在影响粮食安全的诸多因素中,被誉为“生命之源、生产之要、生态之基”的水已成为现代农业建设中不可或缺的首要条件和基础支撑。在过去的66年中,河北省地矿局水勘院在保障农业供水和水生态安全的道路上从未停歇,围绕地下水开展了大量工作和研究,技术成果在农业生产中得到广泛应用。
誓将荒原变沃野
京津以南的黄淮海平原上,在滏阳河、卫运河和南运河之间,一条蜿蜒的小河流经邯郸、邢台、沧州等6市50县至静海经子牙河汇入海河,名曰黑龙港河。历史上,黑龙港流域是河北省重要的粮棉产区,也是“四害”(旱、涝、碱、咸)盛行之地,粮棉产量始终低而不稳。
1972年,国务院北方抗旱会议后,原国家计委地质局召开全国水文地质工作会议,要求河北省在“四五”期间搞清黑龙港地区地下水的补给条件和运动规律,尽快改变该地区农业多灾低产面貌,实现粮食增产丰收。次年,国家将河北平原(重点黑龙港地区)地下水资源评价及合理开发利用研究列为重点项目,河北省地矿局勇担重任,制定了1973-1975年河北平原(重点黑龙港地区)农田供水水文地质勘察科研规划,部署河北省地矿局水勘院等单位开展《河北平原(重点黑龙港地区)地下水资源评价及合理开发利用勘察》项目。
1975年,河北省地下水领导小组将曲周县确定为黑龙港地区地下水合理开发利用试点县之一,省地矿局随即下达任务责成河北省地矿局水勘院邯邢中队承担该项试验任务。在本次综合试验中,谭志敏、黄月环锡等技术骨干与众多年轻的技术人员在曲周县655平方公里的土地上,先后开展了浅、深机井合理井距,开采地下水深层淡水成井填料层厚度与单井出水量关系,咸、淡水混合灌溉扩大灌溉水源等多项试验。
如何将提取出的地下水最大限度输送到农田中用于灌溉是地下水合理开发利用的重要课题。为此,邯邢中队在曲周县马屯大队开展了地下防渗渠道与地表土质灌溉送水效益的对比试验,得出了采用地下渠道送水对减少沿途水量渗失具有显著效果。这种送水形式除能大幅度提高水源利用率之外,还具有少占耕地、节省财力人力、低水高调和防治次生盐碱化四大优势,推广价值较为突出。
在黑龙港地区,盐碱地是令当地政府和百姓头疼已久的顽疾。曲周县的盐碱地面积235.2平方公里,占县域面积的三分之一以上。经过充分的调研,依据当地多年改土治碱的实践经验,邯邢中队提出了从地下浅层咸水淡化、降低潜水位、平整土地防止形成盐斑和加强田间管理四方面入手以减少土壤积盐,在重盐碱地里适当加大春灌定额、改变土壤水盐的运移规律使土壤由积盐变为脱盐状态和增施有机肥料使土壤中钙质活力增强进而形成团粒结构、提高保水保肥能力三项举措,对土壤盐碱化起到了极佳的改善作用。
1978年,经过5年的破壁攻坚,河北省地矿局水勘院在黑龙港地区收获累累硕果:历史首次对河北平原(重点黑龙港地区)第四纪地层做了统一划分,历史首次在平原区应用有限单元法计算了河北平原3万6千平方公里的有咸水区浅层淡水资源、深层淡水资源和河北平原2万5千平方公里的全淡水区浅层地下水资源,国家下达的任务圆满完成!《河北平原(重点黑龙港地区)地下水资源评价及合理开发利用勘察科研报告》更是获得全国科学大会二等奖,提出的地下水合理开发利用和旱涝碱咸综合治理方案对该地区粮食产量大幅提升起到了决定性的作用。
抗旱找水保民生
2009至2011年,全国部分省份遭遇罕见的严重干旱,河北省和云南省灾情尤为严重。2009年2月,河北省地矿局水勘院响应号召,投身河北省国土资源系统应急抗旱找水打井大会战,在定州市成功打出49眼供水井,覆盖该旱区50万亩耕地,解决了10个村庄、近2万村民的生活用水安全问题,对抗旱保苗、确保粮食丰收起到了重要作用。
2010年春,云南旱情告急,百姓的基本生活用水难以保障。河北省国土资源系统援滇抗旱打井专家组奔赴云南省曲靖市,但工作区水文地质条件错综复杂,地下暗河交错纵横,找水成井难度非常大,时任河北省地矿局水勘院总工程师王孟科凭借其丰富的岩溶地区找水经验,每天率领专家组成员翻越崇山峻岭勘查水源、确定井位,调整了钻探工艺并采取用泥浆作冲洗液以防止冲洗液在地层中流失的方法,率领技术人员历经五天的昼夜奋战,成功打出了河北省地矿局水勘院在云南灾区的第一眼井。
河北省援助的泸西县许多学校仅有的压把水井经常出现压不出水的情况,严重影响正常的教学生活。地矿局水勘院技术人员赶往旧城镇湾树腰村树勋小学和三河中学,利用半天时间完成场地整理和设备安装工作,并于次日0时在树勋小学、8时在三河中学开钻打井。他们分秒必争、与时间赛跑,始终紧绷着一根民生弦毫不松懈,彰显了为民情怀和地矿担当。
2011年2月,50年一遇的旱灾席卷华北平原,原国土资源部紧急部署抗旱打井任务,河北省地矿局水勘院50名技术人员再次出征。易县石家统村属于严重缺水的石灰岩分布区,该区域曾多次尝试打井找水但一直未成功。技术人员上阵后昼夜奋战,在不到两天时间内成功打出国土资源系统河北省抗旱找水的第一口井,随后又在易县、平山县打出40眼抗旱井,出水量均超过设计要求,解决了数十万百姓的饮水和农田灌溉难题。
潜心研究求突破
连续的旱情为河北省敲响了警钟:当遭遇极端干旱气候时,应当采取什么措施来保障农业灌溉供水、居民生活用水及城市应急供水?为破解这一重大课题,河北省地矿局主动作为,于2011年紧急设立了重点科研项目《河北省应急抗旱地下水供水能力与找水研究》。
作为承担单位,河北省地矿局水勘院在深入研究河北省水文地质条件、地下水开发利用现状及存在的主要环境地质问题的基础上,创新建立了平原区农业应急抗旱及山区人畜用水应急抗旱地下水供水能力评价指标体系和评价方法,首次全面系统评价了河北省地下水应急抗旱供水能力,首次圈定了河北省11个设区市的地下水应急供水水源地,首次编制了河北省应急抗旱供水水文地质区划,提出了河北省山区不同类型基岩地下水的找水方法和模式。
课题成果经专家鉴定总体达到了国际先进水平,在应急抗旱地下水供水能力研究方面居于国际领先水平。由于在河北省农业应急抗旱、缺水山区人畜供水及城市应急供水方面具有重大的应用价值,该成果于2015年荣获国土资源科学技术二等奖。
2013年,河北省地矿局水勘院技术人员再次奔赴重点缺水地区面积达8000平方公里的太行山区,开展《河北省太行山区及其重点缺水地区水文地质调查》,跑遍了516个旱庄,查明了旱庄地下水特征,提出了不同类型旱庄的找水途径,对革命老区抗旱保耕、解决旱庄人畜饮水困难具有重要的现实意义。
“五谷者,万民之命,国之重宝。”河北省地矿局水勘院通过保障农业供水和水生态安全,已护航粮食安全66年。相关负责人介绍,该局将加强地下水研究关键核心技术攻关,拓展遥感技术在现代农业中的深度应用,以地质多元之供夯实粮食安全的根基。