石漠化地质环境整治工程实验 研究的技术路线
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\u56fe1\uff0d2 \u8d35\u5dde\u7701\u8fd1\u4ee3\u77f3\u6f20\u5316\u53d1\u5c55\u8d8b\u52bf
1999\uff5e2002\u5e74\uff0c\u5728\u4e2d\u56fd\u5730\u8d28\u8c03\u67e5\u5c40\u7684\u7edf\u4e00\u90e8\u7f72\u4e0b\uff0c\u897f\u5357\u5730\u533a\u4e91\u5357\u3001\u8d35\u5dde\u3001\u56db\u5ddd\u3001\u91cd\u5e86\u3001\u5e7f\u897f\u3001\u5e7f\u4e1c\u3001\u6e56\u5357\u3001\u6e56\u5317\u7b49\u4e03\u7701\u4e00\u5e02\u53ca\u4e2d\u56fd\u56fd\u571f\u8d44\u6e90\u822a\u7a7a\u7269\u63a2\u9065\u611f\u4e2d\u5fc3\u5728\u897f\u5357\u5404\u7701\u5ca9\u6eb6\u5c71\u533a\u8303\u56f4\u5185\u5f00\u5c55\u4e86\u4ee5\u77f3\u6f20\u5316\u4e3a\u4e3b\u7684\u751f\u6001\u5730\u8d28\u73af\u5883\u8c03\u67e5\u548c\u7814\u7a76\u5de5\u4f5c\uff0c\u57fa\u672c\u67e5\u6e05\u4e86\u533a\u5185\u77f3\u6f20\u5316\u7684\u73b0\u72b6\u3001\u6210\u56e0\u3001\u53d1\u5c55\u8d8b\u52bf\u3002\u5e76\u4ece2003\u5e74\u5f00\u59cb\uff0c\u7ec4\u7ec7\u5b9e\u65bd\u4e86\u4ee5\u5730\u4e0b\u6c34\u5f00\u53d1\u4e3a\u4e3b\u7684\u77f3\u6f20\u5316\u5730\u8d28\u73af\u5883\u7efc\u5408\u6574\u6cbb\u5de5\u7a0b\u793a\u8303\u3002\u6839\u636e\u4e2d\u56fd\u5730\u8d28\u8c03\u67e5\u5c40\u7684\u8981\u6c42\uff0c\u8d35\u5dde\u7701\u5730\u8d28\u8c03\u67e5\u9662\u5728\u8d35\u5dde\u7701\u5185\u9009\u62e9\u4e86\u4ee3\u8868\u9ad8\u539f\u659c\u5761\u5cf0\u4e1b\u6d3c\u5730\u7c7b\u578b\u5ca9\u6eb6\u6d41\u57df\u5355\u5143\u7684\u5e73\u5858\u53bf\u5de8\u6728\u5730\u4e0b\u6cb3\u6d41\u57df\u4e3a\u8bd5\u9a8c\u573a\u5f00\u5c55\u4e86\u5de5\u7a0b\u5b9e\u9a8c\uff0c\u65e8\u5728\u4ece\u5730\u5b66\u7684\u89d2\u5ea6\u63a2\u7d22\u77f3\u6f20\u5316\u6cbb\u7406\u7684\u9014\u5f84\u3002\u4ee5\u4e0a\u8ff0\u57fa\u7840\u5de5\u4f5c\u548c\u5b9e\u9a8c\u4f5c\u4e3a\u652f\u6491\uff0c\u8bfe\u9898\u7ec4\u4e8e2005\u5e74\u5411\u8d35\u5dde\u7701\u79d1\u5b66\u6280\u672f\u5385\u7533\u8bf7\u4e86\u201c\u77f3\u6f20\u5316\u5730\u5b66\u6574\u6cbb\u6a21\u5f0f\u7814\u7a76\u201d\u8bfe\u9898\uff0c2005\u5e747\u6708\uff0c\u8d35\u5dde\u7701\u79d1\u5b66\u6280\u672f\u5385\u4ee5\u9ed4\u79d1\u901a\uff3b2005\uff3d85\u53f7\u6587\u5bf9\u7533\u8bf7\u8fdb\u884c\u4e86\u6279\u590d\uff0c\u5e76\u4ee5\u5408\u540c\u7684\u5f62\u5f0f\u5c06\u8bfe\u9898\u4e0b\u8fbe\u5b9e\u65bd\u30022006\u5e74\uff0c\u56fd\u5bb6\u91cd\u70b9\u57fa\u7840\u7814\u7a76973\u8ba1\u5212\u9879\u76ee(\u7f16\u53f72006CB430200)\u5c06\u6709\u5173\u7814\u7a76\u7eb3\u5165\u201c\u897f\u5357\u5ca9\u6eb6\u77f3\u6f20\u5316\u7684\u5730\u8d28\u4f5c\u7528\u673a\u7406\u7814\u7a76\u201d\u4e13\u9898\uff0c\u4ece\u800c\u4e3a\u8bfe\u9898\u7814\u7a76\u5960\u5b9a\u4e86\u575a\u5b9e\u7684\u57fa\u7840\u3002
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一、指导思想
坚持“以人为本”的方针，以“石漠化治理地学模式”的相关理论为指导，以改善石漠化地质环境为出发点，着力提高地质资源对经济社会发展和生态环境改善的保障能力，促进区内经济社会发展，最终实现石漠化综合治理，为石漠化治理地学模式的建立提供实践依据，并为岩溶山区石漠化综合治理提供示范工程样板。
二、治理方案制订原则
巨木地下河流域石漠化地学治理工程方案设计遵守以下原则:
1)因地制宜的原则。充分考虑当地资源特点和开发利用条件，使宝贵的地质资源得以有效利用。
2)经济可行的原则。治理工程应力求投资省、运行成本低、群众乐于接受。
3)与生态环境保护相结合的原则。资源开发对环境不造成破坏，力求达到“兴利除害”。
4)与经济社会发展相结合的原则。工程立足于解决农村饮水安全问题和农田灌溉，并提高当地经济发展水平。
三、实验工程总体方案
石漠化地质环境整治总体方案在先期开展地下水及地质环境调查，基本查明地质、环境水文地质条件、地下水资源特征及开发利用条件、岩土地球化学背景的基础上制定。
整治方案主要由地下水开发利用工程、岩石地球化学背景开发及农作物矿物元素补偿种植工程，以及洪涝洼地治理开发工程(结合土地整理和生态移民)三部分组成。同时，采用遥感技术，监测实验区在治理工程实施前后石漠化的发展态势，为检验石漠化治理的效果并论证地学模式的可行性提供依据。
(一)地下水开发利用工程方案
根据流域内地下水动态变化大但地下空间调蓄能力强，地下河年平均流量大但出口高程低难以直接利用，以及地下河出口下游岩溶干旱而上游岩溶洪涝的特点，对地下河进行堵蓄成库。利用地下水库库区进行水资源量调节，并利用坝前抬高后的水位势能作动力进行提水。将蓄水工程、提水工程和输水工程相组合进行地下水开发，向人口和耕地集中的平塘县塘边镇、克度镇供水，分别解决人畜饮水和农田灌溉供水。因此，示范工程中地下河开发利用工程由蓄水工程、提水工程、输水工程三部分组成(图3－12)。
1.蓄水工程
结合水资源开发条件和耕地分布特征，蓄水工程由地下、地表两级水库组成地下河梯级开发工程。
图3－12 地下水开发方案平面布置图
一级(主体)蓄水工程为在地下河出口处筑坝拦蓄建设地下水库。坝顶设计高程充分考虑了地下河出口海拔高程(815米)与水淹坝洼地(海拔845米)间的相对高差较小的实际情况，为避免因地下水库蓄水后，库区洄水位过高而加剧水淹坝洼地淹没，故限制地下水库蓄水高程为海拔828米，即提高水位13米。
二级水库坝址在距地下河出口下游1.2千米的地表河谷上筑坝修建，用以弥补因受上游地区洪涝洼地高程限制，一级水库拦水坝不能设计过高、造成地下水库蓄水库容有限、调节不足的问题。
2.提水工程
由于水库蓄水高程受限，仅靠在坝首采用渠道引流仅能解决海拔828米高程以下农田，而实验区农田及集镇和村寨主要集中在海拔820～850米之间，因此，地下水开发工程必须结合提水工程才能充分发挥效益。考虑实验区经济发展水平及群众承受能力，设计方案中，充分考虑降低运行成本，避免采用电力机械提水，而利用地下水库坝前抬高水位形成的水能及地下河大流量优势，采用水轮泵提水，通过水轮泵将地下水输送至高位水池，然后从高位水池通过引水工程将地下水输送至供水目标处。这样不仅能解决塘边、克度两个集镇及相邻村寨人畜饮水，而且在高程上可覆盖整个实验区农田。
3.输水工程
根据地形条件和供水目标，分别由输水管道、倒虹管、渡槽、输水干渠、斗渠等组成。其中，从饮水安全的角度出发，人畜饮水输水工程全部采用封闭式管道输送;农田灌溉水输送采用以明渠为主，管、渠、隧洞、导洪管相结合，并充分利用实验区内原已建成“天生桥电站灌区渠系”，共同构成完善的灌溉系统。
(二)岩土地球化学背景开发及矿物元素补偿种植工程方案
以对实验区硅酸盐岩层与碳酸盐岩层的空间分布和岩土矿物元素、营养元素成分及含量的调查和研究成果为基础，一是提出实验区的农业种植结构布局调整的建议，二是实施农作物矿物元素补偿种植试验。择一定面积的耕地开展用硅酸盐岩中提取的“微量元素矿肥”对碳酸盐岩分布区农作物进行补偿试验，从地学的角度探索改善岩溶山区农业生产环境、提高土地产出率和作物品质的途径，并为碳酸盐岩分布区农业生产做出示范。
(三)洪涝洼地治理开发工程方案
洪涝洼地治理的目的是使被由于洪涝淹没而废弃的土地得到恢复利用，同时利用洪涝洼地作为石漠化生态治理移民安置的基地。该工程包括洪涝洼地排水工程、土地整理工程、生态移民搬迁安置工程三个部分。
1.洼地排水工程
岩溶洪涝洼地治理工程实验区位于巨木地下河下游与出口相邻的水淹坝。工程实施前，在开展洼地及相邻地带的地质调查和勘探，基本查明洼地及周边岩溶水文地质、工程地质条件，特别是岩溶洼地的成因类型、岩溶管道空间分布、上游来水量及管道泄水能力等条件的基础上，在水淹坝洼地修建连接上游地下河天窗与下游伏流入口的排洪渠，疏通伏流入口地带岩溶管道，并沿地下河出口方向开凿排洪隧道，将由于雨季地下水位抬升从洼地上游地下河天窗内涌出的地下水及洼地地表积水从大洞脚处的地下河出口排出。
2.土地整理工程
在对水淹坝洪涝洼地进行排水工程治理的基础上，对洼地中的土地开展整理，恢复耕地。
3.生态移民工程
以恢复耕种条件后的水淹坝岩溶洼地为基地，对石漠化区人口实施搬迁和安置，一方面达到改善石漠化区人口的生活和生产条件，促使脱贫。另一方面确保了移民后的石漠化区封山育林、植树造林、退耕还林等生态修复工程有效实施。
四、实验工程实施及其主要成果
根据工程经费的投入情况，实验工程分两期完成，第一期工程包括地下水开发工程和岩土地球化学背景开发及矿物元素补偿种植工程。洪涝洼地治理开发工程由于投入经费较高，作为第二期工程实施。
至2006年底，完成了一期工程的施工。
(一)地下水开发工程
地下水开发工程是在完成了地下河流域区的水文地质和工程地质调查、地形测量、地下河示踪试验、地球物理勘探、工程地质钻探、压水试验、岩石物理力学分析等工作，提交了《贵州省平塘县巨木地下河工程地质勘查报告》、《贵州省平塘县巨木地下河岩溶地下水资源开发工程可行性研究报告》的基础上展开的。
1.地下水库工程
(1)地下水库工程建设条件
勘查及可行性报告对地下水库建设的工程地质条件分析和阐述内容如下:
1)稳定性分析。①区域稳定性。实验区区域地震基本烈度小于Ⅵ度，区域地壳稳定。根据枢纽区工程勘探，坝区无断裂构造发育，右坝肩为厚大的基岩山体，左坝肩为丘陵，基岩为二叠系茅口组(P2m)厚层状石灰岩。勘探中仅在1个钻孔中孔深20余米处见一溶蚀裂隙，粘土全充填。坝基岩体总体完整，质量优良。②坝区稳定性。坝区无断裂构造，坝基及坝肩为二叠系茅口组厚层状石灰岩，属坚硬岩类，坝基岩体总体完整，岩石质量指标(RQD)值达70%以上，岩石质量优良。坝区无滑坡、泥石流等地质灾害，但地下河出口位于陡崖之下，陡崖脚分布古崩塌堆积体，陡崖地带无较大的卸荷裂隙，目前边坡总体稳定。③库区稳定性。拟建地下水库库区地表无大型边坡，水库蓄水全部利用地下岩溶空间，因此不存在库区稳定性问题。
2)地下水库的渗漏分析。为查明坝区工程地质条件，对坝区进行了专门的工程地质勘探和试验工作，勘探工程钻孔平面布置见图3－13。①坝基渗漏分析。设计坝基地带河床全部为二叠系茅口组(P2m)基岩，仅在河床两岸地带地表有第四系(Q)覆盖。第四系松散岩类工程地质岩组岩性为褐黄色残坡积粉砂土、亚砂土，含碎石或冲洪积层砂砾石，结构松散，分布不连续，厚0.0～12.1米，承载力特征值为220.22千帕。二叠系茅口组(P2m)属硬质岩类工程地质岩组，岩性为石灰岩，单轴饱和抗压强度为55.740～86.007兆帕。钻孔揭露的岩石岩溶个体形态为小型溶蚀裂隙、溶孔。裂隙被粘土全充填，裂隙面见铁质浸染现象，溶孔内可见方解石晶体，说明地下水活动性弱。对坝基岩石进行的压水试验(图3－14)表明，二叠系茅口组(P2m)石灰岩在不同深度下岩石的透水性总体较差，其单位吸水率见表3－4。由于坝址处地表为松散的崩塌块石堆积，因此，要求坝基础必须要置于河床新鲜、平整的基岩面上，并要求坝基清基必须到位，以防止产生坝基渗漏。②坝肩渗漏分析。拟建拦水坝右坝肩接触带为二叠系茅口组(P2m)石灰岩，在地表浅部，岩体内北东、北西两组裂隙较为发育，发育密度为0.6～1.2条/米，裂隙基本无充填物，开启性和贯通性较强，岩石完整性较差，拟建拦水坝须将坝肩嵌入新鲜基岩内;左坝肩ZK8号孔揭露到一处溶蚀洞穴，钻孔冲洗液大量漏失，而且漏失的冲洗液在相邻的河谷地带溢出，说明左坝肩存在岩溶渗漏的可能，因而大坝施工前必须对其进行有效处理，防止发生坝肩渗漏。③绕坝渗漏分析。根据调查，巨木地下河系统两侧均为地下分水岭，出口地带沿坝轴线向两岸延伸，距河床越远处，其地下水水位越高。按照设计的库区洄水海拔高程828米，筑坝后，可基本排除绕坝渗漏。④邻谷渗漏分析。巨木地下河与东侧相邻的西混地下河间地表分水岭高程为海拔1097～1165米，设计地下水库回水高程为海拔828米，低于两条地下河间分水岭高程。并且根据地下河示踪试验期间水化学检测结果，巨木地下河各观测点水样中的Cl－浓度小于0.05538毫克/升，西混地下河观测点Cl－浓度为0.02769毫克/升，说明天然条件下，两条地下河为相互独立的系统，不具水力联系，因此，在设计的洄水高程内，地下水库产生邻谷渗漏的可能性小。巨木地下河与西侧布绕地下河间的分水岭高程海拔850米，也高于设计水库蓄水高程，地下水库向布绕地下河发生邻谷渗漏的可能性也小。
图3－13 坝址勘探工程布置图
图3－14 坝区压水试验工程布置图
表3－4 钻孔单位吸水率统计单位: 升/(分钟·米－2)
3)地下水库调节能力分析。
①库容估算。地下岩溶水系统的空间结构通常是复杂多变的，试图详细地掌握和了解地下河系统内部结构需要投入大量的勘探、试验和研究工作，并且难度大，效果并不一定满意。目前国内外地下水库的修建大多在地下水库建成后通过实际的放水试验来获取准确的库容量数据，但这对地下水库建设的可行性评价和工程设计可能带来较大的盲目性，对工程布局、设计和施工在技术、经济的合理性带来重大的影响。在地下河中堵坝建库，地下蓄水空间主要为地下河通道及含水岩体中与之相联系的溶洞、溶孔、裂隙等。因此，采用地下河蓄水空间几何形态概化法对地下水库库容进行估算，计算式为
岩溶石漠化治理的地学模式研究
式中:V为设计地下水库库容(立方米);V1为回水淹没的地下河管道容积(立方米);V2为回水淹没的岩体孔隙容积(立方米)。
其中:
式中:H为设计地下水库坝前水头(米); 为蓄水地下河管道平均宽度(米);L为洄水区长度(米)。
巨木地下河下游水淹坝至出口地带，地下河各支流基本上已经汇合在主管道中径流，可以近似地认为该地带地下河管道为单枝状，地下水库建成蓄水后，可将整个库区的岩体视为一个充满水的含水体，则在地下河管道体积忽略不计的前提下，地下水洄水长度形成的充水范围可近似看作一个三棱锥体。据此，由下式计算V2:
岩溶石漠化治理的地学模式研究
式中:I为地下河纵向上的水力坡度;J为垂直地下河管道含水层地下水向地下河排泄的水力坡度;μ为给水度;H为设计地下水库坝前水头。
巨木地下河出口河道水面高程为815米，拟建大坝坝顶高程828米，坝前最高水头13米。V1的计算采用实测与推测相结合的方式进行。根据对巨木地下河管道沿线发育的天窗、竖井以及部分管道的测量，其宽度在2.0～13.5米之间，则推测巨木地下河在水淹坝至出口河段管道的平均宽度为6.4米。水库回水长度根据回水高程及地下河水力坡度估算，取巨木地下河出口至水淹坝洼地间的距离，为2千米。I和J值根据沿地下河轨迹上地下河天窗、勘探钻孔及地下河出口水位标高和测量点距离求得，沿地下河管道纵向上水力坡度(I)7.4‰，垂直地下河管道含水层中地下水水力坡度(J)10.1‰。依据对巨木地下河出口坝基勘探、水淹坝岩溶洼地勘探钻孔岩心岩溶率统计，岩溶率为0.0785，近似代表含水岩组给水度μ。将以上参数代入式(3－2)、式(3－3)，求得:V1=8.32×104立方米，V2=230.75×104立方米。从而估算地下水库库容:V=239.07×104立方米。
②地下河系统调节能力分析。地下河水库建设，不但要有一定的储水空间，而且必须要有足够的水源补给能力。根据2003年9月～2004年8月对巨木地下河流量一个水文年的动态长期监测序列资料，建立了巨木地下河流量衰减方程为
岩溶石漠化治理的地学模式研究
式中:Qt为衰减期t时刻地下河流量;Q0为衰减期地下河初始流量;t为时间。
监测期间，9月中下旬巨木地下河丰水期结束，并开始进入流量衰减期，直至次年4月下旬雨季来临，衰减期约为200天。用式(3－4)对整个地下河系统消耗期间地下水排泄量积分，则得出地下河流域系统中地下水年内可调节资源量(V):
岩溶石漠化治理的地学模式研究
式中:Q0取衰减期开始的9月30日流量478.19升/秒，最终求得V=379.4×104立方米/年。对拟建地下河的库容及地下河系统中地下水的调节能力分析结果，年内地下河系统中地下水的补给能力远大于设计库容，说明该地下水库为一处完全调节型水库，调蓄能力强。
(2)地下水库工程建设成果
2003～2004年完成了巨木地下河系统的勘查、出口堵坝成库试验，经过一个水文年检验，堵坝建库试验成功，并当年发挥了效益;2005～2006年在堵坝试验成功的基础上，正式实施并完成了地下水库建设工程。在巨木地下河出口处建成浆砌块石重力坝1座，坝高13米(不含坝基)，坝轴线长77米，完成了地下水库建设。
2.地表水库工程
在地下水库建设的同时，在巨木地下河出口下游1.2千米处的河道上建成一座坝顶溢流的浆砌块石重力坝。坝顶高程海拔815.5米、坝轴线长40.0米、坝高3.5米、溢流段长15.0米。同时以坝顶为基础，建成钢筋混凝土平板桥，桥面宽3.0米，设计载重量为5吨。
3.高位水池工程
在巨木地下河出口后部的山体斜坡高程910米处建成300立方米的高位水池1座，在地表水库库首左岸相邻的山头845.0米高程以及右岸海拔895.0米高程处分别建成容量100立方米和200立方米的高位水池各1座。
4.提水工程
在地下水库库首处安装扬程105米、额定流量90立方米/小时水轮泵2台，扬程100米、额定流量30立方米/小时水轮泵2台。此外，为保证在特枯季节正常生活用供水，安装100QJ10×100深井潜水电泵1台。
在地表水库左岸和右岸分别安装扬程50米、额定流量50立方米/小时水轮泵各1台。
5.输水工程
包括生活饮用水输水工程和农田灌溉输水工程两部分。
生活饮用水输水工程:从与地下水库配套的高位水池向塘边镇敷设口径150毫米、总长大于10千米的供生活饮水的自来水供水主管道。
农田灌溉输水工程:从与地下水库配套的高位水池向北敷设下水管，通过倒虹管、引水隧洞，与天生桥引水工程的南干渠在6+600处交汇。其中北干渠长8千米，含2座口径为300毫米的倒虹管，长740米的;引水隧洞1座，长160米。从地表水库左、右两岸敷设150毫米铸铁管引水管，管道总长4150米。另在右岸建管径为100毫米的倒虹管2座，总长900米。
(二)岩土地球化学背景开发及矿物元素补偿种植实验工程
实验区内，二叠系吴家坪组碎屑岩分布区在地形上形成隆起的丘陵，而二叠系和三叠系碳酸盐岩分布地带则多形成岩溶谷地和洼地，是农田集中分布的主要地带。农田分布区地形平缓，相对高差40～70米，村寨集中，耕地连片，农作物以种植水稻、小麦为主，经济作物主要为油菜等。
1.地球化学背景开发区划
吴家坪组硅质岩分布区母土母岩微量元素总量高，有益组分N，P，K与微量元素Se，以及对农作物生长有促进作用的La，Ce含量的平均值也较高，地质背景有利于优质茶叶的生长。综合考虑岩土的地球化学特征、地形条件，提出了农业种植的区划建议(图3－15):
1)沿吴家坪组地层分布带，主要实施茶叶的种植。实际上，试验区内在该地层分布带已有多年的茶叶种植历史，并建立了光明茶场，所产的茶叶品质好、产量高，已经成为贵州省的优质品牌。
2)碳酸盐岩分布地带地表多形成平缓的岩溶谷地和洼地，是目前农田集中分布的地区，规划为以发展粮油生产的基地。
图3－15 农业种植区划图
2.矿物元素补偿种植实验
本次实验主要针对碳酸盐岩分布地带，对以粮食为主的农产品进行实验。
农作物矿物元素补偿种植实验工程区选择在地下河出口下游的清水村落旺寨，在地质构造上处于二叠系上统吴家坪组(P3w)砂岩、泥岩与中统茅口组(P2m)石灰岩的接触带，种植实验的耕地下伏基岩为茅口组(P2m)石灰岩。区内可供利用的水资源为巨木地下河，巨木地下河出口开发示范工程实施后，可向示范区耕地提供较充足的灌溉用水源。
3.实验过程及效果
2005年1月到10月，在实验区分别选择油菜、水稻及玉米三种主要农作物开展以矿物元素补偿的种植实验。
(1)产量对比实验
1)油菜种植试验。按农户自愿的原则，实验工作选择了其中的两户农田计1.24亩作为试验组，进行矿物肥料喷施补偿，并以相邻的0.34亩为对照组，按照常规的种植方法种植，不予喷施补偿矿物肥。实验工作从2005年2月初油菜分枝时开始，到油菜收割结束。并在油菜生长的过程中和收割后进行观察对比。3月10日油菜开花时，将试验组油菜与对照组油菜进行了对比观察，结果施肥组油菜分枝多，大部分已开花，长势良好，对照组油菜分枝少，仅少部分开花，长势相对较差(图版4－5，图版4－6，图版5－1，图版5－2)。5月13日油菜收割后，对施肥组和未施肥的对照组油菜籽的千粒重进行称重和出油率比较:施肥组油菜籽千粒重为2.6880克，未施肥组油菜籽为2.0759克，两者间相差0.6121克;油菜籽的出油率施肥组为33.6%，对照组为25.2%(表3－5)。
表3－5 示范区油菜示范种植试验结果
2)水稻种植试验。2005年，在实验区内清水村对35户农户共60亩水稻开展了矿物肥料喷施补偿种植试验，6月上旬秧苗移栽后6天内对实验组实施矿物肥料喷施，并在水稻生长的过程中和收割后进行观察对比。至8月4日，在试验组中随机选择2块稻田和在对照组中选择2块稻田，进行水稻分蘖情况的对比观察，观察结果，试验组水稻平均分蘖18.0～19.2株，分蘖率为24.13%～58.67%，对照组稻谷平均分蘖12.1～14.5株(图版4－1，表3－6)。2005年9月22日，由平塘县农业局主持，平塘县农业局种子公司、塘边镇农业开发办、村委会、村民组等有关单位组成验收组，对本次实施的水稻种植试验进行了现场测产，结果为:该60亩稻田2004年未喷施矿物肥料的水稻产量总计为36776千克，平均亩产量为612.9千克，2005年喷施矿物肥料总产量为39813千克，平均亩产663.5千克，增产50.6千克，增产率为8.3%。
表3－6 清水村水稻示范种植试验分蘖对比
此外，在种植试验中，尚对实验区部分旱地种植的玉米以及对光明茶场的茶叶进行了喷施，都取得了较好的效果。
(2)品质对比实验
分别对通过对实施了矿物肥料补偿的农作物与未实施补偿矿物肥料的农作物进行抽样检测，根据检测结果，在生物化学成分方面进行对比，前者质量明显优于后者(表3－7)。
表3－7 农产品品质分析结果统 计单位: %
五、实验工程效益分析
至2006年，一期工程已基本建成。受到支撑工程经费影响，二期工程未能预期实施。
(一)一期工程效益评价
1.社会效益
1)解决了平塘县塘边镇5000余人和1000余头大牲畜的饮水问题，结束了当地群众长期饮水缺乏及不洁的历史，实现了饮水安全的国家目标。
2)缓解了6000余亩农田干旱缺水问题，为提高粮食产量、促使地方脱贫提供了条件。
3)提高了当地农民科学种田的积极性。岩石矿物肥料种植试验，使其农产品产量和质量均得到不同程度的增长，激发了当地群众科学种田的积极性，达到了政府欢迎、农户满意的预期效果。较成功地探索了一条农业地质科学服务于农业生产、促进农业经济发展的途径。
4)改善了当地生产和生活条件。示范工程方案紧密与群众迫切解决的生产和生活需要相结合，结合岩溶水资源开发工程，利用地表水库拦水坝建成交通桥，改善巨木河两岸群众通行、生活和生产条件，为两岸群众交通提供了便利。
5)增强了群众对党和政府的信任感，增强了凝聚力。示范工程让当地群众得到了“看得见，摸得着”的实惠，起到了发展一方、稳定一方的作用，增强了群众对党和政府的信任感，增强了凝聚力，密切了当地干群关系。
6)证实了石山区岩溶石漠化地学整治模式的可行性，为岩溶石山峰丛洼地岩溶流域地质环境整治的地学模式提供了样板。
2.经济效益
1)根据平塘县水利局提供资料，地下河出口以下克度、塘边6000亩农田保证灌溉后可增收粮食90万千克/年(平均增收150千克/(亩·年))，按当地市场稻谷价格1.9元/千克计算，仅农业生产一项实现经济收入171.0万元/年，尚不包括因地下河开发带动产业结构调整带来的其他效益。
2)示范区矿物肥料种植实验成果，水稻增产50.6千克/亩、油菜增产14.7千克/亩，按当地2005年稻谷价格为1.90元/千克、油菜籽5.20元/千克计算，每亩耕地一年可增收172.58元。为此预测:示范区内克度、塘边两镇6000亩耕地在矿物肥料种植，年可增加经济效益103.55万元。
3.一期工程效益评价
一期工程不仅取得了良好的社会效益，而且取得了良好的经济效益。一期地下河开发示范工程实际投入总经费237万元(其中地质大调查投入资金为170万元，平塘县投入资金为67万元)，根据地学模式试验结果分析，一期工程灌区范围内年可增加收入280.29万元，经济分析表明，工程具有良好的效益。
(二)二期工程效益预测
1.社会效益预测分析
1)解决平塘县塘边镇和克度镇16000余人和10000余头大牲畜的饮水问题，实现饮水安全的国家目标。
2)解决流域内及下游地带干旱缺水区12000亩农田的灌溉用水。
3)消除水淹坝、西混谷地等岩溶洪涝，使洼地中联片耕地通过土地整理得到复耕，岩溶地区宝贵土地资源得到充分利用。
4)水淹坝、西混谷地岩溶洪涝整治，将土地资源开发与扶贫和石漠化整治工作相结合，可实现流域内及下游石漠化区19.28平方千米范围1500余人(现状人口平均密度78人/平方千米)生态移民安置，为移民的生存和脱贫创造基本条件。
5)对移民后的19.28平方千米石漠化区可实施真正意义上的封山育林、植树造林和退耕还林，实现石漠化生态环境的修复。
2.经济效益分析
以实际实验结果为依据，地下河出口以下克度、塘边12000亩农田保证灌溉并实施矿物肥料补偿后可增收粮食60.7万千克/年(按增收50.6千克/(亩·年)计算)，油菜籽17.6万千克(按试验结果增收14.7千克/(亩·年)计算)，水淹坝1500亩洪涝耕地恢复耕种后可产粮90万千克/年(按亩产600千克/(亩·年)计算)、油菜籽13.5万千克(按试验成果下限亩产89.7千克/(亩·年)计算)。全区合计增加粮食产量150.7万千克/年、油菜籽31.1万千克。按当地粮油市场现价计算(水稻1.9元/千克、油菜籽5.2元/千克)，仅农业生产一项实现经济收入448.05万元/年，尚不包括因地下河开发带动产业结构调整带来的其他效益。
巨木地下河流域石漠化整治实验工程具有明显的综合性效益，对当地社会经济的发展、生态环境的改善及促进当地人民走上脱贫致富有着重大意义，并为缺水少土的岩溶峰丛洼地型岩溶流域探索了一条以地学理论为基础的防治石漠化发生发展的生态环境整治途径。
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