张玮
(济南市卧虎山水库管理处,山东 济南 250115)
济南市泉域重点补给带保护修复措施浅析
张玮
(济南市卧虎山水库管理处,山东 济南 250115)
论述了济南市水资源利用现状,结合影响泉水喷涌的主要因素,对泉域重点渗漏带保护修复技术进行了分析。
济南市;泉域;补给带;保护修复
济南市委、市政府高度重视保泉工作,按照“增雨、补源、置采、节水、控流”的十字保泉方针,各部门通力合作,综合实施各项措施,科学配置水资源,限制地下水开采量,有效涵养补给地下水,截至目前,已经实现趵突泉等四大泉群持续喷涌10多年。
济南市水资源主要由地表水、地下水、客水组成,多年平均降雨量638 mm。根据相关部门统计结果显示:济南市现有水资源可利用总量为18.24亿m3,其中地下水为11.56亿m3。济南市水资源人均占有量仅为290 m3,不足全国人均占有量的1/7。
为应对水资源缺口,各级政府部门采取多种节水措施。到2011年,全市万元GDP耗水量下降到63.9 m3,万元工业增加值用水量降至18.5 m3,比全国平均水平约低10个百分点。2013—2015年全市供水结构详情如表1所示。
表1 济南市2013—2015年供水结构详情 亿m3
从表1中可分析出:在“十二五”期间,全市供水总量相对比较稳定,基本在16亿~17亿m3之间。地下水开采量呈逐年下降态势,开采量由2013年的6.67亿m3下降到2015年的5.70亿m3。
2.1 人为开采的影响
随着济南市人口规模的不断增加,对水资源需求量必然增强。1985—2015年,济南市区人口从143.2万猛增至550.3万,增长率为284.3%,市内需水量由29×104m3/d增长到目前的62×104m3/d。地下水的过度开采必然导致市内泉水的断流。
市区规模随着人口的增长必然扩大,其中南部山区是四大泉群的重要补给区,但也处于大规模建设规划中。房地产的发展必然会造成渗漏带的萎缩,因此也会大大影响泉水喷涌。
2.2 补给量变化的影响
济南市喀斯特水系的主要补给途径为大气降水及地表水渗漏,而大气降水又影响着地表水水量。在上世纪六七十年代,济南市年平均降水量达到1100mm,而泉水流量也达到40×104~50×104m3/d,年平均水位能够维持在30 m左右,“泉城”处于最辉煌时期。到80年代以后,济南地区年平均降水量为350~700 mm,年平均水位也降到25 m以下,再加上人口增长迅速,地下水开采量猛增,因此出现泉水断流情况。进入到90年代后,降水量有所增加,泉水也出现复喷。由此可见,大气降水量对泉水喷涌的影响较明显。
2.3 水源地布局影响
有关专家通过研究发现:目前在济南市泉域内的水资源开采量并未超过允许开采量警戒线,之所以出现泉水断流,其中一个重要原因是水资源开采布局不合理,如表2所示。从表2中可知:泉区所在的东坞——千佛山断裂其开采模数远大于补给模数,而北沙河流域补给模数远大于开采模数。
表2 济南地区泉域补给模数和开采模数
强补给带对于维持地下水补给功能、保障泉水持续喷涌具有重要意义,具有三大要素:1)地形要素。具备一定汇水面积的低洼地;2)地表岩性要素。能快速入渗的土壤或裸岩;3)渗漏通道或路径。具有断裂、裂隙、褶皱、褶曲,含水层发育。强渗漏带有补给速度快、补给强度大、自净能力弱三大特点。下面针对济南市泉域重点补给带的保护及修复进行了分析。
3.1 持续推进“停东采西”建设
通过地质勘探发现:在济南市泉域以外存在着充足的代替水源,完全可以保证全市的日常用水。目前采取的措施为:对济南市东部城区和郊区的地下水资源进行限采、停采处理,包括对分布在该区域内的济南钢铁厂、电厂、矿山等具有自备井或抽取地下水的设施全部封停。截至2015年末,东部区域的地下水抽采量已降低了20万m3/d。为保证该区域居民的正常用水,积极开辟济南市西部区域水源作为替代水源,目前已完成了30万m3/d的新水源建设工作,既补充了西部停采所造成的民生问题,又保证了市内泉水的持续喷涌。
3.2 对泉水和地下水补给区进行重点保护
济南市的石灰岩主要分布在东部、南部及东南部,该区域是济南市四大泉群的直接补给区;而位于南部区域的玉符河及大沙河是济西地下水的主要补给区。这两个区域共同构成了济南市的强补给带,也是泉群的生命线。
为了保证泉水的持续喷涌,济南市各级政府部门大力实行“南控”部署,并划定了南部山区保护区域,“南控红线”具体是指兴隆山——双尖山——长清校园南侧山体。据此部署,济南市以后的新城区发展将主要向西北部地区发展,包括吴家堡、大金庄等,这一区域广泛分布着火成岩。而强渗漏区则大部分被划入到南部山区保护区域范围内。
此外,济南市相关部门还明确规定:在泉水直接补给区保护范围内的建设项目,其地面硬化面积不得超过工程用地总面积的30%,并且禁止新建、改(扩)建影响地表水渗漏的工程。
3.3 加强水库增渗调度工作
充分发挥水库的渗漏能力是补充地下水的重要途径之一。济南市的卧虎山、锦绣川等几处大型水库工程,为保证水库的渗水量,可在非汛期进行充分蓄水,以此减少弃水量。针对水库水域污染问题,相关部门必须追溯源头,对违法人员进行严厉处罚,保证济南市民能喝上量足质优的地下水。
本文充分结合了济南地区的实际地质条件,重点介绍分析了“停东采西”、补给区保护、水库增渗等几个具体的可行措施,总体原则是把影响泉域地下水水位的因素降至最低。在该措施实施中,必须要兼顾泉域内居民的正常生活,在合适的替代水源找到以后再逐步大范围开展。此外,对南部山区的水土保持工程也需同步进行,将地下和地面保护措施相结合,共同保证泉水的持续喷涌。
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(责任编辑崔春梅)
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2016-11-08
张玮(1985—),男,助理工程师