济南泉水成因与保护研究

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1、济南泉水成因与保护研究摘要:作为山东省省会的济南，是山东的政治、经济、科技、文化、教育、旅游中心，1986年被列入国务院公布的第二批历史文化名城。［1］研究区地处泰山背斜北翼及黄河冲积平原，济南泉域是一个相对封闭的地下水系统。现代地质工作者普遍认为济南泉水来源于南部山区裸露灰岩直接降雨入渗及第四系间接入渗，经过城区单斜灰岩，遇侵入岩隔水涌出地表。木文通过研究市区地层，构造等区域地质环境及研究区自然地理概况浅析泉水来源，并了解各个部分在系统中的功能。重点根据一系列资料通过补给、排泄平衡原理分析泉水影响因索，主要是重点补给区降雨量、间接补给区入渗补给、济东地下水人工开采等。并提出一系列相对应

2、的经过论证切实可行的保泉措施。关键词：地层系统功能影响因素保泉措施中图分类号：P641文献标识码：A文章编号：济南七十二名泉享誉天下，［2］自古被誉为泉城。市区有大小泉池百余处。釣突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龙潭四大泉群［3］是济南泉水的主要组成部分，其他的则“隐居”于济南辖区内的其他地方。其中的突泉被誉为〃天下第一泉〃。珍珠泉的景观更是被人们形容为〃跳珠溅雪碧玲珑〃。泉水是济南重要的旅游资源，但是由于城市的发展，大量抽取地下水，导致地下水位连年下降。本文通过对济南地区岩层结构，构造等地质条件的研究來判断整个地下水系统。1水文地质条件屮国全球岩溶分布广泛，南北方岩溶系统差异很大。所谓岩溶系统

3、是指有明确边界，以岩溶网络为介质，具有输入、储存、运移、输出、调节岩溶水物质、能量、信息功能，存在基本统一的水动力场，水化学场的岩溶地下水体系［4］。根据地形地貌、地层岩性、地质构造等地质条件将济南划分三个水文地质区。［5］黄河冲积平原孔隙水水文地质区，泰山背斜北翼岩溶水水文地质区和山前冲洪积平原孔隙水水文地质区。1.1泉水系统边界条件系统南边界：地层岩性和地貌特征等确定。西自岗新庄一桃花峪，经黄山顶至长城岭，东至东坞断裂。系统北边界：通过地层岩性和水文地质条件确定。基本以燕山期侵入岩和石炭、二叠煤层等透水性极差的岩石为界。系统东边界：除小段区域外东坞断裂总体隔水性良好。系统西边界：马山

4、断裂总体隔水性好。济南泉水系统为北方岩溶水系统典型代表，面积为1486km2o［6］特殊的地形、地貌、构造等水文地质条件造就了独特的地质奇景。1.2地层济南位于泰山穹窿的北翼，市南部低山丘陵带由太古界泰山群变质岩系组成，岩层总体倾斜向北，倾角5〜12。。由南向北基本上是一个以古生代地层为主体的向北倾斜的单斜构造。［7］如图1—1图1—1岩层水文地质剖面图由南至北主要出露地层冇：太古界泰山群：主要为混合花岗岩、片麻岩，分布于区域东南部。太古界寒武系：呈东西向条带状分布于市中南部，岩性主要为页岩加石灰岩，其中张夏组以石灰岩为主。奥陶系：分布于中北部，主要岩性为石灰岩、白云质灰岩夹泥灰岩。石炭

5、系：分布于济南市以北，成条带状东西向分布。岩性主要为砂岩、砂质页岩、泥岩夹薄层灰岩。二叠系：分布于济南市以北的广大地区。岩性以陆相紫色、灰色砂岩、砾岩、泥质页岩，厚度不等。与上覆第三系为角度不整合接触。第四系：广泛分布于山前倾斜平原、北部黄河冲积平原及山间河谷地带。成因类型以冲洪积为主，主要岩性为砂质粘土，粘质砂土、粘土，山前冲积扇有砂砾石层。黄河以北岩性以粉质粘土、粉土、粉砂为主，局部中粗砂。1・3研究区地质概况研究区分布南大沙河、北大沙河、玉符河、巨野河、绣江河和潔河并形成冲洪积层。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，

6、北东向的港沟断裂。市境以北有齐（河）广（饶）东西向隐伏大断裂。2泉水成因现代地质工作者普遍认同，泉水主要来源于市区南部大气降水。降雨渗入地下，顺单斜岩层北流，至老城区北部火成岩阻扌当带形成承压水涌出地表，形成泉水。山区以前震旦系变质岩为基底，上布有1000多米厚的寒武系和奥陶系石灰岩岩层。岩层3~15。倾角向北倾斜，至市区埋没于第四系沉积层之下。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一一闪长岩侵入体，质地细密，岩质坚硬，隔水性能好。千佛山断块西冇

7、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，构在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，大气降水沿裂隙形成地下径流直接补给系统地下水，这是泉域系统岩溶水主要补给方式［9］。超渗产流和蓄满产流转变为地表径流，通过第四系含水层和河床渗漏间接补给岩溶水。大气降水形成的这些裂隙岩溶水，受太古界变质岩的隔阻，沿单斜岩层倾斜的方向，向北作水平运动，形成地下潜流，至城区遇到侵