(Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Guizhou, Guiyang 550004)
Resumen: La cuenca subterránea del río Jumu es uno de los representantes típicos de los ríos subterráneos en zonas montañosas kársticas expuestas. zonas del sur de Guizhou. No sólo hay abundantes recursos de agua subterránea en el sistema de cuencas, sino que también existen problemas ecológicos y ambientales como la sequía kárstica, las inundaciones kársticas y la desertificación rocosa causada por el frágil entorno kárstico. Basado en los resultados del proyecto "Demostración de desarrollo de aguas subterráneas y mejora del entorno geológico en cuencas típicas de la provincia de Guizhou", este artículo explora y resume formas de mejorar el entorno ecológico de las cuencas con el desarrollo de aguas subterráneas como factor principal, y propone un desarrollo de ríos subterráneos. y plan de utilización, y proporciona orientación sobre el desarrollo de ríos subterráneos similares y la mejora del medio ambiente ecológico.
Palabras clave: cuenca fluvial subterránea; desarrollo de aguas subterráneas; gestión ambiental ecológica; investigación
El río subterráneo Jumu se desarrolla en la zona de la pendiente de la meseta que pasa desde la meseta de Guizhou a la llanura de Guangxi Linfeng. es un grupo de picos en el sur de Guizhou. Es uno de los afluentes de sistemas fluviales subterráneos grandes, medianos y pequeños en los valles kársticos de depresión. El área total de la cuenca es de 128,4 km2. En la cuenca, el karst está fuertemente desarrollado y los recursos hídricos superficiales son escasos. . Los problemas geológicos y ambientales, principalmente la desertificación rocosa, se han vuelto más prominentes y el entorno ecológico es frágil. Las ciudades de Tangbian y Kedu en el condado de Pingtang, ubicadas aguas abajo de la desembocadura del río subterráneo, se han convertido en áreas clave para el alivio de la pobreza en el país a pesar de su terreno relativamente plano y su población concentrada y sus tierras cultivadas. Entre ellos, la escasez de agua para ingeniería es una razón importante por la cual su nivel de desarrollo social y económico ha estado relativamente atrasado durante mucho tiempo. A día de hoy, alrededor de 667 metros cuadrados de tierra cultivada en la zona siguen siendo "Wang Tiantian", y más de 16.000 habitantes del campo y 10.000 cabezas de ganado mayor todavía carecen de agua. Por lo tanto, la investigación y el desarrollo de los ríos subterráneos de Jumu son de gran importancia para mejorar el entorno ecológico local y promover el desarrollo social y económico. También tiene una gran importancia rectora para el desarrollo de las aguas subterráneas en cuencas fluviales subterráneas similares.
1 Condiciones geológicas y características del desarrollo kárstico
Los estratos expuestos en la cuenca subterránea del río Jumu son la Formación Maokou del Pérmico Inferior (P1m) y la Formación Qixia (P1q), y el Carbonífero Superior. Formación Ma Ping (C3mp), Formación Huanglong Medio (C2hn), Formación Datang Inferior 1 y 2 (C1d1-2) y Péndulo. Entre ellas, el primer miembro de la Formación Datang y la Formación Wujiaping son rocas clásticas, y otras formaciones son rocas carbonatadas.
La posición estructural de la cuenca subterránea del río Jumu es una parte compuesta del suave anticlinal de Yashui y el sinclinal de Kedu, y las formaciones rocosas tienen un ángulo de inclinación suave. El desarrollo de fallas con tendencia NE y dos conjuntos de uniones en forma de "X" con tendencia NE y SE en el área controla el patrón de distribución de las tuberías fluviales subterráneas en el sistema. A lo largo de la dirección de extensión de la tubería del río subterráneo, las formas kársticas individuales, como tragaluces, pozos, cuevas, depresiones kársticas y sumideros están densamente distribuidas, con una profundidad kárstica obvia y características de superposición.
2 Características del sistema fluvial subterráneo
2.1 Estructura plana del sistema
La forma plana del sistema fluvial subterráneo del árbol gigante es dendrítica. Consiste en llegar a la laguna, anidar y hacia el oeste. Consta de tres afluentes (Figura 1).
Figura 1 Diagrama hidrogeológico de la cuenca del río subterráneo Jumu
1-Límite de la cuenca; 2-Desagüe y tubería del río subterráneo; 3-Tragaluz del río subterráneo 5-Eje vertical; Estanque; 6-dirección del flujo de agua subterránea; 7-código estratal y límite estratigráfico; 8-fallas de naturaleza desconocida y presuntas fallas; nueve anticlinales
(1) Ramas que llegan al estanque. La escorrentía fluye de noroeste a sureste. En los tramos superiores, las formaciones rocosas clásticas y las formaciones rocosas carbonatadas se distribuyen alternativamente, y los ríos subterráneos alternan entre corrientes subterráneas claras y oscuras en las áreas expuestas de formaciones rocosas carbonatadas en los tramos medio e inferior;
(2) Afluente del Wangwo. El río subterráneo pasa a través de las formaciones de carbonato Carbonífero Datang (C1d), Baizuo (C1b), Huanglong (C2hn) y Maping Group (C3mp). Todo el proceso es subterráneo y el nivel freático es profundo. A lo largo del conducto subterráneo del río, las depresiones kársticas superficiales están dispuestas en forma de cuentas, y las depresiones y sumideros en forma de embudo están densamente desarrollados.
(3) Afluente mixto del Oeste. La escorrentía fluye de norte a sur, con flujo abierto y corriente subterránea alternándose frecuentemente a lo largo del camino. El terreno en los tramos superiores de la cuenca es relativamente suave y el tipo de combinación de relieve es picos, grupos y valles. El nivel del agua subterránea en el valle es poco profundo y hay muchos puntos de toma de agua natural, como pozos, claraboyas de ríos subterráneos, desembocaduras de ríos subterráneos y entradas de corrientes subterráneas. Desde el tramo medio e inferior hasta el tramo de salida, todos los ríos subterráneos se convierten en corrientes subterráneas.
Los afluentes del sistema fluvial subterráneo Giant Wood convergen en la depresión de la subpresa inundada en el tramo inferior de la cuenca. Entre ellos, afluentes como Dadang y Wangwo se concentran y desembocan en la aldea de Jumu. En sentido estricto, se denominan ríos subterráneos de Jumu, con una superficie de drenaje de 83 km2. El río subterráneo Xihe desagua al pie de la cueva, con una superficie de drenaje de 45,4 km2, y la distancia entre las dos salidas es de 0,4 km.
2.2 Estructura espacial del sistema
A lo largo de cada canal afluente del sistema fluvial subterráneo Giant Wood, hay muchos tragaluces y pozos de ríos subterráneos desarrollados en la superficie, conectados por corredores y cuevas subterráneas. en desarrollo La escala varía desde varios metros hasta decenas de metros de alto y desde decenas de centímetros hasta más de diez metros de ancho. Sus formas espaciales son complejas y cambiantes, algunas son charcas profundas y las depresiones desbordantes en la intersección de afluentes forman una red (Figura 2).
Del 5 de junio a octubre de 2004, se llevó a cabo un experimento de rastreo de ríos subterráneos utilizando sal como trazador aguas abajo del sistema de ríos subterráneos de Jumu. La curva tiempo-duración de la concentración de masa de Cl detectada en el agua subterránea en la desembocadura del río subterráneo tiene múltiples picos y es lenta (Figura 3), lo que refleja las características de múltiples ramas y redes del sistema fluvial subterráneo. El largo tiempo de descomposición de la concentración de masa de Cl- refleja el suave gradiente hidráulico en la sección experimental del río subterráneo y la existencia de espacios de almacenamiento de agua similares a estanques en los tramos medio e inferior del río subterráneo. De esto se infiere que el espacio del canal del río subterráneo en los tramos medio e inferior del sistema fluvial subterráneo de madera gigante está compuesto por muchos corredores irregulares, estanques de solución y grietas de solución.
Figura 2 Diagrama esquemático de la red de tuberías subterráneas en la depresión de la presa desbordada.
1-Tubería principal de agua subterránea; 2-Ramal del río subterráneo 3-Límite hundimiento; entrada del río; 5-Salida del río subterráneo; 6-eje de agua; 7-sumidero
2.3 Características hidrodinámicas del agua subterránea en el sistema
A través del análisis de la sección longitudinal del medio y Tramo inferior del río subterráneo (Figura 4 y Figura 5):
(1) Afluente mixto del oeste. El nivel del agua en el valle mixto del oeste es de 845 m, la presa inundada es de 840 m y el nivel del agua de salida del río subterráneo es de 815 m, la distancia entre el valle mixto del oeste y el valle de la presa sumergida es de 2,1 km y la caída de la relación hidráulica es de 2,38; ‰. La longitud desde el valle sumergido de la presa hasta la desembocadura del río subterráneo es de 1,4 km y la relación hidráulica se reduce en un 17,9‰.
(2) Llegar al afluente del estanque. La elevación del terreno del valle de Lashan es de 850 metros y el nivel del agua en la zanja es de 845 metros. La distancia desde el tragaluz del río subterráneo KS309 hasta la desembocadura del río subterráneo es de 4,05 km. El tiempo máximo de detección del primer reactivo después de la dosificación es de 197,1 horas y el último pico ocurre 700,8 horas después de la dosificación. A partir de esto, la velocidad del río subterráneo se calcula en 138,70 ~ 488 m/d, con un valor promedio de 365438+.
El período de prueba es el "período de agua plana", y los resultados de la prueba muestran que el caudal de agua subterránea en los tramos medio e inferior del sistema fluvial subterráneo es lento, similar al "flujo laminar". Al mismo tiempo, también muestra que el espacio de la red fluvial subterránea fuertemente desarrollado tiene fuertes capacidades de almacenamiento y regulación de los recursos de aguas subterráneas.
2.4 Características dinámicas de las aguas subterráneas y los recursos hídricos en el sistema
La precipitación atmosférica es la principal fuente de suministro de agua subterránea en el sistema fluvial subterráneo de Jumu, y su curva de salida es irregular con los cambios en Precipitación con múltiples picos y formas en zigzag (Figura 6), con características meteorológicas típicas. Después de varios días de fuertes precipitaciones, el caudal de salida alcanza un máximo y luego comienza a disminuir en un corto período de tiempo. El caudal máximo de mayo a junio del año fue de 7,23m3/s, y el caudal mínimo en marzo del año siguiente fue de 192,87L/s. El caudal medio anual es de 831,88 l/s y la tasa de cambio anual es de 37,5 veces.
A mediados y finales de septiembre, el caudal de salida del río subterráneo Jumu entró en un período de disminución, que duró unos 200 días hasta que llegó la temporada de lluvias a finales de abril del año siguiente. Con base en los datos de la secuencia de monitoreo dinámico a largo plazo, se estableció una ecuación de atenuación del flujo del río subterráneo;
Figura 3 Curva de cambio de concentración de masa de Clˉ en la prueba integral del río subterráneo Jumu.
Figura 4 Esquema del corte longitudinal desde el lucernario hasta la salida de la S73 Xixi Underground River.
Figura 5 Diagrama esquemático de la sección longitudinal desde Skylight K309 hasta la salida del río subterráneo Jumu.
Figura 6 Curva dinámica del caudal de salida del río subterráneo
1 - curva del proceso de flujo; 2-curva del proceso de sedimentación
Qt = q0e 1-0.00914t(1) )
Usando la fórmula (1) para integrar el flujo de agua subterránea durante el proceso de consumo de todo el sistema fluvial subterráneo, se puede obtener la cantidad de recursos de regulación de aguas subterráneas en el sistema fluvial subterráneo.
Desarrollo y utilización de recursos de aguas subterráneas kársticas en el suroeste de China
QSe necesita un caudal de 478,19 L/s al comienzo del período de decadencia el 30 de septiembre y finaliza Qt+1. al final del periodo de decaimiento el 20 de abril Cuando el caudal es 214,52L/s, se calcula α = 0,00914, y finalmente se obtiene V = 37,940 m3/a.
2.5 Características del entorno ecológico
En toda la región, los accidentes geográficos sobre la desembocadura del río subterráneo son todos depresiones de picos, la población río arriba y las tierras cultivadas están escasamente dispersas en algunas pequeñas. depresiones kársticas y no hay cuerpos de agua superficiales, el nivel del agua subterránea es profundo; los valles kársticos y las depresiones en los tramos medio e inferior son de gran escala, las tierras cultivadas y la población están densamente distribuidas, los ríos subterráneos en su mayoría alternan entre luz y oscuridad. y el nivel del agua subterránea es poco profundo pero cambia dinámicamente. El terreno debajo de la desembocadura del río subterráneo es suave, con tierras cultivadas contiguas, densas aldeas y áreas densamente pobladas, y una colección de pueblos, comercio y áreas productoras de granos. El lecho superficial del río tiene una elevación baja, lo que lo hace difícil. utilizar.
La sequía kárstica, las inundaciones kársticas y la desertificación rocosa son los problemas ecológicos y medioambientales más importantes de la cuenca.
(1) Sequía kárstica. Es omnipresente en toda la cuenca. Debido a la fuerte karstificación y las graves filtraciones superficiales, hay escasez de agua para riego de tierras agrícolas y de agua potable para humanos y animales, especialmente en la zona del valle Kedu-Tangbian, debajo de la desembocadura del río subterráneo. Unos 667hm2 de tierra cultivada carecen de agua para riego, y más de 16.000 personas y 10.000 cabezas de ganado mayor carecen de agua potable (Foto 1).
Figura 1 Presa seca aguas abajo de una enorme salida nuclear subterránea
(2) Inundación kárstica. Las principales causas del desastre son el lento gradiente hidráulico de las aguas subterráneas, la gran cantidad de recarga en la parte superior del sistema durante la temporada de lluvias, el aumento del nivel freático en la parte inferior hasta el tramo de salida y retorno de agua, y la insuficiente capacidad de descarga de tuberías fluviales subterráneas, lo que provoca inundaciones en valles y depresiones kársticas. Ejemplos típicos son los valles inundados de Bawa y Xihun en los tramos medio y bajo de la cuenca. El continuo desastre de inundaciones ha obligado a abandonar alrededor de 67 hm2~2 de tierra cultivada en el inundado Bawa (Foto 2). Según los datos de monitoreo dinámico del caudal de salida del río subterráneo Jumu, la capacidad máxima de descarga de inundaciones del río subterráneo en la sección de salida del río subterráneo es de 7,23 m3/s cuando el agua aguas arriba excede este valor, depresiones y valles. como las presas de desbordamiento quedarán sumergidas.
Foto 2 Presa inundada
(3) Desertificación rocosa. Se encuentra disperso esporádicamente dentro del sistema, pero la desertificación rocosa es más severa en los tramos medio e inferior de la cuenca y en las grandes áreas de distribución de piedra caliza como Jiaogang debajo de la desembocadura del río subterráneo, y es principalmente severa.
3 Condiciones para el desarrollo y utilización del agua subterránea
Debido a la escasa población y las tierras cultivables en los tramos medio y superior del sistema, la demanda de agua es relativamente pequeña y el agua potable para humanos y Los animales y el agua de riego de las tierras de cultivo son principalmente suministros de agua distribuidos. Por tanto, podemos aprovechar al máximo las salidas de corrientes subterráneas, tramos de flujo abierto, claraboyas de ríos subterráneos, pozos y numerosos manantiales kársticos superficiales distribuidos a lo largo de la escorrentía del río subterráneo.
En los tramos medio e inferior del sistema y debajo de la desembocadura del río subterráneo, las tierras cultivadas y la población están relativamente concentradas y requieren grandes cantidades de agua. Los afluentes del sistema se concentran en la depresión desbordante, con abundante agua y gran capacidad de espacio subterráneo. El gradiente hidráulico subterráneo desde la depresión desbordante hasta la desembocadura es grande. Por lo tanto, la diferencia en el nivel del agua subterránea y la capacidad de almacenamiento del espacio subterráneo se pueden utilizar para almacenar agua y construir depósitos subterráneos. Al mismo tiempo, los recursos de agua subterránea se pueden desarrollar integralmente mediante medidas de ingeniería como la extracción y el bombeo de agua.
4. Plan general para el desarrollo y utilización del río subterráneo Jumu
4.1 La ideología rectora del desarrollo del río subterráneo
La ideología rectora del desarrollo del río subterráneo Jumu no es completamente equivalente al desarrollo tradicional de los “recursos hídricos”. La idea básica para su desarrollo y utilización es que el desarrollo de las aguas subterráneas debe estar estrechamente integrado con objetivos nacionales como la desertificación de rocas y el control de desastres por inundaciones, la consolidación territorial y el alivio y desarrollo de la pobreza. En términos de medidas de ingeniería, es necesario combinar proyectos de desarrollo de aguas subterráneas con proyectos de protección y gestión del medio ambiente ecológico de acuerdo con las condiciones locales, y explorar formas de mejorar el entorno ecológico de la cuenca mediante el desarrollo de ríos subterráneos.
4.2 Principios para formular planes de desarrollo de ríos subterráneos
Las áreas en los tramos medio e inferior del sistema y debajo de la desembocadura son áreas beneficiarias clave para el desarrollo y utilización de los ríos subterráneos de Jumu. . De acuerdo con las características del entorno geológico de la cuenca y las condiciones para el desarrollo y utilización de los ríos subterráneos, su desarrollo y utilización debe seguir los siguientes principios:
(1) El principio de viabilidad económica. Los proyectos de desarrollo de aguas subterráneas deben esforzarse por lograr bajas inversiones y bajos costos operativos. Se debe utilizar la desviación de agua por gravedad para el riego de tierras agrícolas en la medida de lo posible y se debe evitar la maquinaria eléctrica para elevar el agua.
(2) El principio de adaptación de las medidas a las condiciones locales. Hacer un uso pleno y racional del espacio kárstico superficial y subterráneo y aprovechar al máximo los preciosos recursos hídricos kársticos.
(3) El principio de utilización integral de medios de ingeniería como "levantar, tirar y almacenar".
(4) El principio de combinar el desarrollo de los recursos hídricos subterráneos con la mejora del entorno ecológico.
4.3 Plan general de diseño del proyecto
El plan general para el desarrollo del río subterráneo consta de dos partes: un proyecto de desarrollo y utilización de aguas subterráneas y un proyecto de gestión ambiental ecológica.
(1) Proyectos de aprovechamiento y aprovechamiento de aguas subterráneas.
Debido a la gran capacidad de almacenamiento de agua del espacio subterráneo de la cuenca, el gran caudal medio anual del río subterráneo pero la baja elevación de la desembocadura, la sequía kárstica aguas abajo de la desembocadura, las inundaciones kársticas aguas arriba y la pequeña diferencia de altura entre los presa seca y el valle de inundación, el proyecto de desarrollo de aguas subterráneas está diseñado para mejorar el drenaje del nivel del agua del río subterráneo y se complementa el almacenamiento de agua. El proyecto de almacenamiento de agua utiliza principalmente espacio subterráneo para construir una presa en la desembocadura del río subterráneo para almacenar agua y construir un embalse. La elevación de diseño de la cresta de la presa tiene plenamente en cuenta que sólo hay una diferencia de 30 m entre la elevación de la salida del río subterráneo (815 m) y la elevación de la depresión de la presa sumergida (845 m). Para evitar inundaciones causadas por el nivel del remanso en el área del embalse que es más alto que la depresión amortiguada por la presa, la elevación del almacenamiento de agua del depósito subterráneo se limita a 830 m. Cuando el nivel del agua del depósito subterráneo aumenta a una altitud de 830 metros, se puede utilizar para regar las tierras de cultivo debajo del estanque aguas abajo de la desembocadura del río subterráneo y por debajo de los 825 metros de altitud del valle de Kedu. Se construye una estación de bombeo hidráulico en la presa del depósito subterráneo para bombear agua para las personas y el ganado en las ciudades y pueblos río abajo. Con el fin de compensar la capacidad de almacenamiento insuficiente causada por la elevación limitada del almacenamiento de agua del depósito subterráneo. Se construye 1,2 km en el valle superficial aguas abajo de la desembocadura del río subterráneo. El agua de la desembocadura del río subterráneo se almacena para formar un depósito secundario de regulación y almacenamiento, y se instala una estación de bombeo hidráulico para formar un proyecto de desarrollo en cascada de agua subterránea. el embalse subterráneo.
(2) Proyecto de gestión del entorno ecológico. Construya un canal de drenaje de inundaciones en la depresión llena de la presa que conecte el tragaluz del río subterráneo aguas arriba y la entrada de corriente subterránea aguas abajo, y excave un túnel de drenaje de inundaciones a lo largo de la dirección de salida del río subterráneo, de modo que el agua subterránea salga a borbotones del tragaluz del río subterráneo aguas arriba y el agua superficial en la depresión puede fluir desde el río subterráneo Dadongjiao en la temporada de lluvias. Se descarga desde la salida y se introduce en canales de riego para irrigar los estanques aguas abajo y las tierras cultivadas a una altitud de 825 a 830 m en el valle de Kedu. La estructura del proyecto de drenaje de inundaciones se diseña en función de la elevación del terreno de la depresión de la presa inundada y la "acumulación" máxima de la depresión durante el período de inundación. La elevación del drenaje es de 840 ~ 835 m y la pendiente es de 5,6 ‰.
El plan del proyecto se puede implementar en fases según la fuerza y urgencia económica local. El proyecto de desarrollo y utilización de aguas subterráneas es la primera fase, y el proyecto de gestión y desarrollo del medio ambiente ecológico es la segunda fase.
4.4 Proyecto de desarrollo y utilización de aguas subterráneas (proyecto de primera fase)
El diseño del proyecto de la primera fase se muestra en la Figura 7, con una inversión total de aproximadamente 6,7288 millones de yuanes.
(1) Proyecto de almacenamiento de agua: ①Depósito subterráneo. Hay una presa de gravedad construida en la desembocadura del río subterráneo, con una altura de presa de 10 m, una longitud del eje de la presa de 25 m y una elevación superior de la presa de 830 m. La capacidad de almacenamiento del embalse subterráneo es de 63×104m3. ②Depósito superficial. La presa está ubicada a 1,2 km aguas abajo de la desembocadura del río subterráneo Jumu. La altura de la presa es de 3,5 m, el eje de la presa tiene 30 m de largo, la elevación de la cresta de la presa es de 814,0 m y la capacidad de almacenamiento diseñada es de 10,5 × 104 m3. En la parte superior de la presa se instala un puente de losa de hormigón armado, con un ancho de tablero de 2,8 m y una capacidad de carga de 5 t.
(2) Proyecto de trasvase de agua. En los lados izquierdo y derecho de la presa del embalse subterráneo, se construirán canales de desvío sur y norte respectivamente. El Canal Principal Sur tiene 4,3 km de largo y se fusiona con el Canal Principal Sur del Proyecto de Desvío de Agua de Tianshengqiao en 6+600. El Canal Beigan tiene 8 km de largo e incluye 4 tubos de sifón invertido con una longitud de 700 m, 5 acueductos con una longitud de 400 m, 2 túneles de desvío con una longitud de 440 m, una tubería principal de suministro de agua de 100 km y agua potable de φ150 mm.
Figura 7 Plano de la primera fase del Desarrollo del Río Subterráneo Jumu
(3) Proyecto de elevación de agua. La altitud de distribución de las aldeas en Kedu Town y Tangbian Town es de 830 ~ 850 m. La cabecera de la presa del depósito subterráneo está equipada con tres bombas hidráulicas con una elevación de 100 m y un caudal de 100 m3/h, un 100 QJ 65438. Bomba sumergible ×100 y una piscina de alto nivel de 1300 m3 para el consumo de pobladores y pobladores. En la boca del pozo del segundo depósito de superficie se encuentran bombas hidráulicas Tipo 1, Tipo 40-10 y Tipo 40-6.
4.5 Proyecto de Control y Desarrollo del Medio Ambiente Ecológico (Proyecto Fase II)
La sección transversal del canal de inundación es de 3m×3m y la longitud es de 1,2km; El túnel de descarga de inundaciones mide 2,5 mx 2,5 m y tiene una longitud de 1,2 km. La inversión total del proyecto es de aproximadamente 365.438 millones de yuanes.
5 Principales condiciones geológicas de ingeniería para el desarrollo de ríos subterráneos
5.1 Condiciones de ingeniería de embalses subterráneos
(1) Estabilidad del área de la presa. La intensidad sísmica regional es inferior al nivel VI y la corteza regional es estable. Según la exploración de los cimientos de la presa, no hay estructuras de fractura en el área de la presa, el estribo izquierdo de la presa es un área montañosa de lecho rocoso y el estribo derecho es montañoso. El lecho de roca es piedra caliza de capas gruesas de la Formación Pérmica Maokou. La resistencia a la compresión uniaxial saturada de la roca es de 55,740 ~ 86,007 MPa, que es una roca dura. Durante la exploración sólo se encontró una fractura por corrosión a una profundidad de más de 20 m en el pozo ZK8, que ya estaba completamente rellenado. El macizo rocoso de cimentación de la presa está en general completo y de buena calidad.
(2) Fuga en la zona de la presa. La capa superficial poco profunda del área del sitio de la presa está altamente karstificada.
Las formas individuales de karst son principalmente fisuras y poros disueltos. El macizo rocoso desarrolla principalmente fracturas verticales que se extienden hacia el noreste y sureste, con una densidad de 3 a 6 líneas/5 m, y tiene buena apertura y fuerte conectividad. Sin embargo, el grado de karst en las profundidades del subsuelo es bajo y sólo existen fisuras de disolución locales, por lo que el macizo rocoso es relativamente completo (Figura 8). La prueba de presión de agua muestra que la tasa de absorción de agua del macizo rocoso es de 0,004 ~ 0,07 L/min·m2, y la tasa de absorción de agua local es de 0,1617 ~ 0,1984 L/min·m2 (ver tabla). Por lo tanto, los cimientos y los estribos de la presa deben estar incrustados en piedra caliza fresca para evitar fugas en los cimientos y alrededor de la presa.
Figura 8 Vista transversal del sitio de la presa de salida del río submarino Jumu
Estadísticas de absorción de agua por unidad de perforaciones
(3) Fugas en el área del embalse . La elevación de la cuenca superficial entre la cuenca del río subterráneo Jumu y el río subterráneo adyacente es de 850 ~ 1165 m. Según la prueba del trazador del río subterráneo, la concentración masiva de Cl- en la desembocadura del río subterráneo Jumu es de 0,05538 mg/L. La muestra de agua del río subterráneo y el punto de monitoreo del río subterráneo Xihe en el lado este es de 0.02769 mg/L, lo que indica que los ríos en diferentes lugares son sistemas independientes y no tienen pequeños.
5.2 Ingeniería de las condiciones geológicas de los reservorios superficiales
No hay estructuras de fractura en el área del sitio de la presa. Los cimientos y el estribo de la presa son de gruesas capas de piedra caliza de la Formación Pérmica Maokou, que es. una roca dura. El macizo rocoso de cimentación de la presa está en general completo, con excelente calidad y buena estabilidad. Las grietas en el macizo rocoso no están desarrolladas y en su mayoría están cerradas. Sólo existen grietas de disolución locales. El macizo rocoso está relativamente completo y el rendimiento anti-filtración es generalmente bueno.
El área del embalse superficial es el valle de Jumu, que es el nivel base de drenaje más bajo para el agua subterránea local. Dado que la altura de almacenamiento de agua del embalse es de sólo 4 m, la posibilidad de fugas en los valles adyacentes en el área del embalse es pequeña.
5.3 Condiciones de ingeniería del túnel
Incluyendo ingeniería de canales y túneles de aliviadero. Los estratos en el área del túnel son todos piedra caliza de la Formación Pérmica Maokou, sin capas intermedias débiles, buena integridad del macizo rocoso, alta resistencia mecánica, roca circundante estable y buenas propiedades de ingeniería. El túnel de desvío del sistema de canales está más alto que el nivel del agua subterránea, por lo que la posibilidad de irrupción de agua es pequeña. El agua en el aliviadero de la presa es más baja que el nivel del agua subterránea durante la estación húmeda y de 15 a 20 m más alta que el nivel del agua subterránea durante los períodos normal y seco. Por lo tanto, debemos optar por construir durante las estaciones normales y secas.
6 Ventajas del Proyecto
A finales de 2005 se había completado la primera fase del proyecto (Fotos 3 y 4).
Figura 3 Proyecto de embalse secundario terrestre
6.1 Análisis de beneficios sociales
(1) Resolver el problema de más de 16.000 personas y 10.000 personas en la ciudad de Tangbian y Kedu Ciudad, condado de Pingtang El problema del agua potable para el ganado grande restante ha puesto fin a la larga historia de escasez de agua y agua sucia de la población local, y ha logrado los objetivos nacionales de seguridad del agua potable.
(2) Resolver el problema del agua de riego de tierras agrícolas de 800 hm2 en la cuenca del río y en las zonas de sequía y escasez de agua aguas abajo.
(3) Eliminar los desastres por inundaciones kársticas en depresiones de presas desbordadas y valles mixtos occidentales. A través de la consolidación territorial, se pueden recuperar alrededor de 67 hm2 de tierras de depresión represadas, aprovechando al máximo los valiosos recursos de la tierra en las zonas kársticas.
(4) La combinación del desarrollo de los recursos terrestres con el alivio de la pobreza y el control de la desertificación rocosa puede resolver el problema del reasentamiento ecológico de más de 1.500 personas en la cuenca del río y en las zonas rocosas de desertificación aguas abajo (la densidad de población promedio actual es de 78 personas). /km2), para crear condiciones básicas para la supervivencia de los inmigrantes y el alivio de la pobreza.
Foto 4 Proyecto de desarrollo del embalse del río subterráneo
(5) En el área rocosa de desertificación de 19,28 km2 después del reasentamiento, se pueden implementar cierres reales de montañas, forestación y devolución de tierras agrícolas a bosques para lograr Desertificación de la piedra. Restauración del entorno ecológico desertificado.
6.2 Análisis de beneficios económicos
Según la información proporcionada por la Oficina de Conservación del Agua y la Oficina de Agricultura del condado de Pingtang, después de que la tierra cultivada de 800 hm2 en las ciudades de Kedu y Tangbian debajo de la desembocadura del río subterráneo se Si se garantiza agua de riego, los ingresos por cereales aumentarán en 1,5239 millones de kg/a (calculados en base a un aumento de ingresos de 2250 kg por hectárea por año). Alrededor de 67 hm2 de tierra de depresión represada pueden producir 2,7 millones de kg/a de grano después de ser devueltos a tierras de cultivo, y la producción total de la región aumentó en 4,2239 millones de kg/a. Calculado sobre la base del precio del mercado local de cereales de 2,40 yuanes/jin, los ingresos económicos procedentes únicamente de la producción agrícola son de 10.137.400 yuanes al año, lo que no incluye otros beneficios aportados por el ajuste de la estructura industrial impulsado por el desarrollo de los ríos subterráneos.
Por lo tanto, el Proyecto de Desarrollo del Río Subterráneo Jumu tiene beneficios integrales obvios y es de gran importancia para el desarrollo social y económico local, la mejora del medio ambiente ecológico y la promoción de la población local para deshacerse de la pobreza y enriquecerse.
Al mismo tiempo, también puede explorar una forma eficaz de mejorar el entorno ecológico en zonas montañosas kársticas con grave erosión del suelo.
7 Conclusión
La cuenca subterránea es rica en recursos hídricos subterráneos. Si bien el desarrollo de ríos subterráneos promueve el desarrollo social y económico, también tiene impactos negativos en el medio ambiente. En el pasado, algunos proyectos de desarrollo de ríos subterráneos ignoraron la protección del entorno kárstico, lo que resultó en una pobre eficiencia o incluso en el fracaso del proyecto. Por lo tanto, el desarrollo y utilización de las aguas subterráneas debe considerar las características hidrogeológicas y del entorno ecológico de todo el sistema de cuencas subterráneas en su conjunto, combinar el desarrollo y utilización de las aguas subterráneas con la protección y gobernanza del entorno ecológico de la cuenca y sus áreas adyacentes, y Utilizar racionalmente los recursos y el medio ambiente puede lograr el doble de resultado con la mitad de esfuerzo.
Hay más de 1.130 ríos subterráneos en las zonas montañosas kársticas de la provincia de Guizhou. El río subterráneo Jumu es solo uno de estos ríos subterráneos. Su ideología rectora de desarrollo y utilización y su plan de ingeniería pueden servir como ejemplo. desarrollo similar de un río subterráneo.
Referencia
Gao Daode, Zhang Shicong, et al. Investigación kárstica en el sur de Guizhou. Guiyang: Editorial del Pueblo de Guizhou.
Instituto de Estudios de Ingeniería Geológica de Guizhou. 1989. Informe de investigación sobre manantiales kársticos y ríos subterráneos en la provincia de Guizhou, República Popular China.
Instituto Tecnológico de Guizhou 1986. Evaluación, desarrollo y utilización de recursos hídricos kársticos en el sur de Dushan, Guizhou.
Servicio Geológico de China. 2004. Informe del estudio de viabilidad sobre el proyecto de desarrollo de aguas subterráneas kársticas del río subterráneo Jumu en el condado de Pingtang, provincia de Guizhou
Wang. 2005. Investigación sobre el modelo geocientífico de control de la desertificación rocosa [J] Guizhou Geology, 22 (2): 77 ~ 80
.