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趵突泉资料

篇一：

趵突泉科普小知识（完整版）

前言

济南市在重新审定七十二名泉的同时，从地理和旅游的角度划分了十大泉群。

它们是：

济南市区趵突泉泉群、黑虎泉泉群、珍珠泉泉群、五龙潭泉群以及市区以外的济南东郊白泉泉群，章丘明水百脉泉泉群，历城彩石玉河泉泉群，历城柳埠涌泉泉群，长清万德袈裟泉泉群，平阴洪范池泉群。

十大泉群均属广义的“济南泉群”。

从水文地质学的角度划分，以趵突泉为代表的市区“四大泉群”实际是一个泉群，属狭义的“济南泉群”。

它们同一个水源、同一个补给区，统称“趵突泉群”，其补给区称“趵突泉泉域”。

柳埠涌泉泉群和万德袈裟泉群位于市区“四大泉群”的补给区，即趵突泉泉域，各个小泉子彼此没有水力联系，两个小泉群之间也没有水力联系，但这些泉水沿河道渗漏，最终流向市区泉群。

以白泉为代表的济南东郊白泉泉群，也是同一个水源、同一个补给区，其补给区称“白泉泉域”。

彩石玉河泉群位于白泉泉群的补给区，即白泉泉域，这些泉水沿河道渗漏，最终流向白泉泉群。

因大量开采，白泉泉群常年断流。

以百脉泉为代表的章丘明水泉群，其补给区称“明水泉泉域”。

该泉域地跨淄博、章丘两地，其类型与趵突泉、白泉泉群和泉域完全相同，同属济南市三大泉群、三大泉域。

（见济南市三大泉域示意图）

以洪范池为代表的平阴洪范泉群，位于长城岭以南，地表水地下水自成体系，皆流向大汶河，其泉群类型与历城采石玉河泉群相同。

洪范泉水并非直接流去大汶河，而是沿途渗漏，补给孔村—孝直水源地，亦即石横电厂水源地。

一、泉的分类

泉是地下水天然露头。

地下水从固定地点自然流出地表就叫泉。

井也是地下水的露头，地点固定，但不是天然露头，也不流出地表，不能叫泉。

河道出现明流地点不固定，丰水期出现在上游，枯水期出现在下游，虽是地下水天然露头，但不叫泉水，而叫河水。

河槽或岸边常年流水的固定点也叫泉。

天然的湾坑或水塘，水面与附近地下水位相同，但肉眼看不出流动，仍不叫泉，而叫“湾”或“塘”。

有人会问：

济南市区的五龙潭、舜井、官家池、章丘明水的东麻湾、西麻湾，平阴的洪范池名称都不带“泉”字，为什么归类为泉呢？

因为它们的实质是泉，符合泉的定义，只是泉口垒砌和修饰形式不同罢了。

上升泉与下降泉。

泉水按承压和无压分为上升泉和下降泉两类。

泉水从泉口垂直往上冒的叫上升泉，从泉口往下淌的叫下降泉。

上升泉的形成应俱备三个条件：

1地层条件。

地层包括成层的岩石、土层以及土层中夹有的砂砾石层。

有裂隙的岩层和有孔隙的砂砾石层，其裂隙和孔隙中充水的称“含水层”。

裂而无隙的岩层和孔隙度极差的粘土层，几乎不含流动的地下水，称“隔水层”。

“含水层”的存在是泉水形成的首要条件。

2地质构造条件。

指地震或岩浆活动引起地壳变动（造山运动），使沉积岩层断裂错位，或产生褶曲。

含水层与隔水层在纵向剖面上相抵触，或含水层与不透水的岩浆岩体相抵触，阻断了地下水的去路，地下水被迫溢出地表。

3地形条件。

泉或泉群的上游应有足够的补给面积，各含水层接受大气降水的充分补给。

济南市内趵突泉等四大泉群、济南东郊白泉泉群、章丘百脉泉群都是上升泉。

济南南部山区大部分泉都是上升泉，如历城柳埠的突泉、四季村宾馆附近的涌泉。

“上升泉”形成的原理，就像倒虹吸管、联通器原理一样，从高的一端注入水，低的一端就往上冒水，低的一端可比喻泉水。

由于重力作用和水路压力传导阻力，泉口喷涌水位永远达不到高端水位。

既然“联通器”有高低水位之差，在补给区地下水无大量开采的情况下，降雨多少只影响泉群流量增减，上升泉从理论上讲不会干涸。

下降泉与上升泉的不同在于地质构造不同，下降泉不存在阻水岩层或岩体。

地下水在山腰悬崖沿含水层自然流出，不往上冒，只往下流，这样的泉子叫下降泉。

下降泉亦称“悬挂泉”，如历城柳埠药乡森林公园冰冻台下的“冰冰泉”，水量甚微，冬季结成冰棱悬挂于山崖。

地下水在山区冲沟或山前河道自然流出、地点固定的也属下降泉，如历城柳埠的泥淤泉等。

什么是间歇泉？

顾名思义汛后流水、旱季断流的泉子就是间歇泉。

断流的原因无非是补给面积小，降雨入渗补给量少。

这类泉子多数是下降泉，例如柳埠四门塔神通寺西路边的“滴水泉”，山头为面积不大的张夏组石灰岩，裂隙接受降雨垂直入渗补给，下部不透水的紫红页岩是托水底板，渗水沿底板层面的倾斜方向流动，至滴水泉口流出。

泉子流一点，汛期补给的水就少一点，流完为止。

次年再降雨，再出泉，周而复始。

靠雨水补给的叫于“雨源型”泉。

有的泉子出自深层大断裂的地下热水，喷一次，停一次，有规律地进行，是真正的间歇泉。

泉喷后裂隙出现负压真空，冷空气乘机被吸入，水温暂时下降。

待地热积蓄，超过沸点再喷。

这样的泉子属“非雨源型”泉。

泉群为什么干涸？

大家都知道，济南市区100多个泉子，泉口高程是不一样的，黑虎泉27.22米，趵突泉27.01米，五龙潭26.2米，高低相差1米。

因为降雨少，补给水量少，泉

口较高的黑虎泉、趵突泉先一步干掉。

但是根据虹吸管、联通器原理，泉口较低的五龙潭或泉口更低的泉子是不会干掉的，只是无人注意罢了。

雨，每年总是要降的，济南地区最少的年份380毫米。

当地下水埋藏深度超过4米时，潜水不会蒸发，泉口低的泉子应该照流不误。

什么原因导致泉水位低于五龙潭泉口、泉池干涸呢？

一是泉群附近或补给区开采量大于泉的来水量。

开采集中的地方地下水面形成了漏斗。

当漏斗中心的水位低于五龙潭泉口时，泉水倒流，泉子全部干掉。

二是泉头附近打防空洞、盖楼深挖地基，破坏了泉水赖以存在的地质结构。

形成了若干条低于五龙潭泉口的地下水通道，降低泉头水位，削减泉水流量，破坏了原有的生态平衡。

三是泉水补给区上游大量修水库、塘坝拦截地表水和地下水，减少了地下水补泉量。

怎样才能保持泉水永不干涸呢？

只能用减少开采量的办法，比如用黄河水代替抽取岩溶泉水；也可将水库拦蓄之水，在旱季放水补泉，泉水断流是可以避免的。

但是破坏了地质结构，失去了泉群赖以存在的条件，泉水断流是无法恢复的。

泉群为什么会复喷？

泉群补给区降水量多了，比方年降水量600毫米，相应泉群日均流量49万立方米，这时补给区的开采量与泉头附近的跑水量（因局部地质结构破坏）之和也是49万立方米，泉水位应该不升不降，与泉口持平。

但事实上由于不同水文年降水量不同，年内逐月降水量也不同，泉喷量也随之不同，呈现汛后泉水喷涌，旱季断流现象。

如果年降雨量800毫米，泉群日均来水量80万立方米，远远大于开采量和非泉口跑水量49万立方米，泉群就常年喷涌了。

平原涝洼有没有上升泉？

济南东郊的白泉地处涝洼，涝洼存水几乎是死水，平地冒泉怎么解释？

这与地质构造有关。

白泉是上升泉而不是下降泉，泉水来源于厚度70米土层以下的石灰岩裂隙，其位置恰巧是石灰岩含水层与不透水的煤田砂页岩交界处，另有断层等因素，地下水受阻而上涌。

厚厚的土层盖住了怎么会上涌？

因为这里的土层是几千万年逐渐沉积而成的，洪水携带的岩土碎屑沉积一层，被石灰岩承压水冲开一次。

细粒粘土被冲走，泉口附近剩下较粗的砂砾，泉水通过松散砂砾之间的孔隙冒出地面，始终保持着泉水上涌的状态。

这种情况类似人们常言的“管涌”。

自流井是怎么回事？

遥墙和齐河县的某些深井，深度700多米，穿透几百米的土层和含煤砂页岩，打入下伏石灰岩，石灰岩岩溶承压水（即济南泉水）上涌。

因当地地面低于济南泉口，形成自流井，自流井就是上升泉。

喷井或喷泉的出现，使当地人惊喜，也使业内人士担忧。

当这样的喷井或抽水井达到几百眼的时候，趵突泉就挪到齐河去了。

不是有了不透水的火成岩（岩浆岩）阻水，才有济南泉群出现吗？

怎么石灰岩泉水通到齐河去了？

因为岩浆是顺石灰岩中某些软质泥灰岩层侵入的，尽管厚度大小不一，只不过是石灰岩中的夹层而已，

在黄河北插到700米以下或更深处了。

千佛山断层通过趵突泉向西北延伸去，北店子已经在断层西侧了。

这里土层厚度200余米，以下是含煤地层，再往下便是石灰岩。

有人企图在这里开采煤矿，矿坑排水将吸引大量岩溶地下水，削减泉流量，降低泉水位，也会造成济南泉水断流。

二、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打去了齐河县，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