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“吃水不忘挖井人”—向科研地質工作者楊佃俊先生致敬
楊佃俊,男,漢族,1939年7月生,中共黨員,應用研究員,1963年畢業于北京地質學院水文地質及工程地質專業。原任山東濰坊市水資辦主任兼水利局副局長,現任濰坊市老科學技術工作者協會副理事長,湖南普奇研究院高級顧問。
打井測水,為民造福
(寫于2021年元旦)
本人從事地下水勘測研究近六十余載,深知我國水資源不足,時空分布不均,嚴重制約了國民經濟的發展,尤其是廣大的山丘基巖地區缺水更為嚴重,不少地區不僅搞種植業無水,發展養殖業無水,就連生活用水都難以解決。水是生命之源,也是致富之源,缺水必然貧困,貧困多因缺水,貧困和缺水成了一對雙胞胎,許多扶貧村對扶貧單位的第一要求就是幫助解決用水。為了解決水的問題,各地都打了不少井,然而盲目打井成功者甚少。打井是一種高風險投資,一旦打不出水來,少則幾千,多則幾萬就打了水漂,有的甚至花了十幾萬打了幾眼井都沒有水,成了打井致貧戶,于是很多地方的村民都不敢打井,一遇到干旱,有的地方就沿著河溝地邊用挖掘機挖大坑挖水塘,抽取點少量的表層水。很多農村在溝底挖的水塘比肩繼踵,成了葡萄串。
井是一項自古就有的最小的水利工程,然而又是一項牽涉多學科的特殊的水利工程,其特點,一是使用的普遍性,幾乎沒有任何單位或個人與井沒有關系。二是地質條件的復雜性,這個井有水,再出去幾米打干眼的情況并不罕見。盲目打井,在富水區也會打出水量不好的井,在貧水區則不知要打多少干眼才能碰巧打出一個有水的井??棵つ看蚓速M了大量的寶貴資財。為了研究找水技術,本人從1963年開始就對地質找水和人工電場法找水進行了長達十年的專門研究,無數次地用人拉的滑車下到三四十米深的大口井中尋找地下水的賦存規律。由我主編的《電測找水》一書在1974年就以山東省水利科學研究所的署名由山東人民出版社出版發行,為此本人還獲得了國家科委、國家農委的優秀推廣獎。以后在四十多年的實際工作中越干越感覺只用這些方法在大多數情況下并不盡人意,我們邊干邊研究改進,提出了雙聯電測法和平移鑒定法,并獲得了國家發明專利,使成井率提高了一大步,但這種方法受勘探深度和方法原理所限,超過100米精度就不夠了。
我國對天然電場法找水儀器的研究起于八十年代,從三頻測量到多頻測量,從長線測深、單點多頻測深到多點多頻測深(也叫兩極剖面),從電腦制圖到儀器自動成圖,一步步走到今天,我們認為湖南普奇研究院開發的多種系列物探找水儀的問世是向前跨越了一大步,其優點比過去任何一種找水方法都突出,譜寫了物探找水的新篇章。目前來看還沒有哪種物探方法可以替代天電法進行基巖地區的找水工作。
根據我們長期使用湖南普奇研究院物探找水的親身體驗,該儀器除了天電法測水儀普遍具有的攜帶方便、操作簡單等優點外,還具有以下突出的優點:
一是測量精度高。電位差測量精度可達到0.001毫伏。我們多次用兩部儀器同時間采樣測量,避免了天電信號的瞬時變化,測出的圖件完全一樣,驗證了儀器的測量精度是很高的。
二是勘探深度吻合度好。湖南普奇研究院在對計算電磁波趨膚深度的麥克斯韋方程進行了研究的基礎上,經過大量試驗,提出了勘探深度的計算方法,再經過不同地質條件的深度校正,繪制出了以勘探深度為縱坐標,以測點為橫坐標的兩極剖面圖(或叫多頻剖面圖),經我們與大量的打井資料對比驗證,大多都是吻合的。
三是在實測數據的基礎上,使用有關軟件繪制出帶數值線的曲線圖和帶等值線的剖面圖,首創并成功地解決了一鍵自動成圖問題,無需使用電腦,可以在野外自動出圖,隨測隨看隨分析研究。
四是既有三頻多測點簡易測量功能,又有多頻多測點詳細測量功能,測點距離和測點數量可任意調整,可以繪制出不同勘探深度的天電剖面圖,對地下的電性特征和巖性變化做出分析判斷,進而分析出含水層狀況和適宜打井深度。
由于地質條件錯綜復雜,測出的圖必然千變萬化,就會出現測圖容易讀圖難的問題。面對短時間內出現的大量的儀器用戶,如何使他們盡快攻克讀圖關,湖南普奇地質勘探設備研究院做了大量的售后服務工作: 一是不定期辦班培訓;二是出版了多期“天電物探”內部期刊;三是在網上組建了多個經驗交流群;四是在全國聘用了幾位有經驗的水文物探工作者在網上進行指導。
本人有幸成為湖南普奇研究院的高級顧問,有機會每天都能看到儀器用戶在交流群里從全國各地發來的大量圖件和反饋的實打信息,為我總結讀圖經驗提供了寶貴的研究平臺。普奇研究院的用戶少部分人是專門從事物探測水的,大部分是自有打井設備,自測自打。他們當中除少數人是有地質專業知識的以外,大部分人對地質工作不熟悉,或是初次接觸物探儀器,需要從頭學起,經過上述培訓交流和自我刻苦鉆研,現在很多人已成為測水的行家里手,有的成了測水專業戶,有的既能為自己的鉆機打井測水,又能為別人找水測水,有的評價自己用天電儀測水的成功率達90%以上,有的說是“從未失過手”,他們在網上對普奇天電儀的滿意心情溢于言表,“從戰爭學習戰爭”的思想得到了充分地體現。
我在為用戶服務的過程中遵循的理念,一是要客觀公正,實事求是,對找水效果,有一說一,實話實說,好就說好,有什么問題就說什么問題,不能帶主觀傾向性,不能誤導他人;二是要踏踏實實、反反復復地總結經驗,研究規律,不放棄任何一個成功或失敗的案例,相信“普遍性寓于特殊性之中”,從個案找規律,把找出的規律再回到其他的案例進行驗證,通過“實踐,認識,再實踐,再認識”使經驗上升成為理論,力爭使總結出的規律經得起再實踐檢驗。三是要從群眾中來,到群眾中去。我寫的十幾篇經驗總結和一百三十多個天電圖的一圖一評就是根據用戶所關心的問題,從他們提供的大量第一手資料中提煉出來并陸續寫成的。圖評中的圖件都是他們在野外測完后用手機拍照的,有的光線不好,有的殘缺不全,有的做了涂抹,但都很寶貴,也無法再還原得更好看些,“清水出芙蓉,天然去雕飾”,這些原汁原味的圖片會讓人感到更真實,更有說服力(詳見普奇微信公眾號),在此特向他們表示感謝。