被誉为“天下第一泉”的济南趵突泉地下水位达到30.13米,创下自2003年复涌以来同期地下水位的最高纪录。不过,趵突泉近些年以来也被质疑装了水管水泵,在泉水下面是有一根水管在“喷水”,所以才出现了连续不断的水源,那到底有没有装?

之所以会被质疑,是因为20世纪90年代末,由于济南市的水文情况,趵突泉经常陷入季节性停喷的窘境,2001年时更是创下了停喷890天的历史纪录。而从2003年9月以来,趵突泉已经基本上恢复了四季泉水不断的景象。虽然曾面临过停喷危机,但是只在2007年和2014年、2019年等少数几个年份有过几次断涌。

趵突泉如何形成

也正因为如此,所以才会有这样的质疑,那趵突泉是如何形成的呢?

南地区在构造上处于泰山背斜之北翼,地貌形态上自南而北由中低山过渡到低山丘 陵,全区为一个平缓的单斜构造,岩层倾向北东20°,倾角5。〜10°。泰山背斜核部由太古界 泰山群变质岩组成,翼部为寒武系、奥陶系、石炭二叠系地层及第四系覆盖。在岩性上,下 寒武统到上寒武统长山阶灰岩、页岩相间分布,上寒武统风山阶到中奥陶统是巨厚的石灰岩、 泥灰岩、白云质灰岩沉积。济南地区寒武、奥陶系地层总厚度1300-1400米。在济南市区附 近,奥陶系石灰岩和寒武系上统石灰岩隐伏于第四系之下。市区北部有燕山期辉长岩和闪长岩 侵入。区内褶曲不发育,断裂以北北东、北北西、南北、东西向四组较为常见。

较大断裂有 ①文祖断裂、②小冶断裂、③港沟断裂、皙东梧断裂、⑤千佛山断裂、⑥邵而断裂、⑦古城 断裂、⑥许寺断裂、⑨马山断裂、⑩突泉断裂、⑪中泉断裂、⑫候家庄断裂等。

也因为这样的地质条件,经过多次构造运动和长期溶蚀,形成大量地下溶 沟、溶孔、溶洞和地下暗河,成为能够储存和输送地下水的脉状网络。遇大气降水后,大量地表水渗入地下,沿溶沟、溶孔、溶洞和暗河网络由南向北潜流; 济南市区北部为燕山辉长岩一闪长岩侵人体,岩质 坚硬,为不透水岩层,南来潜游的地下水到此受阻, 大量汇聚,在水平运动强大压力下,变为垂直向上运 动,大量地下水穿透岩溶裂隙,喷涌而出,形成了形 态各异、数量众多的自然泉群。

据调查仅济南市区泉水就有119处。 这些泉水多集中分布在旧城区,东起青龙桥西到筐市街,南起正觉寺街,北至大明湖,总共 面积2.6平方公里。泉水汇集北流,形成护城河、生产渠、大明湖,除沿途饮用和灌溉外, 都向北注入小清河,成为小清河主要源头。

而趵突泉就属于岩溶断裂构造顶板封闭上升泉,当地下水流到岩浆岩这里的时候,就会覆盖在上面,最后由于压力,地下水就会从地下的缝隙中涌出,就有了趵突泉了。趵突泉的特点是三窟迸发,喷涌不息。泉水一共有三个出水口,水量都非常大,每年会涌出高达7万立方米的泉水。

趵突泉为何会停喷

趵突泉之所以会在90年代停喷,引起泉水停涌的原因众多,但主要原因是过量 开采地下水造成的,其次是人类经济活动。泉域补给状况的改变,减少了补给量,也导致泉水减少或断 流。

自1968年开始,地下水日开采量均在15万 m3以上,且逐年增加,导致日泉水流量逐渐减少直至停涌。1972年1月20日,济南市区发生大面积停电事故,提水系统全部停机,在4个小时的时间 里,济南市区地下水位回升了 40cm。1980年9月 24日,济南市区停采地下水8小时,比平日少釆水 13500吨,地下水位则回升了 44~45cm。可以看出 地下水开采量剧增是导致泉水流量减少或停涌的直接和主要原因。

除此之外,济南市南部山区是市区泉域的主要补给区,由 于经济发展过量开发,森林植被破坏,水土流失严 重,降水径流加大而入渗减少,减少了对地下水的补 给。另一方面,市区范围不断扩大,大片山间洼地用 于建筑开发,且大量建设高层建筑对泉脉产生了阻 隔和破坏。同时市区道路硬化面积剧增,地表水渗 漏量减少,地下水补充量减少也是一个不可忽视的原因。

而从2002年开始,济南市就被水利部确定为“全国地下水保护行动试点城市”。济南市首先封闭了对名泉喷涌有直接影响的市区自备井。济南全市已封闭深层自备井344眼,封闭浅层井约2900眼,年可减少地下水开采量达1亿多立方米。

济南市全面加强对地表水、地下水、客水、污水等资源的联合调度与优化配置。比如鹊山、玉清湖两座城市引黄供水水库。两个引黄水厂满负荷运转,日供水达80万立方米,地表水供水量已占到总供水量的90%以上,从而减少了地下水的开采。

除此之外济南市还开展了水源涵养行动,做好南部山区综合保护与治理、地下水回灌补源和天然河道截污导流等工作。这也是为什么从2003年开始,趵突泉开始复喷的原因,很简单,就是地下水更加充足了。

而现在趵突泉地下水位突破30米,也说明近年以来,济南的地下水保护工作做得非常到位,效果显著。

为什么不可能是水泵

事实上,趵突泉水的涌出量大约每天流量大约7万立方米,假如用水泵的话大约需要3000立方米/小时的水泵,需要40-50平方的电缆,用三线制的话,有小手臂那么粗了。

我们可以在趵突泉现场看,这样的设备是很难饮餐的,而且如果要用水泵的话,趵突泉每天这么大的涌出量,那么就要持续抽取地下水,2020年6月份,济南整个城区日用水量大约75万吨,也就是说一个趵突泉就占了济南用水的1/10,你要看水泵来实现,那绝对会引发地面沉降。

不过,如果要保证趵突泉的喷涌奇观不再消失,那对地下水的保护就要一直持续,保泉是一项系统工程,研究人员经过研究发现,只有使地下水位保持在27. 2米以上,泉水才能实现常年喷涌。