偏远山区农村饮水安全存在问题及解决途径

2015-12-16 08:25杨宝军
山西水利 2015年11期
关键词:集雨水洞阳泉市

杨宝军

(阳泉市郊区水务局,山西 阳泉 045000)

1 基本情况

阳泉市郊区位于山西省中部东侧,属典型的中低山区,区内除中部零星分布着小型山间盆地和河流谷地外,其他地区均属中低山黄土丘陵地形。境内山高沟深,十年九旱,地表水贫乏,地下水埋藏较深。当地水资源呈现两大特点:一是降雨量少且年内年际变化大,全区多年平均降雨量仅523 mm,80%的降雨量集中在7—9月的主汛期,冬春降雨较少;年际最大720 mm,最小240 mm;二是可利用水资源量少且开发利用难度大,地表水开发扬程高达300m,距离远至20 km,地下水开发最大井深802m,最大水位埋深550m。目前,全区浅层地下水处于极限开采状态,受煤矿开采影响,中层水已接近枯竭;支撑全区工业、生活用水的深层岩溶水出现了严重的水量衰减和水质变坏的趋势。特殊的地理环境,使阳泉市郊区的农村饮水困难和饮水安全问题一直较为突出。

2 农村饮水安全现状

根据《阳泉市郊区农村饮水安全“十三五”需求调查》可知,2010年底阳泉市郊区184个行政村全部兴建了饮水安全工程,并实现了饮水安全工程的全覆盖,在此基础上,截至2014年底,阳泉市郊区仍有13万农村人口的饮水需从水质、水量保证率、取水方便程度等方面予以改善提高。其中偏远山区的山庄窝铺人口达0.8万人,饮水安全问题尤为突出。

3 解决途径

3.1 修建旱井、水洞集雨工程的必然性

由于阳泉市郊区偏远山区的村民一直靠天吃水,村庄周边无其他稳定水源,且村集体经济基础薄弱,因此修建雨水集蓄工程,兴建蓄水工程(打旱井),修水洞扩大蓄水能力是解决偏远山庄窝铺饮水安全问题最有效的途径之一。

3.1.1 地理条件差,不利于提取井水

阳泉市郊区偏远山区主要指郊区北部、中北部,距离市区超过20 km,其地势起伏较大,最大落差达150m以上,且地形复杂,村庄住户居住分散,地下水埋藏较深,岩层裂隙不发达,如开凿深井提取深层岩溶水,成井深度须达到800m以上,地下水开发难度较大、成本高,且根据地质资料显示部分区域出水量极小,郊区北部温河沿线水质近期污染较严重,水质没有保障。

3.1.2 地表水匮乏,蓄水设施不能发挥应有作用

20世纪50年代,根据周边水源状况,区内修建了第一个浆砌石蓄水池,蓄水容积2000m3,到20世纪末,全区共建成1000 t以上蓄水池970余个,蓄水能力达240万m3。但由于这些较大的蓄水池均为20世纪70年代配合农田水利基本建设修建而成,部分蓄水池修建的位置较高或远离村庄,目前由于原有地表水水量骤减,水质变差,已无水可蓄,且损坏严重,失去了使用功效。

3.1.3 经济基础弱,不具备打井条件

由于郊区北中部偏远山区无地表水(河流)可取用,如开凿深井,则需要较大的投资,根据当地地质条件,如新打1眼深井,成井深度将达800以上,凿井费用近100万元,再加上配套深井机电设备、泵站建设、调节水池建设、管道铺设等,总投资将超过250万元,同时工程建成后日常运行管理成本较高。由于这些区域的村庄主要以农耕产业为主,村集体经济条件比较薄弱,不具备打井条件。

3.2 旱井(水洞)集雨工程特点及工程形式

3.2.1 旱井(水洞)集雨工程特点

旱井俗称水窖,一般口小底大,呈瓦罐形,井壁井底用灰土夯实,容积在20~40m3之间,通常建在地质条件较好,土层较厚的北部地区;水洞也称水窑,多呈长方体或正方体,其中早期修建的水洞均为用白灰砂浆砌石洞墙,墙面抹1~2 mm白灰层,粗料石拱圈,三七灰土夯实做底,容水量大。20世纪90年代,水洞多采用钢筋混凝土结构,容量更大,结构更安全,通常建在地质条件较差的中部地区。

旱井(水洞)一般修建在庭院当中或房前屋后,其主要特点是投资小,约1000~5000元左右;对地质条件要求较低,施工难度低,施工工期短,占地面积小;日常管护便利,且不影响人们居住和生活环境。

旱井(水洞)均配有附属工程——澄清池、集雨场。其中旱井集雨场优先利用人工硬化后的屋顶、庭院、广场收集雨水;公路及乡村道路、碾场均可作为集雨场,天然坡面应夯实铺砌增加汇水量。澄清池一般为方形无盖,池底稍低于旱井(水洞)顶部,澄清池池底、池墙作防渗处理,通过拦污栅与旱井(水洞)相贯通。雨水由集雨场汇集流入旱井(水洞)前的澄清池后进入旱井(水洞),如雨水较大,水量可能超过蓄水容积时,可及时封闭澄清池进水口,防止由于雨水较大损毁旱井(水洞)工程。

3.2.2 旱井(水洞)集雨工程建设原则

根据阳泉市郊区偏远山区现状,旱井(水洞)工程建设要以户为主体、以村为单元、以乡(镇)为单位,突出项目的责任性;以稳定的工程、可靠安全的水源、明确的主体,突出项目的效益性;以规划合理、设计科学、施工规范、质量合格、标准可靠,突出项目的规范性。

3.2.3 旱井(水洞)蓄水量、水质及取水方式

修建旱井(水洞)集雨工程,主要是拦蓄天上水,是偏远山区和无稳定水源地区解决饮水安全问题最有效的途径。阳泉市郊区在饮水解困期间修建旱井水洞4000眼,分布在郊区北中部的偏远山庄窝铺,户均2眼,建设50万m2的防渗硬化集雨场,最大限度地拦蓄雨水,基本解决了群众的日常生活用水。如户均3口人拥有1眼容量为30m3的旱井,按每人每天用水0.03m3计算,年需水量约33m3,且户均集雨场面积为150m2时,年降雨量超过220 mm即可满足全年生活用水。根据阳泉市历史气象资料可知,区域最少年降雨量为240 mm,该方式完全可以解决一户人家的生活用水。截至2014年底,阳泉市郊区共建旱井(水洞)2万多眼,不仅解决了当地群众的生活用水,还利用旱井蓄水浇地发展了庭院经济,促进了农村经济的发展。

由于单户旱井(水洞)大部分修建于庭院中或房前屋后,故接电较为方便,有条件的可利用小型潜水泵实现旱井自来水入户。旱井(水洞)水源的水质主要存在浑浊度、肉眼可见物及部分细菌指标超标问题,传统的消毒净化是通过旱井中定期加入优氯净等药物再加高温加热后达到饮用标准。2013年水利部门针对旱井水源水质状况配发了800余套水质净化设备,通过安装膜滤芯,去除水中细菌、病毒、农药残留、重金属、余氯等污染物,确保了旱井饮用水的安全洁净。2015年底阳泉市郊区将建成农村饮水安全水质监测中心,保证偏远山区旱井(水洞)集雨工程饮用水水质得到定期监测,确保饮水安全。

3.2.4 旱井(水洞)集雨工程管理

目前,阳泉市郊区范围内旱井(水洞)集雨工程均采用农户自管的管理模式,自建旱井(水洞)集雨工程产权属农户所有。这种管理模式既可提高农户自建旱井(水洞)的积极性,又有利于工程日常管护,使工程效益得到最大发挥。同时各级水利部门可根据当地实际从政策、技术、资金等方面给予支持,从而使这项投资小、见效快且管护成本低的饮水工程能够在改善人居环境、提高人民生活水平方面发挥重要作用。

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