濟(jì)南泉群斷流的成因與對(duì)策探析

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摘要：濟(jì)南泉群自1973年首次出現(xiàn)斷噴以來(lái)，歷時(shí)不斷加長(zhǎng)，給濟(jì)南市的環(huán)境質(zhì)量和城市居民生活造成了嚴(yán)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(jì)措施

　　關(guān)鍵詞：泉群 斷流 治理

　　1、概述

　　濟(jì)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(guó)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(jì)136處名泉，形成了“家家泉水，戶戶垂楊”的獨(dú)特風(fēng)貌。濟(jì)南泉水?dāng)?shù)量之多、密度之大，在全世界城市中是獨(dú)一無(wú)二的。據(jù)有關(guān)部門調(diào)查結(jié)果，濟(jì)南市泉水在豐水期的噴涌量最高時(shí)每日達(dá)到60萬(wàn)m³，平時(shí)平均也能達(dá)到30萬(wàn)m³/d.

　　濟(jì)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(diǎn)，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(guó)人均水資源量的1/10，遠(yuǎn)低于國(guó)際公認(rèn)的人均水資源量1000m³的標(biāo)準(zhǔn)，屬于嚴(yán)重缺水的城市，是全國(guó)重點(diǎn)缺水城市之一。

　　隨著城市規(guī)模的擴(kuò)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(wú)源，以至泉群干涸甚至是跨年度干涸。由于地下水超采嚴(yán)重，目前市區(qū)已形成200km²的降落漏斗區(qū)。泉水是濟(jì)南的象征，泉水的斷流不僅導(dǎo)致濟(jì)南環(huán)境質(zhì)量下降，更使“泉城”風(fēng)貌黯然失色。

　　2、歷史與現(xiàn)狀

　　濟(jì)南市降雨量每年需達(dá)到650mm，地下水位達(dá)到26.7m時(shí)泉水才能實(shí)現(xiàn)噴涌。1999年濟(jì)南遇大旱，降雨僅480mm，導(dǎo)致市區(qū)內(nèi)大部分名泉停噴。2000年，濟(jì)南市雖降雨700mm，但由于近年來(lái)地下水開采過(guò)量，城市建設(shè)造成路面硬化、泉池填埋毀壞，泉水未能實(shí)現(xiàn)噴涌。

　　1973年濟(jì)南市區(qū)泉群首次出現(xiàn)斷噴，以后每年斷噴的時(shí)間因降雨量的不同或長(zhǎng)或短，總體呈斷噴時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)的趨勢(shì)。此后，由于城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大、工農(nóng)業(yè)及城市生活用水迅速增加，濟(jì)南城市耗水量20世紀(jì)70年代初是每年0.821億m³，1975年以后達(dá)到1.2～2.9億m³.日耗水量則由20世紀(jì)50年代初的幾萬(wàn)m³，增加到90年代的近百萬(wàn)m³.而其中70％的水來(lái)自開采地下水。地下水超負(fù)荷開采，再加上全球氣候變暖、大氣降水減少等因素，造成濟(jì)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(jì)錄地降至21.3m，泉群出現(xiàn)間歇性噴涌甚至常年停噴的嚴(yán)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(guò)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(bǔ)源也未能促使趵突泉復(fù)涌，給人們留下了無(wú)盡的遺憾。

　　3、原因

　　濟(jì)南市位于泰山北麓，地勢(shì)南高北低。南部山區(qū)灰?guī)r是濟(jì)南泉水的補(bǔ)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(jì)南泉水?dāng)嗔鞯闹饕蛴幸韵聨讉€(gè)方面：

　　①地下水超采：地下水的超量開采是導(dǎo)致泉水?dāng)嗔鞯闹匾?。早?936年，濟(jì)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(wàn)m³.建國(guó)后，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市規(guī)劃面積的不斷擴(kuò)大，濟(jì)南的用水量不斷增加。1959年，地下水日開采量為7.28萬(wàn)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(wèn)題。到1981年末，日供水量達(dá)到了50萬(wàn)m³.到了1993年，地下水日開采量達(dá)76.89萬(wàn)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(dá)到260萬(wàn)，已建成地下水水廠9處，總水井?dāng)?shù)108眼，日供水能力已達(dá)95萬(wàn)m³.隨著城市的發(fā)展，供水量每年還將增加。“十五”期間，濟(jì)南將建成為人口300多萬(wàn)的大都市，人口城鎮(zhèn)化率將達(dá)到55％。另外，泉水補(bǔ)給區(qū)內(nèi)村莊的機(jī)井眾多，截流了地下水的補(bǔ)給。目前，緊鄰市區(qū)的姚家、七賢、十六里河、港溝4個(gè)鎮(zhèn)就有機(jī)井526眼，擔(dān)負(fù)著居民生活和生產(chǎn)用水，這也減少了對(duì)泉水的補(bǔ)給。

　?、谘a(bǔ)給量減少：泉水補(bǔ)給區(qū)面積減少，地下水補(bǔ)給和涵蓄能力大大降低。濟(jì)南市區(qū)泉水補(bǔ)給區(qū)面積約為1200km²，近年來(lái)，由于濟(jì)南城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，南部補(bǔ)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(bǔ)給量，降低了泉水的補(bǔ)給能力。另外，在南部山區(qū)修建了兩座水庫(kù)——錦繡川水庫(kù)和臥虎山水庫(kù)，將玉符河內(nèi)水流截?cái)?，也減少了對(duì)地下水的補(bǔ)給。

　?、鄣叵滤畯S缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃：最初水廠的建設(shè)缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，使市區(qū)內(nèi)的水廠抽水對(duì)泉群的影響非常大，如日供水10萬(wàn)m³的解放橋水廠和日供水3～4萬(wàn)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(guò)大也對(duì)泉群造成明顯的影響。

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

　　⑤泉域范圍和邊界不清：對(duì)濟(jì)南泉域的范圍和邊界的確定長(zhǎng)期存在爭(zhēng)論。到目前為止，關(guān)于邊界位置的說(shuō)法至少有4、5種之多，有的還相差很大，這就導(dǎo)致在采取保泉措施時(shí)不能對(duì)癥下藥。例如，1981年濟(jì)南供水保泉會(huì)議上提出了采外補(bǔ)內(nèi)的措施，即擴(kuò)大東西郊水源地的開采、停采市區(qū)地下水，以達(dá)到供水保泉的目的，現(xiàn)在事實(shí)證明該措施是不科學(xué)的。再如2001年8月濟(jì)南市水利局在玉符河滲漏地段利用上游水庫(kù)放水補(bǔ)源時(shí)，就有人認(rèn)為在此處補(bǔ)源有百害而無(wú)一利，原因是此處不屬泉域范圍，在此處搞回灌對(duì)泉水恢復(fù)噴涌毫無(wú)意義，而且還容易引起下游地區(qū)地面鹽漬化。

　　4、措施

　?、偶訌?qiáng)濟(jì)南市水資源的統(tǒng)一規(guī)劃調(diào)度和管理，堅(jiān)持依法管理水資源，加強(qiáng)用水的規(guī)范性。認(rèn)真貫徹執(zhí)行《中華人民共和國(guó)水法》、《山東省水資源管理?xiàng)l例》、《濟(jì)南市水資源管理辦法》和《濟(jì)南市名泉保護(hù)管理辦法》，使?jié)鲜懈骷?jí)水資源管理機(jī)構(gòu)職責(zé)到位，建立健全用水管理制度，統(tǒng)籌兼顧，保全大局，科學(xué)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(hù)的良性運(yùn)行機(jī)制，把統(tǒng)一管理濟(jì)南市水資源落到實(shí)處。

　?、萍訌?qiáng)地下水資源的動(dòng)態(tài)觀測(cè)研究。進(jìn)一步加強(qiáng)泉域地下水監(jiān)測(cè)井網(wǎng)的統(tǒng)一建設(shè)和優(yōu)化調(diào)整工作，加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)的研究；利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)及“3S”技術(shù)，建立地下水動(dòng)態(tài)資料庫(kù)和水資源管理信息系統(tǒng)；加強(qiáng)地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度與優(yōu)化配置研究，為促進(jìn)地下水資源的合理開發(fā)利用與保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。

　?、羌訌?qiáng)用水管理，在全市范圍內(nèi)全面實(shí)施取水許可證制度。各用水單位和個(gè)人取水時(shí)，必須向濟(jì)南市水資源管理辦公室提出取水申請(qǐng)，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(yán)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(jì)劃，取得取水許可證后，按新的用水計(jì)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(xiàng)重要舉措，濟(jì)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(wàn)m³以上。這些井大都是因當(dāng)時(shí)自來(lái)水管網(wǎng)達(dá)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(jì)南市主城區(qū)內(nèi)共有668眼地下水井，應(yīng)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?qiáng)水資源的宏觀調(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(jìn)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(kù)和玉清湖水庫(kù)，利用黃河增加城市供水量。兩大水庫(kù)的建成供水，使地表水在整個(gè)城市供水中的比例，由過(guò)去的30%上升到60%，少數(shù)的再用地下水補(bǔ)充，濟(jì)南市的供水緊張狀況從根本上得到了改善，減少了對(duì)地下水的開采。

　?、蚀罅π麄?，增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí)，杜絕水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。1999年，濟(jì)南市節(jié)水辦曾對(duì)市內(nèi)1800戶居民做過(guò)一項(xiàng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有6成以上的家庭使用一次沖水量超過(guò)9升的坐便器。按這個(gè)比率計(jì)算，濟(jì)南市每年因沖廁而浪費(fèi)的自來(lái)水就達(dá)300萬(wàn)m³，相當(dāng)于1個(gè)中型水庫(kù)1個(gè)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(shí)；加大節(jié)水器具的推廣力度，實(shí)施用水定額管理。近年來(lái)，濟(jì)南市道路施工、房屋建設(shè)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(fèi)水資源的現(xiàn)象。

　?、酥矘湓炝?，攔洪蓄水，提高泉域補(bǔ)給區(qū)的水源涵養(yǎng)能力。據(jù)專家估計(jì)，當(dāng)南部山區(qū)森林覆蓋率達(dá)到30％時(shí)，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(jì)，則增加地下補(bǔ)給量5000萬(wàn)m³.近年來(lái)，濟(jì)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(dāng)前，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，加大對(duì)南部山區(qū)泉水補(bǔ)給區(qū)的規(guī)劃保護(hù)力度，實(shí)行退耕還林。

　　⑻攔蓄補(bǔ)源，利用人工措施促進(jìn)地表水向地下水的轉(zhuǎn)化。濟(jì)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(qiáng)的滲透能力。利用有利的自然條件進(jìn)行人工補(bǔ)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(jì)南市水利局已在西郊玉符河進(jìn)行過(guò)兩次地下水回灌實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)玉符河滲漏補(bǔ)充地下水，對(duì)抬升市區(qū)水位起到了明顯作用。另外，在泉水補(bǔ)給區(qū)的滲漏地段，建設(shè)攔洪蓄水設(shè)施，攔蓄地表水，滲漏補(bǔ)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(jìn)泉水噴涌。

　?、筒捎孟冗M(jìn)的透水材料改造已建硬化路面，增加地表水的滲透能力。 濟(jì)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(jìn)行鋪設(shè)，造成雨水無(wú)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(wàn)m³的補(bǔ)給能力。應(yīng)盡快研究對(duì)策，改變目前對(duì)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(shí)，學(xué)習(xí)國(guó)外成熟的做法，并將透水性地面建設(shè)和雨水利用納入城市建設(shè)規(guī)劃，制定出有關(guān)法規(guī)，確保雨水能夠往地下滲透，補(bǔ)充城市地下水源，從而緩解泉群斷噴狀況。

　?、雾槕?yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，建立合理的水價(jià)體系。長(zhǎng)期以來(lái)，水作為一種福利商品供應(yīng)社會(huì)，價(jià)格低于成本，虧損部分由政府補(bǔ)貼。這樣，不但使政府負(fù)擔(dān)加重，而且浪費(fèi)水的現(xiàn)象非常嚴(yán)重?，F(xiàn)代社會(huì)中，水作為一種商品，應(yīng)按市場(chǎng)規(guī)律來(lái)管理和經(jīng)營(yíng)，決定其價(jià)格的因素應(yīng)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(jià)體系，以經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)節(jié)約用水，充分發(fā)揮水價(jià)在合理配置水資源、促進(jìn)高效節(jié)水用水中的作用。

　　⑾建立濟(jì)南泉域水資源保護(hù)區(qū)，加強(qiáng)地下水資源污染的防治與保護(hù)。近年來(lái)，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(yán)重威脅。因此，必須引起政府和各級(jí)水行政主管部門高度重視，盡快建立濟(jì)南泉域水資源保護(hù)區(qū)，從根本上保護(hù)泉域水環(huán)境。應(yīng)大力宣傳水污染的危害，加強(qiáng)對(duì)水體污染的防治與保護(hù)、防止污染地下水。同時(shí)，污水回用工作也要加強(qiáng)，建設(shè)污水處理廠和中水設(shè)施，提高水資源的重復(fù)利用率。

　?、锌茖W(xué)規(guī)劃、合理布局，逐步實(shí)施分質(zhì)供水。濟(jì)南市自來(lái)水供水歷來(lái)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(shí)現(xiàn)了泉水噴涌，使?jié)匣謴?fù)了泉城風(fēng)貌，帶動(dòng)了濟(jì)南市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從保泉角度來(lái)講這是件大好事。但事實(shí)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(biāo)準(zhǔn)，影響了人們的生活和工作。為了不降低和進(jìn)一步提高城市生活用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施分質(zhì)供水實(shí)屬必然。濟(jì)南市的供水管網(wǎng)在原來(lái)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)調(diào)整和改造便具備初級(jí)分質(zhì)供水的條件，工業(yè)用水和一般生活用水應(yīng)以地表水、中水和干道水為主，生活飲用水應(yīng)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(dá)到保泉與供水的統(tǒng)一。