濟南泉群斷流的成因與對策探析

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：濟南泉群自1973年首次出現(xiàn)斷噴以來，歷時不斷加長，給濟南市的環(huán)境質(zhì)量和城市居民生活造成了嚴重影響。本文分析了泉群斷流的主要原因，提出了治理泉群斷噴的工程措施、管理措施及經(jīng)濟措施

　　關(guān)鍵詞：泉群 斷流 治理

　　1、概述

　　濟南市是有著2600多年悠久歷史的文化名城，城內(nèi)“山、泉、湖、河、城”渾然一體，是我國少有的山水園林城市。在古城區(qū)2.6km²范圍內(nèi)，分布著趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龍?zhí)?大泉群共計136處名泉，形成了“家家泉水，戶戶垂楊”的獨特風貌。濟南泉水數(shù)量之多、密度之大，在全世界城市中是獨一無二的。據(jù)有關(guān)部門調(diào)查結(jié)果，濟南市泉水在豐水期的噴涌量最高時每日達到60萬m³，平時平均也能達到30萬m³/d.

　　濟南市區(qū)水資源具有總量不足、年際變化大、年內(nèi)分配不一和地域分布不均等特點，多年平均水資源總量為5.87億m³，人均占有水資源量為225m³，僅占全國人均水資源量的1/10，遠低于國際公認的人均水資源量1000m³的標準，屬于嚴重缺水的城市，是全國重點缺水城市之一。

　　隨著城市規(guī)模的擴大和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市用水需求與日俱增，地下水的開采量不斷攀升，泉水逐漸無源，以至泉群干涸甚至是跨年度干涸。由于地下水超采嚴重，目前市區(qū)已形成200km²的降落漏斗區(qū)。泉水是濟南的象征，泉水的斷流不僅導致濟南環(huán)境質(zhì)量下降，更使“泉城”風貌黯然失色。

　　2、歷史與現(xiàn)狀

　　濟南市降雨量每年需達到650mm，地下水位達到26.7m時泉水才能實現(xiàn)噴涌。1999年濟南遇大旱，降雨僅480mm，導致市區(qū)內(nèi)大部分名泉停噴。2000年，濟南市雖降雨700mm，但由于近年來地下水開采過量，城市建設造成路面硬化、泉池填埋毀壞，泉水未能實現(xiàn)噴涌。

　　1973年濟南市區(qū)泉群首次出現(xiàn)斷噴，以后每年斷噴的時間因降雨量的不同或長或短，總體呈斷噴時間越來越長的趨勢。此后，由于城市規(guī)模的不斷擴大、工農(nóng)業(yè)及城市生活用水迅速增加，濟南城市耗水量20世紀70年代初是每年0.821億m³，1975年以后達到1.2～2.9億m³.日耗水量則由20世紀50年代初的幾萬m³，增加到90年代的近百萬m³.而其中70％的水來自開采地下水。地下水超負荷開采，再加上全球氣候變暖、大氣降水減少等因素，造成濟南地下水位下降幅度較大，地下水位連年在警戒水位23.5m左右徘徊，2000年更是創(chuàng)紀錄地降至21.3m，泉群出現(xiàn)間歇性噴涌甚至常年停噴的嚴重局面，尤其是在1982、1988、1989、2000全年斷流。

　　1999年3月2日，趵突泉停噴，后因市區(qū)持續(xù)旱情，加之地下水的過量開采，直至2001年9月采取人工回灌和關(guān)停自備井等措施后才開始噴涌，至2002年3月又停止了噴涌，再次人工回灌補源也未能促使趵突泉復涌，給人們留下了無盡的遺憾。

　　3、原因

　　濟南市位于泰山北麓，地勢南高北低。南部山區(qū)灰?guī)r是濟南泉水的補給地帶，大氣降水滲漏地下后，順著巖層傾斜方向北流，至城區(qū)遇到侵入巖體的阻擋，承壓水出露地表，形成泉水。

　　經(jīng)初步研究分析，造成濟南泉水斷流的主要原因有以下幾個方面：

　?、俚叵滤桑旱叵滤某块_采是導致泉水斷流的重要原因。早在1936年，濟南市首次建成了趵突泉水廠用于城市供水，日均開采地下水0.76萬m³.建國后，隨著經(jīng)濟發(fā)展以及城市規(guī)劃面積的不斷擴大，濟南的用水量不斷增加。1959年，地下水日開采量為7.28萬m³，泉水水位全年一般都在30m以上，泉水保持常年噴涌根本不成問題。到1981年末，日供水量達到了50萬m³.到了1993年，地下水日開采量達76.89萬m³，地下水年平均水位只有25.22m，比50年代降低了近5m.到1999年城區(qū)人口達到260萬，已建成地下水水廠9處，總水井數(shù)108眼，日供水能力已達95萬m³.隨著城市的發(fā)展，供水量每年還將增加。“十五”期間，濟南將建成為人口300多萬的大都市，人口城鎮(zhèn)化率將達到55％。另外，泉水補給區(qū)內(nèi)村莊的機井眾多，截流了地下水的補給。目前，緊鄰市區(qū)的姚家、七賢、十六里河、港溝4個鎮(zhèn)就有機井526眼，擔負著居民生活和生產(chǎn)用水，這也減少了對泉水的補給。

　?、谘a給量減少：泉水補給區(qū)面積減少，地下水補給和涵蓄能力大大降低。濟南市區(qū)泉水補給區(qū)面積約為1200km²，近年來，由于濟南城市規(guī)模的不斷擴大，南部補給區(qū)的大片林地、果園變成高樓小區(qū)，地面硬化面積增多，2000年道路占地面積是1970年的9.2倍。同樣的降水量，則不是同樣的補給量，降低了泉水的補給能力。另外，在南部山區(qū)修建了兩座水庫——錦繡川水庫和臥虎山水庫，將玉符河內(nèi)水流截斷，也減少了對地下水的補給。

　?、鄣叵滤畯S缺乏長遠規(guī)劃：最初水廠的建設缺乏長遠規(guī)劃，使市區(qū)內(nèi)的水廠抽水對泉群的影響非常大，如日供水10萬m³的解放橋水廠和日供水3～4萬m³的泉城路水廠，都距泉群非常近，水廠開采形成的漏斗使泉區(qū)水位下降。另外西郊水廠、東郊工業(yè)區(qū)的開采量過大也對泉群造成明顯的影響。

　?、荛_采量分配和開采時間不合理：東塢斷裂～千佛斷裂地段屬泉群補給區(qū)，其開采量已達補給量的近兩倍，屬嚴重超采；二環(huán)路以內(nèi)共有機井140多眼。北沙河流域是在泉群補給區(qū)以外，其開采量不到補給量的5%.另外，枯水期水量補給很少而往往是地下水開采量最大的時候，這加劇了泉域地下水位的下降速度和泉水斷流時間。

　?、萑蚍秶瓦吔绮磺澹簩先虻姆秶瓦吔绲拇_定長期存在爭論。到目前為止，關(guān)于邊界位置的說法至少有4、5種之多，有的還相差很大，這就導致在采取保泉措施時不能對癥下藥。例如，1981年濟南供水保泉會議上提出了采外補內(nèi)的措施，即擴大東西郊水源地的開采、停采市區(qū)地下水，以達到供水保泉的目的，現(xiàn)在事實證明該措施是不科學的。再如2001年8月濟南市水利局在玉符河滲漏地段利用上游水庫放水補源時，就有人認為在此處補源有百害而無一利，原因是此處不屬泉域范圍，在此處搞回灌對泉水恢復噴涌毫無意義，而且還容易引起下游地區(qū)地面鹽漬化。

　　4、措施

　　⑴加強濟南市水資源的統(tǒng)一規(guī)劃調(diào)度和管理，堅持依法管理水資源，加強用水的規(guī)范性。認真貫徹執(zhí)行《中華人民共和國水法》、《山東省水資源管理條例》、《濟南市水資源管理辦法》和《濟南市名泉保護管理辦法》，使?jié)鲜懈骷壦Y源管理機構(gòu)職責到位，建立健全用水管理制度，統(tǒng)籌兼顧，保全大局，科學合理調(diào)度利用，逐步建立起水資源開發(fā)、利用、管理和保護的良性運行機制，把統(tǒng)一管理濟南市水資源落到實處。

　?、萍訌姷叵滤Y源的動態(tài)觀測研究。進一步加強泉域地下水監(jiān)測井網(wǎng)的統(tǒng)一建設和優(yōu)化調(diào)整工作，加強地下水動態(tài)觀測的研究；利用先進的計算機技術(shù)及“3S”技術(shù)，建立地下水動態(tài)資料庫和水資源管理信息系統(tǒng)；加強地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度與優(yōu)化配置研究，為促進地下水資源的合理開發(fā)利用與保護工作提供科學依據(jù)和決策支持。

　?、羌訌娪盟芾恚谌蟹秶鷥?nèi)全面實施取水許可證制度。各用水單位和個人取水時，必須向濟南市水資源管理辦公室提出取水申請，在取得取水許可證后，才能正常取水。在城市公共供水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)，嚴禁新建自備水源，已有的要逐步封存；城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)已經(jīng)取水的單位，按照用水定額和單耗，重新核定用水計劃，取得取水許可證后，按新的用水計劃取用水。

　?、戎鸩疥P(guān)停泉域范圍內(nèi)企事業(yè)單位自備井，減少地下水開采量。封閉自備井是保泉的一項重要舉措，濟南市二環(huán)路范圍以內(nèi)有142眼企事業(yè)單位自備井，年取水量在5700萬m³以上。這些井大都是因當時自來水管網(wǎng)達不到，為解決自身用水而建的。2001年，為了使各泉能正常噴涌，已經(jīng)關(guān)閉了部分自備井。目前，濟南市主城區(qū)內(nèi)共有668眼地下水井，應采取措施逐步將其全部關(guān)閉，使市區(qū)最終成為禁采區(qū)。

　?、杉訌娝Y源的宏觀調(diào)控和管理，積極開辟新的供水水源，最大限度地減少地下水開采。加快建立新的城市供水體系，進一步調(diào)整供水結(jié)構(gòu)，逐步加大地表水和客水的利用比例。目前，市政府已出資20億元修建了鵲山水庫和玉清湖水庫，利用黃河增加城市供水量。兩大水庫的建成供水，使地表水在整個城市供水中的比例，由過去的30%上升到60%，少數(shù)的再用地下水補充，濟南市的供水緊張狀況從根本上得到了改善，減少了對地下水的開采。

　?、蚀罅π麄?，增強人們的節(jié)水意識，杜絕水資源浪費現(xiàn)象。1999年，濟南市節(jié)水辦曾對市內(nèi)1800戶居民做過一項調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有6成以上的家庭使用一次沖水量超過9升的坐便器。按這個比率計算，濟南市每年因沖廁而浪費的自來水就達300萬m³，相當于1個中型水庫1個月的產(chǎn)量。要利用多種形式采取有力措施作好節(jié)水宣傳，提高市民的水憂患意識；加大節(jié)水器具的推廣力度，實施用水定額管理。近年來，濟南市道路施工、房屋建設規(guī)模較大，由此出現(xiàn)了建筑施工大規(guī)模排水現(xiàn)象。因此，還要加大節(jié)水執(zhí)法檢查力度，采取多種措施糾正浪費水資源的現(xiàn)象。

　?、酥矘湓炝?，攔洪蓄水，提高泉域補給區(qū)的水源涵養(yǎng)能力。據(jù)專家估計，當南部山區(qū)森林覆蓋率達到30％時，每年可增加降水量1.5億m³，若按巖石的入滲系數(shù)0.33計，則增加地下補給量5000萬m³.近年來，濟南市政府共出資綠化荒山54000hm2，山區(qū)綠化覆蓋率由1990年的17%上升到現(xiàn)在的26%.還要立足當前，著眼長遠，加大對南部山區(qū)泉水補給區(qū)的規(guī)劃保護力度，實行退耕還林。

　?、虜r蓄補源，利用人工措施促進地表水向地下水的轉(zhuǎn)化。濟南西郊玉符河崔馬～西渴馬地段，河床沙礫石層與下覆巖溶發(fā)育的石灰?guī)r地層直接接觸，具有極強的滲透能力。利用有利的自然條件進行人工補源，可以使西郊地帶及市區(qū)泉區(qū)地帶地下水位抬高，西郊水廠開采的水位降落漏斗縮小。濟南市水利局已在西郊玉符河進行過兩次地下水回灌實驗，實驗表明，通過玉符河滲漏補充地下水，對抬升市區(qū)水位起到了明顯作用。另外，在泉水補給區(qū)的滲漏地段，建設攔洪蓄水設施，攔蓄地表水，滲漏補泉，也可加大地表水向地下水的轉(zhuǎn)化量，提高市區(qū)地下水位，促進泉水噴涌。

　　⑼采用先進的透水材料改造已建硬化路面，增加地表水的滲透能力。 濟南市目前的規(guī)劃城區(qū)面積是133km²，由于目前城區(qū)中的地面幾乎全都采用不透水建筑方式和建筑材料進行鋪設，造成雨水無法向地下滲透。使本該滲透于城區(qū)地下的雨水形成徑流，流出市區(qū)。研究資料表明，在泉域內(nèi)每占用1km²土地，泉水每年即減少29.2萬m³的補給能力。應盡快研究對策，改變目前對城市地面的硬化方式，采用透水性建筑材料改造城區(qū)硬化地面，同時，學習國外成熟的做法，并將透水性地面建設和雨水利用納入城市建設規(guī)劃，制定出有關(guān)法規(guī)，確保雨水能夠往地下滲透，補充城市地下水源，從而緩解泉群斷噴狀況。

　　⑽順應市場經(jīng)濟規(guī)律，建立合理的水價體系。長期以來，水作為一種福利商品供應社會，價格低于成本，虧損部分由政府補貼。這樣，不但使政府負擔加重，而且浪費水的現(xiàn)象非常嚴重?，F(xiàn)代社會中，水作為一種商品，應按市場規(guī)律來管理和經(jīng)營，決定其價格的因素應是供求關(guān)系。只有這樣，才能真正建立起能調(diào)節(jié)供需關(guān)系的水價體系，以經(jīng)濟杠桿促進節(jié)約用水，充分發(fā)揮水價在合理配置水資源、促進高效節(jié)水用水中的作用。

　　⑾建立濟南泉域水資源保護區(qū)，加強地下水資源污染的防治與保護。近年來，隨著泉域水資源緊張狀況的不斷加劇，地下水也在受到污染的嚴重威脅。因此，必須引起政府和各級水行政主管部門高度重視，盡快建立濟南泉域水資源保護區(qū)，從根本上保護泉域水環(huán)境。應大力宣傳水污染的危害，加強對水體污染的防治與保護、防止污染地下水。同時，污水回用工作也要加強，建設污水處理廠和中水設施，提高水資源的重復利用率。

　?、锌茖W規(guī)劃、合理布局，逐步實施分質(zhì)供水。濟南市自來水供水歷來以開采地下水為主，2001年為了保泉需要，地下水開采量驟減，以黃河水源代替地下水，實現(xiàn)了泉水噴涌，使?jié)匣謴土巳秋L貌，帶動了濟南市經(jīng)濟的發(fā)展，從保泉角度來講這是件大好事。但事實是城市居民飲用劣質(zhì)地表水代替優(yōu)質(zhì)地下水，使生活用水降低了標準，影響了人們的生活和工作。為了不降低和進一步提高城市生活用水的質(zhì)量標準，實施分質(zhì)供水實屬必然。濟南市的供水管網(wǎng)在原來基礎(chǔ)上經(jīng)過調(diào)整和改造便具備初級分質(zhì)供水的條件，工業(yè)用水和一般生活用水應以地表水、中水和干道水為主，生活飲用水應以優(yōu)質(zhì)地下水為主，這樣，既不影響保泉，居民生活質(zhì)量又不下降，可以達到保泉與供水的統(tǒng)一。