“乌蒙山连着山外山，月光洒下了响水滩。”随着《奢香夫人》这首歌曲的流行，乌蒙山也走进了人们的视野。真实的乌蒙山到底啥样？是不是像歌曲中描绘的那么美呢？
真实的乌蒙山区是典型的岩溶山区，是国家级扶贫重点工作区，区内地质环境条件脆弱，缺水少土、旱涝频繁、石漠化严峻、环境容量低。地下水是乌蒙山区革香河流域重要的饮用水源。但是由于地下水发育规律复杂，地形起伏巨大，给地下水的有效开发利用带来了诸多困难，当地大片地区存在干旱缺水问题。
经过艰辛的野外调查，课题团队利用岩溶地下水“调查—探测—评价”综合方法，查明了乌蒙山革香河流域地下水赋存发育规律，揭示出流域内干旱频发的成因机理，归纳总结出向斜蓄水构造、背斜蓄水构造、断层蓄水带和断陷盆地蓄水构造四类典型蓄水构造模式，优选了断层阻水、向斜蓄水、岩性界线阻水、上下阻水和地下河径流带五种富水成井区位，并有效应用于严重干旱缺水区的打井找水工作。最终，我们找水定井成功率达到70%以上，解决了流域内2万多人的饮水难题，有效地服务于当地脱贫攻坚战。
革香河成脱贫攻坚路上一道难题
乌蒙山革香河发源于沾益马雄山北麓，为北盘江的次级支流，位于云南省东北部，流域涉及宣威市、沾益县、富源县，其中宣威市属乌蒙山片区38个深度贫困县之一。革香河全长157.3公里，径流面积为4703.1平方公里，其中云南省宣威市境内的径流面积为2747.3平方公里；属亚热带高原季风气候，冬春光照条件较好，冬少严寒、夏无酷暑，春温不稳定，降水丰富，时空分布不均；低温、霜冻、冰雹、干旱、洪涝灾害性天气频繁交替出现。
这一地区碳酸盐岩分布面积占到67%以上，为典型的西南岩溶石山地区，地表水资源匮乏，地下水出露稀少且埋藏深度大，不利于开发利用，干旱缺水情况非常普遍。区内煤炭资源丰富，常年煤炭开采导致地下水位下降和地表水质污染，使得当地的干旱缺水状况更为严峻。宣威市存在着大量安全饮水困难人口，是脱贫攻坚道路上亟待解决的难题。
摸排地下水发育强度及含水类型
根据地下水的赋存条件，水理化性质及水力特征，我们首先划分出碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水、松散岩类孔隙水。然后，根据岩溶发育强度及含水类型的差异，将碳酸盐岩岩溶水划分为碳酸盐岩裂隙溶洞水、碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水；基岩裂隙水划分为火山（玄武）岩孔隙裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水两个亚类。最后，根据不同地层岩性单位富水性指标，进一步细化为9个含水岩组。
我们发现，这一地区内碳酸盐岩岩溶含水层基本分布于向斜轴部、背斜两翼及断层两盘，含水层受剥蚀、侵蚀和地表水体切割作用十分活跃，除羊场向斜轴部外，含水岩层基本裸露于地表。由于构造作用强烈，地形起伏较大，沟谷发育，大多数岩溶含水层均被沟谷切割、支解，区内岩溶含水层的埋藏条件较差。不同地貌组合类型和地层构造展布格局发育的垂直循环带所表现出的差异决定了地下水水位的埋深情况，水位埋深数米到数百米不等。
基岩裂隙水含水岩组零散分布于整个流域。碎屑岩、玄武岩基岩裂隙水埋藏条件简单，一般埋藏浅，且随着地形起伏而变化，地下水位埋深小于50米。
革香河发源于云南省宣威市马雄山西北麓，流经的宣威盆地段地势平坦，河流纵剖面起伏很小，出宣威盆地后河谷开始逐渐深切，河流落差不断加大，总体处于岩溶高原面向岩溶峡谷的过渡地段，流域内最高点为东山主峰滑石板，海拔有2868米，最低点革香河与可渡河交汇处，海拔约950米。其岩溶高原面地貌类型包括了岩溶盆地、丘丛洼地、溶丘谷地等，位于流域西部，海拔分布大致在2000～2500米之间，局部侵蚀基准面分布于盆地及谷地底部，发育少量地下 河及岩溶大泉出口；岩溶峡谷海拔分布大致在1000～2000米之间，位于流域东部及东北部，革香河谷底为流域最低侵蚀基准面，两侧发育大量地下河及岩溶大泉出口。
岩溶盆地、丘丛洼地、溶丘谷地是地下水主要补给区，由于含水层和隔水层的相互迭置，加之构造、地形地貌及局部侵蚀基准面的控制，地表水和地下水之间转化频繁，发育了白龙洞、三丘田、旮旯菁等多条地下河。总体上地下水的补给以大气降水为主，但在可溶岩与非可溶岩接触带的裂隙水侧向补给和岩溶盲谷终端的地表溪水点状流补给也是重要补给源。
纯碳酸盐岩分布区，地下水以管道流为主，溶隙孔洞是连接主、支管道的有效空间，地下水发育深度受排泄基准面控制；不纯碳酸盐岩分布区，地下水常沿接触面运移，地下水发育深度受隔水层控制。宣威断陷盆地东缘，断裂河谷带地下水径流、运移还严格受南北向构造控制，断层带附近岩溶上升泉出露屡见不鲜。
革香河及其支流是地下水主要排泄区，区内出露大泉161个、地下河10条；地下水排泄总体上受控于革香河及其支流排泄基准，但在宣威盆地东缘自南向北近30公里沿断裂带分布有较多上升泉，则严格受断裂构造控制；部分单斜缓倾 岩溶槽谷地区，由于下伏相对隔水层的存在，地下水可浅埋、富集，有时甚至可与地表水连为一体，而成为沼泽地，这在宣威盆地内部板桥、虹桥一带较为常见。
造成当地严重干旱的原因有三方面
据统计，云南省1500-1999年间的500年，旱灾出现473次，旱灾共发生294年，旱灾年比例达58.8%，且常出现几年连旱的情况。云南旱灾发生最为严重的是滇中以及滇东部分地区，有“冬春小旱年年有，大旱十年有三载”的说法，每年的冬春两季旱情时有发生，尤其是四五月份恰逢农民春种之际，缺水情况愈发严重。要解决地方干旱缺水难题，首先应查明其形成原因，对症施治，通过岩溶地下水系统性调查，归纳出造成当地严重干旱情况发生的原因有“天、地、人”三个方面。
大气降雨量时间分布不均和总体减少是形成干旱的直接原因。由前述可知，大气降水是当地最主要的地下水补给来源，地下水补给量的匮乏直接从根源上导致了革香河流域干旱的频发。
特殊的地质背景是形成干旱的主要原因。宣威市地处云南东北部，处于珠江流域源头，区内出露地层局限于古生界—中生界范围，包括石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系，零星分布第四系堆积物，各地层的岩性以碳酸盐岩分布最为广泛，分布面积占到67%以上。这些碳酸盐岩地层多为厚层至块状，缺少相对稳定的隔水层，同时岩溶含水层中构造裂隙发育，溶蚀作用强烈，落水洞、天窗、竖井和溶蚀缝大量发育，岩溶含水层形同一过水漏斗，基本不能蓄水，导致大气降雨迅速渗入地下深部，地下水水位埋深较大。
流域内地貌形态以峰丛洼地、岩溶谷地和深切峡谷为主，岩溶发育强烈，规模相对较大，地下溶洞及管道发育，地下水多集中在较大型的岩溶洞穴和通道中赋存和运移，水位埋深大，含水层均一性极差，地下水多以岩溶大泉和地下河出口的形式在河谷两岸集中排泄，造成当地地下水资源量比较丰富，天然出露泉点较少、水位埋藏深、开发难度大且动态变化剧烈的困局。区内的务德乡全境、东山镇西部、热水镇及落水镇大部均是此类代表，“守着水井没水吃”是这些地方的真实写照。
煤炭生产等人类活动是干旱发生范围扩大的诱因。宣威市是全国100个重点产煤县（市）之一，是典型的煤炭资源型城市。近年来由于煤矿开采疏干地下水，形成较大的地下采空区，造成矿区范围内不同程度的地面开裂和地下水位下降，原本并不缺水的碎屑岩分布区内的机民井供水量普遍下降，更加剧了山区农村的缺水程度。
五种打井找水模式为类似地区提供参考
“感谢岩溶所的各位专家，解决了我们苗寨多年来的吃水难题，为我们带来了干净水源，我们再也不用花几个小时去山下挑水啦！”，在宣威市热水镇大洼子苗寨内，来自寨子的省人大代表送来了锦旗。类似的场景已在宣威市干旱缺水地区多次上演。
云南省宣威市属云贵高原斜坡地带国家重点扶贫区、“乌蒙山区”38个深度贫困县之一。我们围绕宣威市干旱缺水地区群众饮水安全等重大问题，为贫困区人民提供“放心水”和“致富水”，全力支撑宣威市打赢脱贫攻坚战。
我们项目组查明了乌蒙山连片贫困区内宣威市水文地质条件、岩溶发育条件、地下水分布规律、地下水开发利用条件和生态环境状况，圈定富水块段12处，在该区布设10口探采结合井，成井9口，日涌水量达到2150吨，已移交地方使用，解决了宣威市干旱缺水地区约1.1万人、4700头大牲畜饮水及1000亩农田灌溉用水问题，改写了当地少数民族饮用水窖水和溪沟水的历史，助推12个自然村早日脱贫，奔上致富路。
其中，在东山镇东山中学实探采结合井过程中，项目组为不影响学校正常教学秩序，加班加点开展水文地质调查、物理探测及钻探工作，终于在学生暑假开学前完成钻探成井工作，钻探进尺102米，涌水量654.9吨/天，解决了近3000名师生的饮水难题；在热水镇秧草洼苗寨，村民日常靠水窖储集雨水作为用水保障，地方政府原计划实施引水工程通过提引下游水库来进行供水，但是工程成本巨大且后期维护管理成本高、难度大，项目组瞄准地方需求，在村寨内实施1口探采结合井，涌水量约87吨/天，该工程的实施不但解决了当地居民多年来的饮水难题，也为当地政府节约资金50余万元，取得了良好的社会效益和经济效益。
几年来，我们在流域内实施了27口机井，成井19口，成井率达到70%以上，日总供水量约5000吨，直接解决了流域内2万多人的饮水困难问题，并为20万人口和10万亩耕地提供了旱季保障水源。在勘探打井过程当中，我们结合当地水文地质条件，优选出五种打井区位，这也为流域内类似地区打井找水提供有益参考。
断层阻水，断层附近因地层岩性或岩石胶结等形成阻水体，来自于强含水层中的地下水被其阻拦，使地下水富集于断层上游附近，并使地下水位抬升。因此，在地下水来水方向进行打井找水，可获得水位埋藏较浅，含水量较大的地下水源。
向斜蓄水，该模式打井位于向斜轴部及两翼一带，向斜整体构造形态保存完整，为一封闭条件较好的向斜谷地。地表岩溶不发育，地形封闭，覆盖层较厚，富水性差，横向沟谷发育。大气降水通过溶隙及小型漏斗渗入地下，由于地层主要由碎屑岩及碳酸盐岩裂隙构成组合，两侧均有隔水层阻隔，故地下水沿层面做顺层流动，向轴部汇流，最后在河谷旁排出地表，往往在向斜轴部成井率较高，涌水量大。
岩性界线阻水，在地形起伏较大的斜坡地区，受地形及岩性控制，地下水自山体向河谷径流，常常以河流作为最低 基准排泄面集中排泄，如果山坡地带存在碳酸盐岩与碎屑岩地层岩性界线，受下部碎屑岩弱透水层阻隔，地下水会沿界线附近出露形成泉点，并造成界线附近强透水层中地下水位抬升，形成地下水富集块段。在此类地区，找水打井适宜选在碳酸盐岩与碎屑岩分层界线附近，而不适宜在高部位的纯碳酸盐岩发育地区。
上下阻水，该模式具有承压水的特征，上、下部为弱透水层或隔水层，如关岭组、关底组地层中泥质灰岩与砂泥岩互层发育，这些砂泥岩层位透水性差，阻隔了其上下之间的水力联系，可作为区域上的隔水层。含水岩层在弱透水层下部，降雨从补给区沿较为发育的裂隙、孔隙、落水洞等介质通道下渗，地下水在含水层中富集，排泄区地下水位相对较浅，在自溢区溶潭或者岩溶泉也随之发育，当钻孔打至含水层时，地下水便喷出地表，形成自流井。该模式的关键在于其相对隔水层的存在，其适于在泥岩等隔水层连续性较好且厚度较大的地区实施推广。
地下河径流带，区域内发育大面积的二叠系以及石炭系灰岩，岩层内强烈褶皱，断裂发育，地下岩溶管道发育程度高、规模大，地下水径流高度集中，并且地下水补给面积通常较大，径流途径长，岩溶大泉或地下河出口流量大。该模式地下水埋藏一般较深，地貌上以丘峰沟谷为主，地形上表现为强烈深切，河谷等排泄基准面一般地势较低。该模式要结合物探工作，进行岩溶主径流带探测，成井后一般水量较大，但是钻井成功率相对较低，开发利用成本高，可作为储备水源地考虑。
乌蒙山区革香河流域蓄水构造对于在干旱缺水地区寻找地下水具有重要意义，流域内五种富水成井区位，可为流域内同类型地区地下水的钻探开发提供借鉴。革香河地下水对当地的经济社会发展具有重要的战略意义，尤其是在宣威市山间盆地区，应当在掌握水文地质规律的前提下，科学合理开发地下水资源，将是实现生态建设和经济建设协调发展的一条新路径。
作者简介：曹建文，中国地质大学（武汉）水文地质学博士学位，硕士生导师，中国地质科学院岩溶地质研究所岩溶水资源室主任。主要从事水文地质、岩溶地质、水资源勘查评价与研究工作。