成本高,既不经济又不实穗,同时亦不能对牛角冲洼地的岩溶洪涝进行整治;而地下河管道在牛角冲发育的天窗位置高,在雨季有水溢出(流量为10~35L/s)(照片1),而此段时间,正是耕地需水时间。因此,利用该天窗在洼地中修建引水渠(照片2),开发利用岩溶水资源,既解决天窗以下耕地用水问题,同时对牛角冲洼地的岩溶洪涝亦进行了整治,此工程方案既经济又实效。

该天窗渠引水工程于2001年设计,设计引水水渠从天窗处至花坡村长约1200m,2003年初破土修建,2004年初竣工,目前已初见成效(照片3)。在解决该区水源地的基础上,板当镇进而开展了生态环境整治和可持续发展的示范。一是以岩溶水资源开发为核心,建设配套工程对洼地岩溶洪涝进行治理;二是对土地进行了整治,实行坡改梯,将低于天窗地面高程以下的100hm2旱地改为农田。该工程经费主要来源于国家扶贫开发办,工程建设共投入经费约120万元,其中引水工程20万元,土地整治工程100万元。

照片1 牛角冲天窗雨季溢水情况

照片2 牛角冲天窗雨季引水情况

照片3 鱼心寨地下河牛角冲天窗岩溶水开发工程

5 开发后的社会、经济、环境效益

鱼心寨地下河牛角冲天窗岩溶水开发的工程建成后,发挥了以下三方面的功能:

(1)由于灌溉水资源问题的解决,使板当镇花坡村一带的100hm2旱地全部变为农田,使该区的农业产业结构得以根本改变,从原来的玉米种植转换成水稻种植,提高了区内农民的生活质量及经济收入。据板当镇统计资料,该区农民年均纯收入2003年以前不足800元/人(以种植玉米为主时),2004年(改种水稻)则达到 1350元/人,增长率68.75%,产生了良好的社会和经济效益。

(2)该工程的建成使原来雨季在牛角冲天窗一带的约13hm2良田消除了洪涝灾害的隐患。

(3)2004年,由于农业产业结构的调整,解决了当地村民的温饱问题,明显减少了对陡坡土地的开垦,石漠化的发展得到了一定控制,呈现了减少趋势。

6 经验总结

鱼心寨地下河牛角冲天窗岩溶水开发建设成功的经验,主要有以下两方面:

(1)充分利用岩溶地区溶洞-管道水动态变化大的特点。该工程设计和建设巧妙地应用了岩溶地区岩溶水动态变化大的特点,充分利用了牛角冲天窗在雨季水位上涨溢水自流地表来开发岩溶水资源,做到了水资源的充分利用,发挥了灌溉效益。

(2)将水资源的开发和环境改善紧密地结合起来。该水库工程的建设,一是使原来的旱地变为了良田,从根本上改变了地方的农业产业结构,起到提高农民生活质量及生活水平的作用;二是从根本上消除了牛角冲天窗一带的土地在雨季遭受洪涝灾害的隐患,较好地达到了兴利除弊的目的。

7 结论与建议

板当鱼心寨地下河牛角冲天窗充分利用岩溶地区地下水动态变化的特点来开发水资源,并与环境和谐地结合,是其开发利用成功的主要精髓,为岩溶石山区与其类似水文地质条件的地区提供了一种样板。但该工程不足之处在于,枯季由于地下河水位下降,岩溶水不能从天窗自溢地表,从而造成地表缺水。建议对鱼心寨地下河流域开展更为详实的岩溶地质工作,查清地下河管道发育空间,在管道的适宜地段堵地下河成库,利用牛角冲天窗进行进一步开发岩溶水资源。

参考文献

张林,陈刚,洪运胜等.2005.贵州省格凸河流域岩溶地下水与环境地质调查总结报告[R]

韩至均,金占省.1996.贵州省水文地质志[R].北京:地震出版社

王明章,杨秀忠等.2003.贵州岩溶石山地区地下水资源勘查与生态环境地质调查报告[R]

『陆』 峰丛洼地区地下地表联合成库地下水资源开发模式——以贵州普定马官水洞地下河为例

王明章

(贵州省地质调查院,贵阳 550004)

摘要:岩溶峰丛洼地区地表和地下岩溶均极为发育,并相互连通,成为统一的、有密切水力联系的岩溶空间系统。在查清岩溶系统的基础上,充分利用地下、地表岩溶洼地与地下洞穴空间联合成库,是岩溶地下水开发利用的重要方式之一。本文以贵州省普定县马官水洞地下河为例,对该类型地下河的开发利用经验进行了总结,为岩溶地区同类岩溶水系统的开发利用提供参考例证。

关键词:地下河;开发利用;经验总结

我国西南岩溶石山区发育了大面积的岩溶峰丛洼地地貌,地表基岩裸露,岩溶洼地、落水洞等岩溶个体形态密布,地下溶洞、管道及地下河极为发育,地上与地下岩溶空间相互连通,成为统一的、有密切水力联系的岩溶空间系统。由于岩溶强烈且不均匀的发育特征,该类地区地表干旱缺水与岩溶洪涝的灾害并存,生态环境脆弱。因此,查清岩溶系统,充分利用地表岩溶洼地与地下河及岩溶洞穴空间联合修建地下水库,并尽可能将地下水开发与生态环境改善相结合,是该类地区岩溶地下水开发利用的重要方式之一。

1 马官地下水库工程概况

马官镇位于黔中高原台面上,岩溶发育造成了地表水资源极为缺乏,严重地阻碍了区内社会和经济发展;由于水质差,历史上多次引发伤寒病例。寻找并开发地下水资源,是改善当地生态环境、促使当地社会与国民经济发展的关键。

20世纪70年代,为解决马官地区干旱缺水问题,贵州省地质矿产局、贵州师范大学、成都地质学院、普定县岩溶研究站等单位在该区开展了以岩溶水资源开发为目的的科技攻关,发现并查清了水洞地下河系统的岩溶发育规律、水文地质条件、地下水动态特征及开发利用条件,提出了利用地下河空间与地表岩溶洼地联合建库、跨流域调水、水资源开发与岩溶洪涝灾害治理相结合的岩溶水开发工程方案。1990年该工程进行了实施并成功完成,解决了当地人、畜的饮水及工农业生产用水,并推动了地方经济发展和生态环境的改善,取得了良好的社会与经济效益。

2 区域岩溶水文地质条件

马官地区碳酸盐岩地层大面积分布,地貌呈溶蚀峰丛谷地,谷地分布马官集镇和农田,周边呈峰丛洼地。区内出露地层为三叠系中统关岭组第二段(T2g2),岩性为薄至中厚层石灰岩、泥灰岩夹泥岩,根据其水文地质性质详细划分为如下岩段:

(1)T2g2-1,中厚层泥质微晶灰岩、介壳生物灰岩,岩溶发育,厚120m。

(2)T2g2-2,厚91~115m。该段可进一步划分为三个亚段:①T2g2-2-1,泥岩与薄层泥质白云岩和泥灰岩互层,厚6~15m。具良好的隔水性,隔断了T2g2-1和T2g2-2-2的水力联系。②T2g2-2-2,薄至中厚层石灰岩,厚约40m,岩溶发育,含水性好,水洞地下河发育在该亚层中。③T2g2-2-3,薄层白云岩与杂色泥岩互层,厚5~10m,具良好的隔水性能,隔断了T2g2-3和T2g2-2-2的水力联系。

(3)T2g2-3,中厚层灰岩及白云质灰岩,厚约10m,岩溶发育,含水性好。

在地质构造上,马官镇处在普定复式向斜东南大新次级向斜的北西翼,岩层倾角4°~15°,构造节理发育,以走向40°~50°与310°~320°的陡倾角节理为主,马官地区地下河基本上都沿该组节理追踪发育。

马官地区岩溶水属后寨地下河系统,该系统由羊皮寨、打油寨等5条支流地下河组成,地下水总体从北东向南西径流,最后集中排泄于马关镇以南的后寨河中,汇入乌江上游支流三岔河。马官镇处在后寨地下河的上游地带,羊皮寨、打油寨地下河从北东向南西在马官谷地交会于后寨地下河主通道中(图1)。在羊皮寨、打油寨地下河之间发育了一条小规模的、高悬于谷地的水洞地下河,其出口位于马官谷地东侧坡麓地带,上游通过落水洞与冲头洼地相通,并自成系统。与水洞地下河南侧相邻为羊皮寨地下河系统,汇水区内地表多成封闭的岩溶洼地,洼地中分布农田及分散住户,在雨季暴雨后常因地下河道排泄不畅,洼地被淹没导致洪涝灾害。

图1 马官地区水文地质图

1—打油寨地下河;2—水洞地下河;3—羊皮寨地下河;4—岩溶洼地;5—地下河天窗;6—岩溶潭;7—落水洞;8—地下河及出口

3 水洞地下河系统特征

水洞地下河规模较小,总长度约740m,从出口向北东冲头洼地延伸,冲头洼地通过洼地内的落水洞与地下河相通。水洞地下河洞身断面多为矩形,高1~5m,平均3.7m,宽2~10m,平均5.4m,洞身完整,河床中少见崩塌体和沙、砾、粘土沉积物。地下河出口高程1323.056m,高于马官槽谷底15m。一般在暴雨后,冲头洼地多被积水淹没,雨停后2~3h,洼地积水通过地下河排泄疏干。地下河出口最大洪峰流量3.5m3/s,最枯为1L/s,流量动态变化极大,雨后流量衰减速度快,说明地下河系统主要以管道为空间,岩体中节理及溶蚀裂隙发育程度低,为一条单管道、单层、唯一出口为特征的悬挂式地下河。

4 工程地质条件及其库容

根据水洞地下河系统的结构,马官水库建设将地表冲头洼地与水洞地下河组合,构成了该水库统一的蓄水库盆。

4.1 库区工程地质条件分析

4.1.1 库区渗漏问题

(1)库底渗漏问题。水洞地下河发育于T2g2-2-2层位中,地下河底部分布着T2g2-2-1泥岩与薄层泥质白云岩和泥灰岩,尽管厚度小,但由于未受断裂破坏,具有良好的隔水性能,成为地下河隔水底板,隔断了T2g2-1和T2g2-2-2的水力联系。根据水化学分析资料,发育于T2g2-2层位中的水洞地下河水与下伏T2g2-1中泉水的水化学特征差异较大(见下表),进一步证实了上述结论。

T2g2-2-1隔水层上、下含水层岩溶水化学特征表(单位:mg/L)

(2)库区侧向渗漏问题。库区南东和北西分别为羊皮寨地下河及打油寨地下河流域,经调查证实,相邻的两地下河与水洞地下河均为独立的地下河系统,其间存在地下分水岭,并且羊皮寨地下河地下水位高于马官地下河42m。因此,地下水库建成后,不会产生侧向的邻谷渗漏。

4.1.2 坝区渗漏及稳定问题

地下河为单层、单支、唯一出口,出口处岩性为中厚层石灰岩,洞径平均2.5m,洞身断面形状规则,无断层、裂隙,节理不发育,岩石完整性好,河床堆积物少。因此,洞口处是理想的地下河筑坝的坝址,坝址区稳定,绕坝及坝底渗漏的可能性小。

4.2 库容计算

4.2.1 库容空间分析

根据马官水库建库设计,水库库容分别由地下和地表两部分空间组成,按下式估算:

V=V1+V2

式中:V为总库容;V1为地下库容;V2为冲头洼地库容。

水洞地下河总长740m,洞身横断面高1~5m,平均3.7m,宽2~10m,平均5.4m,在不考虑地下河主通道外岩体中裂隙空间,估算地下空间为1.48万m3;冲头洼地(照片1)面积0.25km2,洼地深度平均约25m,估算有效空间约625万m3,合计626万m3

4.2.2 水库水文分析

根据相邻的母猪洞水文站观测资料,区内最大年降水量1687.9mm,最小年降水量840.4mm,年平均1267.6mm,日最高气温32℃,最低-7℃,年平均气温15.1℃。

水洞地下河为一完整的水文地质单元(图2),属完全补给类型,单元内大气降水量除蒸发外,全部进入地下水库。

照片1 马官水库冲头洼地

图2 水洞地下河系统结构图

由于水洞地下河流域汇水面积0.47km2,枯水年份(P=75%)产水量仅23.78万m3/a,远小于库区有效空间(625万m3),显然,流域本身产水量不足。为充分发挥水库有效空间作用,必须从外流域调水作为水洞地下河水库的补充水源。

与水洞地下河流域相邻的羊皮寨地下河流域地貌上多形成峰丛洼地,由于地表和地下排泄不畅,洼地在雨季常形成洪涝洼地,造成耕地和村民住宅淹没。该地下河滴水滩以上汇水面积1.77km2,高于水洞地下河42m,可从滴水滩处筑渠将雨季洪水引致冲头洼地,一方面补充水洞地下水库的水源,另一方面消除羊皮寨地下河流域内的岩溶洪涝灾害。

5 岩溶水开发工程

根据水洞地下河空间结构特征,采用在地下河出口筑坝堵洞,利用地下溶蚀空间和地表冲头岩溶洼地共同构成蓄水空间,地下地表联合建库开发岩溶地下水的方案。鉴于水洞地下河流域面积小,天然条件下水源补给有限,而流域内可利用蓄水空间较大的特点,设计采用渠道从相邻羊皮寨地下河流域引水调入冲头洼地,作为马官地下水库水源的补充源。

工程设计为在水洞地下河出口建拦全封闭水坝一座,从羊皮寨地下河至冲头洼地建引水渠道一条。设计渠道引水量89.87万m3/a,加上水洞地下河流域自产水量23.78万m3/a,水库库容枯水年(P=75%)113.56万m3,特库年(P=95%)103.13万m3

该工程建设于1990年3月8日动工,50天即完成水洞地下河出口4m厚的圆筒拱坝一座,将地下河全封闭,堵洞成为一联合水库(图3),工程费用19.3万元,并经后期配套完成了工程实施,做到了当年施工、当年受益,是一项非常成功的利用地下地表空间联合开发岩溶地下水开发利用工程。

图3 水洞地下水库工程模型图

(引自蒋忠诚)

6 社会、经济、环境效益

该水库建成后发挥四方面的效益:

(1)解决了马官集镇及马官村5000人、1200头大牲畜的饮水问题,实现了自来水化;并解决了乡镇企业生产用水,推动了乡镇经济的发展。

(2)工程控制灌溉面积约333hm2,自流保灌面积200hm2,实现了水利化。据产量统计对比,粮食产量由原来的每公顷6000kg增至每公顷9000kg,全灌区增产100万kg。人均占有粮食从原来380kg增到471kg,增长23.9%;人均纯收入从980元增到1460元,净增480元,增长48.9个百分点。

(3)1990年以来10年内森林覆盖率由原来的8.41%增加到30.7%。石漠化土地面积明显减少。

(4)雨季将羊皮寨的洪水引出,消除了洪涝灾害对20~30hm2良田的危害。

(5)提高了居民的身体健康水平,自1990年以来,未再发生一例伤寒病例。

7 成功经验总结

细致的基础地质工作,岩溶空间资源合理和充分的利用,水资源开发利用与水害治理有机结合,是马官地下水库建设成功经验的主要精髓,并使其成为同类型地下河系统岩溶水资源开发的范例。总结该水库建设成功的经验,主要有:

(1)对基础地质工作的高度重视。工程的前期投入了大量的基础地质工作,查清了流域系统内的地质结构、岩溶特征,水文地质条件、岩溶水资源及库、坝区工程地质条件,为工程的设计和建设奠定了坚实的基础。

(2)因地制宜合理利用岩溶地区地表和地下空间结构。水洞地下河本身虽为一小规模的地下河系统,但却建成并发挥了小(一)型水库的作用。其特色在于:一是该工程设计和建设巧妙地利用了岩溶空间结构优势,将地表和地下空间结合起来,减少了地表土地的淹没,增大了蓄水的库容;二是与相邻地下水流域系统联合调度岩溶水资源,做到了水资源的充分利用,增大水库库容,扩大了效益。

(3)将水资源的开发和环境改善紧密地结合起来。该水库工程的建设,在雨季将羊皮寨地下水流域系统中部分水量引出,不但对水洞地下河系统水资源量进行了补充调节,而且对羊皮寨地下河流域系统雨季洪水起到分洪作用,从而达到消除雨季羊皮寨地下河流域的岩溶洪涝灾害,较好地起到了兴利除弊的目的。

8 结语

岩溶石山区岩溶流域系统具有小型、多样的特点,不同的地下河系统类型,其岩溶水文地质条件和开发利用条件均差别较大。岩溶水资源的开发利用,应在查清系统岩溶发育特征、水文地质条件和开发利用条件的基础上,尽可能将岩溶地下水资源的开发与环境改善、当地社会和经济的发展紧密结合起来,因地制宜地合理确定开发利用方式,才能达到最佳的效果。水洞地下水库工程的设计和建设,正是遵循了这一规律,取得了良好的社会、经济和环境效益,并为岩溶峰丛洼地区地下河系统的开发利用提供了典范。

参考文献

贵州省普定岩溶研究综合实验站.1991.普定试验场岩溶水资源模式及开发利用研究

杨立铮等.1990.中国喀斯特发育瑰丽典型研究.北京:科学出版社

『柒』 贵州巨木地下河水资源开发利用研究

王伟,王明章

(贵州省地矿局,贵阳 550004)

摘要:巨木地下河流域是贵州南部裸露型岩溶石山区地下河的典型代表之一。流域系统中既有丰富的地下水资源,又有脆弱的岩溶环境导致的岩溶干旱、岩溶洪涝及石漠化等生态环境问题。本文以“贵州省典型流域地下水开发与地质环境整治示范”项目成果为基础,从地下水开发与生态环境保护和治理相结合的角度,探索并总结以地下水开发为龙头的流域生态环境改善的途径,提出了“兴利除弊”的地下河开发利用方案,对同类型地下河开发以及生态环境整治具有的指导性。

关键词:地下河流域;地下水开发;生态环境治理;研究

巨木地下河发育于贵州高原向广西峰林平原过渡的高原斜坡地带,系贵州南部斜坡峰丛洼地型岩溶流域中大小井地下河系统内小井地下河系的支流之一,流域总面积128.4km2。流域内岩溶发育强烈,地表水资源缺乏,以石漠化为主的地质环境问题较为突出,生态环境脆弱。该地下河出口下游地带的平塘县塘边、克渡两镇,尽管地形较为平缓,人口、耕地集中,但却成为国家级重点扶贫区。其中,工程性缺水是导致其社会经济发展水平长期处于相对落后状态的重要原因。至今区内约667hm2耕地仍为“望天田”,1.6万余农村人口及1万余头大牲畜还在饱受缺水之苦。因而,研究并开发巨木地下河,对改善当地生态环境和促进社会经济的发展意义重大,同时还可对同类型地下河流域地下水的开发产生较强的指导意义。

1 地质条件和岩溶发育特征

巨木地下河流域出露地层为二叠系下统茅口组(P1m)及栖霞组(P1q)、石炭系上统马平组(C3mp)、中统黄龙组(C2hn)、下统大塘组一段与二段(C1d1-2)及摆佐组(C1b),出口段为二叠系上统吴家坪组(P2w)。其中大塘组一段和吴家坪组为碎屑岩,其他地层则为碳酸盐岩。

巨木地下河流域所处的大地构造位置为舒缓的雅水背斜与克渡向斜的复合部位,岩层倾角平缓。区内NE向断裂以及NE、SE两组“X型”节理发育,控制了系统内地下河管道的展布格架。沿地下河管道延伸方向,地下河天窗、竖井、溶洞、岩溶洼地、落水洞等岩溶个体形态分布密度大,岩溶作用的向深性和叠加性特点显著。

2 地下河系统特征

2.1 系统平面结构

巨木地下河系统平面形态为树枝状,由抵塘、望窝及西混三条支流组成(图1)。

图1 巨木地下河流域水文地质略图

1—流域边界;2—地下河出口及管道;3—地下河天窗;4—竖井;5—岩溶潭;6—地下水流向;7—地层代号及地层界线;8—性质不明断层与推测断层;9—背斜

(1)抵塘支流。由北西向南东径流。上游地区,碎屑岩类地层与碳酸盐岩类地层相间分布,地下河呈明、暗交替状;中下游碳酸盐岩类地层出露区则为暗流。

(2)望窝支流。地下河穿行于石炭系大塘组(C1d)、摆佐组(C1b)、黄龙组(C2hn)及马平群(C3mp)碳酸盐岩类地层中,全程为暗流,地下水水位埋藏较深,地下河管道沿线,地表岩溶洼地呈串珠状排列,漏斗状洼地及落水洞发育密集。

(3)西混支流。自北向南径流,沿途明、暗流交替频繁。流域上游,地形相对平缓,地貌组合类型为峰丛谷地,谷地内地下水水位埋藏较浅,有水竖井、地下河天窗、地下河出口及伏流入口等天然水点分布较多;中下游至出口段,地下河全部转为暗流。

巨木地下河系统各支流在流域下游的水淹坝洼地内汇集。其中,抵塘、望窝支流汇合后集中排泄于巨木村,狭义上称为巨木地下河,流域面积83km2;西混地下河排泄于大洞脚,流域面积45.4km2,两出口间相距约0.4km。

2.2 系统空间结构

巨木地下河系统各支流管道沿线,地表发育的地下河天窗、有水竖井较多,由发育规模为高数米至数十米,宽数十厘米至十余米的地下廊道、洞穴等相连,其空间形态复杂多变,局部呈深潭状,在支流汇合的水淹坝洼地则形成网络状(图2)。

2004年10月,巨木地下河系统下游河段开展了以食盐为示踪剂的地下河示踪试验。在地下河出口地下水中检测到的Cl-质量浓度时间历时曲线呈多峰、舒缓状(图3),反映了地下河系统具多枝、网络状特征。而Cl-质量浓度衰减时间长,则反映了地下河试验段水力坡度较平缓及地下河中下游段发育有潭状的储水空间。因而推测巨木地下河系中下游段地下河管道空间由众多形态极不规则的廊道、溶潭以及溶蚀裂隙组合而成。

图2 水淹坝洼地地下管道网络示意图

1—地下水主管道;2—地下河支管道;3—洼地边界;4—地下河入口;5—地下河出口;6—有水竖井;7—落水洞

2.3 系统地下水水动力特征

通过对地下河中下游段纵剖面(图4、5)的分析:

(1)西混支流。西混谷地中水位标高845m,水淹坝为840m,地下河出口水位标高815m;西混谷地与水淹坝谷地相距2.1km,水力坡度2.38‰;水淹坝谷地至地下河出口长1.4km,水力坡度17.9‰。

(2)抵塘支流。拉扫谷地地面高程850m,谷地中水位标高845m。地下河示踪试验投剂点KS309号地下河天窗至地下河出口距离为4.05km,投剂后首次试剂峰值检测时间为197.1小时,最后一个峰值出现在投剂后700.8小时,由此计算出地下河流速为138.70~488m/d,平均313.34m/d,水力坡度为5‰。

试验期间为“平水期”,试验成果反映了该时段地下河系统中下游地下水流速缓慢,具有类似“层流”的特征,同时也反映出强烈发育的地下河网状空间具有较强的储集和调节地下水资源的能力。

2.4 系统地下水动态特征及水资源量

大气降水是巨木地下河系统地下水的主要补给源,其出口流量曲线随降水量的变化呈现出不规则的多峰、锯齿状(图6),具有典型的气象型特征。当一次较强降水数日后,出口流量即上升到峰值,之后在较短的时间内又开始衰减。年内最大流量多现于5~6月,为7.23m3/s,最小流量出现在翌年3月,为192.87L/s,年平均流量为831.88L/s,年变化率37.5倍。

9月中下旬,巨木地下河出口流量进入衰减期,直至次年4月下旬雨季来临,衰减期约为200天。根据动态长期监测序列资料建立地下河流量衰减方程:

图3 巨木地下河示综试验Clˉ质量浓度变化曲线图

图4 西混地下河S73号天窗至出口段纵剖面示意图

图5 巨木地下河K309号天窗至出口段纵剖面示意图

图6 地下河出口流量动态曲线图

1—流量过程曲线;2—降水量过程曲线

Qt=Q0e1-0.00914t (1)

用(1)式对整个地下河系统消耗期间地下水排泄量积分,则得出地下河系统中地下水调节资源量。

中国西南地区岩溶地下水资源开发与利用

QIt取衰减期开始的9月30 日流量478.19L/s,Qt+1取衰减时段末4月20 日的214.52L/s,计算出α=0.00914,最终求得V=379.4万m3/a。

2.5 生态环境特征

纵观全区,地下河出口以上地貌均为峰丛洼地,上游地区人口及耕地稀少且分散在一些小型的岩溶洼地内,无地表水体、地下水位埋藏较深;中下游地带岩溶谷地、洼地规模相对较大,耕地及人口分布较密集,地下河多呈明暗交替,地下水位埋深较浅但动态变化较大;地下河出口以下地区地形平缓,耕地连片,村寨和人口稠密,集村镇、商贸与产粮区为一体,地表河床高程低难以利用。

岩溶干旱、岩溶洪涝、石漠化是流域内最主要的生态环境问题。

(1)岩溶干旱。普遍存在于整个流域。由于岩溶作用强烈,地表渗漏严重,致使耕地灌溉用水短缺及人、畜饮水困难,尤其以地下河出口以下克渡—塘边谷地最为严重,约667hm2耕地缺水灌溉,1.6余人口及1万头大牲畜饮水缺乏(照片1)。

照片1 巨大地下核出口下游干旱坝子

(2)岩溶洪涝。致灾原因主要是由于地下水水力坡度缓,雨季时系统上游补给量大,下游至出口段地下水水位上升后壅水,地下河管道排泄能力不足,导致岩溶谷地、洼地淹没成灾。较典型的代表是流域中下游的水淹坝洼地和西混谷地,其中连年的洪涝灾害已使水淹坝洼中的约67hm2耕地被迫荒弃(照片2)。根据巨木地下河出口流量动态监测资料,地下河出口段地下河道的最大泄洪能力为7.23m3/s,当上游来水量超过该值时,即造成水淹坝等洼地、谷地的淹没。

照片2 水淹坝洪涝坝子

(3)石漠化。系统内零星分布,但流域中下游的交岗及地下河出口以下的等大片石灰岩分布区,石漠化较为严重,并以重度为主。

3 地下水开发利用条件

系统中上游,由于人口、耕地稀少,需水量相对较小,人、畜饮水和农田灌溉用水以分散供水为主。因而可充分利用地下河径流沿线分布的伏流出口、明流河段、地下河天窗、有水竖井以及众多的表层岩溶泉。

系统中下游及地下河出口以下地带,耕地、人口分布较为集中,需水量较大。系统各支流在水淹坝洼地汇集,水量丰富,地下空间容量大,并且水淹坝洼地至出口段地下水力坡度相对较大,因此可利用地下水水位差及地下空间的调蓄能力拦蓄地下水建地下水库,同时通过提、引等工程措施综合开发地下水资源。

4 巨木地下河开发利用总体方案

4.1 地下河开发的指导思想

巨木地下河开发的指导思想不完全等同于传统的“水资源”开发。其开发利用的基本思想为:地下水开发要与石漠化及洪涝灾害的治理、土地整理、扶贫开发等国家目标紧密结合。在工程措施上,要因地制宜地将地下水开发工程与生态环境保护和治理工程相结合,从而探索以地下河开发为龙头的流域生态环境改善途径。

4.2 地下河开发方案的制订原则

系统中下游及出口以下地区是巨木地下河开发利用的重点受益区域。根据流域地质环境特征及地下河开发利用条件,其开发利用应遵守以下原则:

(1)经济可行的原则。地下水开发工程应力求投资省、运行成本低,农田灌溉尽可能采用自流引水,避免电力机械提水。

(2)因地制宜的原则。充分合理利用地表和地下岩溶空间,使宝贵的岩溶水资源得以充分利用。

(3)“提、引、蓄”等工程手段综合利用的原则。

(4)地下水资源开发与生态环境改善相结合的原则。

4.3 工程设计总体方案

地下河开发总体方案由地下水开发利用工程和生态环境治理工程两部分组成。

(1)地下水开发利用工程。根据流域地下空间调蓄能力强、地下河年平均流量大但出口高程低难以直接利用、出口下游岩溶干旱而上游岩溶洪涝以及干旱坝子与洪涝谷地地面高差不大的特点,地下水开发工程设计主要以抬高地下河水位引流为主,蓄水为辅。主体蓄水工程系利用地下空间在地下河出口筑坝拦蓄地下水成库。坝顶设计高程充分考虑了地下河出口高程(815m)仅与水淹坝洼地(845m)相差30m,为避免因地下水库蓄水后,库区洄水位高于水淹坝洼地而加剧淹没,所以限制地下水库蓄水高程为830m。地下水库水位抬升至830m高程,可采用渠引方式自流灌溉地下河出口下游塘边、克度谷地825m高程面以下的耕地;在地下水库大坝处建水轮泵站,利用水能提水供下游集镇和村寨人、畜饮水;为弥补因地下水库蓄水高程受限,库容调节不足的问题,在距地下河出口下游1.2km处的地表河谷建拦水坝拦蓄地下河出口水量形成二级蓄水水库,并设置水轮泵站,与地下水库共同构成地下水梯级开发工程。

(2)生态环境治理工程。在水淹坝洼地修建连接上游地下河天窗与下游伏流入口的排洪渠,并沿地下河出口方向开凿排洪隧道,将雨季由于地下水位抬升从洼地上游地下河天窗内涌出的地下水及洼地地表积水从大洞脚地下河出口排出,并引入灌渠灌溉下游塘边、克渡谷地825~830m高程面地耕地。排洪工程结构根据水淹坝洼地地面高程、洪水期洼地最大“积蓄水量”设计,排水高程840~835m,坡降5.6‰。

工程方案可根据当地经济实力和紧迫性分期实施,将地下水开发利用工程为第一期工程,生态环境治理开发工程为第二期工程。

4.4 地下水开发利用工程(一期工程)

一期工程平面布置见图7,总投资约为672.88万元。

(1)蓄水工程:①地下水库。地下河出口处建一座重力坝,坝高10m,坝轴线长25m,坝顶高程830m。地下水库库容63×104m3。②地表水库。大坝位于巨木地下河出口下游1.2km,坝高3.5m,坝轴线长30m,坝顶高程814.0m,设计库容10.5×104m3。坝顶设钢筋混凝土平板桥,桥面宽2.8m,承重5t。

(2)引水工程。在地下水库大坝左右两侧分别建南、北引水干渠各一条。南干渠长4.3km,与天生桥引水工程的南干渠在6+600处交汇;北干渠长8km,含倒虹管4座,长700m,渡槽5座,长400m,引水隧洞2座,长440m,敷设φ150mm自来水供水主管道10km。

图7 巨木地下河开发一期工程平面图

(3)提水工程。克渡、塘边两镇村寨的分布高程为830~850m。在地下水库坝首设扬程100m、流量10m3/h水轮泵3台,100QJ10×100潜水电泵1台,300m3高位水池1座,用于村寨人、畜饮水并兼部分农田灌溉用水。在第二级地表水库库首设40—10型和40—6型水轮泵各1台。

4.5 生态环境治理开发工程(二期工程)

排洪渠断面3m×3m,长1.2km;排洪隧洞断面2.5m×2.5m,长900m。工程总投资约310万元。

5 地下河开发主要工程地质条件

5.1 地下水库工程条件

(1)坝区稳定性。区域地震烈度小于Ⅵ度,区域地壳稳定。根据坝基勘探,坝区无断裂构造,左坝肩为基岩山体,右坝肩为丘陵,基岩为二叠系茅口组厚层状石灰岩,岩石饱和单轴抗压强度55.740~86.007MPa,属坚硬岩类。勘探仅在ZK8号孔位孔深20余m处遇一溶蚀裂隙,全充填。坝基岩体总体完整,质量优良。

(2)坝区渗漏。坝址区地表浅部岩溶化程度较高,岩溶个体形态以溶蚀裂隙及溶孔为主,岩体内主要发育有走向北东及南东向垂直裂隙,发育密度为3~6条/5m,开启性较好,贯通性较强。但地下深部岩溶化程度低,仅局部存在溶蚀裂隙,岩体较完整(图8)。压水实验表明,岩体吸水率为0.004~0.07L/min·m2,局部为0.1617~0.1984L/min·m2(见表)。因此,坝基及坝肩需嵌入新鲜石灰岩岩体内,以防止出现坝基和绕坝渗漏。

图8 巨木地下河出口坝址横剖面图

钻孔单位吸水率统计

(3)库区渗漏。巨木地下河流域与相邻地下河之间存在的地表分水岭高程为850~1165m。根据地下河示踪试验,巨木地下河出口Cl-的质量浓度为0.05538mg/L,流域西侧布绕地下河及东侧的西混地下河各检测点水样则为0.02769mg/L,表明各地下河为相互独立的系统,不具水力联系。因此,控制蓄水高程在830m,库区产生邻谷渗漏的可能性较小。

5.2 地表水库工程地质条件

坝区无断裂构造,坝基及坝肩为二叠系茅口组厚层状石灰岩,属坚硬岩类,坝基岩体总体完整,质量优良,坝基稳定性好;岩体裂隙不发育且多闭合,仅局部存在溶蚀裂隙,岩体较完整,防渗性能总体较好。

地表水库库区为巨木河谷,为当地地下水最低排泄基准面。由于水库蓄水高度仅4m,因此库区产生邻谷渗漏的可能性小。

5.3 隧洞工程条件

包括渠系工程和排洪隧洞。隧洞区地层均为二叠系茅口组石灰岩,无软弱夹层,岩体完整性好,力学强度高,围岩稳定,工程性质较好;渠系引水隧洞高于地下水位,产生涌水的可能性小。水淹坝排洪隧洞丰水期水位于地下水位之下,平水期及枯水期高于地下水位15~20m。因此,应选择平水期和枯水期施工。

6 工程效益

至2005年底,一期工程已建成(照片3、4)。

照片3 地表二级水库工程

6.1 社会效益分析

(1)解决平塘县塘边镇和克渡镇16000余人和10000余头大牲畜的饮水问题,结束当地群众长期饮水缺乏及不洁的历史,实现饮水安全的国家目标。

(2)解决流域内及下游地带干旱缺水区800hm2农田的灌溉用水。

(3)消除水淹坝洼地和西混谷地岩溶洪涝灾害,通过土地整理,可使水淹坝洼地内约67hm2联片土地得到复耕,岩溶地区宝贵土地资源得到充分利用。

(4)将该土地资源开发与扶贫和石漠化整治工作相结合,可解决流域内及下游石漠化区19.28km2范围1500余人(现状人口平均密度78人/km2)的生态移民安置问题,为移民的生存和脱贫创造基本条件。

照片4 地下河水库开发工程

(5)对移民后的19.28km2石漠化区可实施真正意义上的封山育林、植树造林和退耕还林,实现石漠化生态环境的修复。

6.2 经济效益分析

根据平塘县水利局和农业局提供资料,地下河出口以下克渡、塘边两镇800hm2耕地保证灌溉用水后,实现粮食增收152.39万kg/a(按每年每公顷增收2250kg计算);水淹坝洼地内约67hm2土地恢复耕种后可产粮270万kg/a,全区合计增产422.39万kg/a。按当地粮食市场价格2.40元/kg计算,仅农业生产一项每年就实现经济收入1013.74万元,其中尚不包括因地下河开发带动产业结构调整带来的其他效益。

因此,巨木地下河开发工程具有明显的综合性效益,对当地社会经济的发展、生态环境的改善以及促进当地人民的脱贫致富有着重大意义,同时还可为缺水少土的岩溶石山地区探索出一条生态环境整治的有效途径。

7 结语

地下河流域拥有丰富的地下水资源,地下河的开发既可促进社会和经济发展,也能对环境带来负面效应。过去一些地下河开发工程由于忽视岩溶环境的保护而导致工程效益不佳甚至失败。因此,地下水的开发利用必须统筹考虑整个地下河流域系统的水文地质和生态环境特征,把地下水的开发利用和流域内及相邻区域生态环境的保护和治理结合起来,并合理利用资源和环境,才能达到事半功倍的效果。

贵州省岩溶石山区拥有枯季流量大于25L/s的1130余条的地下河,巨木地下河仅是这些地下河中的一个代表,其开发利用指导思想和工程方案可作为相同类型地下河开发借鉴的实例。

参考文献

高道德、张世从等.1986.黔南岩溶研究.贵阳:贵州人民出版社

贵州地质工程勘察院.1989.中华人民共和国贵州省喀斯特大泉及地下河研究报告

贵州工学院.1986.贵州省独山南部地区岩溶水资源评价及开发利用

中国地质调查局.2004.贵州省平塘县巨木地下河岩溶地下水开发工程可行性研究报告

王明章.2005.石漠化整治地学模式研究[J].贵州地质,22(2):77~80

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