98-非洲人为何很少打井?

非洲人为何很少打井?

本质上是因为气候、地质和地形等原因,导致非洲的地下水分布不均且埋藏深。因此在非洲找到水很难,打出水并完成后续的管理更难,需要很高的技术和很多的资金。而这是当下的非洲所没有的。

在非洲的旱季,河流、池塘、湖泊水位急剧下降甚至完全干涸,只剩下少数的水源点。农村和偏远地区的妇女和儿童,需要头顶水桶来回步行半小时,去这些水源点取水。这里不仅水少,还非常不干净。水颜色黄乎乎的,十分浑浊。而且这里也是野生动物的水源。这里的水含有大量的细菌、病毒和寄生虫,是霍乱、伤寒、痢疾等多种水媒疾病的温床。

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那么非洲人为何不打井呢?井水不仅干净,而且水位还稳定。

这是因为在非洲打井,比其他地方都要困难。非洲的地下水其实不少,但分布非常不均衡。

2012年英国伦敦大学绘制了首份详细的非洲地下水资源量地图,发现非洲有非常丰富的地下水。

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非洲地下水分布,蓝色为地下水丰富的地区

研究结果表明,非洲地下水的总储量估计约为 660万立方千米。这个水量是非洲地表湖泊和河流年更新水量的100倍以上,也是非洲年降水量的20倍。

  但是非洲的地下水分布和人口分布却是错配的。它超过一半的储量分布于北非撒哈拉沙漠的大型沉积盆地。但非洲北部的人口相对稀少。

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非洲主要人口分布在撒哈拉沙漠以南地区

而人口密集的撒哈拉以南非洲,地下水分布零散,不像北非那样有巨大的、连续的蓄水层。而头顶水桶去远处取水的事情正发生在这些南部非洲国家。

而我国在非洲援建的水井,都是位于撒哈拉以南非洲。例如津巴布韦、南苏丹、埃塞俄比亚、肯尼亚、乌干达等国。

那么为何南部非洲的地下水较少呢?

  这主要有以下三方面的原因。

第一,地质原因造成存不住水,导致地下水储量少。

  这个地质原因就是克拉通。我们可以把它理解成一块不透水的大石板。

克拉通是指古老的、稳定的大陆块体。它是一个大陆板块中最古老、最坚硬、最稳定的核心骨架。

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克拉通示意图

古老是因为它于前寒武纪也就是距今5.4亿年以前形成。而非洲的克拉通很多有20亿年以上的历史。

坚硬是因为克拉通的核心是坚硬的、低孔隙度的结晶岩如花岗岩、片麻岩。

稳定是因为它内部的构造活动如地震、火山等非常稀少。

而克拉通出现的地区,一般地下水储量都很少。

由于其核心是低孔隙度的结晶岩如花岗岩,所以雨水等地表水难以快速地向下渗透。因为岩石内部的孔隙少,地下水只储存在其表层有限且不规则的风化壳和裂隙中,所以很难形成大的含水层。

  而非洲大陆是全球克拉通分布最广、最典型的大陆。

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全球主要克拉通的空间分布

它一半的面积地质构造为克拉通。这就导致非洲要想形成大面积的地下含水层先天不足。

  在克拉通出现的地区,要想有储量丰富的地下含水层。那必须有地质活动来破坏克拉通。例如,我国华北地区也有克拉通分布。大约从2亿年前的中生代开始,由于太平洋板块向欧亚板块的俯冲,原本稳定的华北克拉通被撕裂。

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世界板块分布

部分区域下沉,形成了众多断陷盆地。这就让我国的华北地区地下水储量较为丰富。

但非洲的克拉通是地球上的克拉通保存最完好、受后期地质活动破坏最少的。

要想破坏克拉通,必须位于板块边界处,然后由于板块碰撞,就会出现造山运动、大地震、火山喷发等会破坏克拉通的地质活动。

但非洲大陆位于非洲板块内陆,所以没有出现这些能破坏非洲克拉通的地质活动。

第二,高原为主的地形导致地下水储量少。

一般冲积平原和大型盆地通常地下水丰富。

冲积平原和盆地由河流携带的沙、砾石、淤泥等松散沉积物长期堆积而成。这些沉积物孔隙度高、渗透性好,利于地表水下渗。

而且,它们都是相对低洼的地区,周围的降雨和河流会汇集到这里。

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例如我国的华北平原、印度的恒河平原,都是冲积平原,所以地下水很丰富。

而高原地区的地下水资源往往相对贫乏且开采困难。

它地下是花岗岩等孔隙度很低的结晶岩,因此地表水难以下渗、储存。而且由于高原地势较高,所以地表水、地下水都往地形低洼的地方流走了。

而非洲被称为高原大陆,是世界上高原分布最广泛、最典型的大洲。这就造成它位于东部、南部的高原地区地下水很少。

而非洲的高原地区缺乏大型天然洼地来拦截和储存雨季的降水。这造成雨水还来不及下渗,就汇入季节性河流,最终流入了大海。

此外,我国的黄土高原,虽然黄土很利于地表水下渗,但地下水流到了低洼处,所以这里仍然缺水。

而非洲地下水丰富的地区与当地是盆地有关系。

北非撒哈拉沙漠不少地质结构为不利于形成大量地下水的克拉通,但地下却有储量惊人的地下水。这是因为它沙漠下面有一个规模巨大的沉积盆地,里面充满了多孔的砂岩、石灰岩和砾石层。这些岩石内部有无数孔隙,可以储存巨量的水。

其中最著名的是努比亚砂岩含水层,它位于埃及、利比亚、乍得和苏丹地下,总面积超过200万平方公里,是世界上已知最大的化石地下水储备。

而且在含水层上方,覆盖着一层致密、不透水的岩层如页岩或粘土。它保护了北非的地下水不至于被蒸发和污染。

此外,撒哈拉沙漠以南地下水丰富的地区,例如刚果、安哥拉等国家,正好位于刚果盆地、卡拉哈迪盆地周边。因此这里的地下水也很丰富。

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第三,热带气候造成地下水难以补给。

非洲的气候以热带气候为主。其中面积最大的热带草原气候地区,正是发生头顶水桶去远处取水的地区。

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这里的降雨主要集中在雨季。降水往往以短时、高强度的暴雨形式出现。这导致雨水下渗补给地下水的效率非常低。

大量的雨水还来不及渗入地下,就迅速汇集成地表径流,流入河流并快速流走,最终注入海洋。暴雨过后,毒辣的烈日炙烤大地。地表大量的水被蒸发掉了。

那么这些对在非洲打井造成了哪些困难呢?第一,找水困难。

前面提到,非洲撒哈拉沙漠以南尤其是海拔较高的地区地下水很少。而且,在这里打井需要找准位置,否则极易打成干井或出水量不足的井。

在冲积平原或盆地打井,这里地下水很丰富,所以这里打井比较容易。

但非洲的地下水很多储存在花岗岩、片麻岩等结晶岩的缝隙中。打井的时候,需要非常精准地打在地下含水的岩石的裂缝上,才能打到水。否则就会导致打井失败。

第二,需要打很深的井才能出水。

  前面提到,地下水也是向低洼的地方流动的。因此,在地形相对低洼的冲积平原和盆地,这里的地下水水位就较高。所以井不用打很深,就能见到水。

非洲在尼罗河等大河的沿岸地区,地下水水位较浅,一般不到50米就能出水。但非洲多数地区,打井都需要打很深才能出水。

  因为非洲很多地方是高原,所以地下水埋藏很深。这里至少需要打50米以上才能出水。像埃塞俄比亚这样的高原地区和热带草原地区,甚至需要打到150米以上才能出水。

  此外就是位于撒哈拉沙漠地下的地下水,这里的地下水很丰富。但它属于深层地下水,因此打井需要打很深。例如利比亚大人工河项目,开采的是当地的努比亚砂岩含水层的深层地下水。这里的水井深度绝大多数集中在400米到800米之间。

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利比亚大人工河引水路线

第三,需要有技术团队、专业机械、大量的资金,才能打井成功。

在冲积平原这样地下水丰富的地区,可以用人力打井。因此打井成本不高。

但在非洲这样打井是不可能的。

在这里打井要先请地质团队用专业设备寻找最佳井位,以确保能准确命中富含水的砂岩层位。如果打偏了,即使深度足够,也可能是一口出水量很小的枯井。

然后就是用专业的钻机。

在非洲的高原地区打井,需要穿透坚硬的花岗岩等结晶岩。在这里人工挖井几乎不可能。因为用镐头挖花岗岩挖几米还行,要打到几百米深,根本不可能办到。

  因此,我国援助非洲的打井队伍常常需要携带重型钻机和经验丰富的地质工程师,并采用先进的物探技术来定位井位。

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多哥奥卡纳瑞村井水喷涌而出,江西中煤援建

而在北非撒哈拉沙漠打井也不容易,在这里打井甚至需要动用大型石油钻井级别的钻机。

那么在非洲打一口井需要多少钱?

在非洲,用车载钻机,为一个几百人的小村庄打一口能出稳定、清洁的水,并配备太阳能水泵的井。整体费用估算通常在 3万到5万美元,约合人民币20万到35万元。

而非洲许多农村家庭年收入一般只有几百美元。他们整个村子的人也负担不起这个打井费用。

而且打井之后,后期的维护也很重要。

例如在马拉维。过去几十年,众多国际组织和非政府组织在这里投入大量资金,在农村地区打了成千上万口井。

但现在该国农村地区有超过40% 的水井已荒废掉了。

因为打井完毕后,国外的援助人员就撤离了。而水井中需要使用的泵头、密封圈等一旦损坏,因为当地无法自产,就可能导致整口井报废。

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所以,在非洲打井是一件很需要技术、资金的事情。非洲想靠自己能完成打井,并完成后续的管理,非常困难。

因此,在当下的非洲打井,他们仍然需要国外的技术支持。

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