如前所述本类型岩溶区的地表水和地下水为一个不可分割的系统,开发利用地下水应上下统筹考虑,地表水与地下水合理安排,才能做到有效地合理地利用水资源,提高防旱抗旱能力。根据调查研究结果,要保障水资源利用持续、有效,在示范开发规划与项目实施中,重点开展如下方面的研究与技术示范。(一)增加地表蓄水能力水系统的物质循环,最重要的是水的循环,大气降水、地表水、地下水三者之间在一定尺度空间下产生水量的交换和运移。在一个系统内,地下储水介质空间是有限的,降水补给量超过其储集能力时,地下水溢出地表,通过地表径流排出系统。如黎塘东南部非碳酸盐岩分布区的面积达136km2,多年平均降水资源量达15×108m3/a,年平均径流量可达05×108m3。目前,在该区修建水库拦蓄地表径流的总有效库容为18×104m3,拦蓄库容仅为总径流量的6%,而且每年都有多次溢洪,没有充分发挥年或多年调蓄功能。据初步测算,通过库坝加固、加高,进行多库联合,增设集水引水渠,拦蓄径流的效率可成倍增加。如果地表径流水资源的利用率提高到30%,相当于每年增加水资源约2 500×104m3。将可为该区社会经济发展和城镇化建设提供资源保障。表3-13 甘蔗种植旱地土壤改良土壤质量分析结果表 T3-13 Soil quality of improved soil in dry lands with sugarcane planted(二)发挥岩溶含水层调蓄功能新埠江岩溶地下水系统,总体上地形平坦,地下水埋深较浅,天然露头较少。地下水分布的基本特征是东北部峰林谷地区地下水埋深较大,多在10~15 m。天然露头以溶洞、竖井为主,在和吉一带向峰林平原过渡区,地下水天然露头以溶井、溶潭(凌塘)为主。黎塘一带为孤峰平原,地形平坦开阔,除见到一些溶潭外,河流两岸可见到岩溶泉、地下河出口,地下水埋藏浅,多在2~8 m,地下水的基本运动规律是以峰丛山区为补给区,峰林平原为径流区,孤残峰平原为溢出带。如前所述,受区域排泄基准面控制,钻孔揭露的岩溶含水层厚度可达90m,较强岩溶带发育深度达50~60m,而自然条件下,随季节变化从含水层中排出地下水而形成的调蓄空间只在地面以下的8~10m之内,可见对于整个岩溶含水层来说,含水层的调蓄功能只发挥约20%的作用。根据本区钻孔抽水试验结果分析,浅层岩溶带和中层岩溶带平均给水度分别为:022、015。对浅层岩溶带而言,相当于每米厚度有22 mm水柱的调蓄能力;20m厚的浅层岩溶带整体调蓄能力相应为440mm,相当于当地年平均降水量(1584 mm)的8%。如果地下水位多下降1 m,形成的调蓄空间达2×104m3/km2,本地下水系统内岩溶平原区面积约115km2,地下水开采增加1 m的降深,可以多取水253×104m3,相当于增加2个小(一)型水库。而所需补充的水量仅为本区径流资源量的8‰或地下水可开采资源量的7%。根据地下水环境地质条件分析,岩溶塌陷的高发区主要是集中型、大强度抽水引起,造成灾害性影响的主要是工矿企业、交通干线和居民区。因此,在农业耕作区,为解决农田干旱,采用分散,小规模的开采,可以避免岩溶塌陷产生所造成的危害。即使发生塌陷,也易于治理,且损失小。通过一定的开采周期,形成稳定的取水井网,激发地下含水层的调蓄能力。(三)地表、地下水联合开发,强化地下水防旱抗旱功能在枯水季节,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,地下水资源是农业生产的惟一供水水源。在此条件下,开展地表、地下水联合开发,地表水采取泵站提水,地下水则兴建与灌渠或耕地配套的浅井群网,建立水田-旱地复合灌区。在旱象发生时或枯水季节,采用浅井抽取地下水,保障农田和旱作蔬菜、瓜果生产供水。(四)推广节水技术,提高水利利用率岩溶平原区耕地面积广、人口密度大,水资源供需矛盾突出。农业用水量占水资源开发利用总量的三分之二,现有农田水利工程大部分于20世纪50~60年代修建,设计标准低,运行时间长,输水渠道年久失修,田间配套斗、支渠不全或破损、渗漏严重,水利有效利用率低,实际灌溉面积不足水利设计面积的60%,平均灌溉水有效利用率仅在40%左右。因此,必须坚持开源与节流并重的原则,在重视兴建新水源工程的同时,加强节流、节水水利工程建设,推广节水农业技术,提高抗旱能力。主要包括:①灌区节水灌溉渠道网络配套工程,健全灌区斗、支渠防渗渠道系统,提高供水利用率,增加有效灌溉面积;②旱地节水灌溉工程,采用喷灌、管灌、滴灌技术,解决甘蔗、蔬菜、果园灌溉,旱地分布区往往是地表水利工程的水尾区,灌溉水源多采取地下水,其供水成本较高,通过旱地种植园区建设,引进高效优质作物品种,采用节水灌溉,提高单井灌溉面积和供水增值率,以获取更大的经济效益;③农艺节水技术推广,采用地膜种植技术,解决春、秋季节降水不足,防止强烈蒸发,保水保肥,保障作物生长;引进耐旱新品种,针对本区秋旱频率高、旱象严重的特点,选育或引进成熟早或生长期短、适应性强的优质作物品种,避免旱象影响的同时获得好的生产效益;调整种植结构,改两季水田种植为水旱交替种植,缓解秋季耕作需水与供水资源的矛盾,水稻种植安排在雨季,降水资源丰富,引进高产优质品种,保障粮食生产;旱作种植蔬菜、瓜果等生长过程中不需要短时间大量供水的作物,可充分利用地下水含水层的调蓄供水功能,从时间上调整水土资源配置,达到防旱抗旱效果。(五)浅井井群灌溉技术应用岩溶平原区发育地表和地下水网同时并存的双层水文网。因旱期盆地抬升与后期排泄基面下移,岩溶水向下切蚀形成地下河道,与地表面地表河网构成双层排泄系统。雨季河水位顶托,盆地地下水位上涨,埋深仅5~1 m,甚至溢出地面与地表河相连。平水季,地下水回落,地表尚有一定降雨径流,形成间隔5~8m的双层排泄。最枯季节,地表河断流干涸。地下水沿岩溶管道、裂隙运移排泄。该区NE断裂构造和NW向挽近期构造裂隙十分发育及岩溶化也较为强烈,为地下水的赋存提供了良好的空间;受排泄基准面控制水力梯度很小,径流缓慢。地下水埋层浅、回补快、水质优,开发条件优越,近期年开采量不足总量的5%,应加大开发力度。采用浅井、大口井等开发方式,属微型水利,群众有建设能力,地下水开发具有规模小、投资省、见效快等特点。在干旱区建设供水系统,按照地下含水层的管道-裂隙网络兴建浅井灌溉体系,解决旱片灌溉用水,供水保证率和利用率高。可以通过行之有效的“以奖代补”政策等刺激措施,实行“谁建设、谁拥有、谁管理、谁受益”的优惠政策发动群众兴建,以降低投资风险和管理风险,形成规模化效益。但地下水开发应适度进行,原则上控制在可采资源量的75%,即年开采规模52×108m3以内,可大大缓解农业灌溉、中小型企业生产用水和农村生活用水的矛盾。从该区水文地质环境条件看,不宜过分集中开采地下水,避免出现降落漏斗,发生地面塌陷等地质灾害问题。