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的一個行政村,地處努魯兒虎山余脈、內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 個自然村(屯),距白塔子鎮政府所在地8.6 km,距縣城大城子37.8 km。區域面積約19.3 km2,其中耕地面積7862 畝。7 個自然村(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。區域內山巒起伏、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。
在經濟結構上,楊杖子村以種植、養殖業為主。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、小雜糧及蔬菜等經濟作物;近些年,隨著農村產業結構的調整,經濟類作物種植比例逐年上升,同時帶動了果樹、經濟林的栽植。規模化養殖品種以山羊和肉牛為主,分散在家庭養殖的還包括豬、雞、鴨、鵝、兔等。青壯年多外出打工,本地種植、養殖基本靠留守的相對高齡的勞動力。根據2019 年白塔子鎮國民經濟和社會發展統計資料,楊杖子村戶籍人口1256 人,人均年收入12965 元,其中種植、養殖業人均年收入5218 元。
楊杖子村所處的遼西地區屬于北溫帶大陸性季風氣候區,由于經常受北部內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。年均降雨量490 mm,年均徑流深130 mm,年蒸發量1120 mm。降雨主要集中在6 月~9 月,占全年總降雨量的85%。經白塔鎮水利水保站和朝陽市水文局技術人員勘測計算,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)地表水資源量統計
地層巖性是地下水儲存的基礎。楊杖子村地下巖層的褶曲構造,導致了地下水主要蘊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,受地表水補給的影響大。遼西十年九旱的氣候水文特點,使得楊杖子村每年的6 月~9 月都會出現地下水位下降、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拉水,不僅影響了村民的生活質量,也嚴重制約了當地的規模化養殖業發展。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,喀左縣水利勘測設計隊、朝陽市打井隊、解放軍預備役朝陽給水團等協作攻關,試圖給楊杖子村找出供水充足穩定的地下水源,但由于當地特殊的地質構造和地表水補充的嚴重不足,多次嘗試均遭失敗。因此,如果堅持走打深井、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→水位進一步下降”的惡性循環之中,不僅不能有效解決當地的飲水困難問題,還會對水資源水環境造成難以逆轉的不良后果。因此,轉換找水角度,把找水視野擴展到區域之外富水區,修建遠距離引水工程,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為Ⅳ類,不適合人畜引用),與楊杖子村七個自然村(屯)的最高落差不足100 m,中間是一條季節性泄洪溝,沒有山崗阻隔。處于七個自然村(屯)東南的蓮花山高于各個村(屯)70 m~120 m,可以在山頂建設密閉性儲水池,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。勘測數據表明: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。
本飲水工程結構簡單,輸水管線清晰,技術要求不高,工程技術可行。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、分支管線為高強度鋁塑管,建設成本可控,又有國家解決農村飲水困難專項資金支持,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,工程具有運行管理上的可行性。
①取水井的鉆掘,按設計要求,鉆井深度大于56 m,測試日供水能力超過1500 m3,水質標準達到Ⅰ類。
②儲水池的建設。儲水池為半地下式,容積應大于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。輸水主干線依溝勢邊沿布設,由南向北,直達山頂的儲水池。支管由儲水池引出,直達村(屯),結合村莊分布及地形特點,沿村街主巷布設多級分水管線延伸進入村民家中。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。根據供水能力設計,水泵所需功率計算:

式中:Q 為供水量,1500 m3;m 為單位體積水的質量,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,從不同材料管線輸水阻滯系數一覽表差得K≈0.27;t 為供水量為Q 所用時間,5×3600 s。
經計算,水泵額定功率當為350 kW。
⑤村民室內水表、水閥及水龍頭的安裝。工程設置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,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。
楊杖子村建遠距離引水工程能夠從跟本上解決當地村民的飲水困難問題,是一項改善人居水環境、提高村民生活質量、促進地方經濟快速發展的惠民工程,是社會主義新農村建設的重要體現。工程具有自然條件、施工技術、資金支持和運行管理上的可行性。工程應做好前期調研和勘測工作,制定多種施工方案以備優選。要借助喀左縣被確定為國家“2020-2021 年水系連通及農村水系綜合整治試點縣”的契機,爭取上級配套資金和技術支持。施工應充分考慮農事活動時間,宜選擇農事活動較少的入冬至初春完成,此時農民耕作活動尚未開展,當地有大批外地務工返鄉青壯年,能夠提供充足的勞動力資源。供水設施的管理要實行目標責任制,建立由鄉鎮水利行政部門領導、村民委員會主管、專職管理員負責的程序化管理體制,確保遠距離引水工程發揮出應有的社會和經濟效益。