Evaluación de los peligros geológicos a lo largo de la ruta este del Proyecto de Desvío de Agua Sur-Norte (Sección Shandong)

(Instituto de Estudios de Ingeniería Geológica Shandong Lunan, Yanzhou 272100)

Acerca del autor: Jia Dewang (1972—), hombre, ingeniero , dedicada principalmente a la exploración geológica y la Investigación Ambiental Hidráulica.

El Proyecto de Trasvase de Agua de Sur a Norte es un gran proyecto que ha atraído la atención mundial. Los peligros geológicos a lo largo de la línea y los problemas geológicos que puedan surgir después de la implementación del proyecto son de gran importancia para la construcción del proyecto. Sobre la base de la recopilación de datos de estudios geológicos existentes, se analizaron y evaluaron los peligros geológicos existentes a lo largo de la sección Shandong de la ruta este del Proyecto de Desvío de Agua Sur-Norte utilizando el método de evaluación de índice integral. Con base en los resultados de la evaluación, las áreas a lo largo de la línea se dividieron en áreas de peligro no geológico y áreas de peligro geológico leve, y se propusieron las medidas de prevención y sugerencias correspondientes.

Palabras clave: Proyecto de desvío de agua de sur a norte; tipos de peligros geológicos; evaluación de peligros geológicos; Shandong (provincia)

Descripción general de la ruta este de desvío de agua de sur a norte; 1 Proyecto (Sección Shandong)

El proyecto de la ruta oriental es una parte importante del marco básico de "cuatro horizontales y tres verticales" del Plan Maestro de Desvío de Agua de Sur a Norte. El tramo de Shandong pasa por la parte occidental de la provincia de Shandong y pasa por las cinco ciudades de Zaozhuang, Jining, Tai'an, Liaocheng y Dezhou en la provincia de Shandong de sur a norte, con una longitud total de 486,8 km después de transferir agua desde Jiangsu. De la provincia a la provincia de Shandong, pasa por Taierzhuang, Wannianzha y Hanzhuang. La estación de bombeo de la tercera etapa entrega el agua al lago inferior del Cuarto Lago Sur del Canal Hanzhuang y luego la bombea desde la segunda presa al lago superior. y luego lo bombea al lago Dongping a lo largo del canal Jiliang a través de las estaciones de bombeo de tres etapas de Changgou, Denglou y Baliwan. Después de salir del lago Dongping, se bombea por separado y se transporta a Lubei y Jiaodong. El canal principal de transporte de agua de Lubei fluye hacia Linqing después de cruzar el río Amarillo en Weishan. Los ríos Qiyi y Liuwu del canal principal de transporte de agua de Lubei se utilizan para suministrar agua a ciudades como Xiajin y Dezhou. El canal principal de transporte de agua de Jiaodong toma agua de la puerta Qinglong del lago Dongping y fluye hacia el este en el lado sur del río Amarillo. Está conectado con el Proyecto de desvío del río Amarillo a través de la corriente principal del río Xiaoqing y el canal abierto de riego en el exterior. el terraplén izquierdo y transfiere agua a Qingdao y Yantai. Este proyecto es costoso y de gran alcance. Por lo tanto, para la buena implementación del proyecto, es necesario investigar y evaluar los peligros geológicos a lo largo de la línea para lograr una planificación científica de "buscar ventajas y evitar desventajas".

2 Antecedentes del entorno geológico

La sección de Shandong del proyecto de la línea este pertenece a la zona de clima templado cálido semihúmedo, con suficiente luz solar y cuatro estaciones distintas. La precipitación disminuye de sur a norte y el patrón de distribución de la evaporación es básicamente opuesto al de la precipitación. El proyecto pasa por la parte occidental de la unidad neotectónica de primer nivel de Shandong, las montañas ascendentes del centro y sur de Shandong y del este de Shandong, y la llanura de hundimiento del sur y centro de Shandong y del norte de Shandong. Los accidentes geográficos se pueden dividir en dos tipos: accidentes geográficos fluviales y accidentes geográficos lacustres, y también se pueden dividir en seis tipos: llanuras aluviales, llanuras aluviales, llanuras de valles, llanuras de erosión, llanuras de erosión y denudación y llanuras de lagos. Los suelos típicos incluyen suelo pardo, suelo negro de Jiangsha, suelo de arroz, suelo canela y suelo fluvoacuico. Se desarrolla el sistema de aguas superficiales y el proyecto abarca los ríos Huaihe, Río Amarillo y Río Haihe de norte a sur. Los ríos más grandes incluyen el río Majia, el río Tuhai, el río Amarillo, el río Dawen y el río Si, y los lagos incluyen el lago Nansi y el lago Dongping. El lago Nansi es una franja de lago larga y estrecha distribuida de noroeste a sureste, por donde pasa el proyecto de desvío de agua. El lago Dongping pertenece al área de detención de inundaciones del río Amarillo y el río Wenhe, y la capacidad total de almacenamiento de los dos lagos es de aproximadamente 65.438.

Figura 1 Mapa de distribución de peligros geológicos de la ruta este del Proyecto de Desvío de Agua de Sur a Norte (Sección Shandong)

1-Área de desertificación del suelo 2-Goaf propensa al colapso; áreas; 3-Área de colapso kárstico;

4-Áreas endémicas propensas a la fluorosis; 5-Hundimiento de la tierra; 6-Fisuras del suelo; 8-Rutas de transmisión de agua; Sección de Shandong del proyecto de desviación de agua Las estructuras a lo largo de la línea son principalmente fallas de extensión casi norte-sur, incluidas la falla de Juye, la falla de Jiaxiang, la falla de rama Sunshi y la falla de Yishan. Controlados por la estructura, hay estratos del Grupo Taishan, Siniano, Ordovícico y Cuaternario a lo largo de la línea. Los recursos de carbón subterráneo son abundantes y el volumen de extracción es grande. Zaozhuang y Yanzhou son importantes bases exportadoras de carbón del país. Los tipos de aguas subterráneas se dividen principalmente en aguas intersticiales y aguas kársticas carbonatadas. El volumen unitario de entrada de agua de los pozos porosos (agujeros) es de 100 ~ 1000 m3/(d·m), y el volumen unitario de entrada de agua de los pozos (agujeros) kársticos de fisuras de carbonato es de 500 ~ 1000 m3/(d·m). Las grandes y medianas empresas a lo largo de la línea explotan principalmente aguas subterráneas kársticas. Las unidades con grandes demandas de agua incluyen la central eléctrica Zaozhuang Shiliquan, la central eléctrica Zouxian, la central eléctrica Liyan y las compañías municipales de agua. , algunas zonas se encuentran en estado de sobreexplotación debido a la extracción excesiva de agua.

Tres tipos de desastres geológicos

Los desastres geológicos a lo largo de la línea del proyecto causados ​​principalmente por causas naturales incluyen colapso, erosión hídrica y del suelo, etc. Los desastres geológicos inducidos por actividades humanas incluyen principalmente colapso kárstico, hundimiento de tierras, colapso de goafs, desertificación de tierras y fisuras del suelo.

(1) Colapso: Suele ocurrir en zonas con terreno escarpado y con juntas verticales relativamente desarrolladas. La capa superior de roca se forma por dinámica interna y externa. El punto de colapso a lo largo de la línea está ubicado en las estribaciones noroeste de la ciudad de Taozhuang, distrito de Xuecheng, y la litología del cuerpo del colapso es piedra caliza. Debido a la prolongada erosión y erosión de la pizarra subyacente, la parte superior se derrumbó, con una longitud de unas decenas de metros.

(2) Erosión hídrica y del suelo: La erosión hídrica y del suelo se ve afectada por la meteorología, la hidrología, la topografía y la vegetación, destruyendo las tierras de cultivo y reduciendo la fertilidad del suelo. La erosión del agua y del suelo a lo largo de la línea se produce principalmente alrededor de los sistemas fluviales Tuhai y Majiahe en la llanura de Shandong, lo que reduce la capacidad de descarga de inundaciones entre un 30 y un 50% y la capacidad de control de inundaciones entre un 25 y un 40% en promedio.

(3) Colapso kárstico: la condición básica importante para el colapso es la gran área de roca carbonatada oculta, que ocurre principalmente en Heather, Shiliquan, Dingzhuang y Dongwangzhuang en el distrito de Xuecheng. La sobreexplotación incontrolada del agua kárstica por parte de ciudades y empresas industriales y mineras ha cambiado las condiciones dinámicas del agua subterránea en las áreas de fuentes de agua, lo que eventualmente ha llevado al colapso del suelo kárstico.

(4) Subsidencia del terreno: la ocurrencia de este desastre es un proceso a largo plazo que cambia lentamente y existe principalmente en las áreas urbanas de las ciudades de Dezhou y Jining con poblaciones concentradas y economías desarrolladas. Los datos muestran que desde 1989, la tasa de liquidación ha aumentado año tras año. El rango de hundimiento es mayormente consistente con el embudo de caída de la extracción de agua subterránea. El hundimiento del suelo en el área es desigual y la disminución se concentra principalmente en las áreas de fuentes de suministro de agua urbanas.

(5) Colapso de Goaf: Los puntos de colapso están ubicados en Taiping, Huancheng, Daizhuang, Zaozhuang y otros lugares en la ciudad de Jining. El área de colapso y el rango de tendencia de colapso son de aproximadamente 3000 km2. La ocurrencia de este desastre dañó gravemente el entorno ecológico regional, perdió una gran superficie de tierra, obligó a la reubicación de aldeas y provocó enormes pérdidas económicas.

(6) Desertificación del suelo: el limo saturado, la arena fina, la arena media y la marga pueden licuarse bajo ciertas condiciones. La desertificación del suelo a lo largo de la línea se puede dividir en desertificación moderada y desertificación leve. Las áreas de desertificación moderada se distribuyen cerca del condado de Xiajin, con áreas grandes, baches densos, muchos montones de arena y áreas de desertificación leve se distribuyen en Xiajin-Wucheng, el sur de Linqing, el noroeste de Liaocheng, Dong'a y otros lugares. Además, también hay una pequeña área de Yuankou-Guan Yi en el cruce del condado de Liangshan y el condado de Wenshang.

(7) Fisuras del suelo: la mayoría están relacionadas con la extracción de aguas subterráneas, la minería y otras actividades humanas. Se distribuyen principalmente en el municipio de Wangzhuang y la aldea natural de la oficina 17 de Wulin en el distrito de Yicheng, con un área de aproximadamente. 15 km2, la mayoría de ellos en embudos de goteo subterráneos; desde junio de 65438 hasta junio de 2077, aparecieron grietas en el pavimento de asfalto en el dormitorio de Yanzhou Mining Machinery Factory. Eran grietas individuales con una sección transversal en forma de V, cerca de. la dirección S-N era rugosa, sin elevación ni dislocación obvias, y era ligeramente tensa. Las fisuras del suelo Shanxian Luqiao se distribuyen en la sección Luqiao-Nanyanghu, con direccionalidad débil, sin continuidad y sin desplazamiento horizontal o vertical.

4 Evaluación de peligros geológicos

No existen normas ni estándares para la evaluación de peligros geológicos en el país y en el extranjero. Aquí se utiliza el método de índice integral. Primero clasifique varios desastres geológicos de acuerdo con la Tabla 1 y luego utilice el índice integral (Fórmula (1) y Fórmula (2)) para calcular:

Colección de Geología Ambiental de Shandong

Provincia de Shandong Colección de Geología Ambiental

Donde: f es el valor promedio de la puntuación de cada componente Fi; Fmax es el valor máximo de la puntuación de un solo componente Fi n es el número de indicadores de evaluación participantes.

Se obtiene el índice integral de peligros geológicos y luego se divide utilizando la Tabla 2. Según los resultados de la evaluación, el proyecto se divide en áreas de peligro no geológico y áreas de peligro geológico leve.

Tabla 1 Tabla de índice de evaluación de peligro geológico

Tabla 2 Tabla estándar de análisis de índice integral de peligro geológico

(1) Áreas de peligro no geológico: El peligro geológico integral El índice es inferior a 1. Distribuido principalmente en Liulin-Yanggu, Liangshan-Yutai y Wangzhuang, Tengzhou, Liaocheng. La zona se clasifica en llanuras aluviales y llanuras aluviales con menor erosión del suelo. Actualmente no hay desastres geológicos como fisuras del suelo, colapso kárstico, hundimientos de terreno, colapso de goafs y desertificación del suelo.

(2) Áreas de desastre geológico leve: el índice de desastre geológico es de 1 ~ 2,75, distribuido en Dezhou-Xiajin, Jining-Taierzhuang y montañas y colinas bajas.

Dezhou-Xiajin sufre principalmente desastres geológicos como la desertificación de la tierra, el hundimiento de la tierra y la erosión del suelo. , y el área de desertificación de la tierra es grande, alcanzando una desertificación moderada la erosión del suelo es grave en las cuencas de los ríos Majiahe y Tuhai de la llanura del río Amarillo en el norte de Shandong; Se han producido hundimientos del terreno en Dezhou y Jining, que son áreas con hundimientos relativamente ligeros. En Jining-Tengzhou Coalfield, Xuecheng-Taierzhuang y otros lugares se han producido problemas geológicos como colapso kárstico, colapso de goaf, fisuras del suelo y hundimientos.

5 Medidas de prevención y control de desastres geológicos

(1) Implementar la política orientada a la prevención y fortalecer la predicción y pronóstico de diversos desastres geológicos.

(2) De acuerdo con las condiciones locales, los proyectos nuevos o propuestos deben tomar medidas para evitarlos en áreas existentes y potenciales con desastres geológicos como colapso, colapso kárstico, colapso de goaf y fisuras del suelo.

(3) Mejorar las leyes y regulaciones de protección ambiental geológica, fortalecer la gestión, restringir la extracción de recursos subterráneos en áreas como hundimiento del suelo, hundimiento kárstico y hundimiento de goaf, y controlar estrictamente la sobreexplotación.

(4) Tratar los síntomas y las causas fundamentales, y adoptar medidas de control biológico y de control de ingeniería en algunos tramos de la carretera. Se utilizan proyectos de protección flexible del SNS y refuerzo de celosías de concreto en áreas propensas a colapsar; se realiza forestación en áreas con suelos erosión y desertificación; se transforman áreas con alto contenido de fluoruro en pozos de prevención de fluoruro y se aumenta el relleno de áreas derrumbadas;

6 Conclusiones y sugerencias

(1) Hay muchos desastres y problemas geológicos a lo largo de la línea del proyecto, que incluyen principalmente fisuras del suelo, desertificación de la tierra, hundimiento del suelo, hundimiento del karst, hundimiento del goaf, etc.

(2) Utilice el método de índice integral para evaluar los peligros geológicos y divida las áreas a lo largo de la línea en áreas de peligro no geológico y áreas de peligro geológico leve.

(3) Fortalecer las medidas de alerta temprana y previsión de desastres geológicos regionales y problemas geológicos para contener y prevenir eficazmente los desastres.

Referencia

Duan, Luo et al. Desastres geológicos en China. Beijing: Prensa de la industria de la construcción de China.

Li et al. Discusión sobre las condiciones de formación del colapso kárstico en la cuenca de Zaozhuang y el método de división de las áreas propensas. Revista china de prevención y peligros geológicos, 12 (4): 49 ~ 52.