Evolución del entorno kárstico de las aguas subterráneas en la zona del manantial de Jinan
La apertura y vulnerabilidad inherentes del sistema de agua subterránea kárstica en el área del manantial de Jinan muestran el lento cambio general y el fuerte cambio local del entorno del agua del sistema bajo los efectos duales de las fuerzas geológicas naturales y artificiales. Como el entorno kárstico es un entorno ecológico especial y frágil, tiene sus propias particularidades en la aparición, desarrollo y gestión de la contaminación ambiental. Es necesario comprender las reglas de evolución de los elementos del entorno acuático kárstico. Por lo tanto, analizar la historia y las tendencias de desarrollo de la degradación funcional del sistema de agua subterránea kárstica y los problemas ambientales relacionados en Jinan es de gran importancia para la protección del entorno geológico del área del manantial.
1. Cese de la primavera
Jinan tiene miles de años de historia y cultura primaveral, y condiciones hidrogeológicas únicas, formando cuatro grandes grupos de manantiales urbanos encabezados por Baotu Spring. Hay más de 150. manantiales famosos en un radio de 2,6 km2 del área urbana (algunos de ellos están enterrados y desaparecidos), este gran número es mundialmente famoso. En las décadas de 1950 y 1960, el nivel medio anual del agua en el área urbana de Jinan era de unos 30 m. Los cuatro manantiales principales del área urbana, el manantial Baotu, el manantial del Tigre Negro, el manantial Wulongtan y el manantial Pearl, brotaban a borbotones. Los manantiales Lashan y Emeishan en los suburbios occidentales también fluyen durante todo el año. A medida que la demanda de recursos hídricos debido al desarrollo urbano aumenta año tras año, el nivel del agua ha disminuido año tras año y el caudal de los manantiales ha disminuido. Los manantiales urbanos han dejado de fluir por primera vez desde la estación seca de 1972, y han dejado de fluir. A menudo dejó de fluir durante la estación seca desde entonces. Desde la década de 1980, el período de corte de primavera se ha prolongado y el flujo de primavera ha disminuido drásticamente. Según datos de mediciones a largo plazo, a lo largo de los años, el caudal del manantial ha sido básicamente consistente con los cambios en el nivel del agua urbana. El nivel general del agua ha disminuido y el caudal del manantial se ha atenuado. mayor que el cambio en el nivel del agua del manantial. La dinámica del área del manantial de Jinan se puede dividir en las siguientes cuatro etapas:
1. Etapa de alto nivel de agua y gran caudal de 1959 a 1967
Durante este período, la precipitación atmosférica fue abundante. y precipitaciones de 1961 a 1964. Todas superan los 800 mm, siendo el máximo 1196 mm. El nivel medio anual del agua en el área urbana es de 28,75 a 32,85 m y el caudal del manantial es generalmente de 300 000 a 500 000 m3/d. El volumen de extracción de agua subterránea es pequeño, sólo 47.000 a 126.000 m3/d, y el volumen de extracción de agua subterránea periférica es aún menor.
2. La etapa de nivel medio y caudal medio de 1968 a 1975
El volumen de extracción de aguas subterráneas urbanas aumentó de 148.700 m3/d en 1968 a 279.000 m3/d en 1975. Debido a la minería urbana y la puesta en funcionamiento de sus respectivas fuentes de agua en la zona de desarrollo de alta tecnología de los suburbios del este, el agua de manantial dejó de fluir por primera vez en la estación seca en 1972. Aunque el nivel medio anual del agua en el área urbana se mantiene entre 28,06 y 28,75 m, debido a que la minería se lleva una gran cantidad del suministro de agua de manantial, el caudal del manantial se mantiene básicamente entre 140.000 y 160.000 m3/d.
3. Etapa de atenuación del caudal de los manantiales de 1975 a 1981 cuando el nivel del agua bajó.
Durante este período, el volumen de extracción de aguas subterráneas urbanas alcanzó el máximo histórico de 310.000 m3/d. Al mismo tiempo, las plantas de agua de Lashan y Emeishan en los suburbios occidentales se pusieron en funcionamiento una tras otra, y el nivel medio anual del agua cayó de 28,16 m en 1975 a 26,78 m en 1981, con una tasa de reducción de 0,197 m/a.
4. Etapa de salida intermitente de bajo nivel de agua de 1982 a 2002
Desde 1982, el diseño minero de las áreas de fuentes de agua en los suburbios del este, las áreas urbanas y los suburbios del oeste ha sido básicamente estable aunque el volumen de extracción en las zonas urbanas disminuye, pero el volumen total de producción de agua del grifo y pozos industriales autopreparados se ha estabilizado básicamente en alrededor de 550.000 m3/d. Junto con la influencia de factores meteorológicos, ha habido muchos a largo plazo. interrupciones del flujo, como una interrupción continua del flujo de 220 días en 1982; en el período posterior, Jinan experimentó una sequía continua. En 1990, el nivel del agua del manantial cayó a un mínimo histórico de 20,8 m durante el período seco. El flujo de agua de manantial estuvo cortado continuamente durante 250 días. De 1999 a 2002, la región de Jinan experimentó otro año consecutivo de sequía, con el flujo cortado durante 932 días. Fue la interrupción más larga de la historia. En términos generales, de 1982 a 2002, la salida y la salida de agua de manantial se alternaron, pero el tiempo de salida fue mayor que el tiempo de salida (Figura 11-11).
Figura 11-11 Gráfico estadístico de los días de interrupción del agua del manantial de Jinan
De 1959 a 2001, el nivel del agua urbana cayó de 30,4 m a 25,964 m, una disminución de 4,436 m, y una media anual de 0,11 m.
El análisis anterior muestra que el proceso de atenuación del flujo de manantial es también un proceso de expansión gradual de la escala de extracción de agua subterránea en Jinan. El cese del flujo de agua de manantial no sólo afecta a la industria turística de Jinan, sino que también afecta a la calidad del agua del lago Daming y del río Xiaoqing.
De 1960 a 1966, cerca de la fuente de agua en los suburbios del oeste, a excepción de la minería agrícola local, no hubo minería industrial centralizada. El nivel del agua se mantuvo estable entre 30 y 33,9 m, que era un estado natural. . Debido a la estrecha relación entre el área urbana y los suburbios occidentales, con el aumento del volumen de minería en el área urbana y el establecimiento de plantas de agua de Emeishan, Dayangzhuang y Lashan, el nivel del agua en los suburbios occidentales cayó a 28,27 m en 1982. , y el nivel del agua bajó de 1966 a 2001. Fue de 0,219 m/a; de 1982 a 1999, el nivel del agua en los suburbios del oeste cambió mucho debido a la influencia de la minería y las precipitaciones, pero la tasa de disminución se redujo a 0,057. mamá.
En la década de 1960, el nivel del agua en la zona de desarrollo de alta tecnología del suburbio oriental era de 31 a 32 m, y el nivel promedio del agua en 1964 era de 31,92 m, que era un estado natural. Después de mediados de la década de 1960, con el establecimiento de centrales eléctricas, acerías y refinerías de petróleo, el volumen de extracción aumentó. En la década de 1970, el nivel del agua cayó a 24-25 m, con una tasa de disminución de 0,5-0,6 m/a. Durante la estación seca de 2002, el nivel del agua bajo en algunas zonas alcanzó los 0,964 m.
A lo largo de los años, el flujo del manantial ha sido básicamente consistente con los cambios en el nivel del agua urbano, mostrando una tendencia general de disminución del nivel del agua y atenuación del flujo del manantial (Figura 11-12). Desde 1982, el agua del manantial ha alternado entre salida y salida, pero el tiempo de salida ha sido más largo que el tiempo de salida. Durante la estación seca, el nivel del agua urbana es 27 m más bajo que la elevación del flujo de salida del manantial. en el área urbana, los suburbios occidentales y los suburbios orientales habían tomado forma inicialmente. Para el área del embudo, con base en la elevación del nivel del agua subterránea de 27 m, se calcula que el área del embudo urbano es de aproximadamente 40 km2 (Tabla 11-1).
Figura 11-12 Curva de comparación de flujo y nivel de agua del manantial de Jinan
Tabla 11-1 Tabla estadística de cambios en embudo cerca de los cuatro principales grupos de manantiales
2. Agua kárstica Evolución química del entorno
Según los datos de seguimiento de la calidad del agua de manantial de los últimos años, se han detectado en la zona 76 tipos de contaminantes orgánicos. Entre ellos, más del 60% se detectaron con ésteres de ftalato e hidrocarburos aromáticos heterocíclicos. La planta de agua de Dongjiao, el embalse de Wohushan, el agua subterránea de Mengjiazhuang, la planta de agua de Xijiao, el embalse de Jinxiuchuan y el agua subterránea de Xiying resultaron gravemente contaminados, con un total de 59 tipos de contaminantes orgánicos detectados. Los resultados de las pruebas de calidad del agua muestran que el entorno acuático del sistema de aguas subterráneas kársticas de Jinan ha sufrido cambios importantes y se le debe prestar suficiente atención.
1. El proceso de cambio de la calidad del agua kárstica en la zona del manantial.
En los últimos años, con la intensificación de las actividades humanas y el aumento del volumen minero, la calidad del agua kárstica en esta zona se ha ido deteriorando gradualmente, especialmente desde los años 1980, el contenido de componentes químicos en el agua kárstica ha aumentado rápidamente. A continuación se toman los suburbios del oeste, el área urbana y los suburbios del este como ejemplos para analizar y comparar las tendencias cambiantes de los iones Cl-, SO2-4, NO-3, la dureza total y la salinidad en el área del manantial a lo largo de los años.
Según el análisis de componentes de rutina de la planta de agua de Emeishan a lo largo de los años, el contenido de cada componente ha aumentado en diversos grados entre 1959 y 2004. Especialmente desde finales de la década de 1980, el contenido de cada componente ha aumentado rápidamente. , y alcanzó su punto máximo en 1996. En 2004, la salinidad del agua subterránea kárstica era 1,53 veces mayor que en 1959, la dureza total era 1,22 veces, el Cl- era 2,37 veces y el SO2-4 era 25,34 veces. Varios componentes provienen principalmente de la contaminación provocada por el hombre, principalmente las tres emisiones de desechos de la planta general de vapor, la fábrica de motocicletas Shengjian, la fábrica de cemento de Shandong, la refinería Great Wall y otras empresas. Dado que el agua subterránea kárstica cerca de la fuente de agua en los suburbios del oeste se suministra principalmente por la precipitación y la infiltración de agua del río en la cuenca del río Yufu, la fuga superficial del abanico aluvial del río Yufu es fuerte con la planificación y construcción a gran escala en los suburbios del oeste. La calidad del agua en esta zona seguirá deteriorándose.
Desde 1958, la composición química del agua subterránea cerca de las áreas urbanas también ha mostrado una tendencia ascendente (Figura 11-13). La tendencia al alza de Cl-, SO2-4 y NO-3 es obvia. En 2004, el grado de salinidad era 1.321 veces mayor que en 1958.
Figura 11-13 Gráfico de tendencia del cambio de salinidad del agua subterránea urbana
Aunque el contenido de cada componente aumentó, los tres indicadores de Cl-, SO2-4 y NO-3 no lo hicieron. Supera los "Estándares Nacionales de Calidad del Agua Potable", entre los cuales el aumento en la dureza total y la mineralización es pequeño.
La tendencia de cambio de la calidad del agua en los suburbios del este es básicamente la misma que en el área urbana y los suburbios del oeste. En 2004, la salinidad del agua subterránea fue 2,09 veces mayor que en 1958, pero los aumentos de iones cloruro, sulfatos, salinidad y dureza total fueron mayores que los del área urbana y los suburbios occidentales, lo que indica el impacto de la descarga de tres desechos de la zona de desarrollo de alta tecnología de los suburbios del este sobre aguas subterráneas kársticas es más grande que el área urbana y los suburbios del oeste.
En resumen, el aumento de SO2-4, Cl-, NO-3, dureza y salinidad de las aguas subterráneas kársticas en la zona del manantial es causado por factores humanos como las aguas residuales domésticas, las aguas residuales industriales y la producción agrícola. , el impacto es mayor en los suburbios del este, seguidos por el área urbana y los suburbios del oeste.
2. Estado actual de la contaminación del agua kárstica
Ⅰ Contaminación por iones convencionales: La contaminación por iones convencionales en el área de estudio incluye principalmente dureza total, sólidos disueltos totales, nitrato, nitrito, sulfato, etc. , con una distribución puntual, en la que el nitrato y el SO2-4 excedieron la tasa estándar en un 1,6%, los sólidos disueltos totales excedieron la tasa estándar en un 3,2%, el NO-2 excedió la tasa estándar en un 4,8% y la dureza total excedió. el tipo normal en un 12,9%. Los estándares máximos de superación de dureza, salinidad y SO2-4 del agua subterránea fueron 3,0 veces, 2,5 veces y 4,8 veces respectivamente, lo que indica que el agua subterránea kárstica ha sufrido contaminación industrial. Por ejemplo, la dureza y el NO-3 cerca de Shaoerzhuang exceden el estándar, lo que indica que el agua subterránea en esta área ha sido contaminada por contaminación industrial y basura doméstica, el contenido de NO-2 en Beiru y Budong es relativamente alto y los contaminantes exceden el estándar; estándar en 2,2 veces y 1,5 veces respectivamente, pero el contenido de NH+4 es bajo, lo que indica que estas dos áreas están muy contaminadas por desechos domésticos, la actividad microbiana es fuerte y la calidad del agua es inestable; Las áreas de Carreteras, Ciencias Políticas y Facultad de Derecho y Jingjiagou superan el estándar.
II Contaminación por cinco elementos tóxicos (fenol, cianuro, As, Cr6+, Hg): El mayor contenido de "cinco elementos tóxicos" en las aguas subterráneas indica que las aguas subterráneas han sido contaminadas por la industria. Según una serie de datos de análisis de la calidad del agua durante la estación seca, la contaminación de los "cinco elementos venenosos" en el área del manantial es relativamente leve, solo una contaminación puntual, y no hay áreas que excedan el estándar para fenol, CN y As. Sin embargo, la tasa de detección de CN alcanza el 7,14% en Jingjiagou, Jiertun y Mengjiazhuang están todos distribuidos en puntos, con concentraciones de 0,02 mg/L, 0,012 mg/L, 0,02 mg/L y 0,006 mg/L respectivamente. exceder el estándar de calidad del agua Clase III.
III Contaminación por iones de metales pesados: Cu, Pb y Zn tienen un bajo contenido en el agua natural. Fueron detectados en Dumiao en 1999 con un contenido de 0,016 mg/L. En 1997, fueron detectados en Shiheling. con un contenido de 0,016 mg/L 0,022 mg/L, sin exceder la norma.
El Pb es un veneno acumulativo y uno de los signos importantes de la contaminación del agua. En 1999, se detectó en Dayangzhuang en los suburbios del oeste, en las plantas de agua de Xinglong y Huaneng en la zona montañosa del sur y en el W19. En 1997, se detectó en Xujiazhuang, pero ninguno superó el estándar. La tasa de detección de Pb y Cu fue del 3,6% en Jishan y Chahe, respectivamente, con contenidos de 0,01 mg/L y 0,04 mg/. l. Se detectó Cu en Chahe y Jingshi Road respectivamente, con contenidos de 0,92 mg/L y 0,011 mg/L, los cuales no excedieron el estándar. El Zn es uno de los elementos esenciales para el cuerpo humano, con una tasa de detección del 25%. El contenido más alto se encuentra en Wujiacun, con un contenido de 0,42 mg/L. Cd y Mo aún no se han detectado.
IV Contaminación por petróleo: La contaminación por petróleo ha existido cerca de las refinerías de los suburbios del este y del oeste durante mucho tiempo. Según los resultados de las pruebas, el contenido de petróleo en un pozo de suministro de agua en la refinería de los suburbios del este era de 0,22 mg/. L, y el contenido de petróleo en un pozo en los suburbios del oeste fue de 0,22 mg/L. Contenido de 0,09 mg/L.
3. Evaluación de la calidad ambiental del agua de Karst
1. Estándares de evaluación
La evaluación de la calidad del agua subterránea se basa en el "Estándar de calidad del agua subterránea" (GB/T14848- 93). Realizar evaluación integral y de componentes individuales (Tabla 11-2, Tabla 11-3).
Tabla 11-2 Tabla de Clasificación de la Calidad del Agua Subterránea
Tabla 11-3 Criterios de Evaluación de la Calidad del Agua Subterránea
2 Elementos de Evaluación
Según Normas de calidad de agua potable, NH+4 seleccionado, Cl-, SO2-4, F-, NO-2, NO-3, dureza total, salinidad, valor de pH, As, Hg, Cu, Cr6+, Pb, Zn, fenol, CN-, Cd, Mo***, un total de 19 componentes participaron en la evaluación (Tabla 11-4).
3. Método de evaluación
Para reflejar con precisión la calidad actual del agua subterránea, se lleva a cabo una evaluación integral basada en los datos obtenidos del estudio cuando un determinado componente es inferior. el valor mínimo de detección del instrumento, evaluado en función del valor de detección más bajo del instrumento.
Para una evaluación integral de la calidad del agua subterránea, se utiliza una puntuación con anotaciones y el valor F se calcula según la fórmula.
Fórmula de cálculo:
Investigación sobre cuestiones ambientales geológicas en la provincia de Shandong
En la fórmula: es el valor promedio de la puntuación de cada componente individual Fimax es el; El valor máximo; F es la puntuación de la evaluación integral.
Los resultados del cálculo se muestran en la Tabla 11-4.
4. Resultados de la evaluación de la calidad del agua subterránea
La calidad del agua kárstica en el área es extremadamente pobre en solo 1 punto de muestreo en Jingjiagou en los suburbios del oeste, 8 puntos de muestreo son de mala calidad. , y los 43 restantes La calidad del agua en los puntos de prueba fue buena. Con base en la evaluación integral, la calidad del agua se clasifica en: área buena, área mejor, área pobre y área extremadamente pobre. No hay ningún área con excelente calidad de agua en el área de estudio (Figura 11-14).
(1) Zona de buena calidad de agua (II)
La mayoría de las zonas del área de estudio pertenecen a zonas de buena calidad de agua, las cuales se distribuyen ampliamente desde las zonas expuestas a calizas en zonas bajas colinas y colinas en los suburbios del sur hasta las áreas ocultas en el norte. La mayor parte del agua subterránea en el área de Jinan entra en esta categoría. El tipo de agua subterránea en esta área es principalmente del tipo HCO3-Ca y parcialmente del tipo HCO3-Ca·Mg. Varios indicadores de gestión del agua cumplen con los estándares de calidad del agua potable. La calidad del agua es buena y adecuada para su uso como fuente de suministro de agua doméstica o industrial. .
(2) Zonas con mejor calidad del agua (III)
Distribuidas en la periferia de zonas con mala calidad del agua y conectadas con zonas con mejor calidad del agua. Ninguno de los diversos componentes del agua subterránea en esta área excede el estándar de nivel III de calidad del agua subterránea y puede usarse como fuente centralizada de suministro de agua.
(3) Área de mala calidad del agua (IV)
Distribuida principalmente en la parte central del área de estudio, Houweihua (sección 54), Houlongwo (+3), Ciencias Políticas y Facultad de Derecho (Gobierno 1), etc., el este y el oeste del área de estudio solo se encuentran en Budong, el Hospital de la Policía Armada, Shaoer y Beiru. Algunos elementos del agua subterránea exceden los estándares de calidad del agua potable y son adecuados para el riego de tierras agrícolas. Agua industrial. Se utilizan como fuentes de agua potable.
(4) Área de calidad del agua extremadamente pobre (V)
Tabla 11-4 Tabla de calidad de los componentes químicos del agua subterránea
Figura 11-14 Calidad del agua subterránea kárstica mapa de zonificación
Esta área solo se distribuye en el área de Jingjiagou. La evaluación integral es un área de distribución de agua de nivel V. El agua subterránea está principalmente gravemente contaminada por la industria y la agricultura y no es apta para beber. El SO2-4, la dureza total y la salinidad del agua subterránea superan seriamente los estándares.
IV.Principales factores que afectan al medio acuático kárstico
1. El impacto de la expansión de las zonas urbanas sobre el suministro de agua kárstica.
El impacto de La urbanización sobre agua de manantial es la siguiente: A medida que el área urbana aumenta gradualmente, el área de recarga directa correspondiente de agua kárstica de manantial disminuye. En 1954, el área urbana de Jinan tenía sólo 28,89 km2 y el área en el área de suministro directo era de sólo 1,985 km2. Con el desarrollo económico y social, la escala de la ciudad aumenta gradualmente y la dirección de la expansión urbana es principalmente hacia el este, sureste, sur y suroeste de la zona del manantial. Alrededor de 1960, el área urbana se expandió en 9,10 km2 en comparación con 1954, en 15,905 km2 en la década de 1980 y a principios del siglo XXI en 52,155 km2 en comparación con la década de 1950 (Figura 11-15). La expansión más rápida de la urbanización en el sur se ha producido desde los años 1980. Debido al aumento de la superficie urbanizada y a la solidificación del suelo, las precipitaciones no pueden penetrar bajo tierra y entran en las alcantarillas y zanjas de control de inundaciones. Las zanjas de control de inundaciones están gravemente sedimentadas y el terreno. tiene una pendiente pronunciada, lo que imposibilita la formación de un flujo de entrada efectivo, las precipitaciones se pierden en vano.
Figura 11-15 Gráfico de evolución de la expansión urbana
Comparado con la década de 1960 en el año actual, en años de precipitación promedio, el volumen de oferta reducido debido al impacto de la expansión urbana es de 38488,44m3 /d, esto equivale al consumo diario de agua de 380.000 personas; en comparación con la década de 1970, el volumen de recarga de infiltración disminuyó en 35627,02 m3/d; en comparación con la década de 1980, el volumen de recarga de infiltración disminuyó en 32191,33 m3/d. Comparando las otras tres fases entre sí, la recarga de infiltración no cambió mucho. En comparación con el año en curso, la recarga de infiltración en cada período ha disminuido significativamente, es decir, desde la década de 1980 hasta la actualidad, el área urbana se ha expandido rápidamente y el endurecimiento del suelo ha afectado la recarga de infiltración de la precipitación atmosférica, provocando la La recarga de agua kárstica en la zona del manantial disminuirá gradualmente.
Además, la construcción de carreteras y otras obras de ingeniería también ocupan una gran cantidad de terreno, y la solidificación de las superficies de las carreteras reduce el suministro de agua kárstica. En los últimos 40 años, el área de carreteras urbanas de Jinan ha aumentado significativamente, especialmente desde la década de 1980, la construcción de carreteras se aceleró. En la década de 1990, la construcción de carreteras de Jinan entró en un período de rápido crecimiento y el área de carreteras aumentó rápidamente. fue el mismo que en 1970. 9 veces (Tabla 11-5).
Tabla 11-5 Área de carreteras en la ciudad de Jinan
Debido a la solidificación del terreno de construcción urbana, la escorrentía superficial en las áreas de manantiales aumenta año tras año. El coeficiente de escorrentía fue de 0,5 en los años 1960 y aumentó a 0,9 en los años 1990. El aumento de la escorrentía reduce la recarga de infiltración subterránea y provoca que se pierda la mayor parte de la precipitación (Tabla 11-6).
Tabla 11-6 Volumen de escorrentía en diferentes años del siglo XX
2 Impacto de la minería de rocas en el entorno de la superficie kárstica
Las formaciones de sal gema carbonatada están ampliamente extendidas. Los minerales distribuidos en el área de Jinan incluyen piedra caliza, dolomita, mineral de hierro, granito y arcilla dura. A lo largo de los años, el desarrollo desordenado de estos recursos minerales no sólo ha causado un desperdicio de recursos, sino que, lo que es más importante, ha destruido el medio ambiente de la superficie del área del manantial y ha afectado negativamente el suministro de agua del manantial.
(1) Destruye la vegetación y agrava la erosión del suelo
La vegetación forestal se denomina "reservorio verde". Según datos experimentales relevantes del campo de equilibrio de Yangzhuang en Tengzhou, provincia de Shandong, el tasa media de cobertura de vegetación forestal Con un aumento del 1%, la precipitación anual aumenta en 3 mm. Al mismo tiempo, los bosques son un depósito subterráneo natural. La vegetación del bosque puede absorber las precipitaciones, conservar las fuentes de agua y prevenir la erosión del suelo. Sin embargo, las actividades realizadas por el hombre, como la extracción de rocas y la excavación de tierras, destruirán inevitablemente la vegetación de la superficie. Además, muchos sitios mineros pequeños y medianos en la zona montañosa del sur del manantial son autónomos y carecen de propietarios. La conciencia ambiental. Las excavaciones y canteras causan daños a la vegetación a gran escala, muchos de los cuales demoran varios años o incluso docenas de años. La vegetación madura de conservación del suelo y el agua ha sido destruida, y la tierra abandonada formada después de la minería no tiene pasto. Los datos relevantes muestran que la tasa de cobertura vegetal en las zonas montañosas del sur de la región de Jinan Spring ha mejorado mucho en comparación con antes de la fundación de la Nueva China, pero se concentra principalmente en las zonas montañosas bajas del sur. Las áreas mineras de piedra caliza en el piedemonte residual. Las colinas son generalmente montañas áridas, aldeas escasas y malezas, cubiertas de bosques. La baja tasa de cobertura sumada a la destrucción de rocas por la minería artificial ha reducido aún más la superficie de bosques y malezas, agravado la erosión hídrica y del suelo, y afectado la recarga. de agua kárstica en la zona del manantial por precipitación.
(2) Destruir el paisaje natural y dejar atrás paredes escarpadas, acantilados y rocas, que fácilmente pueden provocar desastres geológicos como colapsos, deslizamientos de tierra y flujos de escombros.
La piedra caliza es un depósito del fondo marino hace cientos de millones de años. Los complejos efectos de fuerzas internas y externas sobre la tierra han formado el paisaje de piedra caliza único en la actualidad. La zona minera de piedra caliza está devastada y el paisaje original ha quedado completamente destruido. En particular, un gran número de canteras individuales no prestan atención al ángulo de reposo del yacimiento durante el proceso de extracción, lo que forma muchas paredes empinadas y acantilados peligrosos. Después de que se rectificó la orden minera, se cerraron muchas canteras. Estos acantilados escarpados, acantilados peligrosos y sitios rocosos son factores desencadenantes de desastres geológicos como colapsos, deslizamientos de tierra y flujos de escombros. La minería de piedra caliza crea una gran cantidad de escombros, que pueden formar fácilmente flujos de escombros en condiciones de fuertes lluvias. Por ejemplo, en la cantera en el sur del embalse de Jiangshuiquan, se forman una gran cantidad de flujos de escombros que están ingresando gradualmente al embalse. Un ejemplo es el sur de la aldea Dongguo, en la ciudad de Zhonggong, donde la construcción de carreteras ha abierto montañas puede provocar deslizamientos de tierra y poner en peligro la seguridad de las carreteras.
(3) Contaminación por polvo
La contaminación por polvo causada por la extracción de minas de piedra caliza incluye principalmente la contaminación del aire, la contaminación ambiental de la superficie y el impacto en la calidad del agua subterránea. La minería de piedra caliza generalmente utiliza procesamiento en el sitio, lo que genera una gran cantidad de polvo de piedra caliza, especialmente en las plantas de procesamiento de piedra (grava), a menudo no se toman medidas de reducción de polvo durante el proceso de producción, el polvo se extiende por cientos de metros. Con fuertes vientos, el polvo se extiende a lo largo de cientos de metros, provocando un deterioro de la calidad del aire local. El polvo de piedra caliza se mueve con el viento, cubriendo las laderas cercanas, pastizales, edificios residenciales, cultivos agrícolas, ramas y hojas de árboles, etc. con una capa de polvo blanco grisáceo. Esto no sólo es antiestético, sino que también afecta la vida normal de los residentes cercanos. y el crecimiento normal de las plantas.
(4) Impacto en la calidad del agua
Este polvo de piedra caliza flotante y disperso se filtra en el suelo a través de la disolución del agua de lluvia y el agua superficial, y entra directamente en el agua subterránea, provocando que el agua subterránea se La concentración de Ca2+ aumenta y la dureza aumenta. Investigaciones relevantes muestran que el área de alta concentración de Ca2+ en el área del manantial de Jinan es muy consistente con la ubicación del área minera de piedra caliza. Aunque la dureza del agua subterránea aún no ha superado la norma, sus efectos adversos son evidentes.
(5) Tratamiento de residuos de cantera en vertederos
Muchas canteras cerca del centro de la ciudad en la zona montañosa del sur están llenas de grandes cantidades de desechos domésticos, desechos de construcción y escoria. El pozo se encuentra relativamente bajo y, después de la precipitación, el agua acumulada lixivia los desechos domésticos y las sustancias nocivas caen al suelo, lo que provoca la contaminación del agua kárstica.
3. El impacto de los proyectos de conservación del agua en la recarga de agua kárstica
El impacto de las actividades humanas en barrancos y ríos se refleja principalmente en cortes de ríos, ocupación de ríos, sedimentación de barrancos y arena de río. excavación y acumulación de basura en barrancos, en otros aspectos, reduce el rendimiento de filtración de la superficie y reduce el suministro de agua de manantial.
El área de recarga indirecta del manantial se distribuye principalmente en la vasta zona montañosa del sur, que incluye Mashan, Wande, Gaoer, Zhangxia, Gushan, Zhonggong, Liubu, Xiying y otras ciudades. Los estratos son cámbricos. piedra caliza, roca clástica y roca metamórfica del Grupo Taishan. El terreno es ondulado, con montañas escarpadas, barrancos profundos, fuerte erosión, ríos y valles entrecruzados y escorrentía superficial desarrollada.
Hay embalses grandes y medianos construidos en Beishahe, Jinyinchuan, río Yudai, Jinxiuchuan, etc. en el área, como el embalse Wohushan, el embalse Jinxiuchuan, el embalse Badaling, etc. Dado que las rocas metamórficas del Grupo Taishan están ampliamente distribuidas en el sur , sus condiciones de infiltración son relativamente ácido carbónico. La formación de sal es pobre y por ello la mayoría de los ríos nacen aquí. Debido a los profundos barrancos de esta zona, la mayor parte del agua subterránea se recarga en el lugar y se transporta y descarga en distancias cortas en los barrancos. Antes de la década de 1970, el flujo superficial de los ríos se juntaba en el río Yufu y el río Beidasha y fluía. Río abajo, el agua del río fluyó desde Zhujiazhuang hasta Pancun y las filtraciones desde la sección Gushan Barrage-Pipa Mountain recargan el agua subterránea en el área del manantial. El área de recarga indirecta recoge la escorrentía superficial y el desbordamiento subterráneo y ingresa al área de recarga directa a través de los ríos. Por ejemplo, en 1963, el embalse Wohushan liberó alrededor de 100 millones de m3 de agua en el río Yufu a través del aliviadero y entró en el río Amarillo, y parte. parte del mismo se infiltró para recargar las aguas subterráneas. Según las entrevistas, antes de la construcción del embalse de Wohushan, el río Yufu fluía básicamente durante todo el año. El nivel del agua del río en la sección Zhouwangzhuang del tramo inferior del río Yufu era de 32.433 m el 19 de agosto de 1962. Con la construcción de embalses grandes y medianos como la montaña Wohu, el embalse Jinxiuchuan y el embalse Yuezhuang, que interceptaron la escorrentía superficial aguas arriba, y la influencia de factores meteorológicos, el suministro de agua superficial procedente de áreas de recarga indirecta ha disminuido gradualmente desde la década de 1970. Por ejemplo, en 1988, la compuerta del aliviadero del embalse de Hushan en la montaña Wohu liberó sólo 1,96 millones de m3 de agua, lo que representa sólo el 1,9% del agua liberada en 1963. En los últimos 20 años, el río Yufu ha estado básicamente seco durante muchos años. Desde 1999 hasta el presente, el área de captación aguas arriba del embalse Wohushan es de 554 km2. Excepto por la prueba de recarga, no se ha vertido agua en el Yufu. Río.
Según información relevante, en las zonas montañosas del sur se han construido embalses para almacenar 180 millones de m3 de agua superficial, desempeñando la doble función de control de inundaciones y alivio de sequías. Debido a la escasez de suministro de agua en la zona urbana, el embalse de Wohushan ha suministrado agua a la parte sur del área urbana desde 1988. Los dos embalses principales, Jinxiuchuan y Wohushan, han reducido gradualmente la cantidad de agua liberada para riego al agua directa. áreas de suministro de Dangjiazhuang Xinglong, el río Shiliuli y Fenshuiling, por lo tanto, el suministro de agua de manantial también disminuye en consecuencia.
4. La erosión hídrica y del suelo y su impacto en el medio acuático kárstico
El principal suministro de agua kárstica en la zona del manantial proviene de la zona de recarga directa, y de la tasa de cobertura forestal. en el área es relativamente baja, por lo que la capacidad de conservar agua no es alta. El área total del manantial de Jinan es de 1448 km2. Dentro del área de recarga directa, el área de cobertura densa es de solo 34 km2, lo que representa el 7% del área de recarga directa. La vegetación en el área de recarga directa está escasamente cubierta, mientras que las áreas densamente cubiertas con alta capacidad de conservación de agua se distribuyen principalmente en las áreas montañosas del sur de la ciudad de Jinan, como la montaña Qinglong, la montaña Yingxiong, la montaña Qianfo, el valle Yangtou, Longdongzhuang, Momoding, Mugezhai, el templo Lingyan y otros lugares se distribuyen en parches y están dispersos en otras áreas como la montaña Hungryang, la montaña Tongluo, Zhuganding, Laohuwo, el municipio de Gaoer, la ciudad de Zhonggong y a lo largo de la cuenca del sur, pero el área es más pequeña.
Las características de distribución general de las áreas de cobertura densa en el área del manantial son: las áreas densas están dispersas y tienen un área pequeña. Solo son más grandes en algunas áreas, como Longdongzhuang, Qianfoshan, el templo Lingyan y. otras áreas El área de distribución es relativamente pequeña y su distribución está estrechamente relacionada con la topografía y otras características. Generalmente se distribuye a lo largo de la ladera norte de la montaña y la forma del área de cobertura es irregular.
En zonas densamente cubiertas, los árboles están más densamente distribuidos y son más viejos. Generalmente crecen en colinas o laderas y quedan mejor protegidos después de la plantación. El suelo tiene una gran capacidad de almacenamiento de agua, lo que favorece la infiltración de precipitaciones para recargar las aguas subterráneas. Puede aumentar la recarga de las aguas subterráneas kársticas, mejorar las capacidades de conservación del suelo y el agua, prevenir eficazmente la aparición de desastres geológicos y mantener un buen entorno ecológico. .