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| 2012/09/17 07:31:34瀏覽190｜回應1｜推薦37 | |
退休十幾年來我一直有一個遺憾。這就是我欠寫了一篇論文。這論文的論點、論據、論斷，以及所需的參考資料都在1983年我寫的《西渠幅及民勤縣城區1：20萬水文地質普查報告》中了。只要把相關部分從報告書中摘出稍加潤色即成一篇論文。但是後來因調工作，因搞增收，因進出公司，因退休，因發揮餘熱……這篇論文始終未得動手。如果是一篇一般的論文也就罷了。但這是一篇揭破一個“水文地質之謎”的論文，因此我心有不甘，久懷遺憾。於是我就很想寫點什麼有關的東西，聊以自慰，因此就有了《深層水鹹淡找原因》這篇科普。寫成此篇，進而不可收，又把下頭幾篇寫了出來，就冠以《地質生涯過，實踐經驗存》的總標題吧。 一、深層水鹹淡找原因 上個世紀的60、70年代在華北平原上，地下水開采愈來愈深了，開始利用二、三百米以下的承壓水。這個深度的地下水稱為深層水。而後進一步發現，所謂深層水既有優質的淡水，也有鹹水。為了研究和實用的方便，地質人員按水質的層位分出上淡下鹹、上鹹下淡、上鹹中淡下鹹等類型，但是不知道其形成原因，成為區域水文地質的一個謎。接著又得知，深層水質的淡、鹹水分層現像並不是黃淮海平原所獨有，長江以北的各大平原盆地如松遼平原，汾渭谷地，以及西部的大型山前問平原也都存在這種現像。1979年甘肅水文地質二隊同事陳洛卿工程師在民勤縣北部鹹水地區的西渠公社200米以下成功打出了深層淡水，引起轟動。所以我在第二年接受西渠幅普查任務的時候就決心要揭示這個謎。雖然在上級的任務下達書中只有摸清淡鹹水分布規律的任務，而沒有查明其原因的任務。這是因為“查明原因”被認為是過高的要求。 為了得到“謎底”，在設計中我增加了對鑽井中地層的易溶鹽取樣、尤其是強調了隔水粘土的易溶鹽取樣。事先我是這樣分析的：如果地層含鹽量和同位置地下水的含鹽量（礦化度）是一致的，說明地下水質是溶濾了本套地層的鹽類而形成；如果情況相反，地層的含鹽量和同位置地下水的礦化度無關，則說明地下水中鹽分另有來源。當分析結果出來之後，證明地下水質和地層鹽分完全是一致的。可以把這一過程概述如下：當淡質水進入了含水地層，如果這套地層本身鹽分淡，地下水仍會保持淡的水質；如果該地層具有高的易溶鹽含量，則地下水也會溶濾高鹽分，使自身變為高礦化鹹水。在所有樣品分析中，隔水粘土層樣品有更大的說服力。因為隔水粘土自從形成之後基本不參與水的交替，它代表著原始沉積的含鹽量。分析結果指明，在“淡”質層段內的粘土層都有低值的易溶鹽含量，而在“鹹”質層段內的粘土層都有高值的易溶鹽含量。這說明涇渭分明的“鹹”質層段和“淡”質層段的存在，是原始狀態的產物。 接下來的問題是在地質環境中為什麼會有多鹽和寡鹽的區別？因為每一套地層都代表一個數萬年到一、二十萬年的時代，所以地層特性之異也就是時代之異。在氣候濕潤的時代和氣候干燥的時代所形成的地層在含鹽量方面的差別很明顯。我查閱了劉東生著作《中國黃土》中的數據。黃土中的易溶鹽含量有明顯的由西北部干旱地區向東南部濕潤地區遞減的規律。我又參考了中國土壤的資料。證明土壤母質的含鹽量也有從干旱區域向濕潤區域降低的規律。所以我的結論是，深層水的淡水層位是和相對濕潤的古氣候對應的，而鹹水層位是和相對干燥的古氣候對應的。也就是說，是古氣候作用造成了深層水水質分層現像。 二、黃土層淡水之謎 我能夠比較順利地解決上述深層水水質的秘密並不是偶然的。因為我在此之前層揭破過黃土層淡水之謎。1972年我參加了甘肅中部黃土地區的祖歷河流域水文地質普查工作。普查中結合地方需要，在鹹苦水地區為農村尋找人、畜飲用的淡水是一項重要任務。早在1962年大學學習期間，我們到山西侯馬實習，女同學取井水洗頭，頭發都擀氈了。老鄉指著僅距10米左右的另一個井說要洗頭煮飯沏茶都要打這個井的水。帶隊的助教說：兩個井近在咫尺，一是甜水一是苦水，這就是一個重要的黃土之謎，看咱們同學有沒有能解開的！因此來到祖歷河的黃土丘陵找淡水，我馬上就想起了當年老師說的話。 黃土中淡水分布也有一點線索，例如在低窪處，在溝洫處往往能找到淡水。但是這線索極不穩定，成功率很低。在野外鑒定土質類型有一種“口試法”，就是把一撮土加水揉成泥團，放進嘴裡，用牙齒咬，看有沒有砂質感或肉質感，再用舌尖感覺是鹹還是淡等。我頻繁地“口試”，感覺土質的“滋味”，如果在打井剖面上從上到下都是鹹澀的，成井之後必然是鹹苦水，如果剖面上土質是淡的、尤其在接觸地下水位處土質是淡的，那就一定會打出淡水井。通過土樣的易溶鹽分析也驗證了口嘗的結果。這樣我找到了“黃土水質之謎”的“謎底”！原來黃土地下水的來源是通過大氣降水的滲入補給，而黃土層的易溶鹽含量在不同位置是不均勻的。結果與黃土層低的含鹽量相應，形成了淡的地下水；與黃土層高的含鹽量相應，則形成鹹苦的地下水。黃土含鹽量低的地段多是在淋濾作用強烈的位置。這就是坑窪、溝洫等負地形處徃徃存在淡水的原因。通過這一實踐，我們還認識到地下水在黃土層中垂直滲入的速度要比水平移動的速度要快，因此方能使化學性質不同的滲入水可在一定時間內保留在原地，造成人們打淡水井就像隔皮猜瓜一樣難。 這個“謎底”被寫入1975年由總工程師範錫鵬主編的《甘肅中部祖歷河流域水文地質普查報告》中，隨後我投稿發表在《水文地質工程地質》雜志上。 按：8月中旬我去蘭州時見了甘肅地礦報總編劉崇貴，退休前我就認識他，比較熟悉。我說給你寫點東西要不要？他說歡迎！歡迎！從蘭回來我就寫了《地質生涯過，實踐經驗存》這一系列文字。
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| ( 創作｜散文 ) |
