济南泉水地质.docx

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济南泉水地质

济南各泉域的界定

　　济南地区的岩溶水自东向西划分为明水泉泉域、白泉泉域、趵突泉泉域和长孝水源地四个单元。

各泉域几乎囊括了山区全部地下水。

各泉域在排泄区分别以文祖断层、东梧断层、千佛山断层为界。

马山断层以西为“长孝水源地”（详见泉域示意图）。

各泉域在中上游的分界线，属变质岩、寒武系闭合流域的，以分水岭为界。

断层两侧都是奥陶系石灰岩的，要用统一观测岩溶水区域水位的方法，编制等水位线图加以确认。

当然，找出的地下水分水岭（泉域边界）与地质构造、岩层含水性、岩浆侵入等因素也应该吻合。

　　趵突泉泉域　　马山断层与千佛山断层之间的奥陶纪纯石灰岩分布区，由于石灰岩裂隙岩溶十分发育，具有广泛的储水空间，就像一个巨大的地下水库，接受多方来水。

其中包括分布区本身降雨垂直入渗补给、上游洪水过境沿河渗漏补给、上游基流侧向补给。

这里说的“上游”指北大沙河流域、玉符河流域、兴济河流域的上游。

可以说这个“水库”囊括了三个流域的地下来水和部分地表水渗漏。

沿着一定的水力坡度流向趵突泉。

也正是因为具有“水力坡度”，与泉口承压水头存在压差，如上所述，五龙潭泉口是趵突泉泉域内的最低点，不管流域内降水少到什么程度，最低泉口不会干涸。

各流域水情说明如下：

　　北大沙河　　小崮山拦河坝（现在的大学城人工湖）以上属“闭合流域”。

上游洪水与雨洪过后的河道基流，越过坝址溢洪道，部分洪水泄入黄河，其余沿河渗漏。

渗入马山断层以东、分布在长清城关、平安店一带的大片纯石灰岩地区，变成岩溶地下水。

向西受马山断层阻挡，往北受黄河水顶托，岩溶水只能向西郊运动。

请看以下数字：

1982年3月1日统测水位，北大沙河入黄河口的黄河水位是29.89米，玉符河入黄河口的黄河水位是29.11米。

济平公路两侧岩溶地下水位由西往东是：

名庄30.15米、藤屯29.53米、杜庙29.55米、丰齐29.28米、古城28.96米、峨嵋山水厂28.71米、大杨庄水厂28.86米、趵突泉26.63米。

数据表明黄河水及河床泥沙持水层，至少在玉符河以西对岩溶水有顶托作用。

岩溶水位由西往东渐次降低，表明长清岩溶水向趵突泉补给。

（见1982年3月1日全市地下水等水位线图）

　　玉符河　　卧虎山水库以上亦属“闭合流域”。

上游洪水和雨洪过后的河道基流越过坝址溢洪道，部分泄入黄河，其余沿河渗入石灰岩裂隙，变成岩溶地下水。

此水向北受到大金庄、段店一线的火成岩体阻挡，向东直奔趵突泉流去。

扣除腊山、大杨庄、峨嵋山水厂年开采量和厂矿单位、农村人畜用水量，其余即为市内泉群年出流量。

　　兴济河　　流域范围较小，东侧为千佛山断层。

断层东侧有千佛山、橛子山、黑峪顶等；村庄有搬倒井、白土岗等，地面属兴济河流域。

地下深部含水层位于断层破碎带附近，地下水仍属本流域。

流域内土屋、八里洼、十六里河、英雄山及兴济河支流九曲、文庄、七贤、井家沟一带，分布大片纯石灰岩，暴雨洪水流入小清河，50毫米降雨形不成地面径流，全部渗漏，是趵突泉的直接补区。

　　此外市区以南还有几个小流域，如山水沟、羊头峪，西郊106医院上游饮马河等，也在泉域范畴。

　　趵突泉泉域北界　　从羊头峪起始，经珍珠泉、五龙潭，向南至马鞍山路、经十一路、二七新村、梁庄，沿兴济河至段店，往西经大金庄、睦里庄，直至黄河，然后沿黄河至长清老县城西，到马山断层为止。

西界沿长清北大沙河与南大沙河分水岭至长城岭。

南界沿长城岭经界首、药乡森林公园、梯子山、至七星台。

东界自七星台沿玉符河与小清河流域分界线，经瓦岗寨、溜马岭、金刚纂、青铜山、黑龙寨、猪耳顶、黑峪顶，经搬倒井村至羊头峪。

泉域面积1220平方公里，地下多年平均水资源量1.8亿立米。

　　白泉泉域　　文祖断层与东梧断层之间，东梧断层与千佛山断层之间，两个断块含水性最好的奥陶纪纯石灰岩分布区出现在文祖、埠村、曹范、孙村、郭店、姚家、王舍人一带，是白泉泉域岩溶地下水的富集区。

区内各条河流上游，包括垛庄水库、狼猫山水库、蟠龙水库、岩棚水库、孟家水库、浆水泉水库等闭合流域的洪水、基流，至本区大部渗漏，最终由白泉泉群排泄。

白泉泉口为泉域内地势最低点。

　　白泉泉域的边界：

西界自羊头峪村东的燕子山起，经马家庄、闵子骞墓、洪家楼、黄台铁矿、生物制药厂、还乡店，沿小清河至洪家园。

沿线泥灰岩被火成岩岩浆穿插，多处含铁矿石，透水性不好。

小清河北岸为华山、驴山、卧牛山等火成岩岩体。

南界由燕子山往南经搬倒井、黑峪顶、猪耳顶、金刚纂、溜马岭、瓦岗寨到七星台。

由七星台沿长城岭章丘段至蒲篁岭。

东界由蒲篁岭沿锦屏山山脊线至文祖镇长水村。

北界由长水村沿煤田与石灰岩界线，经埠村、曹范、西卢、孙村、郭店、重型机械厂、谢家屯、孙家卫、冷水沟、水坡，至洪家园。

泉域总面积496平方公里，多年平均水资源量1.38亿立米。

目前，白泉泉域地下水开采量大于补给量，白泉泉群全年断流已20余年，2003年降雨900毫米开始复涌。

　　明水泉泉域　　文祖断层与淄博市禹王山断层之间的地块，南至长城岭，北至石炭系与中奥陶系交界线，为明水泉泉域。

明水泉口为泉域内地势最低点。

三德范村以南，文祖断层两侧皆奥陶纪纯石灰岩，因受断层牵引，西盘岩层向东倾斜，水位观测资料证明，西盘水位越往西越高，故将此小流域，即锦屏山分水岭以东划入明水泉域。

泉域面积355平方公里，地下水资源量1.2亿立米。

　　长孝水源地　　长清马山断层以西，“长孝水源地”接纳长清南大沙河及清水沟流域地下来水。

根据地质构造分析，长清城关与归德之间马山断层北段，东侧是奥陶系石灰岩，西侧是煤田，东侧奥灰顶部也是煤田。

地质构造酷似济南东郊白泉和明水泉群构造。

在地质历史上这里应该是一个规模可观的泉群。

在有记载的历史上，这里先后经历了济水、大清河、黄河变迁。

沉积了数百米厚的第四系覆盖层，泉子完全被掩埋。

作为水文地质单元，与其他泉域没有区别。

但因为没有地面泉群，只能叫“水源地”。

其补给区也不叫泉域。

　　孔孝水源地　　平阴洪范泉群位于长城岭以南，地表水地下水自成体系，流向大汶河。

泉水并非直接流去大汶河，平阴山南孝直、孔村以及相邻的肥城石横地区，属奥陶系石灰岩地区，大量接受地表水渗漏补给，岩溶水丰富。

石横电厂的供水井，打在平阴地盘上。

这里可叫作“孔孝水源地”。

　　平阴水源地　　平阴山北大面积分布下奥陶系白云质灰岩，田山电灌站黄河河底出露白云质灰岩。

县城东北局部为奥陶系纯石灰岩，面积约60平方公里。

可叫平阴水源地。

平阴山北地表、地下水大部排入黄河。

奥陶系纯灰岩分布在黄河北东阿县。

东阿县城水源地开采的是平阴水。

　　以上三大泉群、三个水源地及其泉域和流域，包容了全部济南山区地下水资源。

富水地带集中在山前纯石灰岩分布区。

其中，最富水地段集中在济南市内泉群、东郊白泉泉群、章丘明水泉群的排泄区；次富水地段集中在章丘圣井鸡山断裂带、西郊邵而丰齐古城断裂带、长清马山断裂带、平阴山南石横断裂带。

每个富水段，都与断裂带有关、与奥陶系石灰岩有关、与泉域或补给区地形最低凹的排泄点有关。

什么是泉域

   泉域与流域。

汇集泉水的地下水流域叫泉域，也可以说转化成泉水的地下水流域叫泉域。

地下泉域是对地表流域而言的。

大家都知道长江流域，黄河流域，山东有小清河流域。

地球上大小河流都有它的流域。

地表水流域是人们能看的见的流域，地下水流域包括泉域是人们看不到的流域。

地表流域在水文学上分为“闭合流域”和“非闭合流域”。

   什么是闭合流域？

地表水和地下水流向一致的流域叫闭合流域。

河道某一断面以上的基岩不漏水，洪水一点不剩地从这条断面流过。

垂直渗入岩石表面风化裂隙和浅部基岩裂隙的雨水，重返河道，这部分水叫“基流”。

基流也一点不少地从这条断面流过。

这条断面以上的流域就叫“闭合流域”。

   在闭合流域内降水量包括降雨量和降雪量，等于流经断面的地表水、地下水，以及流域内水的蒸发量之和。

流域内水的蒸发量包括陆面蒸发量、水面蒸发量、潜水蒸发量和植物叶面蒸腾量。

修建水库选择坝址一定要选在这样的断面上。

济南地区章丘的垛庄水库、长清的武庄水库建在完全不透水的花岗片麻岩上，属闭合流域。

历城的锦绣川水库、卧虎山水库建在基本不透水的红页岩上，也属于闭合流域。

水库不但栏截洪水，也拦截基流。

基流在卧虎山水库上游的锦绣川、锦阳川、锦云川随处可见。

雨洪过后这些河道里仍然流水涓涓，终年不涸，这就是基流。

基流又包括眼睛看到的明流和眼睛看不到的潜流。

洪水是短暂的，下大雨才有洪水。

基流是长久的，或常年出现在河道，或时隐时现出没在河道。

   什么是非闭合流域？

地表水和地下水流向不一致的地面流域，叫“非闭合流域”。

玉符河从卧虎山水库坝下到北店子入黄河的河段，其流域就是非闭合流域。

这段河道的洪水包括卧虎山水库溢洪和两岸支流来洪，直入黄河。

由于这段河道流经大片石灰岩地区，渗漏严重。

洪水过后，河道见不到基流，变成了干河。

部分洪水漏下去了，渴马村上游来的河道基流也漏下去了。

在漏水的河段不是没有基流，而是基流漏到地下深处，并且通过兴济河流域的石灰岩裂隙向趵突泉流去。

泉水的实质就是基流。

趵突泉泉水不只是某一流域的基流，而是多个流域的基流，包括北大沙河、玉符河、兴济河的基流。

   泉域是地下水的“闭合流域”。

闭合流域与非闭合流域是地表水的专业名词。

泉域是流域的演绎，泉域也可以比喻为“地下水的闭合流域”。

章丘明水泉泉域是一个彻头彻尾的地下水闭合流域，因为泉域地下水只从明水一个地方流出。

趵突泉泉域基本上属于地下水闭合流域。

因为当地下水水位高的时候，西郊腊山、峨嵋山山脚下也出泉。

玉符河睦里闸址是小清河的源头，闸址附近到处渗水。

不能说地下水都去了趵突泉。

但是枯水期水位下降的时候，情况就不同了。

腊山、峨嵋山泉子干了，睦里闸不渗水了，地下水不去趵突泉又往那里去呢？

可以说，当地下水位降低，西郊泉和跑水点消失以后，玉符河流域和长清北大沙河流域全部地下来水，都经过西郊流往趵突泉。

   有人会说，地下水会从黄河底下钻到齐河去。

应该说这种可能性不大。

黄河在这里是地上河，多数情况下黄河水面高于两侧地下水位，河床以下的土层、沙层含水量处于饱和状态。

孔隙度小、渗透系数小，对南来地下水应有顶托作用。

另外，匡山、药山、粟山、无影山等火成岩岩体阻挡，地下水过不了黄河。

如果真的有大量地下水从玉符河河床穿过黄河底去了齐河县，齐河那边应该平地冒大泉，或有什么重要河道的源头出现。

   打深井、开煤矿破坏泉子。

齐河方面打深井取石灰岩水、开采煤矿大量排断层导入的岩溶水，西郊和长清岩溶地水会从黄河底钻过去。

石灰岩岩溶裂隙透水性特别强，不同于黄河泥沙。

打深井和挖煤矿，都要大量抽取西郊和长清的岩溶地下水，即市内泉群的补给水，就像“釜底抽薪”，最终断送趵突泉。

   国家《矿产资源法》规定：

“自然保护区、重要风景区、国家重点保护的不能移动的历史文物和名胜古迹所在地”、“具有重大科学文化价值的罕见的地质现象及文化古迹，应当加以保护”。

  《山东省地质环境保护条例》规定：

“在本省行政区域内从事矿产资源勘查开采、地质遗迹保护、地质灾害防治以及工程建设等与地质环境有关活动的，应当遵守本条例”、“本条例所称地质环境，是指影响人类生存和发展的各种岩体、土体、地下水、矿藏等地质体及其活动的总和。

”“对具有典型意义的地质遗迹，可以按照国家和省有关规定建立地质遗迹自然保护区或者地质公园。

”

   国家《矿产资源法》和《山东省地质环境保护条例》为保护济南泉群这一“具有重大科学文化价值”、“罕见的地质现象”、“具有典型意义的地质遗迹”、“具有科学研究价值和地质地貌景观”及“重要风景区”、“城市规划区”、“名胜古迹所在地”,提供了法律依据。

近年齐河在北展区打的“自流井”，还有其他“热水井”，应依法进行关闭。

对企图挖煤的行为，应严加制止。

 长清北大沙河地下水往哪里流？

小崮山栏河坝以下，长清城关和平安店一带大片石灰岩分布，土层以下全是石灰岩，与西郊腊山、峨嵋山是同一层岩石。

石灰岩属脆性岩石与可溶性岩石，裂隙岩溶极为发育，地下水通透性极强。

无论是降雨垂直入