水利工程論文-濟(jì)南泉群斷流的成因與對(duì)策探析.doc

水利工程論文-濟(jì)南泉群斷流的成因與對(duì)策探析摘要：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(mén)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(kāi)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(kāi)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1.22.9億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(kāi)采地下水。地下水超負(fù)荷開(kāi)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。濟(jì)南市區(qū)降雨量、地下水開(kāi)采量、泉涌量及地下水位關(guān)系曲線見(jiàn)圖1。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(kāi)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(kāi)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。圖1濟(jì)南市區(qū)地下水位和泉水流量的動(dòng)態(tài)曲線與降水量、開(kāi)采量的關(guān)系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：地下水超采：地下水的超量開(kāi)采是導(dǎo)致泉水?dāng)嗔鞯闹匾颉Ｔ缭?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(kāi)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(kāi)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(kāi)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。補(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)啵矞p少了對(duì)地下水的補(bǔ)給。地下水廠缺乏長(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34萬(wàn)m3的泉城路水廠，都距泉群非常近，水廠開(kāi)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(kāi)采量過(guò)大也對(duì)泉群造成明顯的影響。開(kāi)采量分配和開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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。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(kāi)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、措施加強(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(kāi)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。加強(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(kāi)發(fā)利用與保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。加強(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