(1) Necesidad de construcción de embalses subterráneos
Aunque la provincia de Shandong tiene relativamente pocos recursos de agua dulce, mejorando adecuadamente el desarrollo y la utilización de la eficiencia de los recursos hídricos, de modo que los recursos hídricos limitados puedan ejercer los mejores beneficios económicos y el problema del suministro de agua pueda resolverse confiando en sí mismo. La solución de la contradicción entre oferta y demanda parte principalmente de tres aspectos: mejorar gradualmente la tasa de desarrollo y utilización de los recursos hídricos y aumentar el suministro de agua y reducir la demanda de agua; Desarrollar embalses subterráneos para aumentar el suministro de agua.
Las precipitaciones en la península de Jiaodong y la bahía de Laizhou se producen principalmente en forma de fuertes lluvias, 2/3 de las precipitaciones se concentran en la temporada de inundaciones en febrero y 2/3 de las precipitaciones en este período. concentrado en varias lluvias intensas en un plazo de 20 días. Los ríos de esta zona desembocan solos en el mar, con terrenos escarpados y corrientes cortas y rápidas. Después de la lluvia, el agua del río aumenta y cae en picado, lo que dificulta interceptarla y utilizarla. En la actualidad, la tasa media de utilización del almacenamiento es sólo del 40%. En promedio, sólo unos 4.900 millones de m3 de escorrentía fluvial de la península de Jiaodong se vierten al mar cada año. En consecuencia, la región ha dependido durante mucho tiempo de la sobreexplotación de las aguas subterráneas para mantener el crecimiento anual del consumo de agua industrial, agrícola y doméstica urbana y rural en la región, y la sobreexplotación es grave en algunas áreas.
Para áreas con escasez de agua como la península de Jiaodong, la principal forma de mejorar la disponibilidad de recursos hídricos es aprovechar plenamente el potencial de los recursos hídricos locales y aumentar la tasa de utilización de la escorrentía superficial. Sin embargo, depender únicamente de instalaciones de almacenamiento de agua superficial está lejos de ser suficiente, porque actualmente hay muy pocos lugares en la zona adecuados para construir depósitos de agua superficial, y con la continua intensificación de las actividades humanas tecnológicas y económicas y el aumento de la densidad de población, la La construcción de depósitos de agua superficial provocará inundaciones de tierras, el costo de reubicar a los residentes y el desmantelamiento de las instalaciones superficiales será cada vez mayor. Al mismo tiempo, la pérdida por evaporación de la superficie del agua causada por el almacenamiento de agua superficial es muy grande. Según los datos de monitoreo del embalse de Taihe en la ciudad de Zibo, debido a una buena protección contra filtraciones durante el período de construcción, no hay fugas debajo de la presa. Cuando el flujo de agua aguas abajo es de 40.000 m3/d, el nivel de agua del embalse es estable, lo que indica que la evaporación diaria del embalse es igual al volumen de agua entrante, es decir, la evaporación diaria del embalse es de 40.000 m3/d, lo que equivale a la explotación de una fuente de agua de tamaño mediano. La construcción de embalses subterráneos y el uso de la capacidad de almacenamiento subterráneo para regular y almacenar conjuntamente los recursos hídricos es un medio importante para mejorar la tasa de retención de la escorrentía superficial.
(2) Análisis de las condiciones de construcción del embalse subterráneo.
Las llanuras costeras y las llanuras de los valles entre montañas de las zonas montañosas de la península de Jiaodong son densas en el Cuaternario, con densos acuíferos y grandes espacios de almacenamiento. Además, la intensidad de la explotación de aguas subterráneas en estas zonas también es alta, lo que provoca desastres por intrusión de agua de mar y limita en gran medida la capacidad de suministro de agua de las fuentes de agua establecidas. La construcción de embalses subterráneos no sólo puede prevenir el desarrollo de la intrusión de agua de mar, sino también mejorar la capacidad de suministro de agua de las áreas de fuentes de agua. Por lo tanto, las llanuras costeras y las llanuras de los valles tienen las condiciones hidrogeológicas para la construcción de embalses subterráneos y tienen fuertes demandas de recursos hídricos y del medio ambiente.
Basado en el análisis de las condiciones ambientales geológicas en las zonas montañosas de Jiaodong, este estudio seleccionó 18 sitios de embalses subterráneos, 5 de los cuales han sido construidos y utilizados, y 4 han sido incluidos en el plan (Tabla 7-2). La capacidad total de almacenamiento de estos 18 embalses subterráneos es de 1,11 mil millones de m3, y la suma de las capacidades máximas de almacenamiento regulado es de 593 millones de m3. La capacidad máxima de almacenamiento regulado representa el 53% de la capacidad total de almacenamiento. Antes de la finalización del embalse, el volumen total explotable de agua subterránea en el área del embalse era de 327 millones de m3/a, y después de su finalización alcanzó los 502 millones de m3/a. El volumen explotable aumentó en un 54% y los beneficios de los recursos hídricos fueron considerables. obvio. Además, 13 de los 18 embalses subterráneos presentan problemas de intrusión de agua de mar en distintos grados. La construcción de embalses subterráneos en estas áreas puede frenar eficazmente los desastres por intrusión de agua de mar y lograr importantes beneficios ambientales.
Tabla 7-2 Condiciones básicas de los depósitos subterráneos en la península de Jiaodong
Continuación
(3) Condiciones básicas para la selección de la ubicación de los depósitos subterráneos
Según el análisis de las condiciones ambientales geológicas de la península de Jiaodong, el depósito subterráneo en esta área debe ubicarse en la llanura aluvial del piedemonte y la llanura del valle costero. Se deben considerar principalmente las siguientes cinco condiciones básicas al determinar el sitio del depósito:
1) Condiciones ideales de almacenamiento en superficie. El área del depósito subterráneo debe tener primero un sitio temporal de almacenamiento de agua superficial con terreno suave para proporcionar suficiente espacio y tiempo para la infiltración y recarga del agua superficial. Por lo tanto, los lechos de los ríos principales y las llanuras aluviales de ambos lados son lugares de almacenamiento ideales, y el agua superficial puede almacenarse mediante la construcción de compuertas en los lechos de los ríos.
Los tres embalses subterráneos que se han construido en el área de trabajo están ubicados en el tramo medio y bajo de la llanura del río. La pendiente del terreno es inferior al 2‰. El lecho natural del río es relativamente ancho. El ancho del lecho del río y la llanura aluvial es generalmente de 250 a 800 m. Tiene la capacidad de construir presas. La gran distancia del remanso y la gran capacidad de almacenamiento lo hacen adecuado para la construcción de presas.
Actualmente, existen 15 presas fluviales en los tres embalses subterráneos existentes, con una capacidad total de almacenamiento de 12,2 millones de m3.
2) Buenas condiciones de almacenamiento de agua subterránea. El acuífero en el área del embalse tiene un gran espacio de almacenamiento de agua, una fuerte permeabilidad y una pequeña profundidad de enterramiento; la zona vadosa tiene partículas litológicas gruesas y ninguna capa débilmente permeable distribuida en un área grande, lo que favorece la infiltración de precipitación y la recarga de infiltración de agua superficial; el acuífero existe Es suave, las condiciones límite son relativamente cerradas y la permeabilidad del estrato del sótano es débil.
Tomando como ejemplo la selección del sitio para el embalse subterráneo propuesto de Yanghe en la ciudad de Jiaozhou, el agua subterránea en la llanura del valle al este de la aldea de Lengjia en el tramo inferior del río Yanghe es agua confinada de poros cuaternarios, con 8 a 10 m por encima de la capa principal de arena acuífera Cubierta por espesa arcilla arenosa y limo marino, es una capa relativamente impermeable, que no favorece la infiltración y precipitación de agua superficial, y las condiciones de almacenamiento de agua subterránea son malas. . Por lo tanto, se abandonó la ubicación del embalse y se eligió la zona rica en agua en el tramo medio del río y al oeste de la aldea de Lengjia. La zona vadosa de esta zona presenta partículas litológicas gruesas, ningún acuífero relativo y buenas condiciones de almacenamiento.
3) Superiores condiciones de suministro de agua. Se requiere controlar el área de la cuenca del área del embalse subterráneo para garantizar una escorrentía superficial suficiente durante la temporada de inundaciones, o estar cerca de la línea de desvío de agua a través de la cuenca para garantizar suficientes fuentes de agua suplementarias durante la temporada seca, especialmente en años consecutivos de sequía. Además de los requisitos de cantidad, las fuentes de agua de recarga también deben cumplir con los requisitos de calidad del agua, porque el agua de recarga tendrá un impacto importante en la calidad del agua del acuífero. Una vez que el agua subterránea está contaminada, es muy difícil de controlar.
Tomemos como ejemplo el área de Aoshanwei-Wenquan en la ciudad de Jimo. La llanura del valle costero en esta área es adecuada para la construcción de embalses subterráneos en términos de condiciones de almacenamiento de agua superficial, condiciones de almacenamiento de agua subterránea y geología ambiental. Condiciones y necesidades de suministro de agua. Sin embargo, la longitud del río en esta zona es de sólo 15 km y el área de drenaje es de sólo 92 km2. Debido a la pequeña superficie de la cuenca, el flujo a menudo se detiene incluso durante la temporada de inundaciones y está lejos del gasoducto Oeste-Este, lo que dificulta obtener suficiente suministro de agua. Por lo tanto, la ubicación del embalse fue. rechazado.
4) Buenas condiciones ambientales y geológicas. El área del embalse subterráneo requiere un buen entorno geológico, baja densidad de población, pocas fábricas y ninguna fuente importante de contaminación. La calidad del agua subterránea existente es buena y cumple con los estándares de higiene del agua potable. O, aunque la calidad actual del agua es mala, la calidad del agua sí puede. mejorarse progresivamente mediante la regulación y funcionamiento del almacenamiento del embalse subterráneo posible.
El embalse subterráneo del río Huangshui está ubicado en el área densamente poblada de la península de Jiaodong, donde se encuentra el condado original de Longkou. Los colectivos y empresas privadas con sede en varias ciudades en el área del embalse también están relativamente desarrollados. , dejando atrás el deterioro de la calidad del agua subterránea en la zona del embalse tras la finalización del mismo, peligros ocultos. Como resultado, debido a la falta de proyectos de apoyo para el tratamiento de aguas residuales en el área del embalse y de densas zanjas de drenaje, en menos de 6 años después de la finalización del embalse subterráneo, aunque el deterioro de la calidad del agua subterránea causado por la intrusión de agua de mar se controló mediante la construcción del depósito subterráneo, la contaminación de las aguas subterráneas causada por la descarga artificial de aguas residuales es bastante grave. En la actualidad, el área donde el TDS, la dureza total, los iones cloruro, el "trinitrógeno" y los iones sulfato del agua subterránea en el área del embalse exceden los estándares ha representado más de la mitad del área total del área del embalse. En el futuro, la restauración y gestión del entorno de aguas subterráneas del embalse será un proyecto extremadamente arduo y complejo.
5) La demanda de suministro de agua es fuerte y el suministro de agua y los beneficios ambientales son buenos. Es necesario que la contradicción entre la oferta y la demanda de agua en la zona del embalse y sus alrededores se haga más evidente. La construcción de embalses subterráneos puede resolver el problema del suministro insuficiente de agua para la industria, la agricultura y la vida doméstica locales. Bajo la premisa de garantizar un funcionamiento seguro, puede ayudar a mejorar el medio ambiente y evitar nuevos problemas geológicos ambientales.
Los tres embalses subterráneos construidos en la península de Shandong son las principales fuentes de suministro de agua para las ciudades de Longkou, Qingdao y Yantai. La explotación de aguas subterráneas es intensiva y la intrusión de agua de mar se produjo en diversos grados antes de que se construyera el embalse, lo que plantea una gran amenaza para la utilización normal de las fuentes de agua. Una vez terminados y puestos en uso los embalses subterráneos, no sólo aumentaron la capacidad de extracción de las fuentes de agua, sino que también aumentaron la cantidad explotable de agua subterránea en los tres embalses subterráneos de 436.000 m3/d a 725.000 m3/d, frenando efectivamente el desarrollo. de la intrusión de agua de mar y lograr buenos resultados en materia de suministro de agua y beneficios medioambientales.
(4) Los beneficios ecológicos y ambientales de la construcción de embalses subterráneos.
La construcción de proyectos de embalses subterráneos desempeñará un papel importante para aliviar la crisis de suministro de agua en la península de Shandong y mejorar el entorno ecológico, principalmente en los siguientes aspectos:
Retener la escorrentía superficial. Las precipitaciones se concentran en la península de Shandong, el nacimiento del río es corto y rápido y una gran cantidad de escorrentía superficial se descarga al mar durante la temporada de inundaciones. Una cantidad tan grande de agua superficial abandonada es contraria a la situación de escasez de agua en la región. Maximizar el uso de esta parte del agua abandonada es de gran importancia para resolver la crisis de suministro de agua en el área receptora. La experiencia práctica existente demuestra que la construcción de embalses subterráneos puede interceptar eficazmente la escorrentía superficial y reducir la cantidad de agua vertida al mar. Tomando como ejemplo el río Huangshui en la ciudad de Longkou, la escorrentía anual promedio del río Huangshui hacia el mar es de 98 millones de m3/a. Una vez completado el embalse subterráneo, 4 compuertas del río y 5.000 pozos de filtración en el área del embalse pueden interceptar el agua. Promedio anual de aguas residuales de escorrentía superficial.
Acopio y desvío de ríos. Una vez completado y puesto en funcionamiento el Proyecto del Gasoducto Oeste-Este, la distribución temporal de la transferencia de agua será inconsistente con la demanda de agua de las áreas receptoras. La brecha en la demanda de agua en la temporada de riego agrícola se complementará con la transferencia de agua. En invierno, los embalses superficiales por sí solos no pueden almacenar agua y es necesario utilizar agua subterránea. El embalse sirve como lugar de almacenamiento de agua. La capacidad máxima total de almacenamiento regulado de los 23 embalses subterráneos de la península de Shandong es de 2.573 millones de m3, mientras que la capacidad total de almacenamiento regulado de los ocho grandes embalses troncales, incluidos el embalse de Xiashan, el embalse de Wangwu, el embalse de Menlou, el embalse de Mishan, el embalse de Muyu y el embalse de Jihongtan. es de sólo 654,38 +350 millones de m3, lo que supone sólo el 52% de la capacidad máxima de almacenamiento regulado de estos 23 embalses subterráneos. Esto indica que los embalses subterráneos tienen un gran potencial de almacenamiento de agua.
Mejorar fundamentalmente el entorno ecológico regional. La sobreexplotación de las aguas subterráneas en la península de Shandong ha causado una serie de problemas geológicos ecológicos y ambientales, que se manifiestan principalmente en la continua disminución de los niveles regionales de aguas subterráneas, la intrusión de agua marina (salada) y el continuo deterioro de la calidad de las aguas subterráneas. Para resolver estos problemas, debemos comenzar con la reparación y mejora del entorno de las aguas subterráneas. La regulación y el almacenamiento conjunto de las aguas superficiales y subterráneas es uno de los principales métodos de control. Tomando como ejemplo la llanura aluvial de piedemonte en la costa sur de la bahía de Laizhou, debido a la falta de precipitaciones en los últimos años, la cantidad de recursos hídricos en los tramos superiores del río ha aumentado, lo que ha reducido la escorrentía superficial en los tramos inferiores. tramos de la llanura aluvial los ríos se han secado y el agua subterránea no ha podido llegar a fin de mes durante todo el año, formando una gran área el nivel del agua regional desciende en el embudo, provocando la intrusión de agua salada y el deterioro de la calidad del agua subterránea. Al mismo tiempo, a medida que aumentan los niveles de agua subterránea, disminuyen la recarga de precipitaciones y la infiltración de aguas superficiales, lo que agrava la escasez de agua. Una vez completado y puesto en funcionamiento el proyecto del embalse subterráneo, al reponer las fuentes de agua, se podrá elevar gradualmente el nivel del agua subterránea, cambiar las condiciones hidrodinámicas del agua subterránea, fortalecer la circulación del agua subterránea y aumentar la capacidad de suministro de agua superficial, lo que erradicará por completo el Problemas geológicos ambientales destacados en la zona.
Proteger las fuentes de agua subterránea en las zonas de los valles costeros y aumentar la cantidad de agua subterránea que se puede explotar. El acuífero cuaternario en la zona del valle costero de la península de Shandong es espeso y rico en agua, y todas las fuentes de agua subterránea establecidas se encuentran en esta área. Debido a su proximidad a la costa, se han construido una gran cantidad de embalses y presas en los tramos medio y superior. La escorrentía superficial en la cuenca se ha cortado una tras otra, lo que ha reducido la recarga de aguas subterráneas en las zonas ricas en agua. embudo negativo en el nivel del agua subterránea, lo que provoca la intrusión de agua de mar y limita en gran medida la capacidad de suministro de agua del área de la fuente de agua. La construcción de proyectos de sistemas de embalses subterráneos en estas áreas ricas en agua puede prevenir la intrusión de agua de mar y aumentar la cantidad de agua subterránea que se puede explotar en el área del embalse.
2. Tipos de embalses subterráneos y principales características de los embalses en las zonas costeras de la península de Jiaodong
Desde 1995, se han construido un total de tres embalses subterráneos en la península de Jiaodong, concretamente el embalse subterráneo del río Huangshui y el embalse subterráneo del río Dagu, el embalse subterráneo del río Dagu. Estos embalses subterráneos han logrado importantes beneficios ambientales y de recursos hídricos en su operación real.
(1) Embalse subterráneo de Huangshuihe
1) Información básica del depósito subterráneo. El embalse subterráneo del río Huangshui se construyó en 1995. La presa principal tiene 5996 m de largo, la profundidad promedio de la presa es de 26,7 m y el área del embalse es de 51,82 km2 (Figura 7-1). Para mejorar la capacidad de infiltración del área del embalse, se cavaron más de 7.000 pozos de filtración artificial en el río Huangshui.
Las rocas metamórficas se distribuyen en la parte sur del área del embalse, formando un límite impermeable; el conglomerado arenoso paleógeno y la arcilla arcillosa se distribuyen al sur del río Jungle Temple, que es una capa débilmente permeable. y es un buen límite impermeable. El área de Yanglan-Songjiatuan en el oeste es una llanura inclinada de piedemonte. Según los estudios, es un área pobre en agua con una débil permeabilidad de los estratos y debe considerarse como un límite aislante del agua. La base del área del embalse está compuesta de conglomerado arenoso del Paleógeno y arcilla arcillosa, que es un buen piso impermeable. El acuífero tiene una gran ondulación, formando dos áreas bajas, una está ubicada cerca de la aldea de Zhensha, aguas arriba del embalse subterráneo, y la otra. Está ubicado aguas abajo del embalse subterráneo al este de la aldea de Zhoujia. Hay un levantamiento casi de este a oeste a lo largo de la línea Jiancun-Jiye-Tangjiaji, y la Serie Cuaternaria suprayacente es obviamente más delgada.
La litología de la zona vadosa en la zona del embalse se divide en arcilla arenosa, arena arcillosa y arena. Hay una capa de suelo arcilloso de unos 3 a 17 metros de espesor distribuida en la superficie del río de 5,8 kilómetros en el tramo medio y bajo, con poca permeabilidad al agua. El espesor del acuífero cuaternario en el área del embalse es de 10~30m~30m, y su litología principal es arena gruesa con grava, rica en agua. Existen buenas conexiones hidráulicas entre los acuíferos y entre las aguas superficiales y subterráneas (Figura 7-2).
Figura 7-1 Mapa de condiciones del área del embalse subterráneo del río Huangshui
2) Análisis de la función de almacenamiento de agua del embalse subterráneo. La capacidad total de almacenamiento subterráneo es de 52.888 millones de m3, la capacidad de almacenamiento muerto es de 65.438+04.024 millones de m3 y la capacidad máxima de almacenamiento regulado es de 38.864 millones de m3.
Después de muchos años de cálculo (1960 ~ 1990), la recarga de infiltración por precipitación promedio de varios años, la recarga de infiltración de ríos y la recarga de escorrentía subterránea son 5,623 millones de m3/a, 127,05 millones de m3/a y 2,3 millones respectivamente. Después de la finalización del embalse, el volumen de recarga de infiltración del río fue de 3,5188 millones de m3/a (Figura 7-3), un aumento del 1,77% en comparación con antes de la finalización del embalse. La recarga de aguas subterráneas en la zona del embalse proviene principalmente de la infiltración de los ríos, representando el 62% y el 82% de la recarga total antes y después de la finalización del embalse.
(2) Embalse subterráneo del río Dagu
1) Hidrología y explotación de aguas subterráneas en la zona del embalse. El río Dagu es el principal río de la península de Jiaodong, con una longitud total de 179 kilómetros. Los principales afluentes son el río Xiaogu, el río Hezhu y el río Guwu, con una superficie de drenaje de 4.162 km2. Según los datos de la Estación Hidrológica de Nancun, antes de 1981 había agua todo el año y el tiempo de interrupción fue muy corto. 1981 ~ 1989, excepto 1985, la mayoría de los años están truncados, incluidos 1981, 1983, 1984 y 65438+. El período de escurrimiento general de 1997 a 1999 fue de julio a septiembre, con un escurrimiento anual máximo de 21,92 millones de m3/a y un escurrimiento mínimo de 0,88 millones de m3/a. El escurrimiento anual varía mucho según las diferentes precipitaciones.
Hay 2 embalses grandes y 6 embalses de tamaño mediano en la cuenca del río Dagu, con una capacidad total de almacenamiento de 370 millones de m3. También hay muchos pequeños embalses y estanques. Actualmente, hay siete represas en el río Dagu.
La zona del embalse tiene un alto grado de desarrollo agrícola y es casi uniforme en el plano, pero existe una evidente estacionalidad en el tiempo, concentrándose mayoritariamente en la estación seca. La minería industrial adopta el método de extracción de pozos dispersos relativamente concentrados en un área grande, y las áreas mineras con diferentes fortalezas se explotan casi uniformemente en el plano. El volumen anual de explotación de agua subterránea en el área del embalse es 365438+330,000 ~ 65438+65438+323,000 m3/a (Tabla 7-3), y la intensidad de explotación es 74300 ~ 268500 m3/(km3a).
Figura 7-2 Perfil hidrogeológico del embalse subterráneo del río Huangshui
Figura 7-3 Diagrama de composición de recarga del embalse subterráneo del río Huangshui antes y después de la construcción.
Tabla 7-3 Tabla estadística del volumen de extracción de agua subterránea del embalse subterráneo del río Dagu a lo largo de los años
2) Condiciones geológicas de fondo del embalse subterráneo. El espesor del sistema Cuaternario en el área del embalse subterráneo es generalmente de 5 a 17 m, y el acuífero principal es la capa aluvial de arena y guijarros. En el antiguo valle desarrollado a lo largo del moderno cauce del río Dagu, la llanura tiene la forma de una franja estrecha de 5 a 7 km de ancho. Verticalmente, el sistema Cuaternario tiene una estructura de doble capa, siendo la parte superior principalmente arena arcillosa con un espesor de 2 a 5 m. En algunas partes del moderno lecho del río faltan los pisos superiores, lo que crea los llamados "lucernarios". Debajo de la arena arcillosa hay una capa de arena y guijarros, generalmente de 4 a 8 m de espesor. Es más gruesa en el sur, con un promedio de 5,89 m, y más delgada en el norte, con un promedio de 4,93 m. En dirección horizontal, el centro del antiguo cauce del río es el más grueso y el espesor es mayor en ambos lados. El espesor de la capa de arena se vuelve más fino y puntiagudo, y las partículas se vuelven más finas.
Los estratos del basamento del área del embalse son arcilla arcillosa de la Formación Wang, arenisca y basalto de la Formación Qingshan, de los cuales la arcilla arcillosa representa la gran mayoría del área.
Las propiedades hidráulicas del agua subterránea son básicamente freáticas. En la posición de "tragaluz" y en el estado minero, cuando el nivel freático desciende bruscamente, muestra propiedades freáticas típicas. El agua subterránea en el área del embalse proviene principalmente de la precipitación atmosférica y del agua de los ríos, y la relación de transformación entre ambas es obvia. Dado que el nivel del agua subterránea en el área del embalse ha disminuido drásticamente en los últimos años, el agua subterránea no se puede convertir en agua superficial, pero es muy beneficioso convertir el agua superficial en agua subterránea incluso si el río ha estado cortado durante mucho tiempo, una vez que el río ha estado cortado. Si se genera un flujo, este se convertirá inmediatamente en agua subterránea.
La extracción de agua subterránea en el área del embalse es una extracción uniforme y a gran escala, no hay un embudo de caída de agua subterránea obvio y el gradiente hidráulico es pequeño.
3) Información básica sobre embalses subterráneos. El embalse subterráneo del río Dagu se construyó en 1998. El área del embalse es de 421,7 km2. El acuífero desaparece gradualmente en el borde del área del embalse y el límite es suelo arcilloso débilmente permeable o en contacto directo con roca arcillosa impermeable. pueden considerarse como fronteras aisladas por agua. El límite norte son las secciones de paso de montaña del río Dagu y el río Xiaogu, el límite noroeste es la sección Xinzhuang-Lengjiazhuang y el límite sur puede considerarse como un límite permeable debido a la conexión de acuíferos dentro y fuera del área del embalse.
La capacidad total de almacenamiento del embalse subterráneo es de 38465438+320.000 m3, y el espesor promedio del acuífero es de 5,86 m: la capacidad de almacenamiento muerto es de 14633,7 m3, y el espesor promedio del acuífero es de 2,00 m el máximo de almacenamiento; la capacidad es de 102360000 m3.
Una vez completado el embalse subterráneo del río Dagu, la composición de recarga del embalse subterráneo en condiciones operativas razonables durante el ciclo de "cuatro sequías y una lluvia abundante" se muestra en la Figura 7-4.
Antes de la finalización del embalse, la cantidad explotable de agua subterránea en el área del embalse era de 200.000 m3/a. Después de la finalización del embalse, aumentó a 302.000 m3/a, y la cantidad explotable aumentó en. 51,1%. La recarga de aguas subterráneas en el área del embalse proviene principalmente de la infiltración de las precipitaciones y las fugas de los ríos (incluida la recarga artificial), que representan el 61% y el 36% de la recarga total, respectivamente.
Figura 7-4 Diagrama de composición de recarga del embalse subterráneo en condiciones de trabajo ideales
(3) Embalse subterráneo de Dagujiahe
Antecedentes de la construcción del embalse subterráneo. Yantai es una ciudad con escasez de agua, con sequías que ocurren cada diez años y una vez cada tres años, especialmente entre 1998 y 2010, Yantai sufrió las precipitaciones más bajas desde que comenzaron los registros en 1887 y duraron 32 meses. A finales de 2000, los 386 ríos y más de 5.000 embalses y presas de la ciudad se habían secado. El embalse de Menlou, la única fuente de agua superficial de la ciudad, tenía una capacidad de almacenamiento de sólo 7 millones de m3, lo que representaba sólo 5. % de la capacidad total del embalse. Si esta agua se utiliza para la población urbana, sólo puede durar unos 40 días. El nivel del agua subterránea en cada grupo de pozos de la planta de agua ha alcanzado su límite y 55 pozos de fuentes de agua han sido agotados y cerrados.
En 2000, para retrasar la fuerte disminución del almacenamiento de agua en el embalse de Menlou, el departamento de conservación del agua cavó una zanja de filtración de más de 20 kilómetros en el fondo del brazo oeste del embalse de Menlou. Para evitar fugas, se adoptó el método terrestre más primitivo y se colocaron casi 7,1 kilómetros de película plástica en el fondo de la zanja de filtración. Sin espacio para aprovechar el potencial de las aguas superficiales, la gente pensó en las aguas subterráneas.
Hace diez años, alguien propuso la idea de construir un embalse subterráneo en el curso bajo del río Jiahe. Sin embargo, después de la demostración, los expertos descubrieron que si no se controla fundamentalmente el problema de la contaminación en los tramos superiores del río, la construcción de embalses subterráneos sin duda destruirá esta fuente de agua subterránea de alta calidad. Por lo tanto, el gobierno municipal de Yantai comenzó a intensificar sus esfuerzos. controlar las fuentes de contaminación aguas arriba y hacer preparativos preliminares para la futura construcción de embalses subterráneos.
En septiembre de 2000, cuando millones de ciudadanos de la ciudad de Yantai se enfrentaban a una crisis de escasez de agua, el gobierno de la ciudad decidió construir un depósito subterráneo.
2) Condiciones geológicas de fondo de la zona del embalse. El embalse subterráneo de Jiahe está ubicado en la llanura del valle de Jiahe en Dagu. El río Dagujia se divide en dos afluentes en la zona del embalse. El brazo oeste se llama río Neijia y se origina en la montaña Xiaoling en Qixia. El brazo este se llama río Waijia y se origina en la montaña Haiyang Tianyuan Niushan. El embalse de Menlou está construido en el tramo medio del río Neijia y controla más del 80% del agua entrante en el tramo superior. La capacidad total de almacenamiento es de 654,38+97 millones de m3 y la capacidad de almacenamiento diseñada es de 654,38+033 millones de m3. . Hay 6 barreras en Jiahe, 1 en la desembocadura de Jiahe, 2 en Jiahe y 3 en las afueras de Jiahe. La presa de caucho de Jiahe, cerca de la desembocadura del río Dagu Jiahe, puede almacenar 2,5 millones de m3 de agua a la vez, y el volumen de agua regulado anual alcanza los 110.000 m3, lo que equivale al volumen de agua regulado de un embalse de superficie de tamaño mediano.
Hay 12 áreas centralizadas de explotación de agua subterránea en el área del embalse, incluidas 5 plantas de agua y 5 fuentes de agua proporcionadas por la compañía de agua. * * * Hay más de 100 pozos mineros centralizados y el volumen de extracción de agua subterránea diseñado es de 244.000 m3/d.
El espesor del sistema Cuaternario en el área del embalse es de 10 a 80 m, y la distribución El ancho es de 1000 ~ 6000 m. El espesor del Sistema Cuaternario es generalmente de 15 a 25 m, con múltiples estructuras binarias. La litología del acuífero es de grava, agua freática poco profunda y ligeramente confinada, y el volumen de entrada de agua en un solo pozo es generalmente de 1000 a 3000 m3/d. El espesor del Sistema Cuaternario es promedio: 25 ~ 60 m, la parte superior es limo, limo arcilloso y marga, la parte media es limo y arena limosa, que es una capa relativamente impermeable, y la parte inferior es. grava y guijarros. El espesor aumenta progresivamente de sur a norte, con un espesor máximo de 50 metros a lo largo de la costa. Hay buceo en la parte superior y el volumen de entrada de agua de un solo pozo es de 100 ~ 500 m3. Los estratos del basamento en el área del embalse son granulita, esquisto, mármol y granito del Grupo Fenzishan en el Proterozoico (Figura 7-5).
Figura 7-5 Hidrología del embalse subterráneo de Dagu Jiahe
Además de recargarse con la precipitación atmosférica, el agua subterránea en el área del embalse también se ve afectada por la filtración del río y la escorrentía lateral del lecho rocoso circundante. agua de fisura y recarga de riego agrícola, en la que el agua confinada también se recarga por el desbordamiento del agua subterránea superior. La descarga de aguas subterráneas se debe principalmente a la minería artificial, seguida de la evaporación. Según el análisis de los datos de seguimiento de los últimos años, no hay escorrentía de aguas subterráneas.
3) Panorama general de los embalses subterráneos. El proyecto del embalse subterráneo de Jiahe se completó en junio de 20061,10. La presa subterránea se construyó entre Gongjiadao, Yongfu Garden y Zhuguoshan, con una longitud total de 3894 m. El proyecto principal es una presa subterránea antifiltración con una profundidad de más de 30 m. . El cuerpo de la presa tiene aproximadamente 1 m de espesor, 3894 m de largo y la altura promedio de la presa es de aproximadamente 30 m. La construcción adopta el método de inyección por chorro de alta presión y los orificios de inyección se encuentran a 1 m de profundidad en el lecho de roca. La primera fase de la Sección de la Presa Este se construyó el 5438 de junio + 065438 + octubre de 2000 y se completó y puso en uso el 8 de agosto de 2006.
En 2001, el departamento de conservación del agua llevó a cabo un proyecto de reabastecimiento del embalse, construyendo más de 1.000 pozos de filtración y excavando 38 zanjas de filtración. Una vez completado el embalse subterráneo, el área del embalse será de 63,26 km2, con una capacidad total de almacenamiento de 205,2 millones de m3 y una capacidad máxima de almacenamiento regulado de 65 millones de m3. Antes de la finalización del embalse, la cantidad explotable de agua subterránea en el área del embalse era de 65 millones de m3/a. Después de la finalización del embalse, la cantidad explotable puede llegar a 6,5438+0,093 millones de m3/a: la recarga de infiltración del río (incluida la artificial). recarga) representó la recarga total en el área del embalse antes de su finalización, del 26% aumentó al 55% después de la finalización (Figura 7-6).
Figura 7-6 Composición del volumen de reabastecimiento antes y después de la construcción del embalse
Después de que se construyó el embalse subterráneo, el departamento de conservación del agua monitoreó el nivel y la calidad del agua en el pozos de observación a ambos lados de la presa. Los resultados muestran que el nivel del agua subterránea dentro de la presa es casi 1 m más alto que fuera de la presa, y el contenido de iones de cloruro es mucho menor que en los pozos de monitoreo fuera de la presa.