第10卷第3期水土保持研究V o l.10 N o.3 2003年9月R esearch of So il and W ater Conservati on Sep.,2003
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李建江
卡塔尔人的真实生活
(北京大学环境学院，北京 100871)
摘 要：从济南市水文地质的角度分析了济南泉水的成因，结合最近济南市泉水断流和复涌的实际情况，提出保护
泉水的一些具体措施:1、对济南市区的泉水限制开采等措施,2、对泉水源区采取保护植被、水土保持，涵养水源的
方法,3、增加源区的水(开源)。
关键词：济南市；泉水；保护
中图分类号:P641.8 文献标识码:A 文章编号:100523409(2003)0320142203
Spr i ng Protection Research i n J i nan C ity
L I J ian2jiang
(E nv ironm ental S cience Colleg e,P ek ing U niversity,B eij ing100871,Ch ina)
Abstract:A cco rding to hydro logical and geo logical conditi ons,the cause how sp ring occurs w as analyzed.Considering the con2 diti on that sp ring pause and re2flow,som e suggesti ons are raised:firstly,li m iting exp lo iti on in J inan city;secondly,p ro tect2 ing vegetati on,so il sources in w aterhead regi on;th irdly,adding mo re w ater to w aterhead regi on.
Key words:J inan C ity;sp ring;p ro tecti on
济南市，位居山东省中西部，泰山穹隆山麓，黄河的南岸。地形复杂多样，大体可分为三带，北部临黄河平原带，中部山前平原带及南部低山丘陵带。济南被世人冠以“泉城”之雅号，众多的泉水构成济南独具魅力的风景特[1]。
1 水文地质概况
市境南部由太古界泰山变质岩系组成基底，盖层总体倾向为北，倾角5～12°，由南往北依次展布寒武系、奥陶系石灰岩，岩层一般为单斜产状，褶皱不显，断裂发育，至山前逐渐隐伏于第四系之下；市区北部下伏中生代燕山期辉长岩、闪长岩，东、西郊的北部地区下伏古生界石炭、二叠系含煤地层，与奥陶系灰岩合成假整合；新生界第四系松散堆积层广布于山前倾斜平原。其中南大沙河、北大沙河、玉符河、巨野河、绣江河和漯河形成冲洪积层。市境以北有齐(河)广(饶)东西向隐伏大断裂。区内断裂有三组：北北西向的东梧断裂、千佛山断裂、石马断裂、平安店断裂和马山断裂，近南北向的炒米店断裂，北东向的港沟断裂。这些断裂对济南地区地下水的分布、运移具有一定的控制作用。 变质岩山区，基岩裸露，表层普遍存在风化带，含孔隙-裂隙潜水，一般富水性不大。因处于岩溶水系统的至高部位，地下水位往往表现位降水补给，浅部循环，短途排泄，雨后以表流和地下径流形式流入岩溶水分布区，成为岩溶水的间接补给区。 寒武、奥陶系广布于南部山区及山前地带，呈东北-西南条带状分布。南侧的山地丘陵石灰岩裸露，且降水量较大，地表溶蚀现象明显，溶沟、溶槽、溶蚀裂隙普遍发育，地下岩溶裂隙发育亦较好，而且连通性强，为地下水直接补给区。主要为大气降水补给，赋存裂隙岩溶地下水。在明水、历城和长清以北，地势逐渐低平，奥陶系灰岩大致向北倾伏于石炭、二叠系之下，地下裂隙岩溶发育，地下水接受南部裂隙岩溶水的径流补给，在受到煤系地层或岩浆岩体阻隔时，水位回升而富集，在济南、明水一带地势低洼处或构造有利出露部位，上涌成泉排泄，形成本区裂隙岩溶水的承压排泄区。该区地下
水赋存条件良好，上游补给面积大，降水多，水量充沛，为裂隙岩溶水的强富水地段。
以碎屑岩为主的石炭、二叠及侏罗系地层，分布于章丘、郭店及长清以北一带，在构造上位于泰山隆起向济阳拗陷的倾伏部位。石炭系为一套砂、页岩夹煤层及石灰岩相间的煤系地层，覆盖于奥陶系灰岩之上。因砂、页岩裂隙不发育，石灰岩层厚度薄，岩溶发育较差，岩溶裂隙水不甚丰富。其补给
①收稿日期:2003204225
作者简介：李建江(1974-)，男，硕士研究生，学习和研究地貌学与第四纪地质学。
广州长隆两日游攻略源以接受奥陶系裂隙岩溶水顶托补给为主，在地形低洼及构造发育地带亦往往成为奥陶系裂隙岩溶水的排泄带。二叠系、侏罗系的砂、页岩及砂砾岩具微弱的孔隙、裂隙，赋存不丰富的孔隙、裂隙水。其中二叠系奎山段砂岩及侏罗系砾岩孔隙发育相对较好，在裸露区接受降水补给，径流排泄于山前地带，并隐伏于冲洪积层之下。除降水补给外，还接受第四系孔隙水补给，故富水性相对较强，成为此区具一定供水意义的主要含水层。
在侵入岩分布地带，如济南北郊辉长岩体、沙沟闪长岩体、茶叶山辉长岩体等处，岩石结构致密，质地坚硬，很少裂隙，风化层薄。地下裂隙水赋存条件差，地下水贫乏。
平原区广泛分布第四系沉积物，岩性松散，孔隙发育，赋存孔隙水。在山前地带分布着冲洪积层，多
有黄土状黏性土或砂性土组成。间夹透镜状碎石层，地下水赋存条件不好；北部平原区冲积层几经黄泛沉积而成，岩性松散，具较好的蓄水空间，富水性较强。地下水以大气降水补给为主，沿黄尚接受黄河侧渗补给，山前冲洪积层径流和河川径流的侧渗也是补给源之一。
黄河冲积平原深层地下水，赋存于第四系及上第三系的松散岩类孔隙中。含水层分布广，埋藏深度大，单层厚度薄，累计厚度大，颗粒较粗，孔隙发育，有较好的蓄水空间。此类地下水静压力大，水头高，但运移迟缓，径流途径远，补给困难，可供开采的资源有限。
2 济南市泉水成因及其特点
现代地质工作者调查研究认为，济南泉水来源于市区南部山区，大气降水渗透地下，顺岩层倾斜方向北流，至城区遇到侵入岩体阻挡，承压水出露地表，形成泉水。济南南部山区，为泰山余脉，自南而北有中山、低山、丘陵，至市区变为山前倾斜平原和黄河冲积平原的交接带，高差达500多m，这种南高北低的地势，利于地表水和地下水向城区汇集。在地质构造上，南部山区属泰山隆起北翼，为一平缓的单斜构造。由于北侧断裂切断，形成许多断块，其中千佛山断块是构成城区泉的构造基础。山区以前震旦系变质岩为基底，上布有1000多m厚的寒武系和奥陶系石灰岩岩层。岩层以3～15°倾角向北倾斜，至市区埋没于第四系冲积层之下。在漫长的地质年代，这些可溶性灰岩，经过多次构造运动和长期溶蚀岩溶地貌发育，形成大量溶沟、溶孔、溶洞和地下暗河等，共同组成了能够储存和输送地
下水的脉状地下网道。市区北部为燕山期辉长岩—闪长岩侵入体，质地细密，岩质坚硬，隔水性能好。千佛山断块西有通过纬一路的千佛山断层；东有穿过解放桥和老东门的羊头峪断层，这样就组成了东西北三面阻水岩体，构成了三面封闭的排泄单元。
南部山区，在灰岩出露和裂隙岩溶发育的地方，吸收了大量的大气降水和地表径流，渗入地下形成了丰富的裂隙岩溶水。这些裂隙岩溶水，受太古界变质岩的阻隔，沿岩层倾斜的方向，向北做水平运动，形成地下潜流，至城区遇到侵入岩岩体的阻挡和断层堵截，地下潜流大量汇集，并由水平运动变为垂直向上运动，促进了岩溶发育和水位抬高，在强大的静水压力下，地下水穿过岩溶裂隙，在灰岩和侵入岩体的接触地带及第四系冲积层较薄弱处夺地而出，涌出地表，形成天然涌泉。
3 济南市泉水停涌复涌的原因
趵突泉泉1999年3月2日停涌,2001年9月17日复涌，复涌标高为26.96m，每秒出水量1.5m3。这次趵突泉断流长达926d，断流原因是降水不足，生活用水过多，超采地下水等。2001年泉水复涌的原因是：济南市采取了对济南两个水库补水;141口市内井关闭117口；市民节水等等。加上2000年济南市降水充足，地下水的高水位和充足降水期有一个滞后阶段。在泉补给区已查明的渗漏地段及沟谷，建立拦洪蓄水工程，拦蓄地表洪水，增加补源水量，人为地加大地表水向地下水的转换量，从而提高济南泉城地下水位。种种因素使得泉城泉水复涌。
4 保泉的建议
济南市天然水资源分布的特点：南部变质岩山区及平阴山区，年降水量及地表径流均比平原区为大；从山区到平原，年降水量由710mm递减为645mm；年径流深度由197mm 递减为80mm。山高坡陡水流失，成为全市的贫水区。中部山前平原地下水富集，泉水众多，未大量开采前，以泉的形式自然排泄。北部沿黄地区，有着丰富的客水资源(黄河来水)，浅层地下水也富集。
4.1 市区——限制开采等措施
减少地下水的开采(关井)，要保证泉水常年不断，首先要减少地下水抽取，多使用地表水。还有就是进行地下水回灌。2001年泉水复涌的原因之一是济南市内141口井关闭117口。限制开采的同时要解决好泉水的利用问题，不能让泉白白流走，应该利用起来，先关后用，每天30万t水不能白流走。
4.2 源区——保护植被，水土保持林等
保护南部山区自然环境，限制开发。为了保护市区泉水，扩大地下水资源，改善泉城的生态环境,1997年山东省济南市继续保泉绿化工程。大力营造水土保持林、水源涵养林；以生态效益为重点，生态效益与经济效益、社会效益相结合，绿化与美化相结合，建成防护林，用材林，经济林，风景林的“生态经济型”综合防护林体系。以造林为基础，造、封、育、管并举，乔、灌、草、藤相结合，采取人工造林、封山育林相结合，科学造林与精心管护相结合等方式，加速工程建设进程。
全区建成完整的绿化体系之后，每年可增加蓄水能力4亿余m3，至少有1.5亿m3可直接补给市区泉。而这些效益的发挥，是以建成高标准的、完整的绿化体系为前提的。就整体而言，项目区还没有建立起一个持续、稳定的森林生态系统。目前仍有很多宜林荒山，很多裸岩山地需要绿化，很多梯田隙地需要进一步开发利用，很多疏林地需要补植完善，很多未成林造林地需要加强补植抚育管理。因此，在南部山区建设保泉绿化续建工程十分必要。没有林业这一保障，水土流失就得不到控制，生态环境不能改善，农牧水利及其它
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1东山
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第3期李建江：济南泉水保护研究
各业的稳定发展就会受到影响，山区经济的发展也无从谈起。
由于南部山区植被稀少，森林分布不均，且多位纯林，水土保持和涵养水源的能力很差，造成严重的水土流失，致使土层变薄，肥力降低，农产薄收。在水土流失严重区，暴雨时山洪暴发，水泥沙石顺坡而下，冲毁村庄农田，破坏交通，淤积库塘河道等排灌设施，使库塘容积变小，效益降低。续建工程区内有大、中、小型水库70余座，塘坝280余处，均淤积严重。续建工程区内水土流失面积达1450km 2，土壤侵蚀模数
世界地图高清版大图
2320t (km 2・a )，平均每年流失水量近3亿m 3，流失两336万余t 。
济南市保泉绿化续建工程完成后，南部山区有林地面积将达到7.5万hm 2，森林覆盖率将达到40.1%。济南市南部山区将形成多林种、多树种、高标准、多层次的绿化体系。这对恢复泉喷涌，优化泉城生态环境，促进山区经济和旅游的发展具有重要作用。
4.3 源区——增加源区的水(开源)
在泉补给区，通过水保措施，拦蓄地表洪水，人为地加大地表洪水地渗透量，增加地下径流，补给泉更多地水量，逐步恢复济南泉正常喷涌。通过全面的调查分析，将济南泉补给区划分为三级，即总补给区，主要补给区和重点补给区，根据岩溶发育规律，到24个重点渗漏地段，在此基础上根据地形条件规划出8个拦洪渗漏蓄水区。确定补给区界限的原则是以构造断裂带为参考，以岩层透水差异性为依据，断裂只不过为岩层透水差异创造了动力条件，断裂本身不一定全是阻水或导水的，
可能一段阻水，另一段导水，所以不能以断裂带为界，应以岩层界限作为分界。
区内漏水严重，分布石灰岩透水性强，地下水埋藏深，大部分在60m 以下，有的达到150m 。地下水全部向北流入市区，在市区形成富水区，为泉喷涌做出贡献。缺水的补给区与富水的排泄区相伴而生，而且面积相差500倍。另外补给区内水位变化大，旱季水位埋藏深，汛期水位迅速回升，又随着地表、地下径流的流走，水位逐渐下降。
拦洪蓄水后直接补给济南泉水；抬高地下水位，增加水量，彻底解决当地吃水问题；改善环境，丰富旅游景点内容，提供水源，使游人增多，收益更大；减轻沟谷下切，缓和山洪威胁。在泉补给区，通过水保措施，拦蓄地表洪水，人为地加大地表洪水的渗透量，增加地下径流，补给泉更多的水
量，逐步恢复济南泉正常喷涌。
济南四大泉，是由泉口相对集中，彼此位置相近，归纳而成的四个集中的地下水排泄区。从其来源分析，每个泉中的泉，水流的来源都是不同的，各有各的源头，最后汇聚到排泄区，成为统一的水体。泉是地下水的天然出露，泉水来源试验，是地下水的示踪试验，也叫连通试验。地下水是否连通，取决于多种因素，其中主要原因是决定于水流动性的水位差，水位高差大，水流动快，例如东南山区地下水流速快，西南山区流速慢。
从实验中发现，五龙潭水路最畅通，珍珠泉最不畅通，而且涌水量最小，东南部来的地下水，黑虎泉所采水样中示踪物峰值出现最早，西南部来的地下水，趵突泉所采水样中峰值出现最早。东南方向是济南东部泉水源补给地，市区东南夏季多暴雨中心，在此拦洪蓄水对于恢复泉作用甚大[2]。
济南泉补给区的南北界线是清楚的，东西界线争议较大。有的以断层作为东西界线，有的以地表分水岭为界。从山东师大泉水来源实验研究重，发现等水位线可作为界线。如泉补给区东部边界，在枣林—章灵丘一线，等水位线向北突出，这种轮廓不仅1982年3月1日统测水位线时是这样,
1980、1983年年平均等值线也大致相同，说明比较稳定，可
作为边界。显然，等水位线向北突出，其东侧的地下水不可能向西流补给泉。西部的边界也可用同样方法，依据等值线圈定。汽车票查询
这次研究的试验区，是泉水主要补给区，主要补给区的南界，以锦绣川为界，东界以枣林—章灵丘一线，西界在平安店以西。主要补给区是保泉拟建拦洪蓄水工程的主要地区，是恢复泉水与补源的重要基地。这次实验，查清了济南泉水来源地，主要来源地是在锦绣川以北的广大地区，该区地下水从东南、南、西南各个方向向泉城汇聚。东南部面积大，汇水快，为主要源地，西南部面积小，汇水慢，为次要源地。
保泉工程是一项系统工程，只有采取开源与节流并举的方法，才能起到更好的作用。一方面要加速保泉绿化工程建设，增加南部山区地下水的补给，同时，还必须加速引黄保泉工程；加强工业用水及污水处理，提高水的利用率；加大宣传力度，增加市民节水意识，以减少对地下水的开采，达到保泉的目的。
参考文献:
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・441・水土保持研究
第10卷
