梁 峰
(遼寧省喀左縣水資源辦公室,遼寧 喀左 122300)
楊杖子村是遼寧省喀左縣白塔子鎮(zhèn)的一個(gè)行政村,地處努魯兒虎山余脈、內(nèi)蒙古高原向沿海平原過渡的分界階梯帶,包含楊杖子、廟溝、北嶺、小冰溝等7 個(gè)自然村(屯),距白塔子鎮(zhèn)政府所在地8.6 km,距縣城大城子37.8 km。區(qū)域面積約19.3 km2,其中耕地面積7862 畝。7 個(gè)自然村(屯)布局總體地勢為西北高、東南低,最高海拔276 m,最低海拔205 m。區(qū)域內(nèi)山巒起伏、溝壑縱橫、地形破碎,地貌特征可以概括為“六條大溝四道梁、十幾塊平坦洼地在中央”,村民多居住于低海拔的山間平坦地帶。
在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上,楊杖子村以種植、養(yǎng)殖業(yè)為主。種植品種主要是玉米、高粱、谷子等大田糧食作物,間或少量的花生、棉花、小雜糧及蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物;近些年,隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,經(jīng)濟(jì)類作物種植比例逐年上升,同時(shí)帶動了果樹、經(jīng)濟(jì)林的栽植。規(guī)?;B(yǎng)殖品種以山羊和肉牛為主,分散在家庭養(yǎng)殖的還包括豬、雞、鴨、鵝、兔等。青壯年多外出打工,本地種植、養(yǎng)殖基本靠留守的相對高齡的勞動力。根據(jù)2019 年白塔子鎮(zhèn)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)資料,楊杖子村戶籍人口1256 人,人均年收入12965 元,其中種植、養(yǎng)殖業(yè)人均年收入5218 元。
楊杖子村所處的遼西地區(qū)屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),由于經(jīng)常受北部內(nèi)蒙古高原干燥冷空氣的侵襲,形成了半干旱半濕潤易干旱的氣候特點(diǎn)。年均降雨量490 mm,年均徑流深130 mm,年蒸發(fā)量1120 mm。降雨主要集中在6 月~9 月,占全年總降雨量的85%。經(jīng)白塔鎮(zhèn)水利水保站和朝陽市水文局技術(shù)人員勘測計(jì)算,楊杖子村年均水資源總量55.6 萬m3,年均地表水資源量為51.7 萬m3,年均地下水資源量為3.9 萬m3,人均水資源量442.6 m3,不足遼寧省人均水資源量的1/2。
以頻率計(jì)算劃分楊杖子村地表資源量水豐平枯為:豐水年(P≤25%)為76.8 萬m3,平水年(P=50%)為50.6 萬m3,枯水年(P≥75%)為32.7 萬m3。楊杖子村各自然村(屯)地表水資源量見表1。
表1 楊杖子村各自然村(屯)地表水資源量統(tǒng)計(jì)
地層巖性是地下水儲存的基礎(chǔ)。楊杖子村地下巖層的褶曲構(gòu)造,導(dǎo)致了地下水主要蘊(yùn)含于砂頁巖和泥巖互層的地層,儲水類型為層面裂隙水和厚層砂巖中的層狀裂隙水,水位淺,滲透出水量小,受地表水補(bǔ)給的影響大。遼西十年九旱的氣候水文特點(diǎn),使得楊杖子村每年的6 月~9 月都會出現(xiàn)地下水位下降、水井干涸,造成不同程度的人畜飲水困難。村民不得不通過人力或畜力到3 km 外的大凌河沿岸富水地區(qū)拉水,不僅影響了村民的生活質(zhì)量,也嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐囊?guī)模化養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。2014 年~2019 年楊杖子村飲水困難狀況見表2。
表2 2014 年~2018 年楊杖子村飲水困難狀況
為解決楊杖子村飲水困難問題,喀左縣水利勘測設(shè)計(jì)隊(duì)、朝陽市打井隊(duì)、解放軍預(yù)備役朝陽給水團(tuán)等協(xié)作攻關(guān),試圖給楊杖子村找出供水充足穩(wěn)定的地下水源,但由于當(dāng)?shù)靥厥獾牡刭|(zhì)構(gòu)造和地表水補(bǔ)充的嚴(yán)重不足,多次嘗試均遭失敗。因此,如果堅(jiān)持走打深井、找水源的老路,難免會陷入“水位下降→深打井→水位再下降→打更深的井→水位進(jìn)一步下降”的惡性循環(huán)之中,不僅不能有效解決當(dāng)?shù)氐娘嬎щy問題,還會對水資源水環(huán)境造成難以逆轉(zhuǎn)的不良后果。因此,轉(zhuǎn)換找水角度,把找水視野擴(kuò)展到區(qū)域之外富水區(qū),修建遠(yuǎn)距離引水工程,成為從根本上解決楊杖子村飲水困難問題的必由之路。
雖然楊杖子村所處位置地下水資源嚴(yán)重不足,但其與遼西第一大河大凌河直線距離最短處只有3.2 km。大凌河沿岸有著豐富的地下水(不取用河水是因此大凌河此段水質(zhì)為Ⅳ類,不適合人畜引用),與楊杖子村七個(gè)自然村(屯)的最高落差不足100 m,中間是一條季節(jié)性泄洪溝,沒有山崗阻隔。處于七個(gè)自然村(屯)東南的蓮花山高于各個(gè)村(屯)70 m~120 m,可以在山頂建設(shè)密閉性儲水池,將大凌河沿岸的井水提升到山頂,靠自然落差對村民無壓供水??睖y數(shù)據(jù)表明:大凌河沿岸56 m深取水井,即便是枯水年(P≥75%),日供水能力也能夠達(dá)到1500 m3,完全可以滿足楊杖子村1256 人均日生活供水20 L~35 L、1800 頭大牲畜日均飲水15 L~20 L 的要求。
本飲水工程結(jié)構(gòu)簡單,輸水管線清晰,技術(shù)要求不高,工程技術(shù)可行。工程采用一級潛水泵提水,自流無壓供水,輸水主管線為鑄鋼管、分支管線為高強(qiáng)度鋁塑管,建設(shè)成本可控,又有國家解決農(nóng)村飲水困難專項(xiàng)資金支持,工程具有投資上的可行性。提水潛水泵采用微電腦控制,自動化智能運(yùn)行,輸水管線深埋于地下,破損的可能性極低,只有儲水池需要專人巡視,管理相對簡單,工程具有運(yùn)行管理上的可行性。
①取水井的鉆掘,按設(shè)計(jì)要求,鉆井深度大于56 m,測試日供水能力超過1500 m3,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到Ⅰ類。
②儲水池的建設(shè)。儲水池為半地下式,容積應(yīng)大于500 m3,配置自動化入水過濾裝置和溢污裝置,儲水池密閉性好,外層包以10 cm 厚保溫防凍聚酯泡沫板,以水泥砂漿做外立面。
③輸水管線的布設(shè)。輸水主干線依溝勢邊沿布設(shè),由南向北,直達(dá)山頂?shù)膬λ?。支管由儲水池引出,直達(dá)村(屯),結(jié)合村莊分布及地形特點(diǎn),沿村街主巷布設(shè)多級分水管線延伸進(jìn)入村民家中。輸水管線埋覆深度要大于1.5 m,以防止冬季凍塞。
④取水井潛水泵的配置安裝。根據(jù)供水能力設(shè)計(jì),水泵所需功率計(jì)算:
式中:Q 為供水量,1500 m3;m 為單位體積水的質(zhì)量,1000 kg/m3;g 為重力加速度,9.8 m/s2;h 為提水最大高度,210 m;k 為供水阻滯系數(shù),從不同材料管線輸水阻滯系數(shù)一覽表差得K≈0.27;t 為供水量為Q 所用時(shí)間,5×3600 s。
經(jīng)計(jì)算,水泵額定功率當(dāng)為350 kW。
⑤村民室內(nèi)水表、水閥及水龍頭的安裝。工程設(shè)置Φ2000鑄鋼主管3800 m,Φ110 鋁塑支管23500 m,Φ35 鋁塑分管95892 m,、干線、支線閥門26 個(gè),村民家庭水表586 塊、水閥586 支。儲水池10 cm 保溫防凍聚酯泡沫板350 m2,水泥5 t,沙料260 m3。
楊杖子村建遠(yuǎn)距離引水工程能夠從跟本上解決當(dāng)?shù)卮迕竦娘嬎щy問題,是一項(xiàng)改善人居水環(huán)境、提高村民生活質(zhì)量、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的惠民工程,是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重要體現(xiàn)。工程具有自然條件、施工技術(shù)、資金支持和運(yùn)行管理上的可行性。工程應(yīng)做好前期調(diào)研和勘測工作,制定多種施工方案以備優(yōu)選。要借助喀左縣被確定為國家“2020-2021 年水系連通及農(nóng)村水系綜合整治試點(diǎn)縣”的契機(jī),爭取上級配套資金和技術(shù)支持。施工應(yīng)充分考慮農(nóng)事活動時(shí)間,宜選擇農(nóng)事活動較少的入冬至初春完成,此時(shí)農(nóng)民耕作活動尚未開展,當(dāng)?shù)赜写笈獾貏?wù)工返鄉(xiāng)青壯年,能夠提供充足的勞動力資源。供水設(shè)施的管理要實(shí)行目標(biāo)責(zé)任制,建立由鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利行政部門領(lǐng)導(dǎo)、村民委員會主管、專職管理員負(fù)責(zé)的程序化管理體制,確保遠(yuǎn)距離引水工程發(fā)揮出應(yīng)有的社會和經(jīng)濟(jì)效益。