济南市泉水保护规划研究
市泉水保护规划浅析
摘要：被誉为“泉城”的，处处呈现出“家家泉水，户户垂柳”的绮丽风光。共有四大泉组，十大泉群，72名泉，733个天然泉，众多的泉水要素是活力的高度复杂有序的组织肌理，不仅丰富了的历史文化，更造就了与众不同的特色。市区水资源具有总量不足、年际变化大、年分配不一和地域分布不均等特点，多年平均水资源总量为5.87亿m3，人均占有水资源量为225m3，仅占全国人均水资源量的1/10，远低于国际公认的人均水资源量1000m3的标准，属于严重缺水的城市，是全国重点缺水城市之一。随着城市规模的扩大、工农业生产的发展以及人们对生活质量要求不断提高，城市用水需求与日俱增，地下水的开采量不断攀升，“天下第一泉”趵突泉甚至一度停喷926天，“泉城”无泉，泉群干涸甚至是跨年度干涸。泉水是的象征，泉水的断流不仅导致环境质量下降，更使“泉城”风貌黯然失色。应对泉水断流，近年，政府出台了一系列的综合治理规划，经过不断治理，泉城逐渐恢复到往昔的模样。本文通过对相关规划政策进行分析研究，对规划提出肯定和建议，以期为泉水摆脱断流危机贡献一份力量，让这座泉城能永远保持汩汩的活力。
关键词：泉水断流规划建议对策
Abstract：Known as the "Spring City" , Jinan shows the beautiful scenery, "eve ry home springs, weeping willow households." .Jinan has a total of four springs group, ten spring group, 72 springs and 733 natural springs, with a highly com plex and orderly organized texture build up by a large number of spring elemen ts; all those created a distinctive Jinan Features. Jinan City, with less than the total amount of water resources, large interannual variations, uneven distr ibution throughout the year and uneven geographical distribution, of which the average annual total water resources is 587000000 m3, the per capita water reso urces is 225m3, accounting for only the national average water One-tenth of the amount of resources, well below the internationally recognized standard of per capita water resources of 1000m3, belong to a serious water-short city, is one of the key cities in the country. With the expansion of the city scale, the de velopment of industrial and agricultural production and the continuous improvem ent of people's demands for living quality, the increasing demand for water in urban areas and the continuous increase in exploitation of groundwater, Baotu S pring, the best in the world, stopped for 926 days; springs dry up even across the year.Spring water is a symbol of Jinan; spring water cut not only led to th e decline of Jinan environmental quality, but also to "Spring City" style eclip sed. In response to the flow of Jinan spring water, in recent years, the govern ment introduced a series of comprehensive management plan, after continuous man agement, Springs gradually restored to the past look like. Through the relevant planning and policy analysis in this article, affirmation and suggestion to th e plan, with a view to Ji Chun Springs contribute to a crisis out of a crisis, so that this Spring Urban can always keep the vitality.
Key words: spring of Jinan; cutoff; planning; suggestion and countermeasure
第一章绪论
1.1 选题背景以及意义
素有“泉城”、“泉都”之称的，泉水是其极具特色的自然景观，清冽甘甜的泉水，从地下涌出，呈现出的“清泉石上流”、“家家泉水，户户垂”的自然景观[1]，成为的一闪亮的名片，为海外游客向往。地势男高北低，泉水来源于南部山区，南北高差500多米，地表水和地下水向北部城区汇聚，降水渗入地下以后，地下水大量汇聚，水体承压上升，地下水喷涌而出形成泉水，泉水以一定的地下水位为必要条件[2]。
伴随着经济的快速发展，高速发展的经济背后是对地下水的大量开采，20世纪70年代以前,由于市区地下水开采量尚小，各泉群喷涌还较为正常。从1970年后，市区的地下水开采量大幅增加，导致趵突泉于1972年6月,首次出现短暂断流[3]。随着市区地下水开采的进一步增多,的泉水断流越发频繁,在保泉异常严峻的形势下，市专门提出泉水保护规划，出台泉水保护条例，保护泉源、泉脉和保护泉眼、泉系，提出严格保护，统一管理，审慎开发[4]。实施了引黄保泉、水源置换、绿化保泉、增雨保泉等保泉工程，并坚持推进名泉整治修复，加快名泉地理信息数据库建设，大力推动名泉申遗等系统工程，为保泉进行了大量的工作和努力，并且也取得了显著的成效。但是随着城市的扩建以及城市人口的迅速增多，保泉形势依然十分严峻[5]。
第二章研究区域概况
2.1自然地理条件
市位于北纬36°40′，东经117°00′，南依泰山，北跨黄河，地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上，地势南高北低[6]。地形可分为三带：北部临黄带，中部山前平原带，南部丘陵山区带。最高海拔1108.4米，最低海拔5米。之所以泉水众多，是因为它的独特地形地质构造。处在省的心脏地带，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[7]。
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[8]。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[9]。2.2水文气象条件
2.2.1气象条件
属于暖温带气候区，由于所处的地理位置，形成了夏热冬冷、四季分明的大陆性季风气候。年平均气温14.7℃，年平均降水量671.1mm，年日照时数2616.8小时。最冷月为1月，月平均气温为-0.4℃，最热月为7月，月平均气温为27.5℃。霜冻一般开始于11月中旬前后，结束于次年3月下旬至4月上旬，年无霜期235天。主导风向西南、东北，其次是偏东、偏北和偏南，最少的是西北风。主要气象灾害有：大风、霜冻、冰雹、暴雨洪涝、干旱、雾、雷电等。
2.2.2水文条件
泉城，泉群众多、水量丰沛，被称为的天然岩溶泉水博物馆。城百泉争涌，分布着久负盛名的趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉四大泉群，除市区四大泉群，在市市区周边还分布着另外六大泉群：东郊白泉泉群、章丘明水的百脉泉泉群、历城彩石的玉河泉泉群、历城柳埠的涌泉泉群、长清万德的袈裟泉泉群、平阴洪池泉群。城百泉争涌，向有名泉七十二之说，流传甚广。除此之外，境河流主要有黄河、小清河两大水系，还有环绕老城区的护城河，以及南北大沙河，玉符河，绣江河，巨野河等河流[10]。湖泊有市的大明湖（水源来自趵突泉等泉群）和章丘区辖的白云湖；百脉泉，黑虎泉等公园也布有大小泉池。
2.3社会经济
市面积8000.79km2，共五十六个民族，截至2016年末全市常住人口723.31万人，比上年末增长1.42%，城市化率68.41%。2016年全市地区生产总值6536.1亿元，比上年增长7. 8%，人均生产总值90999元。在电子信息、交通装备、机械制造、生物制药、食品纺织等主导产业在中国有着举足轻重的地位。高新技术、信息产业发达，并被国家批准成为“中国软件名城”。
第三章市泉水断流原因探究
3.1泉水成因
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，至城区遇侵入岩体阻挡，承压水出露地表，形成泉水。南部山区为泰山余脉，自南而北有、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[11]。南部山区为属于可溶性灰岩，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，而城市北部岩层质地细密，岩质坚硬，隔水性能好[12]。市降水东南部多西北部少，南部山区在降水时依靠灰岩出露以及裂隙岩溶发育，吸收大量的大气降水和地表径流，渗人地下形成了丰富的裂隙岩溶水[13]。这些裂隙岩溶水，沿岩层倾斜的方向，向北作水平运动，形成地下潜流，至城区遇到坚硬的岩层阻碍，地下潜流大量汇聚，促进了水位的大量抬升，在强大的静水压力下，地下水穿过岩溶裂隙，涌出地表，形成天然涌泉。
3.2泉域围
伴随着地壳运动，共产生了四大断层，泉域依断层存在。从市地质山来看，自西向东共分为四大断层，即马山断层、千断层、东梧断层以及文祖断层[14]，将泉域依次划分为趵突泉泉域、白泉泉域及明水泉泉域[2]。
3.3泉域现状
市河流主要有黄河、玉符河、北沙河、小清河，有黄河、小清河两大水系，各水系支流众多。黄河从市北部流过，玉符河和北沙河自南部山区流入黄河，小清河自西向东横穿市区，汇集泉水后东至寿光县羊角沟流入莱州湾。大明湖由泉水汇集而成，现水面面积0.559km2，湖水出汇波桥，汇集护城河水，入小清河[15]。
地势上南有群山，北有悬河黄河，中间为小青河低洼地，这种地形使得市处于外受黄河威胁，受山洪困扰的艰难境地。城市水系按照上游缓蓄、截流；中游分流、疏导；下游疏泄、滞蓄原则规划[16]。水系随着时代变迁，功能也随之变化，承担着城市的航运功能，排水防洪功能，供水功能以及景观功能。发达的水系为人民带来很多便利的同时，也带来了许多灾害。由于人为因素和自然条件的影响，尤其是黄河多次泛滥，的水系空间格局以及功能在不断地发生变化[17]。尤其自20世纪70年代以来，城市扩大、水资源的过量开采等原因使得城市的水系景观质量下降，最突出的就是泉的衰败，保泉形势十分严峻[18]。
3.4历史与现状断流
泉水断流并非发生在现代。据记载,古代趵突泉也曾经发生过多次断流,历史明确记载的有4次。其中包括万历四十六年(1618),崇祯十二年(1639)、崇祯十四年(1641),乾隆五十二年(1787)。这些停喷的原因都是因为连年大旱,古代发生泉水停喷的概率较低。
总体来讲，直到上世纪20年代，除非因过度干旱，泉水流量基本是稳定的，受人为影响较小，如趵突泉出水高度基本维持在1米左右，这也和历代诗词中描述的基本相符。
市降雨量每年需达到650mm，地下水位达到26.7m时泉水才能实现喷涌。1999年遇大旱，降雨仅480mm，导致市区大部分名泉停喷。2000年，市虽降雨700mm，但由于近年来地下水开采过量，城市建设造成路面硬化、泉池填埋毁坏，泉水未能实现喷涌。
1973年市区泉群首次出现断喷，以后每年断喷的时间因降雨量的不同或长或短，总体呈断喷时间越来越长的趋势。此后，由于城市规模的不断扩大、工农业及城市生活用水迅速增加，城市耗水量20世纪70年代初是每年0.821亿m3，1975年以后达到1.2～2.9亿m3。日耗水量则由20世纪50年代初的几万m3，增加到90年代的近百万m3。而其中70％的水来自开采地下水。地下水超负荷开采，再加上全球气候变暖、大气降水减少等因素，造成地下水位下降幅度较大，地下水位连年在警戒水位23.5m左右徘徊，2000年更是创纪录地降至21.3m，泉群出现间歇性喷涌甚至常年停喷的严重局面，尤其在1982、1988、1989、200 0全年断流。
根据记载,1981年3月至1983年9月,趵突泉停喷30个月。1988年1月至1990年8月,停喷32个月；1999年3月2日至2001年9月17日,连续断流30个月[19]。2002年3月3日至2003年9月5日,趵突泉断流18个月。2003年9月6日,趵突泉恢复喷涌后,已经持续喷涌达14年之久。
除了市区的四大泉群,其他的泉群也曾经多次发生过停喷事件。如章丘的百脉泉泉群自上世纪80年代也开始发生季节性、常年性断流。随后,多次发生过断流。2001年3月21日至2003年9月16日,断流909天。
3.5断流原因
3.5.1过量开采导致泉水补给区水量不足
地下水的超量开采是导致泉水断流的重要原因。早在1936年，市首次建成了趵突泉水厂用于城市供水，日均开采地下水0.76万m3。建国后，随着经济发展以及城市规划面积的不断扩大，的用水量不断增加。1959年，地下水日开采量为7.28万m3，泉水水位全年一般都在30m以上，泉水保持常年喷涌根本不成问题。到1981年末，日供水量达到了50万m3。到了1993年，地下水日开采量达76.89万m3，地下水年平均水位只有25.22m，比50年代降低了近5m[20]。到1999年城区人口达到260万，已建成地下水水厂9处，总水井数108眼，日供水能力已达95万m3。随着城市的发展，供水量每年持续增加。另外，泉水补给区村庄的机井众多，截流了地下水的补给。
3.5.2南部山区严重破坏，泉水补给区水土严重流失
市区泉水补给区面积约为1200km2，南部山区是泉水的最主要水源地，但山区滥建住宅区，开山采石，导致植被破坏，岩石裸露，水源涵养能力降低，地表径流入渗能力随之降低；因顺坡耕作和开山采石等活动，未干涸的河道垃圾渣土大量堆积，入渗能力大大降低[21]；另外，城区不断向作为水源补给区的石灰岩地区扩展，南部补给区的大片林地、果园变成高楼小区，地面硬化面积增多，使得很多很多区域成为永久性的不渗漏区，同样的降水量，然而补给量却是大大减少，降低了泉水的补给能力[22]；另外，在南部山区修建的两座水库——锦绣川水库和卧虎山水库（市唯一的大型水库），将玉符河水流截断，也减少了对地下水的补给。
3.5.3地下水厂缺乏长远规划
最初水厂的建设缺乏长远规划，使市区的水厂抽水对泉群的影响非常大，如日供水10万m3的解放桥水厂和日供水3～4万m3的泉城路水厂，都距泉群非常近，水厂开采形成的漏斗使泉区水位下降。另外西郊水厂、东郊工业区的开采量过大也对泉群造成明显的影响。3.5.4泉域围和边界不清
对泉域的围和边界的确定长期存在争论。到目前为止，关于边界位置的说法至少有4、5种之多，有的还相差很大，这就导致在采取保泉措施时不能对症下药[2]。例如，1981年供水保泉会议上提出了采外补的措施，即扩大东西郊水源地的开采、停采市区地下水，以达到供水保泉的目的，现在事实证明该措施是不科学的。再如2001年8月市水利局在玉符河渗漏地段利用上游水库放水补源时，就有人认为在此处补源有百害而无一利，原因是此处不属泉域围，在此处搞回灌对泉水恢复喷涌毫无意义，而且还容易引起下游地区地面盐渍化[23]。
第四章保泉规划政策
4.1制定保泉法规，强化责任管理
1997年颁发了《市名泉保护管理办法》，2005年9月又在此基础上根据实践经验重新制定颁发《市名泉保护条例》[23]。2006年又制定《市保护泉水喷涌应急预案》，为依法保泉奠定坚实的法制基础。制定法律的基础上，市政府成立市名泉保护委员会，历下、历城、市中、长清、章丘、平阴分别成立名泉保护管理机构。同时，历次编制、编修《市城市总体规划》和《历史文化名城保护规划》，都把保护“泉城”特色列为重要容，划定保护围，严
格保护措施[24]。
此外，经过修改以后的新《市名泉保护条例》已于2017年 7月1日起正式实施。新《条例》修改的部分突出了创新，协调，绿色，生态等发展理念：“保泉优先”的原则，把泉水保护放在更加重要的位置；突出了“四条生态红线”，“划定泉水直接补给区、重点渗漏带以及泉水补给区和汇集出露区的山体、河流水系的生态控制红线，直接补给区划定禁止建设区和限制建设区”，覆盖保护了整个泉水生态系统，从源头上对泉水进行保护；强化泉水综合利用。按照饮、用分开，实施分类分价供水。市人民政府应在泉池、泉渠及沿岸周边，设置泉水游泳池、泉水取水点等场所，方便市民亲水、取水；加强泉水文化的研究保护，2009年，名泉入选中国自然文化遗产，成为我国第一个以泉水为主题的申遗项目。今年7月份的以“泉水与申遗”为主题的泉水保护国际研讨会进行技术文本和保护规划的制订，并且已报送国家文物局，除了把泉水作为自然文化遗产申请之外，也将泉城作为文化景观遗产来申遗。
4.2形成多部门协作机制，共同保泉
以“突出泉城特色，保持泉水常年喷涌”为目标，以保泉十字方针为基本措施落实保泉系统工程体系。形成多部门协作机制，环保、水利、市政、城管执法、气象、警备区、林业、水文等部门按分工积极实施保泉措施，实施周密的保泉方案。南部山区建起人工增雨(雪)基地，年均实施人工增雨作业30余次；工业用水大围置换为地表水；不断加大南部山区造林力度和规模；全市积极倡导并采取强有力措施培育全社会的节水保泉意识。相关部门实施了引黄保泉、水源置换、绿化保泉、增雨保泉等保泉工程，并坚持推进名泉整治修复，加快名泉地理信息数据库建设，大力推动名泉申遗等系统工程。
4.3实施地表水转换地下水工程
从2008年开始，对东部地区大型工业企业用水逐步置换成黄河水，至今已累计节省地下水1.2亿立方米。这改善了生态环境，助推泉群持续喷涌，同时降低了企业生产用水成本，实现城市生态建设、供用水企业的多方合作共赢。为保护地下水源，市还启动58万亩泉域补给区高标准农田建设，置换农田的灌溉用水，但由于种种原因，农田灌溉用水的水源置换进度比工业用水置换进度慢。本世纪初又修建两个引黄水库——玉清湖水库和鹊山水库，每天向市区供水60万立方米，占市区饮用水的九成以上。
4.4对强渗漏带进行人工回灌补源
在对泉水的补源方面，在卧虎山水库放水至玉符河重点渗漏带补源的基础上，同步实施锦绣川水库放水至大涧沟、兴济河补源，以及调大明湖弃水至历阳湖、兴济河补源。截至目前，调水总量超过5000万立方米,持续补源时间、补源量达历史之最。生态红线方面，着手划定泉水直接补给区、泉水重点渗漏带、城市河道水库、城市山体四条保护红线，进一步协调保泉与城市建设发展的关系。名泉保护总体规划方面，在已有基础上，经过近两年的规划编制，初步形成了对泉水进行分区、分级、分层的保护成果。建设项目环评方面，把项目建设后的区域雨水入渗量不低于建设前自然状态入渗量，作为评价标准，结合海绵城市建设雨水收集增强促渗措施，确保泉水补给不受影响。
此外，从去年开始，“五库连通”工程开始启动，该工程连通卧虎山、锦绣川、兴隆、浆水泉、龙泉湖5座水库后，可以向兴济河、全福河、大辛河补充生态用水。同时，泉域分布的24个重点渗漏带中,有8个分布在“五库连通”工程沿线,工程完工后,能够利用上的人工补源渗漏带从2个增加到了9个。
4.5封闭自备井，严格实施用水许可
大量的自备井，一直是“保泉”的“心头之患”。地下水开采对泉水水位影响极大，趵突泉泉域包括市区、东郊工业开采区和西郊水源地三部分。地下水开采强度不大时，单个地下水降落漏斗各自独立，开采强度加大时，三个降落漏斗变成一个大漏斗。而封井对“保泉”来说是最直接最有效的方式。在保泉工作中，封闭深层自备井和浅层井是一项重要的计划，