川東平行嶺谷區(qū)單斜山構(gòu)造坡水資源保護(hù)

張鳳秋+陳秋艷+陳樂(lè)+高林林+彭昱松+羅培

摘 要：該文以四川達(dá)州青寧鄉(xiāng)為研究區(qū)，探討了川東平行嶺谷區(qū)典型單斜山地貌構(gòu)造面的水資源問(wèn)題。結(jié)果表明，該類型地貌區(qū)在地質(zhì)地貌、氣象氣候、種植結(jié)構(gòu)、水利設(shè)施狀況、水污染及水浪費(fèi)問(wèn)題等因素的綜合影響下，水土流失以及水域污染嚴(yán)重，可用水資源極為匱乏。為改善此現(xiàn)狀，建議：適當(dāng)增加并合理布局蓄水、給水實(shí)施，充分利用并保護(hù)好地下水資源；調(diào)整土地利用方式并改進(jìn)灌溉技術(shù)；加強(qiáng)污染防治；優(yōu)化政策措施。

關(guān)鍵詞：川東平行嶺谷；單斜山構(gòu)造坡；水資源保護(hù)

中圖分類號(hào) TV213.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）17-0136-04

Abstract：Taking Sichuan Dazhou Qingning township as a study area，discussed the water resources protection about the typical monoclinic mountain surface of Parallel ridge Valley Area of East Sichuan. The study shows that the soil erosion and water pollution are serious and the available water are extremely scarce due to the combined effects of geological landform，meteorological climate，planting structure，status of water conservancy facilities and water pollution and waste，etc. In order to improve the severe situation，it's better to do with the following：appropriately increasing and reasonably layouting the facilities of water impoundment and supplyment；making full use of and protect groundwater resources，changing land use patterns and improving irrigation techniques；strengthening pollution prevention and control；optimizing policy measures.

Key words：Paralleled ridge-valley of east sichuan；Structural slope of monoclinal mountain；Water resources protection

川東平行嶺谷位于四川盆地東部，西起華鎣山，東到方斗山，由九大平行山脈和槽谷組成，伴隨褶皺的隆起和外力的剝蝕，山脈兩側(cè)形成一系列與主山脈平行排列的大范圍的單斜山構(gòu)造地貌，地貌特點(diǎn)是構(gòu)造坡較緩，剝蝕坡較陡，研究區(qū)主要的居民點(diǎn)和農(nóng)業(yè)布局主要集中在構(gòu)造坡上。本地區(qū)總降水量較充足，但水土流失嚴(yán)重，且受春旱和伏旱天氣影響大，因此生活用水和灌溉用水嚴(yán)重缺乏。本文以華鎣山北端西坡的青寧鄉(xiāng)為例，在對(duì)典型單斜山構(gòu)造面水資源現(xiàn)狀及問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，擬對(duì)單斜山地區(qū)水資源缺乏的原因進(jìn)行分析，并對(duì)水資源的利用和保護(hù)提出建議。

1 區(qū)域概況

青寧鄉(xiāng)位于達(dá)州市通川區(qū)西北部，幅員面積38.6km2[1]。地質(zhì)構(gòu)造形跡為華鎣山復(fù)式背斜北西側(cè)的單斜構(gòu)造[2]，地貌以單斜山為典型，西低東高，坡度15～45°，地面高程 320～900m（圖1）。本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降水量1211.4mm[1]，自然災(zāi)害以旱澇災(zāi)害和以巖門大滑坡[3]為代表的滑坡災(zāi)害為主。該區(qū)為典型山區(qū)農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)，截至2015年，全鄉(xiāng)總?cè)丝?5415人，城鎮(zhèn)化率僅3.1%[1]。

2 水資源現(xiàn)狀分析

2.1 水資源現(xiàn)狀

2.1.1 地表水資源 據(jù)實(shí)地考察，并利用Arcgis基于青寧鄉(xiāng)數(shù)字高程模型（DEM）提取水系，模擬出研究區(qū)即有和潛在的河網(wǎng)（圖1），研究區(qū)河流整體西多東少，主要河流沿外圍分布；同時(shí)，研究區(qū)零星分布有若干塘堰、蓄水池及水庫(kù)，最大的水庫(kù)為化馬水庫(kù)，庫(kù)容約7萬(wàn)m3，主要供給城鎮(zhèn)用水。

2.1.2 地下水資源 研究區(qū)地下水資源類型有第四系松散層孔隙水、碎屑巖層間裂隙水、基巖裂隙水[4-5]。地下水時(shí)空分布不均——構(gòu)造坡坡面分布極少且供水時(shí)間短，而山谷間分布較多，見(jiàn)于厚層風(fēng)化堆積物土壤下，量少，水質(zhì)較好，供給時(shí)間較長(zhǎng)，能為山麓居民提供生活用水。

2.2 水資源短缺現(xiàn)狀 “一場(chǎng)大雨到處淹，十天無(wú)雨遍地旱”是青寧鄉(xiāng)的真實(shí)寫(xiě)照。青寧鄉(xiāng)主要用水需求為生活用水及灌溉用水，但只在雨季生活用水才能基本滿足，而11月至次年4月之間用水最為緊張[6]。青寧鄉(xiāng)生活及灌溉用水主要源自河流、水庫(kù)和小型水池，居民從區(qū)域流經(jīng)的河流抽水，用以灌溉，甚至儲(chǔ)存到小水池（3～5m3）以供給生活用水，在極度嚴(yán)重缺水的情況下，村民不得不到很遠(yuǎn)的老水井背水或買礦泉水，十分艱苦不便且不經(jīng)濟(jì)。

3 原因分析

3.1 地質(zhì)地貌原因 單斜山由構(gòu)造坡和剝蝕坡組成，構(gòu)造坡較緩，剝蝕坡較陡（圖2），構(gòu)造坡巖層走向與坡向一致，出露的巖層主要為厚層砂巖，地表風(fēng)化層較薄。此處地表降水常通過(guò)以下3個(gè)渠道流失：（1）一部分通過(guò)風(fēng)化層下滲形成潛水；（2）一部分通過(guò)巖層的風(fēng)化裂隙形成風(fēng)化裂隙水[5]；（3）研究區(qū)接近巖溶地區(qū)，在蓄水設(shè)施不足的情況下，絕大部分的降水形成地表徑流沿著巖石表面或溝谷迅速流失。前兩部分水儲(chǔ)存量有限，僅可提供少部分居民的生活用水。該區(qū)域山麓存在一些河流和塘堰，但水低田高，引、提、灌成本大。endprint

3.2 氣象氣候原因 在亞熱帶季風(fēng)的作用下，研究區(qū)全年降雨季節(jié)分配不均，據(jù)1995年-2005年鑒資料顯示（圖3），降雨一般集中在5—10月，7月最多，11、12、1、2、3月降水極少，因此形成明顯的春旱，而個(gè)別氣候異常的年份雨季降水也異常的少，而且雨熱同期的特點(diǎn)決定了夏季蒸發(fā)量極大，所以夏季常有伏旱天氣[1][6]。

3.3 種植結(jié)構(gòu)原因 研究區(qū)主要種植水稻、油菜、玉米、小麥等作物，隨著土地流轉(zhuǎn)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)已經(jīng)開(kāi)始，當(dāng)?shù)匾研纬纱笮偷挠湍档しN植基地，灌溉需水量極大；此外，千口嶺地質(zhì)公園建設(shè)后，必然要求保持好“青寧梯田”這一獨(dú)特的旅游景觀[7]，將直接導(dǎo)致單斜山構(gòu)造坡上廣種水稻油菜等作物，因此又將增加灌溉用水之需。冬半年是小麥、油菜、馬鈴薯等作物的育苗生長(zhǎng)季節(jié)，需大量灌溉用水，而此時(shí)正值冬旱春旱時(shí)節(jié)，夏半年為水稻玉米大豆等作物的育苗生長(zhǎng)季節(jié)，灌溉用水尤其是稻田用水極大，雖縫一年雨季，卻時(shí)值一年中蒸發(fā)量最大的季節(jié)（圖3），而且異常干旱年份雨季降雨也極少，所以在極端干旱的年份導(dǎo)致作物減產(chǎn)。

3.4 水利設(shè)施問(wèn)題 青寧鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)比較落后，遂無(wú)足夠的資金支撐供給水工程，且近幾年的小型農(nóng)田水利工程、中小河流治理、水保綜合治理等惠農(nóng)政策都未能顧及該區(qū)域[1]。目前，青寧鄉(xiāng)僅場(chǎng)鎮(zhèn)有較完善的給水系統(tǒng)，而在農(nóng)村，供水設(shè)施極少且不完善，功能輻射不均，大多數(shù)居民都是自發(fā)式引水，部分居民點(diǎn)附近雖有水池集中供水，但水抽取于附近河流，未經(jīng)消毒處理；灌溉上更是沒(méi)有完善的農(nóng)田灌溉渠系。同時(shí)，諸多水利設(shè)施都存在老化滲漏的現(xiàn)象，而農(nóng)民因得不到快捷利益而不愿意投入過(guò)多的資金和精力去徹底解決。

3.5 水域污染問(wèn)題 研究區(qū)的眾多水域存在以水體富營(yíng)養(yǎng)化為主的污染問(wèn)題（表1）。場(chǎng)鎮(zhèn)上廢水雜水中含有大量的固體懸浮物及COD、BOD；同時(shí)，地表徑流流經(jīng)道路、垃圾堆等地則攜帶垃圾、汽油、重金屬等污染物進(jìn)入河流。農(nóng)業(yè)面源污染方面，在單斜山地形條件下，農(nóng)村生活垃圾、畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)用地膜、農(nóng)藥化肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘留物經(jīng)淋溶至土壤中或直接被雨水?dāng)y帶沖刷至山麓河谷。

3.6 水資源浪費(fèi)問(wèn)題 （1）低水價(jià)、落后的供水技術(shù)以及欠缺的節(jié)水意識(shí)導(dǎo)致場(chǎng)鎮(zhèn)生活用水浪費(fèi)嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)自來(lái)水管網(wǎng)水量損失率高達(dá)20%～30%[8]。（2）主要受地形及灌溉技術(shù)影響，農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)過(guò)低，有的地方存在漫灌現(xiàn)象。

4 措施及建議

4.1 工程措施

4.1.1 蓄水池 （1）位于鞍部的蓄水：位于單斜山頂部的分水嶺，地勢(shì)平坦，巖層產(chǎn)狀平緩，風(fēng)化物多厚度大，可利用此條件修建蓄水池（圖4）。此處蓄水池以圓形為宜，其口徑大小因地而異。在施工過(guò)程中尤其要注意水池防滲，可以采用防滲墻、高壓噴射灌漿技術(shù)等操作簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的技術(shù)以及施工高效質(zhì)高質(zhì)的最佳防滲方法鋸槽法[9]。同時(shí)，在蓄水池周圍可修建引水溝（圖4），每逢降雨，雨水可以徑流的形式匯集到蓄水池中。通過(guò)實(shí)地調(diào)查及DEM（圖1）分析，列出了部分適合修建蓄水池的地方（表2）。（2）位于構(gòu)造坡上的蓄水池：位于在坡緩的構(gòu)造坡具有厚層砂巖（2～4m[10]）的地方，水池形狀根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)為不規(guī)則多邊形，水池布局平行于巖石傾向，為防止層面滲水、裂縫滲水，可采用防滲膜打底、采用砼漿勾縫、并用漿砌條石筑攔水提。

4.1.2 給水工程 新增和完善飲用水蓄水設(shè)施的同時(shí)完善輸配水設(shè)施，遵循就近原則，同時(shí)做好水質(zhì)處理，可以安裝家庭小型凈水機(jī)，提高水質(zhì)安全。增設(shè)農(nóng)田灌溉系統(tǒng)，基于青寧鄉(xiāng)DEM提取出區(qū)域水系（圖2），在模擬出的河網(wǎng)中除現(xiàn)有的一系列河流之外的即為一些潛在溝谷，因此，可根據(jù)水脈、單斜山構(gòu)造坡的地形“因勢(shì)利導(dǎo)”，相應(yīng)地修建引水溝引水灌溉，同時(shí)，可根據(jù)需要在溝渠附近適當(dāng)筑簡(jiǎn)易蓄水小坑，從溝渠開(kāi)小口引水至坑，便于農(nóng)民就近取水灌溉禾苗。溝頭小坑體積不宜太大，以避免溝頭側(cè)蓄水坑截留流水致使下游無(wú)水，且因其地處緩傾的構(gòu)造坡，蓄水過(guò)程中，水容易下滲，當(dāng)溝頭側(cè)水坑承重太大，地層土壤被滲透到一定程度，就會(huì)形成一種水平推力和浮托力從而引起滑坡[5，11]。引水溝、引水口及蓄水坑選擇砂漿水泥修建，以減少水流下滲導(dǎo)致的沿途水土流失以及增強(qiáng)溝渠系統(tǒng)對(duì)水力侵蝕的抵抗能力。在新建水利設(shè)施的同時(shí)，還需要改造年久失修的水利設(shè)施，整治病險(xiǎn)水庫(kù)，加強(qiáng)塘堰清淤工作，同時(shí)因地制宜，充分結(jié)合塘、堰、庫(kù)、井等保水蓄水。

4.1.3 地下水開(kāi)發(fā) 單斜山作為一種自流斜地，其頂部受風(fēng)化剝蝕等作用后出現(xiàn)不連續(xù)坑洼，降雨過(guò)后，山頂形成集水區(qū)，一部分雨水以徑流的形式沿構(gòu)造面（運(yùn)移區(qū)）流向山腳（排泄區(qū)），這一部分雨水在土壤中滯留時(shí)間暫，難以形成潛水，而由于山體為不同傾斜巖層所組成，因此集水區(qū)還有一部分水沿巖石裂隙下滲，形成承壓水，而構(gòu)造面上的巖層裂隙通常成為泉水出露的渠道（露頭），在水量較多的情況下泉水自流并通過(guò)運(yùn)移區(qū)或直接從排泄區(qū)流出（圖3）。研究區(qū)構(gòu)造面露頭較少，山麓部分露頭稍多，因此可在較明顯的巖層裂縫處打井蓄水，但為資源得以充分利用現(xiàn)，必須綜合利用水文地質(zhì)調(diào)查、物探、遙感、鉆探等技術(shù)手段進(jìn)行地下水勘查，例如綜合利用天然電場(chǎng)選頻法和對(duì)稱四極電測(cè)深法測(cè)量相結(jié)合的辦法、空氣組合鉆進(jìn)和氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)等鉆探新技術(shù)新方法[12]并建立地下水監(jiān)測(cè)體系，例如戴長(zhǎng)雷先生曾設(shè)計(jì)的基于GIS的地下水監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)（GMSMIS）就是一種很強(qiáng)大的系統(tǒng)，水量分析、水質(zhì)評(píng)價(jià)、水位監(jiān)測(cè)、水質(zhì)預(yù)警等都可實(shí)現(xiàn)[13]。

4.2 土地利用方式調(diào)整

4.2.1 冬水田蓄水 沿用川東北地區(qū)傳統(tǒng)的冬水田方式欄水，同樣，為更有效地?cái)r蓄水，應(yīng)選擇土層較厚的農(nóng)田，據(jù)考察，風(fēng)化物厚度為2～5m的田可以建寬度為3～5m的水田。也可改變農(nóng)田的形狀，長(zhǎng)度不變，縮短寬度，從而增加土壤的厚度。但也要注意適量設(shè)置冬水田從而減少水土滑移的幾率。此外，為補(bǔ)償冬季農(nóng)田用于儲(chǔ)水導(dǎo)致的土地資源的浪費(fèi)，可在冬水田中生態(tài)養(yǎng)魚(yú)以增加經(jīng)濟(jì)價(jià)值[14]。endprint

4.2.2 種植模式調(diào)整 改變傳統(tǒng)的種植觀念，選擇耐旱高產(chǎn)作物以減少灌溉用水需求，如大頭黃、江矮二號(hào)小麥，晉雜一號(hào)、中雜十一號(hào)玉米，河北351、北京二號(hào)紅苔以及黃姜、尖椒、柑桔等[15]；同時(shí)，適當(dāng)種植根系發(fā)達(dá)、壽命長(zhǎng)、根系深的經(jīng)濟(jì)作物，以發(fā)揮根系錨固作用，籠絡(luò)土壤，提高根系土抗剪強(qiáng)度[16-18]，防止滑坡等引起的水土流失，如銀杏、核桃、楊梅、板栗、杏、棗樹(shù)、葡萄、木棉、茶樹(shù)、金銀花以及其他觀賞花卉，適當(dāng)規(guī)?；N植極極具觀賞性和商品性的茶樹(shù)金銀花等作物。同時(shí)推行增、間、套、圍、輪作等種植模式，因地制宜地采用聚土免耕、壟稻魚(yú)溝等水土保持耕作法[14-15]。

4.2.3 灌溉方式調(diào)整 在灌溉技術(shù)上，可基于水分脅迫條件下作物地生理過(guò)程的反應(yīng)，適當(dāng)?shù)夭扇∠匏喔?、調(diào)虧灌溉的方式來(lái)提高作物地抗旱能力實(shí)現(xiàn)節(jié)水優(yōu)產(chǎn)[19]。

4.3 水域污染防治 加強(qiáng)城鎮(zhèn)污染管制，規(guī)范城鎮(zhèn)污水排放及垃圾堆放并增修化糞池及垃圾處理廠，完善集水管網(wǎng)建設(shè)，增加污水處理深度，實(shí)現(xiàn)污水資源化[20]。重視農(nóng)業(yè)面源污染，合理控制農(nóng)藥化肥以及農(nóng)膜的使用量，增加有機(jī)肥或大力推廣生物肥和生物農(nóng)藥，提高農(nóng)藥化肥的利用率，減少流失[21]。加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田徑流的污染控制，可通過(guò)生物系統(tǒng)（如可吸附有害化合物的植物）攔截凈化面源污染[22]；利用沼氣處理農(nóng)作物秸稈、農(nóng)用地膜及畜禽糞便等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘留物，實(shí)現(xiàn)資源化無(wú)害化處理。

4.4 政策措施優(yōu)化 重視青寧鄉(xiāng)的旱情，并對(duì)其供給水工程及農(nóng)田水利工程進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。鑒于青寧鄉(xiāng)的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，地方自力更生的同時(shí)更需要向上級(jí)申請(qǐng)資金。建議地方政府在統(tǒng)籌兼顧的前提下，加大對(duì)青寧鄉(xiāng)水利設(shè)施建設(shè)的財(cái)政補(bǔ)貼力度。制定更加科學(xué)合理的水價(jià)體系，以制約場(chǎng)鎮(zhèn)用水，遏制浪費(fèi)行為，同時(shí)，加大環(huán)保宣傳及監(jiān)督懲罰力度，減少水域污染。

5 結(jié)語(yǔ)

主要受特殊的單斜山地貌的影響，輔之以氣候、種植結(jié)構(gòu)、水污染、水資源浪費(fèi)等因素，青寧鄉(xiāng)干旱缺水問(wèn)題十分嚴(yán)峻。因此，保水節(jié)水是解決此問(wèn)題的根本辦法，今后一是必須重視水土保持，興修水利，從而保證水量；二是加強(qiáng)水域污染防治從而保證水質(zhì)；必須引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種田以減少用水壓力，提高利用效率；三是牢固樹(shù)立節(jié)水意識(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1]《通川年鑒》編纂委員會(huì).通川年鑒[M].北京：中國(guó)文史出版社，2016.

[2] 張明，胡瑞林，殷躍平，等.滑坡型泥石流轉(zhuǎn)化機(jī)制環(huán)剪試驗(yàn)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010，29（4）：822-832.

[3]王治華，徐起德，徐斌.巖門村滑坡高分辨率遙感調(diào)查與機(jī)制分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2009，28（9）：1810-1818.

[4]《達(dá)州市通川區(qū)志》編纂委員會(huì).達(dá)州市通川區(qū)志[M].北京：中國(guó)文史出版社，2013.

[5]胡瑞林，張明，崔芳鵬，等.四川省達(dá)縣青寧鄉(xiāng)滑坡的基本特征和形成機(jī)理分析[J].地學(xué)前緣，2008，15（04）：250-257.

[6]達(dá)州防御伏旱災(zāi)害影響的對(duì)策建議[J].四川氣象，1997（04）：40-43.

[7]陳瑤.達(dá)州市通川區(qū)北部山區(qū)社區(qū)參與旅游扶貧研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2015.

[8]張仕春.淺議達(dá)州市水資源現(xiàn)狀與對(duì)策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（8）：119-119.

[9]嚴(yán)麗娟.農(nóng)村小型水利工程防滲處理技術(shù)措施[J].科技展望，2015（32）：62-62.

[10]程亮.東石湖水庫(kù)調(diào)蓄水池的設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2010，20（11）：181-183.

[11]張明，胡瑞林，殷躍平，等.川東緩傾紅層中降雨誘發(fā)型滑坡機(jī)制研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014（S2）：3783-3790.

[12]劉俊青.山西西部嚴(yán)重缺水地區(qū)地下水勘查技術(shù)方法分析[J].華北國(guó)土資源，2017（2）：65-68.

[13]戴長(zhǎng)雷，遲寶明，林嵐，等.基于GIS的地下水監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)（GMSMIS）分析與設(shè)計(jì)[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2015，20（6）：625-629.

[14]騰云.達(dá)川區(qū)旱情分析及抗旱減災(zāi)策探討[J].中國(guó)水利，2016，56-57.

[15]姜萬(wàn)勤.川東平行嶺谷區(qū)干旱特點(diǎn)及其防治對(duì)策[J].四川水利，1997，18（02）：26-28.

[16]楊永紅.東川礫石土地區(qū)植被固土護(hù)坡機(jī)理研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2006.

[17]姜志強(qiáng)，孫樹(shù)林，程龍飛.根系固土作用及植物護(hù)坡穩(wěn)定性分析[J].勘察科學(xué)技術(shù)，2005（4）：12-14.

[18]蔣瓚曾，黃存白.利用經(jīng)濟(jì)作物護(hù)坡一舉兩得[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，1992（1）：31-31.

[19]彭世彰，徐俊增，丁加麗，等.節(jié)水灌溉與控制排水理論及其農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)研究[J].水利學(xué)報(bào)，2007（Z1）：504-505 .

[20]朱亮，張文妍.農(nóng)村水污染成因及其治理對(duì)策研究[J].水資源保護(hù)，2002（2）：17-19.

[21]史作華，王海燕，武春燕.洸府河入湖口人工濕地水質(zhì)凈化工程建設(shè)的必要性與可行性分析[J].職業(yè)，2011（29）：157-157.

[22]劉賢詞，邢巧，王曉輝，等.海南省城市集中式飲用水水源地基礎(chǔ)環(huán)境調(diào)查及評(píng)估研究[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2011（5）：56-59.

（責(zé)編：張宏民）endprint