La situación actual y el desarrollo y utilización de los recursos hídricos en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong
1. Recursos hídricos básicos en la provincia de Shandong
Los recursos hídricos superficiales en la provincia de Shandong incluyen principalmente el río Amarillo y los cuatro principales sistemas fluviales de Yi, Shu, Wen y Si. Los recursos hídricos básicos en Shandong y áreas adyacentes se muestran en la Tabla 4. (Según China Water Resources Bulletin, 1997 y 2005)
Tabla 4 Comparación de recursos hídricos entre Shandong y la región de Bohai Rim (1997 y 2005)
(Según China Water Resources Bulletin, 1997 y 2005)
Boletín) )
A excepción de la corriente principal del río Amarillo, otros ríos importantes de la provincia de Shandong se ven muy afectados por la recarga de las precipitaciones atmosféricas. Las precipitaciones anuales con diferentes frecuencias tienen un impacto significativo en los recursos hídricos superficiales, con grandes diferencias en comparación con el promedio plurianual (Tabla 5).
Tabla 5 Resultados del cálculo de la precipitación anual en 8 ciudades de la región de la península de Shandong
Nota: Cs es el coeficiente de desviación; Cv es el coeficiente de variación. (Departamento de Recursos Hídricos de la Provincia de Shandong)
Los valores característicos de la cantidad total de recursos hídricos superficiales en la provincia de Shandong se muestran en la Tabla 6.
Tabla 6 Valores característicos de los recursos hídricos superficiales totales en la aglomeración urbana de la península de Shandong
(Departamento Provincial de Recursos Hídricos de Shandong)
2. de los recursos de agua subterránea en la aglomeración urbana de la península de Shandong
Los recursos de agua subterránea de la provincia de Shandong incluyen principalmente acuíferos de poros cuaternarios, que se distribuyen en áreas planas. Además, hay aguas subterráneas de fisuras kársticas en áreas de rocas carbonatadas. en rocas ígneas y metamórficas, y otros fragmentos de agua subterránea de fisura en rocas sedimentarias clásticas.
La comparación de los recursos de agua subterránea entre la provincia de Shandong y otras regiones alrededor del Mar de Bohai se muestra en la Tabla 7, y la comparación de los recursos de agua per cápita en varias regiones se muestra en la Tabla 8.
Tabla 7 Comparación de recursos de agua subterránea entre Shandong y la región de Bohai Rim (1997)
(Lv Yaoru, 2002)
Tabla 8 Recursos de agua per cápita entre Comparación de Shandong y otras regiones alrededor del mar de Bohai (1997)
(Lv Yaoru, 2002)
La población se basa en el censo de 2000, por lo que los recursos hídricos también se calculan en función de una época similar a 1997. En ese momento, las precipitaciones en la provincia de Shandong eran menores y más secas. En 1997, los recursos hídricos per cápita en la provincia de Shandong eran sólo de 194,5 m3/a, cifra que, excepto Henan, era superior a la de Tianjin, Hebei y Beijing en la región del Borde de Bohai. En 2005, la provincia de Shandong tenía una población de 92,48 millones y un recurso hídrico total de 415,9×108 m3/a. Debido a dos años consecutivos de abundante agua, el recurso hídrico per cápita alcanzó 499,71 m3/a. Reflejan los enormes cambios en los recursos hídricos. Sin embargo, los recursos hídricos per cápita en la provincia de Shandong son 195 ~ 499,75438+0 m3/a, lo que sigue siendo un área con escasez de agua en comparación con los recursos hídricos per cápita estipulados por las Naciones Unidas de 1700 m3/a. Por lo tanto, Shandong, al igual que otras zonas alrededor del mar de Bohai, es una zona con una grave escasez de agua.
En el área de aglomeración urbana de la península de Shandong, Jinan, Zibo, Weifang y Dongying están estrechamente relacionados con los recursos de aguas subterráneas kársticas, especialmente las áreas montañosas del centro y sur de la provincia de Shandong, que tienen un impacto significativo en los alrededores. ciudades. En la Tabla 9 se muestra la comparación del agua kárstica entre las zonas montañosas del centro y sur de Shandong y otras zonas alrededor del mar de Bohai.
Tabla 9 Comparación de los recursos hídricos kársticos entre el centro y sur de Shandong y otras zonas del norte de China
(Según Chen Honghan (2000))
Como Zona montañosa en el centro y sur de la provincia de Shandong, aunque todavía hay 7,67 × 108 m3/a de recursos hídricos, en realidad han sido sobreexplotados. Si se considera el coeficiente de flujo ecológico QE, entonces
Investigación sobre el entorno ecológico geológico y el desarrollo sostenible en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong
En la fórmula: QE - flujo ecológico coeficiente de recursos hídricos, %; QT ——La cantidad total de recursos hídricos kársticos, m3/a; Qd——La cantidad de recursos hídricos kársticos explotados, m3/a
En circunstancias normales, el valor QE debe ser superior al 60%. Calculado en base a la cantidad total de recursos hídricos kársticos de 35,74 × 108 m3/a, debería haber 21,44 × 108 m3/a de recursos hídricos kársticos descargados aguas abajo para mantener las necesidades ecológicas de las áreas locales y aguas abajo, pero actualmente es solo 7,67 × 65433.
Aunque la cantidad de recursos de agua subterránea en la provincia de Shandong era de 119,36×108 m3/a en 1997, según las estadísticas del Departamento Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong, la cantidad actual de recursos de suministro natural es de sólo 39,84 ×108m3/a, de los cuales se pueden explotar recursos de agua dulce. La cantidad es de sólo 29.108m3/a. Además, entre los recursos de agua subterránea en la provincia de Shandong, además de agua dulce 29,29×108m3/a, también hay agua salobre. 65,1×108m3/a, agua salobre 9,35×108m3/a y ** 1008.
Es más apropiado que la aglomeración urbana de la península de Shandong considere de manera integral la cantidad de recursos de aguas subterráneas y su desarrollo y utilización a través de la división hidrogeológica, porque la cantidad de recursos de aguas subterráneas y los métodos de explotación en una ciudad deben coordinarse con las condiciones hidrogeológicas locales y deben basarse en el sistema de aguas subterráneas. Por ejemplo, las zonas montañosas del centro y sur de la provincia de Shandong deberían utilizar el sistema de agua kárstica como base para la evaluación.
El módulo de escorrentía de los recursos de agua subterránea en la península de Shandong está estrechamente relacionado con la superficie y la litología, y puede alcanzar (25 ~ 30) × 104 m3/km2·a en zonas montañosas kársticas. El módulo de escorrentía del agua subterránea en fisuras en áreas montañosas de rocas metamórficas, rocas ígneas y rocas clásticas es (8 ~ 10) × 104 m3/km2·a, mientras que en el área de Jiao Lai Dagushan es solo (5 ~ 8) × 104 m3/km2·a; el módulo de escorrentía del agua subterránea porosa en áreas planas es generalmente (15 ~ 20)×104 m3/km2·a.
La cantidad de recursos de agua subterránea en ocho ciudades de la península de Shandong en 2000 se muestra en la Tabla 10.
Tabla 10 Recursos de aguas subterráneas urbanas en la península de Shandong (2000) (contenido de sal ≤2 g/L)
(Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong)
3. Estructura de uso del agua de las principales fuentes de agua en la provincia de Shandong
Los principales recursos hídricos en la provincia de Shandong son la escorrentía superficial y la escorrentía subterránea, principalmente la precipitación atmosférica, que constituyen los principales recursos hídricos superficiales y subterráneos. Estrictamente hablando, las estadísticas de aguas superficiales no pueden tener en cuenta el caudal de los grandes ríos que las atraviesan. La provincia de Shandong también cuenta con desvío de agua del río Amarillo, así como fuentes de agua del desvío de agua de sur a norte y desalinización de agua de mar. De 1998 a 2005, la estructura real del uso del agua en la península de Shandong fue: agua superficial 37%, agua subterránea 45%, agua del río Amarillo 16% y otro 2%. Se puede observar que el desarrollo y la utilización de los recursos de agua subterránea representaron. casi la mitad de la utilización total de los recursos hídricos y "el otro 2%". “Las fuentes incluyen principalmente fuentes de agua secundarias después del tratamiento de aguas residuales y la desalinización de agua de mar. La utilización actual de aguas residuales sólo representa 0,96 × 108 m3/a y 108 m3/a del suministro total promedio de agua en 2003. La estructura del suministro de agua de la península de Shandong en 2005 se muestra en la Figura 12. En la figura se muestra la comparación del suministro y el consumo de agua en la península de Shandong de 1998 a 2005.
Figura 12 Estructura real del suministro de agua de la península de Shandong en 2005 (según el Water Resources Bulletin)
Figura 13 Comparación del suministro real de agua y el consumo de agua en la península de Shandong de 1998 a 2005 (según el Water Resources Bulletin)
La estructura de uso del agua de la península de Shandong es la misma que la de otras regiones, incluyendo el agua industrial, agrícola y doméstica.
El consumo real de agua en la península de Shandong de 1998 a 2003 fue (76,7 ~ 98,0) × 108 m3/a, y el promedio agrícola fue: 61,95 × 108 m3/a (el riego de las tierras agrícolas fue de 57,02 × 108 m3/a). . Industria 18,31×108 m3/a, consumo de agua doméstica* * 12,19×108 m3/a (vida urbana 6,32×108m3/a, vida rural 6,32×108m3/a). Entre ellos, el consumo de agua agrícola representa más del 60% del consumo total de agua.
La cantidad de extracción de agua subterránea en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong en 2003 se muestra en la Tabla 11.
Tabla 11 Comparación de la extracción de aguas subterráneas y el uso del agua en la aglomeración urbana de la Península de Shandong
(Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong)
4. están controlados por las condiciones climáticas, se producen sequías e inundaciones.
La península de Shandong está situada a lo largo de la costa del mar de Bohai y el mar Amarillo, con una precipitación anual de sólo más de 600 milímetros. Afectada por el cambio climático, especialmente el monzón, las precipitaciones son desiguales a lo largo del año. . Al igual que en otras partes de mi país, la temporada de lluvias se concentra principalmente de junio a agosto, durante la cual las precipitaciones representan entre el 70% y el 80% de la precipitación anual. Sin embargo, hay poca lluvia y sequía en invierno y primavera, y las precipitaciones son escasas. Sólo representa del 20% al 30% de la precipitación anual. Por supuesto, una sequía prolongada generalmente tendrá un impacto en la agricultura y en la vida de los residentes, pero el daño aún es pequeño. Si se encuentran fenómenos anormales en otras condiciones climáticas, como El Niño y La Niña, el daño será grande. Por lo tanto, a menudo se producen grandes inundaciones y sequías en la península de Shandong.
Según registros históricos y datos relevantes de Jinan, Linyi, Heze y otros lugares, las condiciones de sequía e inundaciones en la península de Shandong en los últimos 500 años se muestran en la Tabla 12.
Tabla 12 Estadísticas de sequías e inundaciones en las principales áreas de la provincia de Shandong
(Instituto de Ciencias Meteorológicas de China, 1981)
La base de cálculo en la Tabla 12 es:
Entre ellos:
Investigación sobre el entorno ecológico geológico y el desarrollo sostenible en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong
Precipitación mensual promedio de varios años ri - precipitación de; Mayo a septiembre de cada año Cantidad σ - desviación estándar. Puede verse en la Tabla 12 que en los últimos 500 años, los años normales en las áreas de Jinan, Linyi y Heze de la península de Shandong han sido generalmente del 28% al 30%, la sequía del 30% al 40% y las inundaciones del 30% al 35%. % Es decir, solo hay un año en tres años El año es normal, y el resto son sequías e inundaciones promedio durante todo el año.
El suministro de agua superficial de la península de Shandong es de 43,67×108m3/a cuando P=50%, 28,90×108m3/a cuando P=75% y 10,89×108m3/a cuando P=95%. Depender únicamente de los recursos hídricos superficiales locales ya no puede satisfacer la demanda actual de recursos hídricos, y las aguas subterráneas han sido explotadas en grandes cantidades. Durante muchos años, el agua del río Amarillo ha sido la principal fuente de agua para las ciudades a lo largo del río. Según la discusión anterior, en los años en que los recursos de agua superficial disminuyan, la explotación de los recursos de agua subterránea en la península de Shandong también será restringida y la demanda local de recursos hídricos se volverá más grave.
En resumen, la falta de recursos hídricos en las zonas de aglomeración urbana de la península de Shandong es un fenómeno objetivo.
5. Panorama general de la contaminación del agua
La calidad del agua superficial en la zona de aglomeración urbana de la península de Shandong es de tipo bisulfato y la de tipo cloruro, la de mayor distribución. , que es diferente al de la costa relacionado con las condiciones naturales de la zona. Los tipos químicos de agua superficial en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong se muestran en la Tabla 13, y las áreas de distribución de diferentes calidades de agua se muestran en la Tabla 14.
Tabla 13 Tabla estadística de tipos de sustancias químicas y áreas de distribución de aguas superficiales en 8 ciudades de la península de Shandong
Continuación
(Oficina Provincial de Protección Ambiental de Shandong)
Tabla 14 Distribución de diferentes calidades de agua en el estudio de aguas superficiales de la península de Shandong
Desde la perspectiva de la calidad del agua, lo más importante es el carbonato, que representa el 89,92%, mientras que la calidad del agua Cl-Na El área de distribución es más pequeña y representa solo el 10,08%, pero principalmente en zonas costeras como Dongying, Yantai y Qingdao, el impacto ambiental en las zonas costeras sigue siendo relativamente grande.
La calidad del agua de los principales embalses de 1976 a 1980 fue principalmente agua salada con bicarbonato, de la cual el agua con HCO3-Ca era principalmente agua con HCO3-Ca y también estaba presente agua con HCO3-Mg. Sin embargo, el embalse de Mashan estaba presente. Agua SO4-Ca, lo que reflejaba una grave contaminación del agua. De 2000 a 2004, aumentó la proporción de agua SO4-Na en los embalses de Yanjiashan, Zanggezhuang, Mashang, Nancun, Taihe, Huang Taipei y Fushan. El embalse de Wangwu es agua SO4-CA, y también aparece agua Cl-Na, como el embalse de Yangjiaogou, el embalse de Zhazizha y el embalse de Tuanwang. En comparación, se puede ver que sólo Yanjiashan (agua tipo cloruro de calcio) y Yangjiaogou (agua tipo cloruro de sodio) tienen agua de mala calidad, lo que representa el 7,1% de los 28 embalses. Para 2004, había 7 reservorios de tipo sulfato, que representaban el 25% de los 28 reservorios, mientras que había 8 reservorios de tipo cloruro, que representaban el 28,9% de los 28 reservorios. Estos datos muestran que la calidad del agua de estos embalses está gravemente contaminada desde hace más de 10 años.
Los principales elementos de evaluación de la calidad del agua de los lagos son el fósforo total, el nitrógeno total, la clorofila, el índice de permanganato y la transparencia.
De acuerdo con el "Estándar de calidad ambiental del agua superficial" (GB 3838-2002), calidad del agua Clase III, entre los ríos superficiales en ocho ciudades, la tasa de superación de los ríos en Jinan y Dongying alcanzó el 100%, Qingdao fue El 74,5% y Rizhao el 74,5%. Al menos llega al 42,3%. La Figura 14 muestra la calidad del agua Clase III que excede la tasa estándar de las secciones de evaluación en las ocho ciudades durante todo el año, temporada de inundaciones y temporada sin inundaciones.
Figura 14 El número de ríos con una calidad de agua superficial superior a la Clase III en 8 ciudades supera la tasa estándar.
En cuanto al agua del embalse, hay un embalse en la ciudad de Jinan, y la calidad del agua del embalse es Clase V o peor que Clase V durante todo el año. La ciudad de Qingdao tiene un total de 10 embalses, y la calidad del agua de 4 embalses es de Categoría IV y V durante todo el año, temporada de inundaciones y temporada de inundaciones, la calidad del agua del embalse Rizhao 1 está por debajo de la Categoría III; uno de los cuales tiene calidad de agua de Categoría IV; la ciudad de Weifang tiene 10 embalses. Entre ellos, la calidad del agua de 3 embalses es Clase IV o superior; Yantai tiene 7 embalses, de los cuales más de 6 son agua de Clase IV; Zibo, la calidad del agua de 1 depósito es Clase IV o superior. Entre los 33 embalses en 8 ciudades, 7 embalses tienen una calidad de agua superior a la Clase IV durante todo el año, 1 en temporada de inundaciones y 10 en temporada sin inundaciones.
Estos datos muestran que la calidad del agua del embalse está gravemente contaminada.
En la península de Shandong, según los departamentos de geología, recursos minerales y protección ambiental, pH del agua subterránea, dureza total, sólidos disueltos totales, sulfato, cloruro, hierro, manganeso, cobre, zinc, materia volátil, permanganato. La calidad de las aguas subterráneas también se ve amenazada por la contaminación mediante la detección del índice de sal, nitrógeno nitrato, nitrógeno nitrito, nitrógeno amoniacal, fluoruro, cianuro, mercurio, arsénico, cadmio, cromo y plomo.
Tabla 15 Tasa de excedencia y múltiplo máximo de los principales componentes del agua subterránea en 8 ciudades
Actualmente, en el área de aglomeración urbana de la Península de Shandong, existen 67 pozos de monitoreo de agua subterránea en áreas llanas y 100 en zonas montañosas bien. Los tipos de calidad del agua se muestran en la Tabla 65, 438+06.
Tabla 16 Tipos integrales de calidad del agua de aglomeraciones urbanas en la península de Shandong
(Instituto de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico de Shandong)
Entre las aguas subterráneas responsables de los departamentos geológico y minero en áreas planas, ⅳ, los pozos de monitoreo de agua subterránea de Clase V representaron el 84,2% de los datos de registro de pozos de inspección general, y las áreas montañosas representaron el 67%. Estos datos muestran que la calidad del agua subterránea en las zonas montañosas es ligeramente mejor que en las zonas planas, pero la calidad del agua subterránea es peor: el 84,2% y el 67% del agua subterránea están gravemente contaminadas, respectivamente. Este es un hecho objetivo que no se puede demostrar. ignorado.
Según datos del Instituto de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico Provincial de Shandong, la situación de la contaminación de las aguas subterráneas en la península de Shandong se muestra en la Tabla 17.
La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas antes mencionada muestra que no sólo la cantidad de recursos hídricos en la península de Shandong no puede satisfacer la demanda, sino que también la calidad del agua se está deteriorando. En la actualidad, la capacidad total de la planta de tratamiento de aguas residuales de la península de Shandong es de 173,5×104t/d, la mayoría de las cuales son tratamiento secundario. El suministro real de agua en la península de Shandong es de 92,46 × 108 m3/a, por lo que el suministro diario de agua es de 2560,6 × 104 m3/d y la capacidad de tratamiento de aguas residuales es de 2560,6 × 104 m3/d
Tabla 17 Contaminación de las aguas subterráneas estadísticas de la aglomeración urbana de la península de Shandong Unidad: km2