贵州省地下水资源潜力评价

2011年 11 月 26 日

报告题目：贵州省地下水资源潜力评价及开发利用规划研究 学 院：资源与环境工程学院 专业班级：土管091 指导教师：周文霞 学生姓名：王晨光 学 号：0908100277

贵州省地下水资源

潜力评价及开发利用规划研究

贵州是全国喀斯特（也称岩溶，以下同）分布最广的高原山地省份，喀斯特面积10.91Km2，占全省国土总面积的61.9%。在全省86个县（市）中，喀斯特面积＞30%的县（市）有74个。贵州有贫困县48个，贫困人口800万，而喀斯特区贫困县就占38个，贫困人口达663万。干旱缺水较普遍，其中尤以紫云、长顺、罗甸等22个喀斯特区贫困县缺水严重。广大喀斯特区土地贫瘠、石山光秃，尤其是地表干旱缺水严重，在很大程度上制约了全省国民经济的发展。然而现有大量水文气象及地质资料表明，贵州并不是一个资源性缺水省份，相反喀斯特区地下水资源还十分丰富，问题的关键是如何开发利用工程难度较大的地下水。在实施西部大开发战略中，无论是对生态建设还是加快国民经济发展而言，开发利用贵州丰富的地下水资源已是势在必行。

一、地下水区域分布及特征

（一）地下水类型及其空间分布

贵州地下水主要有岩溶水及基岩裂隙水两大类型，其中岩溶水是最重要的，具有重大开发利用价值。

1、岩溶水：按碳酸盐岩含水特性、富水程度及开发利用条件，可进一步划分为以下三个主要含水亚类。

中下三叠统白云岩及石灰岩岩溶水：大面积分布于黔中及黔西南，遍布于各地的向斜构造中。岩性以白云岩及石灰岩为主，常间夹数层厚薄不等的泥质白云岩、泥灰岩及碎屑岩。层间裂隙及溶蚀裂隙发育，层状含水明显，地下水年均产水模量为44万m3/a.Km2，枯季产水模量18万m3/a.Km2。已知枯季流量>10L/s的大泉440个，地下河299条。区内人口比较密集，工农业生产比较发达，贵阳、遵义、安顺、兴义等省地级城市分布在该区，地下水作为这些城市的重要生活饮用水源，其开发利用率达30—70%（包括市郊）。钻探成井率高，采用机井取水量是主要的开发利用方式，目前贵阳市在该层位打机井已超过150口，安顺、兴义、遵义等市成井总数亦不少于100口。同时，泉水开发也是一种重要方式，例如贵阳市东郊水厂从汪家大井泉直接取水，日供水量达10万m3。

中上寒武统白云岩岩溶裂隙水：大面积分布于黔北、黔东北及黔东南地区，岩性主要为白云岩。因其地质年代古老，经受厉次构造运动破坏而使节理裂隙极为密集，微细溶孔溶隙十分发育，岩石含水均一性较好，地下水年平均产水模量为35万m3/a.Km2，枯季产水模量为16万m3/a.Km2。泉点密度大，其中枯流量＞10L/s的大泉有208个；地下河发育程度差，已知102条地下河，绝大部分都很短小。钻探成井率高，一般都达90%以上。在有利的构造富水部位，单井涌水量常大于1000m3/ d，特别是1998年在岑巩附近施工的一口机井，其涌水量达5000m3/ d。该类岩溶水目前开发利用程度低，以利用天然水点为主，仅在凯里、遵义等城市及少数坝区有为数不多的机井进行开采。

上石炭统、下二叠统石灰岩岩溶水：集中连片分布于黔南，在乌江及北盘江上源的黔西北地区亦有较大面积分布。岩性以厚层状石灰岩为主，白云岩及白云质灰岩次之，溶蚀管道及孔洞十分发育，含水极不均一。地下水最丰富，年均产水模量为46万m3/a.Km2。地下河发育密度为贵州各岩溶岩组之冠。已知地下河374条，其汇水面积及流量都较大，贵州最大的地下河——罗甸大小井地下河即主要形成于该岩组中；枯流量＞10L/s的岩溶大泉有447个，但其总流量不及地下河的二分之一。钻探成井率低，加之该岩溶水类型区地形条件差，因而地下水的开发利用程度低，是贵州十分典型的岩溶干旱山区。但在黔中高原分水岭至水城等地的断裂褶皱带，该类岩溶地下水有不同程度开发，其中特别是水城盆地，其开发利用率高

达78%。在独山背斜宽缓分水岭地带，其地下水开发利用率亦较高。

2、基岩裂隙水：按岩性及含水性质的差异进一步分为以下三个亚类：

碎屑岩裂隙水：含水岩石为震旦系至第三系的砂岩、粉砂岩、粘土岩、泥岩及硅质岩等，集中连片分布于黔北赤水—习水、黔西南望谟—册亨一带。地下水主要赋存于构造裂隙及风化裂隙中，在向斜或单斜构造中常形成承压水。泉水枯季平均流量2.8L/s，地下水枯季径流模数0.5—3L/s.Km2。该含水岩类与碳酸盐岩相间产出时，常形成岩溶地下水的隔水层或阻水边界。

变质岩裂隙水：为赋存于前震旦系浅变质岩裂隙中的地下水，大面积分布于黔东南及黔东北梵净山地区。浅变质岩中构造—风化网状裂隙极为发育，含地下水丰富，其枯季径流模数常在5L/s.Km2以上，在梵净山、雷公山地区则常大于10 L/s.Km2，是众多地表河溪的重要补给源泉。

火成岩裂隙水：含水介质主要为上二叠统峨眉山玄武岩，主要分布于贵州西部。地下水主要赋存于柱状节理、构造裂隙及风化裂隙中，泉水平均流量为 1.76L/s，地下水枯季径流模数一般为1L/s.Km2左右。玄武岩在区域上常构成岩溶地下水的隔水边界。

此外，贵州还有分布零星的第四纪松散层孔隙水。

（二）地下水总量及质量

1、地下水天然资源量：

贵州有年平均地下水天然资源量479.39亿m3/a，其中岩溶地下水天然资源量为386.26亿m3/a，占全省地下水资源总量的80.5%。各类地下水资源量详见表1。

必须特别指出的是，贵州岩溶区地下河及大泉众多，现已初步查明长度>2Km的地下河有1130条，流量>10L/s的岩溶大泉1710个，其总流量为335.26m3/a，占全省岩溶水天然资源总量382.26亿m3/a的86.8%，这对于岩溶水资源的开发是很有利的。

表1. 贵州各类地下水资源量简表

地下水类型分布面积（Km2）年平均资源量（亿m3/a）枯季资源量（亿m3/a）

岩溶水129545 386.26

碎屑岩裂隙水27389 54.60

火成岩裂隙水3360 5.1

变质岩裂隙水15873 33.4

全省176167 479.39 205.08

2、地下水水质

贵州大气降水充沛，地表水及地下水循环交替强烈，天然状态下水质都比较好，一般都符合工农业生产用水及生活饮用水的水质标准。但受地层岩性的影响，各地水质则有所差异，特别是上二叠统煤系地层中的地下水，SO4含量高，PH值低；下三叠统白云岩石膏夹层中的地下水，SO4、矿化度和硬度都显著增大。

但在城镇及工矿区附近，地下水污染问题较为突出，特别是在有的地区，岩溶水的水质明显变坏。根据现有水质监测资料，贵阳、遵义、安顺、水城、凯里及都匀等省、地州城市的岩溶地下水不同程度遭受污染，致使一些机井及岩溶水天然露头水质变坏。矿山污染亦存在，特别是几年来黔西南岩溶区表生金矿土法浸取金矿的氰化钾物质的排放，对这些地区的岩溶地下水已造成污染。

二、地下水开发利用现状和存在问题

贵州是一个以岩溶地形为主的高原山地省份，岩溶区拥有全省约3/4的人口，省会贵阳

市及70余个地州、县级城市，以及绝大多数工矿企业都分布在岩溶区，因此贵州地下水的开发利用基本上都集中在岩溶区，所以实际上就是一个岩溶地下水开发的问题。

（一）岩溶地下水开发现状

贵州岩溶水目前开发利用总量为22.22亿m3/a，其中利用泉水及地下河水量19.65亿m3/a；岩溶潭及地下河天窗提水量0.64亿m3/a；机井开采深层地下水量1.92亿m3/a；另外还有18.4亿m3/a的岩溶地下水用于发电。两项总计全省岩溶地下水的开发利用量仅占天然资源总量（386.26亿m3/a）的10.5%。岩溶区农村人畜饮水及农田灌溉用水绝大多数取自地下水的天然露头，其中以安顺地区及黔南州的天然水点及流量利用率最高，分别达34.5%及23.6%。岩溶区的城市及工矿区，则多采用机井开采地下水，目前全省已建生产井1200口以上，开采地下水总量>2.2亿m3/a。开采量>1000万m3/a的城市依次是：贵阳（0.92亿m3/a）、水城（0.38亿m3/a）、遵义（0.20亿m3/a）、安顺（0.20亿m3/a）、凯里（0.15亿m3/a）及六枝（0.11亿m3/a）。地下水开采模量一般为15万m3/a.Km2，水城盆地最高达26.39万m3/a.Km2。

对于众多的岩溶大泉及地下河，因地制宜采用了多种行之有效的开发利用方式。(1)修建电站：利用岩溶大泉及地下河出口落差大、地下河纵剖面陡的特点修建电站，例如荔波县小七孔地下河四级电站（装机8000KW）、晴隆县龙摆尾地下河梯级电站（装机3600KW）、务川县岩门地下河电站（装机6000KW）等。(2)建地下水库：在地下河管道中选择有利部位，筑坝成库，引水灌溉，以独山县、普定县地下水库最多，发挥了良好的经济及生态效益。

(3)建地表水库：在岩溶大泉及地下河出口下游，选择有利的地形地质条件建坝成库，在黔西南比较普遍，例如安龙县的铁厂海子水库、龙潭水库等。(4)隧道截流：准确测定地下河的空间位置，打隧道将地下河水引出地表灌溉、发电，在关岭、贞丰、织金、安顺等县都取得了较好的社会及生态效益。(5)开挖取水：选择蓄水构造较好、地下水浅埋的地段直接开挖，获得丰富的地下水量，以独山、平塘、荔波等县常见。(6)提水：从地下河天窗、溶潭及泉口直接抽取地下水，一般扬程数米至百余米不等，这是目前贵州岩溶地下水资源开发利用最为普遍的形式。例如贵阳市东郊水厂，直接从汪家大井提水，扬程155m，日供水量10万m3，获得了重大的社会经济效益。

（二）岩溶地下水开发存在的问题

1、地下水开发利用率低，供水覆盖面小。目前贵州岩溶地下水的开发量仅占天然资源量的10.5%（不包括发电用水），且绝大部分都集中在主要城镇及工矿区，而广大岩溶区干旱缺水仍很普遍。贵州岩溶区目前还有305万人缺乏生活饮水，100万亩田土缺水灌溉，其中尤以黔南、北盘江及乌江上游深切河谷沿岸的岩溶峰丛山区缺水最为严重。紫云、晴隆、丹寨等县城供水十分困难，其中特别是紫云县城，枯水季节人均日供水量不足40Kg。

2、地下水开发工程建设困难。贵州很多地区找到了可供开发利用的地下水资源，但因缺乏资金或由于外部条件、环境等多方面问题的制约，未利用现象不乏存在，致使地下水未能得到广泛有效的开发。

3、有的地区岩溶水文地质条件较复杂，增大了地下水开发的技术难度。贵州岩溶区地形崎岖，岩溶地下管道十分发育，地下水非均一性强且埋藏深度较大，致使地下水勘查及开发的技术难度增大。特别是在岩溶峰丛山区，由于地下河管道准确的定位技术还有待解决，加之地下河水本身的调蓄能力差，因此采用传统的机井开发方式成功率低。然而岩溶石山区的水文地质勘查实践表明，即便是严重缺水的岩溶山区，也不是铁板一块的找水禁区，如果国家给予一定的科技投入，继续不断地进行岩溶地下水的勘查、开发及调蓄技术研究，贵州广大岩溶干旱区地下水的开发在很大程度上是能够获得成功的。

4、对地下水的开发尚未引起足够的重视。贵州是一个田土分布位置高、地表水资源分布低、

而地下水资源又十分丰富的岩溶高原山地省份，水资源的开发理应因地制宜，采用地表水与地下水同时并举的方针。然而对此认识不足，加以现有水资源管理不尽合理的体制，过多强调地表供水工程，而对不具备地表水开发条件的广大岩溶干旱区，却对地下水开发未引起足够重视，从而有碍地下水的开发利用。

三、地下水开发利用潜力

（一）地下水天然资源潜力

贵州地下水天然资源总量为479.39亿m3/a，其中岩溶地下水为386.26亿m3/a，非岩溶地下水为93.10亿m3/a。岩溶地下水已开发量为22.22亿m3/a，仅占其天然资源总量的5.7%；若加上水力发电的18.4亿m3/a水量，其开发利用量也仅为天然资源量的10.5%。非岩溶地下水的开发利用十分零星，基本上没有集中的取水工程。若按60%的地下水天然资源用于维持区域性的生态基流量，则全省尚有约190亿m3/a的地下水可兹利用。

（二）地下水可采资源潜力

贵州地下水可采资源量，采用枯季流量大于5L/s的大泉及地下河统计，以及相关天然资源量等的资料分析，概算为131.26亿m3/a，其中岩溶水可采资源量为122.88亿m3/a，非岩溶水为8.38亿m3/a。根据现有开采量计算，全省地下水的开发利用率仅为16.93%（不包括发电用水）；而岩溶地下水的开发利用率仅为18%，尚有82%的岩溶水可采资源没有利用。必须着重指出的是，从水资源开发的长远上看，按照现阶段经济技术条件确定的地下水可采资源量显然是偏低的。这是因为，其一，根据若干水源地的勘探资料及开采现状，岩溶地下水的开采量一般可占天然资源量的50%以上；其二，随着社会经济的发展和开采技术的进步，地下水可采资源量的计算或统计数值也必将显著增加。据此可以认为，全省地下水可采资源量至少应该大于140亿m3/a。

综合以上天然资源及可采资源两部分潜力分析，贵州地下水的可开发资源量至少应达150亿m3/a，全省尚有至少125亿m3/a的岩溶地下水资源可以开发利用。

四、地下水调查评价及开发利用规划建议

（一）地下水调查评价规划意见

1、规划原则

贵州目前使用的地下水资源数据及区域水文地质资料，是20世纪70年代初至80年代中期1/20万水文地质普查所取得的成果。由于当时普查比例尺精度的限制，不少地区的天然水点及相关资料常有疏漏，加之其后十多二十年来地下水资源的不断开发，许多地区地下水的数量和质量都发生了变化，因此原有水文地质资料与当前的实际情况已存在差异，需要开展新一轮的水文地质调查评价工作。根据当前西部大开发、国土资源大调查的形势分析，确定此次水资源调查评价的主要规划原则是：

（1）服务全局。以贵州经济社会2000年至2015年发展规划对水资源的需求为服务对象，重新评价全省地下水资源的数量、质量及开发利用条件；同时根据工农业生产、基础设施建设、生态建设及旅游开发等对水资源的不同需要，进行内容各有侧重的调查评价。

（2）突出重点。贵州岩溶区分布面积广，水文地质条件复杂，且各地差异甚大；岩溶石山区缺水少土，生态环境恶化，贫困人口集中，地下水开发难度大；岩溶高原区又是城镇工矿集中、水资源污染比较严重的地区。因此必须突出岩溶水资源调查这一重点，根据各地不同的水文地质特点进行调查评价。

（3）合理安排。把水文地质研究程度低、干旱缺水严重的岩溶石山区的水资源调查提前安排，其余依次为水资源短缺的城镇工矿区，地下水污染比较严重的地区，等等。

（4）注重时效。地下水资源调查评价是水资源开发利用的先行，工作时间宜短不宜长。故此次调查按2000年至2005年进行总体规划，再分两个阶段实施。

2、规划目标：地下水资源调查评价的总体目标是：进一步查明全省地下水资源的区域分布及开发利用现状，圈定出具有勘查开发潜力的地下水富集地段，为水源地评价及水资源开发打下良好基础；采用先进的方法技术对岩溶地下水的补径排条件、时空分布规律及开发利用的可行性进行调查研究，其中特别是在地下河系的形态结构、蓄水空间、径流轨迹、边界条件及开发利用方式等方面的调查评价要力争取得突破性进展。主要包括以下内容：（1）在干旱缺水严重的岩溶贫困地区，开展以寻找地下水源为主的水文地质调查，对这些地区解决人畜饮水、农业用水的可行性和合理性作出评价，对改善人类生存环境的水资源开发提出建议。调查地区主要为黔南、黔西南及乌江、北盘江上游的岩溶区。

（2）在干旱缺水的岩溶山区开展水文地质调查，为农田灌溉及人畜饮水寻找水源，为经济开发区评价提供水源地。调查地区主要有黔东、黔东北岩溶区。

（3）在城镇工矿集中、水资源短缺而污染又比较严重的岩溶区，开展地下水污染及水资源环境保护的水文地质调查，对扩大地下水开采量及新增水源地的可行性作出评价。调查地区主要是黔中高原及贵州西部矿山开发区。

（4）对黔东南浅变质岩区进行水文地质调查，进一步查明岩石的含水特性、富水程度、地下水与地表水的转化情况，重新评价地下水天然资源量，对生态建设、自然保护及旅游开发的水资源环境作出评价。

3、规划分区：根据水文地质调查的规划原则及目标、地下水资源开发利用现状及存在问题，结合不同水文地质条件的地貌背景，将全省划分为六个规划区，各区的调查评价内容详见表3。

表3 地下水调查评价规划分区表

地下水调查区调查评价重点实施阶段

1.黔南高原斜坡岩溶峰丛区地下河的发育分布及开发利用条件，石漠化及缺水状况；评价人畜饮水、农业用水及城镇供水。

2000年-2003年

2.黔西南高原峡谷岩溶峰林峰丛区高原、峡谷岩溶水文地质特征，地下河开发利用条件，矿山(金矿)污染；评价南昆线经济开发、农灌及人畜用水

3.黔中高原岩溶峰林丘原区地下水开发及污染现状、水资源环境保护问题；对扩大地下水开采量及新增水源地进行评价。

4.黔东黔北岩溶峰丛丘丛山地区岩溶条带状蓄水构造水文地质特点及地下水开发利用条件；评价经济开发、农灌用水及人畜饮水

5.黔西北高原峡谷岩溶丘原峰丛区区域水文地质条件、地下河发育状况、矿山地下水环境水土流失；评价农牧业供水及人畜饮水。

2004年-2005年

6.黔东南浅变质岩侵蚀低山丘陵区区域水文地质条件、岩石的含水及富水特征；对地下水资源、生态建设及旅游开发等的水资源环境进行评价。

（二）地下水开发利用规划意见

1、规划原则与目标

地下水开发利用的规划原则，总体上与地下水调查评价的规划原则一致，但从地下水开发利用的角度上看，更强调水资源的供需矛盾及缺水现状，据此确定地下水开发的主要原则是：把水资源供需矛盾突出，水文地质条件又相对较好或有可能的地区，拟定为地下水的开发利

用区；按照严重缺水地区解决人畜用水，工农业重点开发区、经济产业区的供水，主要或新建城镇及工矿供水等的顺序，安排地下水勘查开发工作；地下水的开发采用机井与地下河、大泉开发利用相结合的方式，近期工作安排以井采地区为主，同时加强地下河的开发试验工作。按2000—2015年进行规划。

地下水开发的总体目标是：根据贵州岩溶地表干旱缺水、地下水资源丰富而开发利用率又低的特点，选择开发条件较好的水文地质单元及地下河、大泉系统，加大岩溶地下水开发力度，力争到2015年时，把全省岩溶地下不的开发利用率由目前的16.93%提高到50%，使地下水年开采总量达45亿m3以上，使大部分岩溶干旱区人畜饮水问题得到基本解决，使工农业生产及缺水城镇的供水基本上得到满足。同时加强地下河堵截、拦蓄技术的研究，大力兴建地下水库或地表、地下联合水库，使地下水的开发利用取得重大突破。

2、规划分区

地下水开发利用规划区，主要是在地下水调查评价区划的基础上，进一步考虑可能采取的最佳开发利用方式进行划分。全省共分出三大区、五个亚区，各区的水文地质特点、供水对象及开发量等详见表4。必须说明的是，由于区域岩溶水文地质条件的复杂性，以某一开发利用方式为主的规划区，在一定程度上还包括了其它一种或多种方式，例如以井采为主的地区，还可能包括部分岩溶大泉及地下河的开发利用等。

表4. 地下水开发利用规划分区简表

地下水开发利用主要供水层位供水对象实施阶段

区亚区

以井采为主区黔中岩溶区中、下三叠统白云岩、石灰岩，层状岩层水、岩溶裂隙水，含水较均一。城镇、工矿、经济开发区供水；新增开采量5-6亿m3/a 总体按2000年至2015年实施。

黔东、黔北岩溶区中上寒武统白云岩，岩溶裂隙水，含水均一。经济开发区、农灌及人畜饮水；新增开采量5-6亿m3/a

以地下河开发为主区黔南岩溶区上石炭统、上二叠统石灰岩、白云岩，中、上泥盆统白云岩，岩溶水非均一性强，地下河发育。人畜饮用、农灌、生态建设；新增开采量2-3亿m3/a 井泉与地下河开发相结合的开发区黔西南岩溶区中、下三叠统白云岩、泥质白云岩等，含岩溶裂隙水，同时地下河也比较发育。城镇、经济开发区、人畜及农灌供水，新增开采量4-5亿m3/a

黔西北岩溶区上石炭统、上二叠统、中下三叠统石灰岩、白云岩等，地下河比较发育。农牧业、人畜饮用、城镇、工矿供水；新增开采量4-5亿m3/a

（三）地下水保护规划意见

1、地下水环境质量现状

贵州地下水的环境质量，在工农业生产比较发达、人口比较集中的岩溶区已明显恶化，主要表现在三个方面：一是城镇生活废弃物及工业三废的污染重，大多工业及生活废水、垃圾、废渣都未作处理，就近堆放于洼地、漏斗，排放于河流、溪谷之中，造成岩溶水的水质恶化；二是农药、化肥大量使用，使许多岩溶盆地、谷地中的地下水普遍遭受污染；三是矿山污染，贵州矿产资源丰富，有的矿产开发，使其下游有的地表水及地下水受到污染。从全省范围看，这些地下水环境质量恶化的地区，主要分布在黔中、黔西南、黔西北岩溶区；从地貌部位上看，则多集中在岩溶高原分水岭或河流的上源地带。

2、地下水保护区规划要点

（1）重点保护区划。根据贵州岩溶区人口、耕地分布和城镇、工业布局的地貌特点，结合地下水环境质量及水质污染现状，将地下水保护作三级区划：一级区为区域性的，二级区为地区性的，三级为局部性的，各区情况简述如下：

一级地下水保护区：主要是黔中高原长江水系与珠江水系的分水岭地带，东西延伸长约250Km，是区域性岩溶地下水的补给径流区。这里地形平缓，人口密集，农田广布，城镇、工矿集中，地下水污染比较严重。保护区的范围沿分水岭至少应宽约30Km。

二级地下水保护区：主要是省、地、县城市周围岩溶地下水的补给径流区，这些地方的环境质量对地下水的水质影响至深，例如发源于贵阳市西北、西南方向的地表河流，枯季基本上都是由岩溶地下水补给的，目前已建有松柏山、花溪、阿哈等供水水库，所以这些地方地下水的保护至关重要。城市周围地下水补给径流区的保护范围至少应大于5Km。

三级地下水保护区：是供水水源地的保护区，其保护面积涉及上游整个地下水的径流补给范围。目前省内各主要供水源地基本上都划定了保护范围，新建水源地必须保护区进行充分论证。

（2）主要保护措施

在岩溶地下水的补给径流区，大力营造水源林及防护林带，调节地表地下径流、净化水质；区内不得新建污染重的工厂，排放剧毒物质的工厂要搬迁；改善农业生产结构，严格限制化肥、农药大量使用；严禁把未经处理的垃圾、废渣、废水直接排入洼地、漏斗和落水洞中。

合理开发岩溶地下水资源，在利用地下水天然露头作为供水源地的地区，要留足生态基流量以维持原有湿地环境的生态平衡；以井采为主的水源地要控制开采量，要极力避免地面塌陷等不良环境效应的发生。

大力兴建城市垃圾和废水处理设施，做到垃圾二次利用及无害化处理，废水必须达标排放。建立水资源环境监测及预测系统，了解动态变化并及时采取预防措施。