濟(jì)南市臥虎山水庫回灌補源對泉域修復(fù)分析

李 健，張文河，馬宇熹

（濟(jì)南市防汛抗旱指揮部辦公室，山東 濟(jì)南 250099）

濟(jì)南市臥虎山水庫回灌補源對泉域修復(fù)分析

李 健，張文河，馬宇熹

（濟(jì)南市防汛抗旱指揮部辦公室，山東 濟(jì)南 250099）

近年來，濟(jì)南市由于地下水過量開采等多方面的原因，導(dǎo)致地下水位下降，泉水水位多次達(dá)到預(yù)警水位，甚至出現(xiàn)停噴，影響了經(jīng)濟(jì)社會的整體發(fā)展。為了改善這一現(xiàn)狀，濟(jì)南市實施了臥虎山水庫回灌補源工程。經(jīng)過分析臥虎山水庫通過玉符河回灌補源情況，說明臥虎山水庫回灌對保持市區(qū)趵突泉地下水位有明顯的影響。實踐表明，實施回灌補源工程對于補充市區(qū)地下水，實現(xiàn)泉水持續(xù)噴涌，改善濟(jì)南水生態(tài)環(huán)境意義重大。

濟(jì)南市；地下水；回灌補源；泉水；水生態(tài)環(huán)境

濟(jì)南歷史文化源遠(yuǎn)流長，素以泉水眾多，清冽甘美而聞名于世，有“泉城”和“濟(jì)南泉水甲天下”的美譽，城中有72名泉，尤其著名的是天下第一泉——趵突泉。濟(jì)南泉水，以其獨特優(yōu)美的自然景觀和極其深厚的歷史文化內(nèi)涵，吸引著無數(shù)中外游客到此旅游觀光。泉水已成為濟(jì)南的象征，在濟(jì)南的城市建設(shè)、旅游文化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等諸多方面，發(fā)揮著越來越重要的“龍頭”作用。由于泉水都來自地下巖層深處，水中懸浮物質(zhì)極少，無色透明，水質(zhì)較好，屬于礦化度較高的飲品。同時，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，濟(jì)南成為缺水比較嚴(yán)重的城市。過度開發(fā)地下水，導(dǎo)致地下水位降低，很多泉水的水源受到影響，甚至有的泉水已經(jīng)停止噴涌。因此，如何通過多種手段保持泉水持續(xù)噴涌，值得研究。

1 濟(jì)南泉域概況

1.1 濟(jì)南泉域水源來源

濟(jì)南市位于山東省的中西部，北依黃河，南靠泰山。濟(jì)南南部地區(qū)為泰山山麓的余脈，而市區(qū)則為平原地帶，地勢南高北低，落差高達(dá)500m。在市區(qū)南部裂隙巖溶發(fā)育和灰?guī)r出露的地方，吸收大量的地表徑流和雨水，滲入地下形成了豐富的地下水。南部山區(qū)地下多為石灰?guī)r，經(jīng)歷長期水的侵蝕、溶蝕和多次板塊構(gòu)造后，形成了大量的溶溝、溶洞和地下暗河，形成了豐富的地下水系網(wǎng)道。而市區(qū)北部受到輝長巖和閃長巖侵入，在市區(qū)對地下水造成堵截，使水壓增大，垂直涌出，形成大量的泉涌。

1.2 回灌補源水源情況

玉符河位于濟(jì)南市境內(nèi)。發(fā)源于濟(jì)南市歷城區(qū)的錦繡、錦陽、錦云三川。三川匯入臥虎山水庫，流出水庫后始稱玉符河。臥虎山水庫以下玉符河近2/3河段河床為5cm左右鵝卵石，河流經(jīng)渴馬崖時遇強滲漏帶，河水大量滲入地下。1990－08－17～24臥虎山水庫往玉符河放水，流量28m3/s，流經(jīng)巖溶區(qū)，絕大部分河水滲漏于地下，至下游濟(jì)南西郊睦里閘時流量僅剩5m3/s，玉符河下滲的河水是濟(jì)南諸泉水源的來源之一。

玉符河上游臥虎山水庫為回灌補源的主要水源。臥虎山水庫是濟(jì)南市唯一的大型水庫，通過多次除險加固工程，目前總庫容達(dá)1.195億m3，興利庫容為6270萬m3。臥虎山水庫上游來水主要通過錦繡川、錦云川、錦陽川匯流入庫?，F(xiàn)狀多年平均凈來水量6638萬m3。通過水庫興利調(diào)節(jié)計算，在保證率P=50%時，年回灌供水能力為4372.8萬m3。

從水質(zhì)條件看，臥虎山水庫地處南部山區(qū)，生態(tài)環(huán)境較好。水庫水質(zhì)達(dá)到地面Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)較好?？梢詽M足人工回灌補給地下水的水質(zhì)要求，回灌不會引起地下水水質(zhì)的不良變化。

2 回灌補源效果

玉符河為濟(jì)南泉域的主要補給區(qū)之一，且為最直接的補給來源。而臥虎山水庫位于玉符河上游，因此本文主要研究通過臥虎山水庫放水入玉符河流域?qū)?jì)南泉域的補給作用。2008年以后，濟(jì)南市臥虎山水庫曾2次放水進(jìn)行回灌補源，對泉域修復(fù)情況分析如下：

2.1 第一次回灌補源

2008年春季，濟(jì)南市春旱嚴(yán)重，保泉形式嚴(yán)峻，截止到2008－03，臥虎山流域平均降雨量僅為10mm，趵突泉地下水位降至28.12m，跌破了28.15m的黃色警戒線。2008－03－14，臥虎山水庫開閘放水，流量控制在2.5m3/s，每天回灌22萬m3庫水進(jìn)行補源，至2008－05－20結(jié)束，這次回灌補源歷時68d，共回灌補源水量1459萬m3。

據(jù)濟(jì)南市水利局提供的濟(jì)南市趵突泉地下水位情況顯示：2008－03－13臥虎山水庫回灌補源前趵突泉水位28.12m，2008－03－19水位跌至28.05m，逼近28.00m橙色預(yù)警線。但由于2008－03－14開始放水，逐漸通過玉符河滲漏補充地下水，2008－03－20，趵突泉水位較前日回升了4cm。此后，趵突泉水位止住下跌態(tài)勢，逐漸趨穩(wěn)并波動回升。2008－04－19～22，臥虎山水庫流域平均降水36mm，趵突泉水位出現(xiàn)較大提升。

2.2 第二次回灌補源

2010年春季，濟(jì)南市遭遇嚴(yán)重干旱。從2010－04－19開始趵突泉地下水位一直在28.00m的橙色預(yù)警水位以下，2010－06－17趵突泉地下水位降至27.55m，跌破了27.60m的紅色警戒線，保泉形式嚴(yán)峻。2010－06－20，臥虎山水庫開閘放水，到2010－07－20結(jié)束，歷時31d，共回灌補源水量1570萬m3。

據(jù)濟(jì)南市水利局提供的濟(jì)南市趵突泉地下水位情況顯示：2010－06－20開始放水回灌補源，2010－06－23開始，經(jīng)玉符河流域滲漏的水庫水開始補充泉域內(nèi)地下水，趵突泉地下水位開始提升，至2010－06－27，趵突泉地下水位提升至27.61m，4d提升了6cm。此后，趵突泉地下水位止住下跌態(tài)勢，逐漸趨穩(wěn)并波動回升。2010－07－01以后，臥虎山水庫流域出現(xiàn)降水，平均降水13mm，此后濟(jì)南市進(jìn)入主汛期，趵突泉水位出現(xiàn)較大提升。

3 回灌補源對濟(jì)南泉域的影響分析

通過分析以上2次回灌補源情況可以看出，臥虎山水庫回灌補源對濟(jì)南城區(qū)的泉水會造成很大的影響，除2003年以外，當(dāng)臥虎山水庫有富余庫容情況時，濟(jì)南市每年都要進(jìn)行回灌補源，回灌可以在短時間內(nèi)迅速阻止地下水位下降，使泉水能持續(xù)噴涌，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

1）旅游效益顯著。濟(jì)南市以泉聞名，如果泉水停止噴涌，泉城便少了特色，少了靈性。泉群噴涌，以之為水源的大明湖和護(hù)城河也將恢復(fù)水草搖曳、清澈透明的景觀。由此濟(jì)南城區(qū)內(nèi)水生態(tài)環(huán)境將趨于良性發(fā)展，人類傍水而居的天性將促使泉城的旅游、房地產(chǎn)、商業(yè)等隨之蓬勃發(fā)展。

2）投資環(huán)境得到改善。由于泉水的持續(xù)噴涌，濟(jì)南市整體投資環(huán)境得到了改善，這對濟(jì)南市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。對城市而言，美好的自然環(huán)境和深厚的文化底蘊都是其經(jīng)濟(jì)環(huán)境評價的重要指標(biāo)，人與大自然和諧相處的美好環(huán)境將會吸引更多投資者前來濟(jì)南投資。

3）泉文化的興起。由于泉水的復(fù)涌，濟(jì)南市名泉研究會在保證泉水長年噴涌的前提下，準(zhǔn)備為泉水甚至泉城申請“世界遺產(chǎn)”，這是保泉行動的最高目標(biāo)。這些活動一方面提升泉城的城市品牌效應(yīng)，有助于弘揚泉文化，另一方面可以進(jìn)一步增加人們的護(hù)泉、愛泉意識。用人工回灌的方法使泉水復(fù)涌，再現(xiàn)昔日“波濤聲震大明湖”的泉水盛觀，同時也實現(xiàn)了濟(jì)南市水資源可持續(xù)利用，從而保障社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 生態(tài)效益分析

用人工回灌的方法對地下水進(jìn)行補充，將有效地改善濟(jì)南地下水的生態(tài)環(huán)境，使地下漏斗區(qū)逐漸縮小并恢復(fù)原貌，從而消除地陷、地裂等地質(zhì)災(zāi)害。

泉群常年噴涌，將使大明湖和護(hù)城河再現(xiàn)河水清澈、清泉多姿、楊柳依依、碧波蕩漾、荷花似錦的“泉城”原貌。這對全國其他地區(qū)的水生態(tài)、水環(huán)境的恢復(fù)與保護(hù)都將具有非常重要的實踐意義。

良好的人居環(huán)境和水生態(tài)環(huán)境是地下水保護(hù)行動的直接目標(biāo)，最終將實現(xiàn)人與自然的和諧共處、協(xié)調(diào)發(fā)展。

（責(zé)任編輯趙其芬）

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李?。?984—），男，助理工程師