Estado actual de los recursos hídricos y su desarrollo y utilización en las zonas de aglomeración urbana de la península de Shandong

Entre las condiciones de los recursos, los recursos hídricos son el recurso más crítico en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong, porque la precipitación promedio anual en la provincia de Shandong es de solo más de 600 mm y el flujo de agua superficial del río Amarillo que fluye hacia el mar a través del norte de Shandong También está disminuyendo día a día, y la demanda de recursos hídricos por parte de la población y el desarrollo económico seguirá aumentando en el futuro.

1. Descripción general de los 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 sistemas fluviales de Yi, Shu, Wen y Si. Los recursos hídricos básicos en Shandong y áreas vecinas se muestran en la Tabla 4. (Según "China Water Resources Bulletin", 1997 y 2005)

Tabla 4 Comparación de los recursos hídricos en Shandong y otras áreas alrededor del Mar de Bohai (1997 y 2005)

(Según a "China Water Resources Bulletin" Resource Bulletin")

A excepción de la corriente principal del río Amarillo, otros ríos desarrollados principalmente en la provincia de Shandong se ven estrechamente afectados por el suministro de precipitación atmosférica. Precipitaciones anuales con diferentes frecuencias tiene un impacto significativo en la cantidad de recursos hídricos en la superficie. En comparación con la media, la diferencia es muy grande (Tabla 5).

Tabla 5 Resultados del cálculo de la precipitación anual en 8 ciudades 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, también son tuberías de agua de fisuras kársticas en áreas de rocas carbonatadas. como agua subterránea de fisuras y otros desechos en áreas de rocas ígneas y metamórficas. Agua subterránea en fracturas de rocas sedimentarias clásticas.

Consulte la Tabla 7 para ver una comparación de los recursos de agua subterránea en la provincia de Shandong y otras áreas alrededor del Mar de Bohai. Consulte la Tabla 8 para ver una comparación de los recursos de agua per cápita en varias regiones.

Tabla 7 Comparación de los recursos de agua subterránea en Shandong y otras áreas alrededor del Mar de Bohai (1997)

(Lu Yaoru, 2002)

Tabla 8 Recursos per cápita en Shandong y otras áreas alrededor del Mar de Bohai Comparación de recursos hídricos (1997)

(Lu Yaoru, 2002)

La población se basa en el censo de 2000, por lo que los recursos hídricos también fueron calculado basándose en una época similar de 1997, cuando la provincia de Shandong tiene relativamente poca lluvia y es árida. 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 las regiones de Tianjin, Hebei y Beijing alrededor del mar de Bohai. fue de 92,48 millones y los recursos hídricos totales fueron 415,9 × 108 m3/a. Dado que dos años consecutivos fueron años húmedos, los recursos hídricos per cápita alcanzaron 499,71 m3/a; Sin embargo, los recursos hídricos per cápita en la provincia de Shandong oscilan entre 195 y 499,71 m3/a, que sigue siendo una región con escasez de agua en comparación con los 1.700 m3/a per cápita estipulados por las Naciones Unidas. 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, las cuatro ciudades de Jinan, Zibo, Weifang y Dongying están estrechamente relacionadas con los recursos de agua subterránea kárstica, especialmente los recursos de agua kárstica en la zona montañosa del sur de Zhongshan, que tienen un impacto significativo en las ciudades circundantes. En la Tabla 9 se muestra la comparación de las condiciones del agua kárstica en las montañas del centro y sur de Shandong y otras áreas alrededor del Mar de Bohai.

Tabla 9 Comparación de los recursos hídricos kársticos en el centro y sur de Shandong y otras áreas del norte de China

(Según Chen Honghan (2000))

Como zona montañosa en el centro y sur de Shandong, aunque todavía está sobreexplotada. Si se tiene en cuenta el coeficiente de flujo ecológico QE, entonces

La investigación sobre geología. entorno ecológico y desarrollo sostenible en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong

En la fórmula: QE——coeficiente de flujo ecológico de los recursos hídricos, %; QT——recursos hídricos kársticos totales, m3/a; ——la cantidad de recursos hídricos kársticos explotados, m3/a.

Normalmente, el valor de QE debe ser >60%. Basado en el volumen total de recursos hídricos kársticos de 35,74 × 108 m3/a, se deben descargar 21,44 × 108 m3/a aguas abajo para garantizar su mantenimiento. las necesidades ecológicas de las zonas locales y aguas abajo, y actualmente sólo quedan 7,67×108m3/a, la cantidad de recursos hídricos kársticos se ha superado en 14×108m3/a.

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 de recursos de suministro natural calculada actualmente es de sólo 39,84 ×108m3/a, de los cuales la cantidad de recursos de agua dulce que se pueden explotar Sólo 29,13×108m3/a. Además, en los recursos de agua subterránea de 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 ***103,74×108m3/a. Esta situación muestra que la cantidad de recursos de agua subterránea en la provincia de Shandong está disminuyendo rápidamente, lo que también ha causado más problemas ambientales.

Es más apropiado considerar de manera integral la cantidad, el desarrollo y la utilización de los recursos de aguas subterráneas en la aglomeración urbana de la península de Shandong basándose en la zonificación hidrogeológica, porque la cantidad de recursos de aguas subterráneas y los métodos de explotación en una ciudad deben coordinarse con Las condiciones hidrogeológicas locales. Piénselo desde el sistema de aguas subterráneas. Por ejemplo, en las montañas del centro y sur de Shandong, el sistema de agua kárstica debería utilizarse 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. Puede alcanzar (25~30)×104m3/km2·a en zonas montañosas kársticas; y montañas de rocas clásticas El módulo de escorrentía del agua subterránea fracturada en el área es (8~10)×104m3/km2·a. En el área de la montaña Jiao Lai Dagu, es solo (5～8)×104m3/km2·a; El módulo de escorrentía del agua subterránea porosa en el área de la llanura es promedio (15～20)×104m3/km2·a.

En 2000, la cantidad de recursos de agua subterránea en ocho ciudades de la península de Shandong se muestra en la Tabla 10.

Tabla 10 Recursos de aguas subterráneas en varias ciudades de la península de Shandong (2000) (salinidad ≤ 2 g/L)

(Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong)

3. Estructura del consumo de agua de las principales fuentes de suministro 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 recursos hídricos superficiales no pueden incluir el caudal de los grandes ríos que los atraviesan. Los recursos hídricos de la provincia de Shandong también incluyen la desviación de agua del río Amarillo, así como las fuentes de agua del Proyecto de Desvío de Agua Sur-Norte y la desalinización del agua de mar. De 1998 a 2005, la estructura real de las fuentes de agua de la península de Shandong fue: agua superficial 37%, agua subterránea 45%, agua desviada del río Amarillo 16% y otra agua 2%, lo que indica que el desarrollo y utilización de los recursos de agua subterránea representaron Casi la mitad de la utilización total de los recursos hídricos, las fuentes del "otro 2%" incluyen principalmente fuentes de agua secundarias después del tratamiento de aguas residuales y fuentes de agua de desalinización de agua de mar. En la actualidad, la utilización de aguas residuales sólo representa 0,96 × 108 m3/a y 0,93 × 108 m3/a del suministro total promedio de agua de 94,28 × 108 m3/a en 1998 y 2003, respectivamente. La estructura del suministro de agua de la península de Shandong en 2005 se muestra en la Figura 12. En la Figura 13 se muestra la comparación del suministro de agua en la península de Shandong entre 1998 y 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 volumen real del suministro de agua de la península de Shandong Península de Shandong de 1998 a 2005 (según el "Boletín de recursos hídricos" 》)

La estructura del consumo de agua en la península de Shandong es la misma que la de otras regiones, incluido el uso industrial, agrícola y residencial. .

El consumo real de agua en la península de Shandong de 1998 a 2003 fue (76,7~98,0)×108m3/a, con un promedio de: 61,95×108m3/a en agricultura (57,02×108m3/a para tierras de cultivo riego, 4,93×108m3/a para silvicultura, ganadería y pesca) 108m3/a), industria 18,31×108m3/a, consumo de agua doméstico*** 12,19×108m3/a (vida urbana 6,32×108m3/a, vida rural 5,87 ×108m3/a), el consumo medio total de agua es de 92,46×108m3/a. Entre ellos, el consumo de agua agrícola representa más del 60% del consumo total de agua.

En 2003, la situación de la explotación de aguas subterráneas en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong se enumera en la Tabla 11.

Tabla 11 Comparación del volumen de extracción de agua subterránea y la situación del uso del agua en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong

(Oficina Provincial de Geología y Recursos Minerales de Shandong)

4 La cantidad de recursos hídricos se ve afectada por las condiciones climáticas. Controlar la aparición de sequías e inundaciones.

La península de Shandong está ubicada en la zona costera del Mar de Bohai y el Mar Amarillo. La precipitación anual es solo superior. 600 mm Afectada por grandes cambios climáticos, especialmente el monzón, las precipitaciones son irregulares durante todo el año. De manera uniforme, como en otras partes de mi país, la temporada de lluvias se concentra principalmente de junio a agosto, y la precipitación durante este período representa el 70%. Sin embargo, hay poca lluvia y sequía en invierno y primavera, y la mayor parte de las precipitaciones sólo representan entre el 20% y el 30% de la precipitación total anual. Por supuesto, la sequía general que dura todo el año tendrá un impacto en la agricultura y la vida de los residentes, pero el daño sigue siendo relativamente pequeño. Si ocurren otras condiciones climáticas anormales, como El Niño, La Niña, etc., el daño será mayor. Por lo tanto, en la zona de la península de Shandong también se producen grandes inundaciones y sequías.

Según registros históricos relevantes, basados ​​en datos de Jinan, Linyi y Heze, las condiciones de sequía e inundaciones en la península de Shandong durante los últimos 500 años se muestran en la Tabla 12.

Tabla 12 Estadísticas de sequías e inundaciones en las principales áreas de Shandong

(Academia China de Ciencias Meteorológicas, 1981)

La base de cálculo en la Tabla 12 es:

En la fórmula:

Investigación sobre geología, medio ambiente ecológico y desarrollo sostenible de la aglomeración urbana de la península de Shandong Precipitación promedio mensual durante muchos años Ri————Precipitación de mayo a septiembre de cada año; ; σ——Diferencia estándar.

Como se puede ver en la Tabla 12, durante los últimos 500 años, en las áreas de Jinan, Linyi y Heze de la península de Shandong, los años normales generalmente han representado del 28% al 30%, las sequías han representado el 30%. % a 40%, y las inundaciones han representado de 30% a 30%, 35% significa que de 3 años, solo un año es normal, y el resto tiene un promedio de un año de sequía y un año de anegamiento.

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. El agua subterránea también se ha explotado en grandes cantidades. 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 en la península de Shandong, la extracción de recursos de agua subterránea también será limitada 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. Descripción general de la contaminación del agua

La calidad del agua superficial en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong incluye agua de tipo bisulfato y cloruro. La más ampliamente distribuida es la de tipo bicarbonato de sodio. está relacionado con las condiciones naturales de las zonas costeras. 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 Estadísticas sobre tipos de sustancias químicas y área de distribución de aguas superficiales en 8 ciudades de la península de Shandong

Continuación de tabla

(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, el tipo más importante es el carbonato, que representa el 89,92 %, mientras que el área de distribución La calidad del agua de tipo Cl-Na no es grande. Solo representa 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 de tipo bicarbonato, de las cuales el agua de tipo HCO3-Ca era el tipo principal, y también había agua de tipo HCO3-Mg, pero el embalse de Mashan tenía Agua SO4-Ca, lo que refleja una grave contaminación del agua. De 2000 a 2004, la proporción de agua SO4-Na aumentó, como el embalse de Yanjiashan, el embalse de Zanggezhuang, el embalse de Mashang, el embalse de Nancun, el embalse de Taihe, el embalse de Huangtaichou, el embalse de Fushan y el embalse de Wangwu Ca, además, Cl-. También aparece agua de tipo Na, como el embalse de Yangjiaogou, el embalse de Zhazizha, el embalse de Tuanwang, el embalse de Xiashan, el embalse de Jiutai, el embalse de Baimanqiu, etc. El embalse de Mishan tiene agua de tipo cloruro de calcio. En comparación, se puede ver que originalmente sólo dos embalses, Yanjiashan (agua tipo cloruro de calcio) y Yangjiaogou (agua tipo cloruro de sodio), tenían agua de mala calidad, lo que representaba el 7,1% de los 28 embalses en las estadísticas de 2004, sulfúrico. ácido Hay 7 embalses de tipo sal, que representan el 25% de los 28 embalses en las estadísticas, mientras que hay 8 embalses de calidad del agua de tipo cloruro, que representan el 28,9% de los 28 embalses.

Estos datos muestran que la calidad del agua de estos embalses ha estado gravemente contaminada durante un período de más de 10 años.

Los principales ítems de evaluación de la calidad del agua del lago son fósforo total, nitrógeno total, clorofila, índice de permanganato y transparencia.

Basado en la calidad del agua Clase III del Estándar de Calidad Ambiental de Aguas Superficiales (GB3838-2002), en el agua superficial de los ríos de ocho ciudades, la tasa de superación del río en Jinan y Dongying alcanzó el 100%, y la tasa en Qingdao fue del 74,5%. La insolación es la menor, alcanzando el 42,3%. La tasa de superación de la calidad del agua de Categoría III en las secciones de río evaluadas en ocho ciudades durante todo el año, temporada de inundaciones y temporada sin inundaciones se muestra en la Figura 14.

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 el agua del embalse, hay un embalse en Jinan, y el agua del embalse es Clase V y la calidad del agua es deficiente durante todo el año. Qingdao tiene 10 embalses, 4 de los cuales tienen calidad de agua en Clase IV y V durante todo el año, temporada de inundaciones y temporada de descarga de inundaciones. 1 embalse en Rizhao tiene calidad de agua por debajo de Clase; III; Weihai tiene 2 embalses, uno con calidad de agua de Clase IV; 10 en Weifang. Hay 3 embalses con calidad de agua superior a Clase IV; en Yantai, más de 6 son de agua de Clase IV; en Zibo, y la calidad del agua de 1 embalse está por encima de la Clase IV. Entre los 33 embalses en 8 ciudades, 7 tienen una calidad de agua superior a Clase IV durante todo el año, 1 tiene una calidad de agua superior a Clase IV durante la temporada de inundaciones y 10 tienen una calidad de agua superior a Clase IV durante la temporada sin inundaciones. Estos datos indican que la contaminación de la calidad del agua de los embalses es grave.

En el área de la península de Shandong, según los departamentos de geología, recursos minerales y protección ambiental, el valor del pH del agua subterránea, la dureza total, el total de sólidos disueltos, el sulfato, el cloruro, el hierro, el manganeso, el cobre, el zinc y los volátiles. La materia, el índice de permanganato, el nitrógeno nitrato, el nitrógeno nitrito, el nitrógeno amoniacal, el fluoruro, el cianuro, el mercurio, el arsénico, el cadmio, el cromo, el plomo y otros elementos mostraron que la calidad del agua subterránea también se ha visto amenazada por la contaminación, y los principales componentes de la calidad del agua subterránea. en 8 ciudades La tasa de superación y el múltiplo máximo de superación se muestran en la Tabla 15.

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 áreas montañosas, los tipos de calidad del agua se muestran en la Tabla 16.

Tabla 16 Tipos integrales de calidad del agua de aglomeraciones urbanas en la península de Shandong

(Instituto Provincial de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico de Shandong)

Entre las aguas subterráneas responsables del impacto geológico y minero departamentos en áreas planas, IV El número de pozos de monitoreo para aguas subterráneas de Categoría y V representa el 84.2% del número total de pozos de monitoreo, y las áreas montañosas representan 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 mala en un 84,2% y el 67% del agua subterránea está gravemente contaminada, lo cual es un hecho objetivo que no se puede ignorar.

Según datos del Instituto de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico de Shandong, el estado de contaminación de las aguas subterráneas en la península de Shandong se enumera en la Tabla 17.

Las condiciones de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas antes mencionadas muestran que no sólo la cantidad de recursos hídricos en la península de Shandong no puede satisfacer la demanda, sino que la calidad del agua se está deteriorando. En la actualidad, la capacidad total de las plantas de tratamiento de aguas residuales en la península de Shandong es de 173,5×104t/d, la mayoría de las cuales son de tratamiento secundario. El suministro real de agua en la península de Shandong es de 92,46×108m3/a, por lo que el suministro de agua diario es de 2560,6. ×104m3/d Tratamiento de aguas residuales Sólo ocupa el 6,7% del volumen total de agua.

Tabla 17 Estadísticas de contaminación de aguas subterráneas en la aglomeración urbana de la Península de Shandong Unidad: km2