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岩溶找水技術為8萬人“解渴”

發布時間:2023-09-20 10:03:00來源: 科技日報

  “有了水井,學校再也不用看天接水了!”近日,重慶市秀山縣官莊鎮太陽小學的師生們(men) 打開水龍頭就用到了清涼的井水。這得益於(yu) 重慶市地礦局208地質隊的岩溶找水技術,讓飽受缺水困擾的山區小學“解了渴”。記者從(cong) 重慶市地礦局了解到,該局208地質隊研究項目《重慶市岩溶貧困山區找水關(guan) 鍵技術研究與(yu) 示範》近期獲得2021年度重慶市科技進步三等獎。該項目實現了岩溶地下水勘查鑽取的重大突破,為(wei) 重慶岩溶山區百姓解決(jue) 了缺水難題。

  為(wei) 何大江大河流經的重慶會(hui) 缺水?“重慶是典型的‘人在高處走,水在低處流’。”水工環地質正高級工程師、重慶市地礦局208地質隊原黨(dang) 委書(shu) 記杜春蘭(lan) 說,重慶市大部分地區屬於(yu) 山地、丘陵,喀斯特地貌突出,有豐(feng) 富的過境水,但開發利用難度大。

  特別是重慶市岩溶麵積接近3萬(wan) 平方公裏,占轄區麵積的三分之一,岩層中有大量的管道、大型溶蝕裂隙和溶蝕孔隙,降水很快就會(hui) 轉化成地下水。

  “岩溶水最大的問題就是水資源分布不均,可以說最難的就是找水。”重慶市地礦局208地質隊科創副總工程師、科創中心主任呂玉香說,因為(wei) 岩溶地質結構複雜,長期以來,岩溶水的運移及富集規律一直是業(ye) 界的熱點和難點。

  根據含水層的空隙性質,地下水可分為(wei) 三個(ge) 亞(ya) 類:孔隙水、裂隙水、岩溶水。砂岩地區孔隙大,水資源分布均衡,具有良好的滲透性,打水成功率一般在80%—90%,岩溶地區以碳酸鹽類岩石為(wei) 主,質地最為(wei) 致密,水資源分布滲透性在空間上變化最為(wei) 複雜,“找水就像在躲貓貓,以前打水成功率隻有30%左右。”呂玉香說,渝東(dong) 南岩溶區曾是國家連片貧困山區,缺水問題是該區域發展的桎梏。

  “我們(men) 從(cong) 2006年就開始研究岩溶地區缺水問題,2012年開始承接了相關(guan) 的3個(ge) 科研項目,將多年的研究係統化,並製定成標準。”回憶當年研究的情形,杜春蘭(lan) 說。

  “通過創新找水理論,鑽井成功出水率從(cong) 31%提升至70%。”呂玉香介紹,項目團隊先後對渝東(dong) 南渝東(dong) 北溶岩地下水富集規律、岩溶儲(chu) 水構造,以及找水勘查標準進行研究和係統總結,並首次劃定重慶市岩溶地區26個(ge) 富水區塊,根據地形、地貌、地質、岩性的特征提出10個(ge) “找水標誌”,豐(feng) 富了水文地質理論,為(wei) 多種方式開采岩溶地下水提供了依據。

  截至目前,208地質隊編製了《重慶市岩溶地區找水勘查標準》,實施岩溶供水示範項目13個(ge) ,成井68個(ge) ,解決(jue) 了8萬(wan) 多人飲水問題。

  水找到了,如何取水成為(wei) 地質隊員們(men) 要解決(jue) 的又一難題。

  “岩溶地質結構複雜,原來的打孔方式難度大、成本高、效率低。”呂玉香介紹,以前打一口井要30天,但岩溶地區發生缺水情況時,往往在夏季高溫時節。“不可能讓缺水的百姓等這麽(me) 久。”

  對此,項目組緊急攻關(guan) ,研發了“潛孔衝(chong) 擊錐”,通過改進鑽探工藝,形成了動力頭式鑽機多工藝空氣鑽進技術,鑽進效率高,每小時可鑽20米以上,且不需要排渣,成本極低,並將單孔鑽平均施工時間縮短到了3天。

  “現在一旦有岩溶地區發生缺水情況需要打井,我們(men) 從(cong) 找井到出水,三五天就能搞定。”呂玉香表示,通過科技創新,他們(men) 獲得“潛孔衝(chong) 擊錐”“水平孔或斜孔鑽具升降係統”“四驅斜孔攝像係統”3項發明專(zhuan) 利和16項實用新型專(zhuan) 利,提高了鑽井效率、鑽孔成井率,降低了安全風險。

  “水找到了,鑽出來了,送到老鄉(xiang) 家,工作才算圓滿。”呂玉香表示,農(nong) 村供水和城市供水情況迥異,為(wei) 更好地保障地下水到村到戶,他們(men) 結合各類典型地形條件,因地製宜提出了高位蓄水自來水模式、定點自取供水模式和直接入校供水模式等多種供水模式,研發了“典型槽穀斜坡區攔蓄引用防洪保土與(yu) 水資源利用係統”等3項實用新型專(zhuan) 利,並開展應用示範。如今,208地質隊的三項發明專(zhuan) 利與(yu) 三種供水模式已在重慶酉陽、巫山、秀山等20多個(ge) 區縣推廣與(yu) 應用。

  記者 雍 黎 實習(xi) 生 雷 雍

(責編:李雨潼)

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