贵州岩溶山区水资源特点及农村供水保障问题探讨

朱生亮，江 波，林 涛

(贵州科学院 贵州省山地资源研究所，贵州 贵阳 550001)

1 引言

贵州地处云贵高原东斜坡地带，气候湿润，降雨丰沛，大部区域年降水量在1100 mm以上。作为典型岩溶山区省份，碳酸盐岩出露面积近13万km2，占全省国土面积的73%[1]。贵州省地貌属于高原山地，其中92.5%的面积为山地和丘陵，坡度25°以上山地面积125667 km2，占国土面积71.34%，山间平坝区面积仅有13230 km2[2]，且城镇多集中于此。农村绝大多数处于地形破碎，层峦叠嶂的山区，土地零散，人居分散，农用水利工程多为小微型蓄水设施，而区内以发展种植业为主，水利设施作用有限，农村用水受气候影响很大。随着乡村振兴产业发展，水资源需求量不断增加，岩溶山区农村供水保障仍将是今后经济社会发展的重要课题。

2 岩溶山区水资源形成条件和特点

2.1 贵州降水丰富，时空分布不均

贵州属亚热带湿润季风气候，雨热同季，处于云贵高原斜坡地带，阴雨天气较多。1961年以来，贵州省平均年降雨量介于855～1420 mm之间[3]，多年降水量平均值1200 mm左右，约为全国平均年降雨量2倍。除毕节部分地区外，贵州大部分地区多年平均降雨量都在1000 mm以上，其中六枝、晴隆一带最高，年均降雨量1500 mm以上。省内年平均相对湿度除少数地区外，多在80%以上，且大部分区域累年月日降水量≥0.1 mm在10日以上，夏季更在15日以上。贵州降水量的季节变化受季风影响明显，一年内近50%的降水量都集中在夏季(6～8月)，而冬季(12～2月)降水量仅占年总降水量的5%以下。各地年总降水量的变率一般在20%以内，但月降水年度变率很大，有的月降水量年际变化可达几十倍[4]。

2.2 岩溶山区水文过程复杂

以苗岭为分水岭，贵州河流分属长江、珠江两大流域。全省河网密布，长度10 km以上的河流984余条，其中90%以上长度在10～50 km之间，河网密度平均每100 km2河长17.1 km[5]。贵州主要河流多发源于西部高原，水流方向由西分别向东及南、北方向呈扇状展布。大多数河流上游河谷开阔，比降平缓，中游束放相间，水流湍急，下游河谷狭窄，急流深切。区内碳酸盐岩分布广泛，岩溶发育强烈，近60%的河流穿行其间，明、暗流(伏流)交替出现，地表水与地下水相互转化补给。

贵州河流都是雨源性河流，主要补给源于大气降水，地表径流量的变化分布基本与降水量的变化分布趋势一致。大部分地表水多年平均径流深为500～700 mm，省内河流年径流系数变化在0.35～0.65之间，全省地表水径流量多年平均为1000亿m3左右[6]。大气降水通过岩溶洼裂隙、落水洞、竖井等途径补给地下水，或由地表下渗溶隙、溶孔、溶洞汇流于地下水流管道，全省长度大于2 km的地下河有1130条，总长度6246 km，平常期总流量214.03亿m3/a[7]。大部分岩溶区岩溶发育强烈，地表径流少，雨水流失快，地下径流丰富，而地表干旱缺水；由于地下水管道集中径流、排泄，地下富水性不均，其流量变化随降水变化影响，地下水资源化程度低。

2.3 地形破碎，水源分散

由于贵州的碳酸盐岩等沉积岩发育，地质构造复杂，岩溶地貌分布广泛，类型多样。受溶蚀、侵蚀、构造塑造地貌外营力作用，呈现出峰丛洼地、峰丛谷地、峰林洼地、峰林谷地、溶丘洼地、溶丘盆地、丘峰谷地、峰丛峡谷、峰丛沟谷、垄脊槽谷、断陷盆地等多种岩溶地貌类型[8]。境内地势西高东低，自中部向北、东、南三面倾斜，山脉众多，重峦叠嶂，全省92.5%的国土面积为山地和丘陵，有125.8万个山头，是全国唯一没有平原支撑的省份。

贵州山高谷深，地形破碎，山间平坝地少，一般都为河流冲击而成，水利设施条件好。全省坡地大于25°的山地面积占国土面积的71.34%，村寨多分散在山谷、山坡地带；耕地零散，自然坡度大，大多处在15～25°之间，坡地大于25°的耕地占19.85%，坡耕地水土易流失，土地相对贫瘠，耕层小于15 cm占40.40%[9]，且水田少，旱地多，耕地保水抗旱能力弱，农村取用水集中难度大、费用高。

3 贵州农村供水保障条件变化

20世纪90年代，解决农村饮水困难正式纳入国家重大规划，农村饮水资金投入力度大幅度增加。贵州把解决农村饮水安全问题作为重点民生实事之一，先后启动实施了“渴望工程”和“解困工程”。2005～2015年，国务院先后批准实施《2005-2006年农村饮水安全应急工程规划》《全国农村饮水安全工程“十一五”规划》和《全国农村饮水安全工程“十二五”规划》，我国农村长期存在的饮水安全问题基本得到解决。在此期间，贵州省农村饮水安全工程全面铺开，克服“山高谷深水源低、雨多水少不易蓄”困境，大规模兴修人饮工程，累计解决了2973.95万农村群众和222万农村学校师生的饮水安全问题。

为进一步提高农村饮水安全保障水平，“十三五”期间，中央政府决定实施农村饮水安全巩固提升工程。2016年，国家发展改革委等部委联合印发通知，要求各地围绕全面建成小康社会、打赢脱贫攻坚战的战略部署和目标要求，进一步提升农村集中供水率、自来水普及率、供水保证率和水质达标率。到2020年，全面解决贫困人口饮水安全问题。2020年后，中国将持续加强饮用水水源保护，完善工程长效运行管护机制，进一步提升农村饮水安全保障水平，确保到2030年实现人人普遍和公平获得安全和负担得起的饮用水。

贵州省内农村大部分处于地形破碎、层峦叠嶂的山区，其中大多数有山泉水可直接作为饮用水源，一些则集储雨水用作生活用水，用水费用低廉，但水量与降雨关联性强，质量季节性变化大。而实施饮水安全工程提升了农村供水保障水平，也缓解了少雨干旱缺水问题，但工程资金投入与运行管护费用高，用水费用亦高，而区内年降水量较多，许多地方供水工程利用率低，饮水安全工程建设与供水保障成效并非相向而行，也制约了农村供水质量的提升，如能解决则有助于提升农村饮水安全保障水平，助推乡村振兴发展。随着区域经济社会发展，岩溶山区农村饮用水安全得到大幅提升，但仍有一些问题待解决，如：乡村产业健康发展的供水保障性问题，气候异常变化引起的洪涝灾害和干旱缺水的防控问题，建设的供水工程运行效率问题。

4 贵州工程性缺水问题趋缓

岩溶发育强烈，地表层持水能力差，雨水流失速度快，地表水系地势低，且地下水位埋藏深，造成水资源开发工程费用投入大收益小，缺乏规模水利设施而供水不足，存在于西南岩溶区特殊的缺水类型——“工程性缺水”。工程性缺水的关键问题是取水费用高，用水者无力承担建设与运行相应的资金投入。但随着社会经济的发展和技术进步，以及国家对农村饮水安全建设大力投入，工程性缺水的核心问题发生了变化。

4.1 城镇化进程，农村常驻人口数量大幅缩减

改革开放以来，贵州城乡建设变化巨大，城镇化进程发展迅速。1982年(第三次人口普查)至2020年(第七次人口普查)，贵州城镇人口由540.22万人增至2049.59万人，乡村人口由2315.07万人降至1806.62万人。城市建成区面积由2005年的706.20 km2扩展到2019年的1914.21 km2。大批人员由乡村进入城镇求学就业，农村大部分青壮劳力都在城市工作生活，农村大部分时间只有留守老人和儿童，很大程度减少了农村饮用水供应的需求。此外，“十三五”时期贵州共实施易地扶贫搬迁192万人，从环境承载力低下的偏远山区迁出，带动贵州城镇化人口增长5%，摆脱了“一方水土养不起一方人”的民生难题，促进了迁出地生态修复。

4.2 植树造林，岩溶地表调蓄水资源能力增强

1989年实施水土保持治理以来，至2015年贵州水利部门营造水保林79.38万hm2，封育林132.75万hm2。自2008年开展石漠化综合治理，至2015年贵州封山育林42.72万hm2，防护林7.87万hm2。2006～2015年林业部门封山育林、退耕还林面积49.88万hm2[10～12]。贵州的森林覆盖率大幅提升，从2000年后的30.83%提升迅速，至2010年的40.52%，2015年的50%，2019年的60%。退耕还林恢原坡耕地植被，能抑制水土流失；同时营造经果林地，能减少农业生产需水量；并且通过林草植被涵养调蓄地表水分，能增强土地持水抗旱能力。

4.3 乡村发展，基础设施建设提升农户生活水平

贵州在迈入小康社会的过程中，投入大量资金开展农村交通、水利等基础设施建设。2018年新改建农村公路8172 km，累计建成农村“组组通”硬化路7.75万km，完成“小康水”投资45.64亿元，发展耕地灌溉面积87.93万亩，解决88.41万人饮水安全巩固提升问题[13]。随着乡村交通条件的改善，农户收入水平提高，追求更好的居住环境和生活条件，有条件会增设蓄水供水设施，还能购买净水机，获取纯净水。

随着环境承载力低下的岩溶山区居民大量迁离，乡村基础设施大力建设和居住环境的改善，岩溶山区农村饮水安全保障得到了巩固和提升，基本上规避、解决了工程性缺水问题。同时，农户收入水平普遍上升，农户家庭收入中农业收入占比逐步下降，现已失去主要来源地位且占比较小。农户不再局限于粮食生产活动，可选择抗灾能力强的经济作物种植和畜牧养殖，或通过非农劳动经营获得收入，具备一定程度的应对干旱等气候灾害能力。

5 岩溶干旱问题需深入研究

受大气环流及地形等影响，贵州气候多样，且气候不稳定，灾害性天气种类较多，干旱、洪涝、凝冻、冰雹等频度大，对农业生产危害严重。尤以干旱灾害影响范围大，作用时间长，发生频率高[14]。1949～2019年间，受旱灾田土面积超过40万hm2的旱灾年有28年，其中1992年、2010年和2011年3个年份的干旱的受灾面积均在150万hm2以上[5,15]。

岩溶区中平坝地水利条件好，但面积占比很小，其余大多数为坡耕地，由于耕地下垫面缺少有效隔水层，降雨下渗、地下汇流顺畅，如遇大暴雨亦随坡面流失迅速。岩溶区耕地质量整体不高，大部分土层瘠薄，受农户营收环境调整的影响，土壤有机质含量普遍偏低，进而导致耕地持水能力弱，雨水流失快，如遇到气候干旱随即会引发严重农业干旱。

岩溶区大型水利工程中截流筑坝多用于水力发电，临近人口密集区的主要为城镇饮用水源。由于河谷深切，山大坡陡，水库灌渠覆盖面积小，且地表水体地势较低，农业用水提灌费用高。而岩溶山区农业多利用蓄水池、小山塘等零散小型水利设施，农业用水保障水平有限，且抗旱能力弱。大部分岩溶区农业生产非常依赖降水，区内大多数时间降雨充足，大规模气候干旱发生概率低。农户常年耕作熟悉地方气候变化，传统的作物种植产值低，受灾减收影响小，随着农村饮用水安全保障能力的巩固提升，干旱问题对农户影响不大，可以通过调整农业种植结构应对干旱问题。而对于乡村已实施的产业规划化种植，如何应对干旱缺水问题特别需要深入研究。

6 岩溶山区农村供水保障建议

6.1 岩溶山区供水保障不是单一的气象或水文问题，需要更多的科研投入

大气降水是岩溶区的主要水源，岩溶山区气候、水文条件对农村供水保障能力影响显著，解决其供水保障问题要从多方面入手。除冬季外，贵州大部分区域日均气温都在15°C以上，而且连续无雨气温偏高，土壤水分散失速度较快，岩溶山区局部易发生短时干旱，对农业生产有一定程度地影响。对此，可选择坑洼地形铺设苫布，经济快捷地收集储存雨水；采用滴灌、微喷灌等节水灌溉技术；增加土壤有机质提升耕地持水能力，应对局部短时干旱问题。而对于较少发生、大面积连片、历时长的严重的气候干旱，目前应对方法有限，须优先保障人畜饮水，尽量减少农业损失。同时，需加强岩溶山区气候科学研究，增强对严重气候干旱的预警和干预能力。

6.2 水利工程难解岩溶山区工程性缺水问题，提升水资源利用效益是关键

岩溶山区大型水利工程建设难度大，投入资金高，而对于山峦起伏、人居分散的农村作用范围有限，多用于能源生产或人口密集的城镇供水。由于农村耕地零散，水土资源空间分布不相匹配，农村产业发展通过大型水利设施供水，会大幅增加生产成本，削弱市场竞争优势。而山区农村修筑的小微型蓄水供水设施，在平常年雨水充足多被闲置，而遇干旱缺水则会消耗很快。因此解决农村工程性缺水问题，需优化岩溶山区农村水资源时空配置，增强供水设施调蓄能力，降低供水设施修筑成本和农户取水费用，提升农村水资源开发利用效率和生产效益。

6.3 乡村振兴发展供水需求迅速增长，做好产业规划很重要

在全面建成小康社会的时代背景下，乡村供水安全取得阶段性的成果，农户饮水、生活用水需求基本上得到保障。乡村振兴继此推进，规模化的种植、养殖或乡村旅游等产业大力发展，为确保其健康发展农村供水需求增加，升高了农村用水安全保障的难度。

为此，首先要做好产业发展规划，要充分掌握产业区气象、水文条件，筹划合适的产业方向、规模，并考虑乡村水资源时空差异变化，排查其中水利条件差的地块，提出应对措施以防影响整体效益。其次，产业调整要慎重，分析农业生产不利水利条件的影响，应用节水技术，对于水利条件差的区域，发展经果林或种植耐旱作物。因地制宜，选择合适的产业方向保障生产效益，确保有足够的资金投入农村产业运营，增强产业运营主体抗灾能力。

7 结论

随着社会经济高质量发展，岩溶山区农村供水保障水平大幅提升，其中许多问题得到了解决，但岩溶干旱等一些问题仍然存在。同时乡村振兴、产业发展，农村供水需求增长迅速，妥善处理农村供水问题难度加剧。因此，农村、农业发展应向集约型转变，农业生产更应借助节水蓄水技术，降低用水费用、提升生产用水效益；同时因地制宜，规划完善乡村产业，充分发掘岩溶山区资源，提升生产效益保障农村用水需求；也应借助区域气候研究成果，预防、应对干旱等灾害，减少损失，保障农村稳定发展。