济南泉域水文地质图
济南泉域边界条件、水循环特征及水环境问题
济南泉域边界条件、水循环特征及水环境问题孙斌;彭玉明【摘要】济南泉域是市区泉水的汇流及蓄水范围，在其北部城区中心地带出露趵突泉、黑虎泉、五龙潭和珍珠泉四大泉群。
为更好地保护和利用济南泉域内岩溶地下水，文章对济南泉域的边界条件、岩溶主径流通道、地下水循环特征及水质变化几个敏感问题进行探讨。
利用泉群流量相关分析、流场特征分析、回灌补源分析及自备井调查等手段，重新界定了济南泉域的东边界，将其北部透水段向东扩展至原边界以东约4 km。
通过对钻孔岩溶分层统计及缓冲区分析，在山前地带沿党家庄-十六里河-千佛山断裂泉城公园方向地下埋深100~150 m 发现一条补给四大泉群的岩溶地下水集中径流带。
研究发现，五龙潭和珍珠泉以深循环为主，补给主要来自岩溶地下水，而趵突泉和黑虎泉同时受深循环和浅循环影响较大，趵突泉主要补给来自西部和南部岩溶地下水和地表水，除此以外黑虎泉在东南方向上还有一定量的岩溶地下水补给。
目前岩溶水水质变差，南部岩溶裸露区，尤其水库河道周边地带，生态环境亟待治理。
%The Jinan spring region is the area in Jinan City with spring flow and subterranean water storage. Four springgroups,namely,Baotu,Heihu,Wulongtan and Zhenzhu,are identified in the center of the northern city area.Protection of karst groundwater in the Jinan spring region is critical for sustainable utili-zation.In thispaper,several sensitive aspects of the karst area,including boundary conditions,underground channels in karst,water cycle characteristics and changes in water quality are discussed using spring flow analysis,analysis of the flow field characteristics,artificial groundwater recharge estimation and investiga-tion of self-drilled wells.The boundary conditions in theJinan spring region were re-defined.The eastern boundary was extended 4 km eastward in the northern permeable section of the original ing karst stratified statistics and buffer analysis of drilling it was concluded that there is a 100 to 150 m deep groundwater flow zone in the direction of Dangjiazhuang,Shiliuli river and Qianfoshan fault (Quancheng park section).Additionally,the water cycle of Wulongtan and Zhenzhu springs is dominated by deep circula-tion,while Baotu spring and Heihu spring are affected by both shallow and deep circulation.Baotu spring is mainly recharged by karst groundwater and surface water in west and south Jinan,while Heihu spring re-ceives a certain amount of karst water from the southeast region.It is notable that the karst water quality is deteriorating.Therefore,the ecological environment of the karst area in the southern Jinan spring region, and particularly the surrounding rivers and reservoirs ,needs to be addressed urgently.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】8页(P272-279)【关键词】岩溶通道;水循环特征;水质;济南泉域边界【作者】孙斌;彭玉明【作者单位】山东省地矿工程勘察院，山东济南250014;山东省地矿工程勘察院，山东济南 250014【正文语种】中文【中图分类】P6410 引言济南泉域行政区划隶属济南市，覆盖市中区、历下区、历城区、槐荫区及长清区大部，泉域内主要泉点集中分布于市区中心地带，形成趵突泉、黑虎泉、五龙潭和珍珠泉四大泉群。
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。
济南泉水流量衰减过程及复流条件的物理模拟
济南泉水流量衰减过程及复流条件的物理模拟季叶飞1 ，邹靖 1 ，顾锦1 ，张维11.河海大学水文水资源学院，江苏南京 （210098）E-mail：jiyefei@摘 要：为了研究济南泉流量衰减的物理机理，本文运用物理模型对泉水的成因及其衰减过程进行模拟。
由于不同时期泉流量动态的影响因素不同，设计了三个方案对不同时期的泉流量动态变化过程进行模拟，模拟结果与实际情况相符。
同时在泉流量动态模拟的基础上，设计了两个使泉水复流的方案，并根据模型的模拟结果，提出了保持泉水常年喷涌的建议。
关键词：济南泉水、物理模拟、流量衰减、泉水复流山东省济南市处于我国北方碳酸盐岩岩溶发育地区[1]，水文地质条件复杂，生态环境脆弱，在人类活动的影响下，尤其是大量地开采地下水资源，导致区域性地下水位持续下降、水质恶化、泉水流量衰减甚至断流等一系列环境问题[2]。
济南市是一个资源型缺水城市，水资源开发利用程度很不均匀，地表水开发程度很低，地下水开发程度较高，特别是市区及其周边地区，部分地区已出现超采。
地下水超采不仅会改变地下水本身的水动力场，形成区域性的地下水位降落漏斗，而且会袭夺地表径流，改变地下水与地表水的补排关系[3]。
济南泉水从1972 年春季开始出现断流，以后几乎年年有停喷现象，而且停喷时间逐年延长[4]，由于过量开采地下水，漏斗区面积已扩大到289 km2。
泉流量大小与附近地下水位高低成正比，也与附近含水层渗透性能有关[5]。
研究济南泉水的衰减原因对济南市的保泉供水及其它地区类似问题的研究有着极其重要的参考价值，本文通过物理模拟实验对济南泉域泉水流量衰减的影响因素进行分析，并提出了相应的解决方案。
1.研究区简介济南市位于鲁中山地西北，地理坐标为东经116°11'-117°44'，北纬36°01'-37°32'，面积8154 km2。
济南市东临环渤海经济圈，西临山西能源基地，北靠京津唐城市带，南接沪宁杭经济区，是我国东部沿海经济开发区重要的中心城市之一，也是华北与华东、沿海与内地的陆路交通枢纽，地理位置十分优越。
济南地质及水文地质条件
地质及水文地质条件一、区域地质与构造济南地区位于鲁中山地和华北平原的交接地带，根据地下水的赋存条件和运动特征分为第四系孔隙水为主的黄河冲积平原水文地质区，包括黄河以北，及章丘区、历城区小清河以北地区，其他地区为以裂隙岩溶水为主的单斜构造水文地质区。
济南市水文地质单元分区见图1-1-1。
1、济南地质单元济南地区位于鲁中山地和华北平原的交接地带，根据地下水的赋存条件和运动特征，以黄河为界，黄河以南为泰山北部以裂隙岩溶水为主的单斜构造水文地质区（Ⅰ）；黄河以北为以第四系孔隙水为主的黄河冲积平原水文地质区（Ⅱ）。
在以裂隙岩溶水为主的单斜构造水文地质区，古老变质岩系组成的泰山山脉为区域地表水和地下水的分水岭，古生界寒武系、奥陶系碳酸盐岩地层成单斜产状覆于变质岩系之上与地形倾向基本一致，向北倾斜，至北部隐伏于山前第四系地层之下，在北部平原地带下伏于第四系下面；市区及东、西郊有燕山期火成岩体大片分布；西部玉符河以西沿黄河地带和东梁王庄以北至章丘的埠村、文祖、普集一带，石炭、二叠系地层假整合于中奥陶系地层之上；多条北北西向断裂构造的切割，将该区又分为若干个即相互联系、又相对独立的水文地质单元，控制了该区含水层的空间分布规律、地下水的运动、循环条件及富水状况。
根据地下水运动循环条件，自西往东，依次划分为平阴水文地质单元（Ⅰ1）、长（清）－孝（里）水文地质单元（Ⅰ2）、趵突泉泉域水文地质单元（Ⅰ3）、白泉泉域水文地质单元（Ⅰ4）和明水泉域水文地质单元（Ⅰ5），以及山前倾斜平原水文地质区、黄河冲积平原水文地质区的商河水文地质区（Ⅱ1）、济阳水文地质区（Ⅱ2）（见图4-2-1）。
2、济南泉域地质条件泉域位于鲁西台背斜之泰山穹窿体的北缘，在山前倾斜平原与黄海冲积平原的交接地带。
自泰山山脉的长城岭向北，由中低山、丘陵逐步过渡到山墙倾斜平原和黄河冲积平原。
区内出露岩层有南向北依次为太古界变质岩、古生界寒武系石灰岩、页岩、奥陶系白云质灰岩、石灰岩、泥质灰岩及石炭-二叠系砂岩、砂页岩。
济南泉水成因与保护研究
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。
本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素，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。
趵突泉、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。
其中趵突泉被誉为”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来判断整个地下水系统。
1水文地质条件中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—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。
济南72名泉资料大全（含地图）
济南72名泉资料大全（含地图）济南城内百泉争涌，向有名泉七十二之说。
其实，历代诸家所记不尽相同。
济南泉水亦不止72处，仅市区就有大小泉池百余处。
趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龙潭四大泉群是济南72泉的主要组成部分，其他的则“隐居”于济南辖区内的其他地方。
一、趵突泉趵突泉位于趵突泉公园内的泺源堂前。
居“七十二名泉”之首，更有“天下第一泉”的美誉。
北魏《水经注》称“泺水”；“趵突泉”名见于文字的最早记载是宋代熙宁六年(1072年)曾巩撰《齐州二堂记》。
趵突泉泉水喷涌达26.49米，最大涌水量16．2万立方米／日。
泉池长30米，宽18米，深2.2米。
周围建有观澜亭、泺源堂、来鹤桥、蓬山旧迹坊及历代名人题咏趵突泉诗文碑刻等名胜古迹。
1956年，依泉建园称趵突泉公园。
二、白石泉白石泉位于黑虎泉东侧河中。
清道光《济南府志》载：“白石泉，乾隆甲寅江方伯因旱浚泉雨后涌出，曲阜桂馥有记。
”因泉周有许多白石出没于水面而得名。
池以自然石驳岸。
长6米，宽5米。
水由池岸石隙流出，汇入护城河。
三、百脉泉百脉泉位于济南章丘市明水镇百脉泉公园内，为明水诸泉之冠。
百脉泉水从许多看不见的脉孔中涌出，似百条大脉，泛出参差错落的颗颗“珍珠”。
百脉泉池长26米，宽14.5米，深2米，池岸由青石砌垒，东西向架一虹桥，池岸和桥上装饰雕刻石栏。
池底涌出数不清的水泡，缓缓地浮上水面，好象滚动的珍珠，所以当地人也称为“珍珠泉”。
泉壁和梵王宫大殿墙上镶嵌着多方诗词、楹联、花卉石刻。
其中有明代进士著名戏曲家李开先《游百脉泉》诗。
四、避暑泉避暑泉位于济南南部山区柳埠镇袁洪峪度假村，泉因气候凉爽，宜于盛夏避暑而得名。
泉池为半露崖处的封闭式圆池，水由池壁涌出，经塘湾状石池，婉蜒流入亓城峪茶臼河。
五、濋泉濋泉位于珍珠泉宾馆大院内，珍珠泉东30米处。
泉池呈方形，长宽各1.45米，深2.5米，由块石砌垒。
山东巡抚刘芳躅(字增美)人工挖掘而成，著名学者朱彝尊据《尔雅释水》中“济为濋”之意，起名为濋泉。
济南泉域岩层分布
济南泉域岩层分布五、泉域岩层分布济南地区最古老的岩石是变质岩，分布在长清、历城和章丘的南部山区。
泰山也是这样的岩石，它是由原生的岩浆岩或沉积岩变质而成。
“变质岩”是个综合名称，常见的花岗片麻岩、黑云母片麻岩、片岩、大理岩等均属变质岩类。
（本图只可作教育学术交流使用）泰山及其周围在地质历史上长期处在陆地状态，直到距今5.7亿年的时候，它的周围被海水淹没，但泰山本身及其附近仍为山丘和陆地。
平阴、长清、历城、章丘乃至华北地区都是当时的海域。
不同的岩层大多在海洋生成，也有在陆地河流、湖泊沉积而成的，其生成时期，在地质学上做了如下划分：（一）寒武纪当泰山古陆被风化剥蚀的碎屑物质随地表水带入海洋，滨海地区沉积以泥沙为主，后来变成了页岩和泥质灰岩；较深海域溶解在水中的碳酸盐，沉淀析出，后来形成了石灰岩。
到距今5亿年为止，历时7千万年的这套沉积岩层称“寒武系”，5.7—5亿年这段时间称“寒武纪”。
“系”是地层单位；“纪”是时间单位。
寒武系及其以后的沉积地层，总称“沉积盖层”，而其下伏的变质岩，称“结晶基底”，因为组成变质岩的矿物颗粒多是晶体。
（图一）（二）奥陶纪从距今5亿年的时候起，泰山周围的海洋进一步下沉，海水入浸范围不断扩大，到距今4.4亿年为止，历时6千万年沉积了一套以碳酸岩即石灰岩为主的沉积建造，其总厚在本地区600—800米。
这套岩层称“奥陶系”，这段时间称“奥陶纪”。
(图二)（三）志留纪和泥盆纪从距今4.4亿年始，已沉积的寒武系与奥陶系地层上升为陆地，海水向更远的地方退去。
奥陶系地层顶面长期受到风化剥蚀，达九千万年之久。
在此期间，地质历史上经历了志留纪与泥盆纪（S—D）。
这两个纪在我国北方无沉积，但在南方仍然是海洋，沉积了很厚的岩系。
（图三）（四）石炭纪距今3.5亿年到2.85亿年，历时六千五百万年地史上称“石炭纪”。
在此期间被风化剥蚀的奥陶系岩层陆面，曾经六次海水侵入，相应的有六次海水退却。
每次海水侵没，都沉积了一层石灰岩，共为六层。
从水文地质学的角度分析泉的形成和分类
从水文地质学的角度分析泉的形成和分类济南市在从头审定七十二名泉的同时，从地理和旅行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、五龙潭泉群和市区之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，长清万德法衣泉泉群，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。
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，其泉群类型与历城彩石玉河泉群相同。
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。
泉是地下水天然露头地下水从固定地址自然流出地表就叫泉。
井也是地下水的露头，地址固定，但不是天然露头，也不流出地表，不能叫泉。
河道显现明流地址不固定，丰水期出此刻上游，枯水期出此刻下游，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，水面与周围地下水位相同，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，什么缘故归类为泉呢？因为它们的实质是泉，符合泉的概念，只是泉口垒砌和修饰形式不同算了。
济南泉水与济西地下水
济南泉水与济西地下水关于泉域西边界——兼析济南泉水与济西地下水关系济西是罕见的超大型岩溶富水区，搞清泉域西边界，对合理开发济西地下水至关重要。
1.1西郊与城区之间有一条透水性极弱的岩溶弱发育带西郊峨嵋山至城区泉群之间不仅有巨厚的隔水火成岩体（济南岩体西南部）相隔，还有该岩体南侧的侵入接触带和与之相连的石灰岩区岩溶弱发育带，共同把济西地区与城区岩溶水分隔开来。
平面上呈圆弧形向南凸出的侵入接触带，长期不利于地下水富集，形成了地下水活动相对滞缓的地带。
据801队资料，位于该接触带的八一礼堂钻孔，孔深390.3m，主要岩性为火成岩和岩溶发育不良的石灰岩，抽水降深达48.45m，出水量仅157.9m3/d，已接近干孔；位于接触带附近的其他钻孔，如7313厂、车桥厂基岩深孔，其抽水资料也反映了大降深、小水量贫水特征。
刘长山西侧的三眼基岩钻孔水量甚小以至不足成井，东侧原水泥厂一带也因水量太小未能成井。
附近局部地段虽有出水量700m3/d的井孔，但没有形成面状得的相对富水区。
这一带透水性微弱，从深到浅难以找到东西向贯通的地下水渗透带（更缺少强渗透带）。
侵入接触带往南郎茂山、万灵山至分水岭村一带，为地下岩溶弱发育带。
同样是奥陶系及上寒武石灰岩，但由于地处补给区，水动力条件较差，致使地下岩溶很不发育。
这一带市劳教所、郎茂山小区、双龙庄、九曲、南康、复兴村等地的钻孔和机井，均未见明显的岩溶发育段，抽水降深5～40m，出水量仅在100～700m3/d；而且在九曲、南康、复兴村一带更是以干孔为主。
说明这一带地下水极度贫乏，透水性、导水性俱差。
离开该岩溶弱发育带，往西至峨嵋山以西，往东北至城区永庆街、普利门、泉城路解放桥一带，富水性增强，单井出水量递增至5000～10000m3/d。
与上述岩溶弱发育带的贫水特征形成明显反差。
1.2沿岩溶弱发育带存在着一条连续稳定的地下水分水岭为搞清济南地区特别是这一带地下水水面形态，特增加密度进行长期跟踪监测。
济南泉水.ppt
黑虎泉是济南老百姓的心 灵栖息地。左图为当地人在取 泉水。济南人民好客，若你走 进泉水人家，老居民会热情为 你上一壶泉水泡的茶。
珍珠泉最宁静安好。泉水上 涌犹如珍珠串串开腾，幻化开来。
《珍珠泉》 (清)蒲松龄 稷下湖山冠齐鲁，官寮胜地有佳名。
可 怜 只 说 似 江 南
七 十 二 泉 春 涨 暖
是 处 桃 花 雨 半 含
湖 干 烟 乱 柳 毵 毵
客 有 询 济 南 风 景 者 (清) 王 苹
济南，因其“家家泉水户户垂柳” 的七十二泉美景而被称为泉城。
此为泉城广场夜景。
图片中央别致的广场标志正式“泉”字的篆书字体，现已成为济南的一个标
济南仿若荡漾在泉上的一条悠悠小船，承载了 几千年的文化洗礼而变得值得品味。今天我们就 细细品一下济南，品一下泉中的美景与文化。 • 泉水文化的精髓与形成 • 泉文化下的名人雅士 • 泉水的成因与延续 • 七十二名泉与四大泉群 • 泉景边的鲁菜飘香
各 种 小 吃 也 是 别 具 特 色
到了济南府，进得城来，家家泉水，户户垂杨，比那江南 风景，觉得更为有趣。
——刘鹗《海之盛，也跟不上青岛。 可是除了北平、青岛，要在华北找个有山有水，交通方便，又 不十分闭塞，生活程度又不过高的城市，恐怕就得数济南了。
——老舍
我六岁到济南，19岁离开，一口气住了13年之久，说句 夸大点的话，济南的每一寸土地都会有我的足迹。
章丘百脉泉故居：亲切自然，富于生活化
济南被称为举世无双 的天然岩溶泉水博物馆
1· 处于山东心脏地带，鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原将其夹在中间，成 为一平缓的单斜构造，高差达500多米，南高北低的地势，利于地表水与地下水 向城区汇集。 2· 地下为可溶性灰岩，经多次构造运动与长期溶蚀，形成大量溶沟、孔、洞 与暗河，形成可以储存与输送地下水的地下管网。 3· 南部山脉大量地下水，沿石 灰岩地层潜流，纵横交错向北，北 部有岩浆岩阻挡，将水脉拦腰砍断， 拦蓄在此的地下水，因压力而涌出 地面。 右图：济南泉水成因示意图
济南的泉水是怎样形成的
济南的泉⽔是怎样形成的⼆0⼀九年⼗⽉份的⼭东之⾏，第三站就是泉城济南。
济南之所以泉⽔众多，是因为它的独特地形地质构造。
济南处在⼭东省的⼼脏地带，鲁中南低⼭丘陵与鲁西北冲积平原，正好把它夹在中间，为⼀平缓的单斜构造，⾼差达500多⽶，市区的地势⾃然也就随之南⾼北低，这种南⾼北低的地势，利于地表⽔和地下⽔向城区汇集。
济南地下是可溶性灰岩，在漫长地质变迁年代，经过多次构造运动和长期溶蚀，形成了⼤量溶沟、溶孔、溶洞和地下暗河，成了能够储存和输送地下⽔的地下管⽹。
济南南部⼭脉⼤量的地下⽔，沿着⽯灰岩地层潜流，纵横交错，⼀路向北，遇到了北郊组织紧密的岩浆岩的阻挡，如同⼀⾯天然设置的⽯墙，将⽔脉阻断拦蓄。
最终，拦蓄在这⾥的⼤量地下⽔，凭着强⼤压⼒，沿地下连接地表的许多裂缝和通道，⼀股脑的涌出地⾯，于是就出现了天然涌泉。
据统计有四⼤泉域，⼗⼤泉群，“七⼗⼆名泉”，733个天然泉，在国内外城市中罕见，是天然岩溶泉⽔博物馆，也被誉为“泉都”。
济南⽼城的泉⽔分布最为密集，⼗⼤泉群中，仅有⽼城就占有4个，密布着⼤⼤⼩⼩100多处天然⽢泉，汇流成的护城河流淌到⼤明湖，与周围的千佛⼭、鹊⼭、华⼭等构成了独特的风光，也成为少有的集“⼭、泉、湖、河、城”于⼀体的城市，⾃古就有“家家泉⽔，户户垂柳”、“四⾯荷花三⾯柳，⼀城⼭⾊半城湖”的美誉。
历史记载，趵突泉是泺⽔之源。
宋代曾巩任齐州知州时，在泉边建“泺源堂”，并写了⼀篇《齐州⼆堂记》，正式赋予泺⽔以“趵突泉”的名称。
该泉原称“瀑流⽔”、“三股⽔”等名。
趵突泉⽔分三股，昼夜喷涌，⽔盛时⾼达数尺，冬温夏凉，恒温18度。
所谓“趵突”，即跳跃奔突之意，反映了趵突泉三窟迸发，喷涌不息的特点。
（2019.10游济南，2020.3.9写于⼴洲）。
济南水文地 质
水文地质济南市地下水的赋存与分布均受地质构造、地层岩性、地貌及气象水文等自然因素综合控制。
南部隆起区基岩裸露；北部沉降带广布巨厚的黄河冲积层；中部山前过渡带冲洪积物向北延展并与黄泛冲积层交错相接。
区内地势自南而北由低山、丘陵过渡到平原，地下水赋存于各水文地质单元之中。
市境南部由太古界泰山群变质岩系组成基底，盖层总体倾向为北，倾角5～12度，由南往北依次展布寒武系、奥陶系石灰岩，岩层一般为单斜产状，褶皱不显，断裂发育，至山前逐渐隐伏于第四系之下；市区北部下伏中生代燕山期辉长岩、闪长岩，东、西郊的北部地区下伏古生界石炭、二叠系含煤地层，与奥陶系灰岩成假整合接触；新生界第四系松散堆积层广布于山前倾斜平原。
其中南大沙河、北大沙河、玉符河、巨野河、绣江河和漯河形成冲洪积层。
市境以北有齐(河)广(饶)东西向隐伏大断裂。
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，北东向的港沟断裂。
这些断裂对济南地区地下水的分布、运移具有一定的控制作用。
变质岩山区，基岩裸露，表层普遍存在风化带，含孔隙—裂隙潜水，一般富水性不大。
因处于岩溶水系统的至高部位，地下水位往往仅表现为降水补给，浅部循环，短途排泄，雨后以表流和地下径流形式流入岩溶水分布区，成为岩溶水的间接补给区。
寒武、奥陶系广布于南部山区及山前地带，呈东北—西南条带状分布。
南侧的山地丘陵石灰岩裸露，且降水量较大，地表溶蚀现象明显，溶沟、溶槽、溶蚀裂隙普遍发育，地下岩溶裂隙发育亦较好，而且连通性强，为地下水直接补给区。
主要为大气降水补给，赋存裂隙岩溶地下水。
在明水、历城和长清以北，地势逐渐低平，奥陶系灰岩大致向北倾伏于石炭、二叠系之下，地下裂隙岩溶发育，地下水接受南部裂隙岩溶水的径流补给，在受到煤系地层或岩浆岩体阻隔时，水位回升而富集，在济南、明水一带地势低洼处或构造有利出露部位，上涌成泉排泄，形成本区裂隙岩溶水的承压排泄区。
泉城济南
从地理专业的角度来看，地下水主要有两种：潜水和承压水。
潜水的分布很广泛，埋藏于地下第一个隔水层之上，由大气降水直接下渗而成，我们所用的地下水一般是潜水。
承压水埋藏于上下两个隔水层之间，一般不是当地降水下渗形成的，而是受地形影响由别处而来，比如澳大利亚中部的大自流盆地，其水源来源于东部的大分水岭。
在承压区，如果从地表打通第一个隔水层，其下面的承压水便汩汩冒出，形成泉，这便是泉水的形成。
济南地区具有形成泉水的良好条件：从地形方面来看，济南南部为泰山余脉，北部为平原，地势南高北低，为地下水提供了由南向北汇集运动的地形条件。
从地质方面来看，济南市区南部主要以石灰岩分布为主。
石灰岩由于受到流水的溶蚀，地下多孔隙或溶洞，这为地下水提供了汇集和流动的空间。
济南市区北部为坚硬的辉长岩，地下水很难进入，因此在济南市区附近形成了相对较大的地下水压力区，由南部山区源源不断输送而来的地下水便在济南市区冒出，形成泉。
现代地质工作者调查研究认为，济南泉水来源于市区南部山区，大气降水渗漏地下，顺岩层倾斜方向北流，至城区遇到侵入岩体阻挡，承压水出露地表，形成泉水。
济南南部山区，为泰山余脉，自南而北有中山、低山、丘陵，至市区变为山前倾斜平原和黄河冲积平原的交接带，高差达500多米，这种南高北低的地势，利于地表水和地下水向城区汇集。
在地质构造上，南部山区属泰山隆起北翼，为一平缓的单斜构造。
由于北侧断裂切断，形成许多断块，其中千佛山断块是构成城区泉群的构造基础。
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。
岩层以3～15度倾角向北倾斜，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～闪长岩侵入体，质地细密，岩质坚硬，隔水性能好。
千佛山断块西有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，构成了三面封闭的排泄单元。
济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究
济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究李常锁1,2,3，高 帅 1,2,3，殷延伟 4，逄 伟 1,2,3，孙 斌 1,2,3，柳浩然1,2,3，陈奂良 1,2,3，刚什婷 1,2,3，邢立亭 5，耿付强1,2,3（1. 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队, 山东 济南 250014；2. 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心, 山东 济南 250014；3. 山东省地质矿产勘查开发局地下水资源与环境重点实验室, 山东 济南 250014；4. 薛城区自然资源局, 山东 枣庄 277000；5. 济南大学水利与环境学院, 山东 济南 250022）摘 要：济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源，但随着经济社会的快速发展，人类活动影响不断增强，各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。
为了明确济南四大泉群附近主要补给路径，更加科学合理的保护泉水资源，文章采用流速流向定量分析、地下水流场分析、水化学同位素分析、聚类分析、三端元混合比计算等研究方法，分析了济南四大泉群主要补给路径，定量计算了各泉群补给路径贡献比例。
研究表明，四大泉群的主要补给路径可划分为西部、南部、东南部补给路径，每个泉群受到不同补给路径的混合补给作用，其中趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉泉群的主要补给来源分别为南部补给路径（流量占比40.21%）、东南部补给路径（流量占比47.42%）、西部补给路径（流量占比47.13%）、南部补给路径（流量占比51.04%），研究工作可为我国北方岩溶大泉成因机制和生态保护提供参考。
关键词：趵突泉泉域；流速流向；水化学同位素；补给路径；补给比例中图分类号：P641.8 文献标识码：A 文章编号: 1001 − 4810 （ 2023 ） 05 − 0875 − 12开放科学 （ 资源服务 ） 标识码 （ OSID ）：0 引 言我国北方地区岩溶水以其动态稳定、水质良好的特点成为北方地区城市供水、工农业生产的重要水源，为经济社会发展的提供了重要支撑[1−2]。
济南地质及水文地质条件
地质及水文地质条件一、区域地质与构造济南地区位于鲁中山地和华北平原的交接地带，根据地下水的赋存条件和运动特征分为第四系孔隙水为主的黄河冲积平原水文地质区，包括黄河以北，及章丘区、历城区小清河以北地区，其他地区为以裂隙岩溶水为主的单斜构造水文地质区。
济南市水文地质单元分区见图1-1-1。
1、济南地质单元济南地区位于鲁中山地和华北平原的交接地带，根据地下水的赋存条件和运动特征，以黄河为界，黄河以南为泰山北部以裂隙岩溶水为主的单斜构造水文地质区（Ⅰ）；黄河以北为以第四系孔隙水为主的黄河冲积平原水文地质区（Ⅱ）。
在以裂隙岩溶水为主的单斜构造水文地质区，古老变质岩系组成的泰山山脉为区域地表水和地下水的分水岭，古生界寒武系、奥陶系碳酸盐岩地层成单斜产状覆于变质岩系之上与地形倾向基本一致，向北倾斜，至北部隐伏于山前第四系地层之下，在北部平原地带下伏于第四系下面；市区及东、西郊有燕山期火成岩体大片分布；西部玉符河以西沿黄河地带和东梁王庄以北至章丘的埠村、文祖、普集一带，石炭、二叠系地层假整合于中奥陶系地层之上；多条北北西向断裂构造的切割，将该区又分为若干个即相互联系、又相对独立的水文地质单元，控制了该区含水层的空间分布规律、地下水的运动、循环条件及富水状况。
根据地下水运动循环条件，自西往东，依次划分为平阴水文地质单元（Ⅰ1）、长（清）－孝（里）水文地质单元（Ⅰ2）、趵突泉泉域水文地质单元（Ⅰ3）、白泉泉域水文地质单元（Ⅰ4）和明水泉域水文地质单元（Ⅰ5），以及山前倾斜平原水文地质区、黄河冲积平原水文地质区的商河水文地质区（Ⅱ1）、济阳水文地质区（Ⅱ2）（见图4-2-1）。
2、济南泉域地质条件泉域位于鲁西台背斜之泰山穹窿体的北缘，在山前倾斜平原与黄海冲积平原的交接地带。
自泰山山脉的长城岭向北，由中低山、丘陵逐步过渡到山墙倾斜平原和黄河冲积平原。
区内出露岩层有南向北依次为太古界变质岩、古生界寒武系石灰岩、页岩、奥陶系白云质灰岩、石灰岩、泥质灰岩及石炭-二叠系砂岩、砂页岩。
济南地质描述
济南市处于鲁中山地与鲁北平原的过渡地带，市境以南的玉皇顶(1532米)，是鲁中山地、也是山东的最高峰。
境内山地呈扇形环绕在泰岱的西北部，南高北低。
最南部的长城岭，构成了本市与泰安市、莱芜市的分界线，同时也构成了汶河水系与小清河、玉符河的分水岭，最高点(摩天岭)为988.8米。
市区西北部为黄河，黄河与山前冲洪积平原之间有小清河，两河均为不对称水系，右岸多支流，左岸无支流或支流少而短。
山前洪积、冲积地貌比较发育。
济南现在的地貌形态，是长期经受内外营力作用演变的结果，特别是在白垩纪燕山运动，基性至中性岩浆岩大量侵入，在市区、历城、章丘最为活跃，形成了济南岩体、沙沟岩体、唐冶岩体、西杜庄岩体、鱼山岩体、张家庄岩体、流海岩体、荆山庄岩体、茶叶山岩体、大有岩体、驼沟岩体等；同时火山强烈喷发，在历城十里铺到章丘的魏化林、章丘东北部到邹平，火山岩覆盖于二叠系及侏罗系地层之上。
伴随着岩浆岩的侵入与火山岩的喷发，产生了大面积的升降、较大的断裂与局部的穹状隆起，南部以大幅度的上升为主。
喜马拉雅运动在本区对燕山运动有继承性，进一步破坏并改造了原有形态，基本形成今日之地貌。
在喜山期，约在上新世或更早，有一个地壳相对稳定时期，高处经受剥蚀，低处接受沉积，形成了一个夷平面，即鲁中期地面。
后来地壳活动加强，继续产生断裂与大面积的上升运动，断裂使鲁中期地面进一步变形，而上升幅度不均匀，上升量约500～1000米。
泰山上升幅度最大，北部、西北部小，使地面向北、北西倾斜，形成泰山穹隆。
该地面在市内应以长城岭为代表。
在齐河—广饶深大断裂以北继续下降，本市北部接受了第三系沉积。
到第三纪末期或第四纪初期，升降渐缓，直至最后稳定，使地面强烈剥蚀堆积，又形成一个夷平面，即临城期地面。
此地面与后来的两级阶地两者很难区分，多数留有残丘。
更新世中、晚期以来的外力作用，不仅使其表面广泛发育残积层，冲洪积物很发育，厚度可达近百米。
到全新世地壳又有过小幅度的动荡，在巴漏河、玉符河、东沙河等地，形成了两级阶地。
地质构造及地层分布
地质构造及地层分布济南地区南倚泰山隆起，北临齐河广饶大断裂。
大地构造上处于新华夏第二隆起带的鲁西隆起与新华夏第二沉降带的鲁西北坳陷的衔接地带，其地质构造总体上是一个以古生代地层为主体的北倾单斜构造。
单斜构造按构造强度的性质和程度，南北有一定的差异，北部处于鲁西隆起与鲁西北坳陷的过渡地带，受新华夏和东西向构造的强烈影响，有广泛的岩浆活动，并发育有较多的东西向小型褶皱和断裂。
单斜构造的南部，前震旦纪片麻岩系组成的结晶基底广泛出露，上覆古生界地层以早期东西向构造为基础，后期叠加有北西向构造体系和新华夏系的作用，断裂较发育但很少有褶皱和岩浆活动。
单斜构造中发育多条规模较大的北北西向断裂，如文祖断裂、东梧断裂、千佛山断裂、马山断裂等，此外还有北东向的港沟断裂和炒米店断裂。
北北西向的断裂自东向西大至等距分布，将单斜构造分割为若干个断块。
济南南部地区这种以东西向构造为基础，后期受多次构造作用，南北有一定差异，而北北西向断裂发育，东西被分割成断块式的单斜构造即为该区地质构造的基本特征。
地质构造对该区的水文地质条件起到重要的作用，据801地质队和山东师范大学的研究成果，已经基本确定西侧的马山断裂、东梧断层为不透水断层，东梧断裂和马山断裂构成了济南泉域的东西边界，介于两者之间的千佛山断裂、港沟断裂和炒米店断裂为透水断层。
东梧断裂以东到文祖断裂构成了一个新的水文地质单元，其地下水补给明水泉域。
受单斜构造的控制，本区的地层由南向北呈较为明显的带状分布，地层有老变新，区域最南部为太古界泰山群混合片麻岩系，向北依次为古生界出露齐全的寒武系下统（馒头组，毛庄组）、中统（徐庄组，张夏组）、上统（崮山组，长山组，凤山组），奥陶系下统（冶里组、亮家山组、马家沟组），中统（阁老组，八徒组），第四系地层。
此外，在泉域的东部有少量石炭和二叠系地层出露。
寒武系地层岩性为浅海相的灰岩、泥质灰岩和紫红色粉砂岩、页岩互层。
奥陶系地层为一套浅海—滨海相的碳酸岩岩石。
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《济南泉域水文地质图》说明书
编制说明
全市地表水、地下水水位统一观测活动，由济南市水利局、山东省地质局第一水文地质队（801地质队）、济南市农业区划办公室联合发起，于1982年3月1日上午举行。
此前，济南市水利局邓珉副局长专门召开各区县水利局负责人会议，就各项工作做了具体部署，省801地质队有关同志参加。
市水利局、区划办技术组拟定“济南市统测水位技术要求和有关规定”，经省801地质队总工陈振鹏等同志审查修改后，提交各参加单位执行。
（附后）
按照分工，市区及东西郊水源地，东郊工业区，由省801地质队负责组织观测。
外围农业区，由各区县水利局负责组织观测。
各区县所属公社水利站、打井队、各水库管理处、排灌站、河道工程管理单位承担具体观测任务。
这次水位统测活动，包括准备工作，先后参加1000多人，投入工日5000多个，共计完成观测点548处。
其中基岩深井261眼，第四系浅井246眼，水库、河道41处。
统测资料由各参加单位技术组负责整理、标图、校核、复查。
市水利局、区划办技术组负责全面审查。
对某些观测异常数据，根据水文地质单元、井孔岩性、附近地质构造、深浅层水位混合、河道排污渗透影响、水厂及矿坑排水漏斗区等，一一作了分析解释。
在勾绘地下水等水位线图时，分别予以处理。
完成“济南泉域水文地质图”。
参加人员有市水利局农业区划技术组赵延铸、闫昭秀、茅达海；省801地质队许庆山、贾久明、孙冠群；各区县水利局张文江、叶兴文、谷贺、宋光山等。
完成“济南市水资源初步评价”报告，由赵延铸撰稿，市区划办组织专家评审。
报告及评审审结论附后。
济南市水利局农业区划技术组
一九八四年四月
济南市统测水位技术要求和有关规定
为了解济南地区地下水的水面形态和地下水的运动规律，在区内选择部分机井或民用井，进行地下水位的统一观测工作。
为使这项工作顺利进行，取得准确的第一手资料，特作如下规定，希尊照执行。
1、观测点的确定：
市区统测井点，由省水文地质一队拟定，外围三县一区统测点，由省水文地质一队协助水利部门拟定。
承包统测任务的各区县水利局及公社水利站，应尽快组织人员，到各拟定井点逐井落实。
凡拟定在村庄某一方位或断层两侧的井点，务必按要求选点。
选点应首先选用可以测量水位而未按泵的井点，包括水源不足没使用的井孔。
其次选用水泵待修而未提泵的井点。
如二种情况均不存在，可选用按泵井点，将泵提出，然后测水。
2、提泵注意事项：凡按离心泵的浅井和按潜水泵的深井，因水位可测，勿须提泵。
凡必须提泵的井点，勿必在2月25日前将泵提出。
提泵时，大队管委指定专人负责，注意安全，杜绝事故，并在“测井任务承包单”上签字，以示负责。
提泵后，为确保井孔不被扔入碎石杂物，由大队管委会指定专人保护井口，井口保护人亦应在“测井任务承包单”上签字。
以确保井孔不受损坏。
3、确定井口固定点：
提泵后，确定井口由明显特征的地方为“井口固定点”，用红漆作出标记，每次测水，均以此点算起。
凡无法标记的井口须埋石设标，作为井口永久固定点。
4、试测水位：
提泵井自提泵之日起，无泵井自确定之日起，由各公社水利站协同大队管委，指定专人每日测量水位一次，分别作出记录，以观测水位逐日下降幅度，防止统测水位时出现偶然误差。
试测水位时，注意周围有无机井抽水，记录中应予注明，最好劝其停止抽水。
试测水位，工具一般用测绳和测钟，如30—40米听音不清晰者，改用电线和万用表测水。
5、统测水位：
统测水位确定为1982年3月1日上午进行。
地表为水库、河道水位同时进行，水准引点路途很远，当天不能完成者，可及早将高程引至测点附近，然后做到一日测完。
规定统测前三天，即2月26日，凡在观测井500米范围内，不允许任何机井抽水浇地。
如发现抽水者，观测人员应向生产队领导申明理由，劝其停抽。
统测之原始记录，由水利站统一收存，妥善保管。
6、测水工具：测井一般用皮尺、测绳测量，深井一般用测绳、电线、万用表测量。
具体何种工具，根据已了解水位和试测水位确定。
使用测绳测水位，每米以内的读数，用钢尺或木折尺度量。
测钟使用Φ89mm无缝钢管制作，下口为啦叭形，上顶为封闭半球形，系铁环一个。
使用电线测水，侵水线头均用塑料管保护，以免接触井壁。
塑料管上口，缠以绝缘胶布，防止井帮淋水灌入。
线头以下吊一直径5厘米铁球或直径2厘米铁棒，重量足以使电线伸直。
废旧测绳误差较大，不可使用。
仅限使用全新测绳或半新测绳。
电线尺寸，用白胶布标记，用透明胶纸外包。
电线和测绳使用前均用钢尺和皮尺校核。
7、精度要求：统测水位，要求反复三次。
使用测绳误差不得超过±2厘米。
使用电线误差不得超过±1厘米。
反复几次测量时，中间停顿5—10分钟，待水面平静后再测。
观测人员，应将每次观测数据分别记录。
引井口高程，一律使用黄海基面，按四级水准精度要求。
8、质量检查：
统测期间，由市水利局、省水文地质一队、市区划办、区县水利局派人，各水利站长，分别到各各测井现场作巡回检查。
一旦发现测量有误，立即责成重新测量。
统测原始记录数据，由各水利站安排人员填入“测井任务承包单”。
与此同时确定他人另作校核。
填表人、校核人均应在承包单上签名。
9、提交成果：
要求完整无误填好“测井任务成包单”和“统测水位登记表”，一式四份，以公社为单位装订成册统一上交。
济南市水利局
济南市农业区划办公室
山东省第一水文地质队
一九八二年二月十日
附件一：1982年3月1日济南市全市地表、地下水位统一观测资料p6 附件二：“济南市水资源初步评价”报告及评审意见p36
附件三：“济南南部山区地质水文特征及地下水开发利用研究”p53。