2007-02-09 13:02 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:濟南泉群自1973年首次出現斷噴以來(lái),歷時(shí)不斷加長(cháng),給濟南市的環(huán)境質(zhì)量和城市居民生活造成了嚴重影響。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)濟措施
關(guān)鍵詞:泉群 斷流 治理
1、概述
濟南市是有著(zhù)2600多年悠久歷史的文化名城,城內“山、泉、湖、河、城”渾然一體,是我國少有的山水園林城市。在古城區2.6km2范圍內,分布著(zhù)趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龍潭4大泉群共計136處名泉,形成了“家家泉水,戶(hù)戶(hù)垂楊”的獨特風(fēng)貌。濟南泉水數量之多、密度之大,在全世界城市中是獨一無(wú)二的。據有關(guān)部門(mén)調查結果,濟南市泉水在豐水期的噴涌量最高時(shí)每日達到60萬(wàn)m3,平時(shí)平均也能達到30萬(wàn)m3/d.
濟南市區水資源具有總量不足、年際變化大、年內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,僅占全國人均水資源量的1/10,遠低于國際公認的人均水資源量1000m3的標準,屬于嚴重缺水的城市,是全國重點(diǎn)缺水城市之一。
隨著(zhù)城市規模的擴大和工農業(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。由于地下水超采嚴重,目前市區已形成200km2的降落漏斗區。泉水是濟南的象征,泉水的斷流不僅導致濟南環(huán)境質(zhì)量下降,更使“泉城”風(fēng)貌黯然失色。
2、歷史與現狀
濟南市降雨量每年需達到650mm,地下水位達到26.7m時(shí)泉水才能實(shí)現噴涌。1999年濟南遇大旱,降雨僅480mm,導致市區內大部分名泉停噴。2000年,濟南市雖降雨700mm,但由于近年來(lái)地下水開(kāi)采過(guò)量,城市建設造成路面硬化、泉池填埋毀壞,泉水未能實(shí)現噴涌。
1973年濟南市區泉群首次出現斷噴,以后每年斷噴的時(shí)間因降雨量的不同或長(cháng)或短,總體呈斷噴時(shí)間越來(lái)越長(cháng)的趨勢。此后,由于城市規模的不斷擴大、工農業(yè)及城市生活用水迅速增加,濟南城市耗水量20世紀70年代初是每年0.821億m3,1975年以后達到1.2~2.9億m3.日耗水量則由20世紀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 )紀錄地降至21.3m,泉群出現間歇性噴涌甚至常年停噴的嚴重局面,尤其是在1982、1988、1989、2000全年斷流。
1999年3月2日,趵突泉停噴,后因市區持續旱情,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,再次人工回灌補源也未能促使趵突泉復涌,給人們留下了無(wú)盡的遺憾。
3、原因
濟南市位于泰山北麓,地勢南高北低。南部山區灰巖是濟南泉水的補給地帶,大氣降水滲漏地下后,順著(zhù)巖層傾斜方向北流,至城區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,造成濟南泉水斷流的主要原因有以下幾個(gè)方面:
、俚叵滤桑旱叵滤某块_(kāi)采是導致泉水斷流的重要原因。早在1936年,濟南市首次建成了趵突泉水廠(chǎng)用于城市供水,日均開(kāi)采地下水0.76萬(wàn)m3.建國后,隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展以及城市規劃面積的不斷擴大,濟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,日供水量達到了50萬(wàn)m3.到了1993年,地下水日開(kāi)采量達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年城區人口達到260萬(wàn),已建成地下水水廠(chǎng)9處,總水井數108眼,日供水能力已達95萬(wàn)m3.隨著(zhù)城市的發(fā)展,供水量每年還將增加!笆濉逼陂g,濟南將建成為人口300多萬(wàn)的大都市,人口城鎮化率將達到55%。另外,泉水補給區內村莊的機井眾多,截流了地下水的補給。目前,緊鄰市區的姚家、七賢、十六里河、港溝4個(gè)鎮就有機井526眼,擔負著(zhù)居民生活和生產(chǎn)用水,這也減少了對泉水的補給。
、谘a給量減少:泉水補給區面積減少,地下水補給和涵蓄能力大大降低。濟南市區泉水補給區面積約為1200km2,近年來(lái),由于濟南城市規模的不斷擴大,南部補給區的大片林地、果園變成高樓小區,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,則不是同樣的補給量,降低了泉水的補給能力。另外,在南部山區修建了兩座水庫——錦繡川水庫和臥虎山水庫,將玉符河內水流截斷,也減少了對地下水的補給。
、鄣叵滤畯S(chǎng)缺乏長(cháng)遠規劃:最初水廠(chǎng)的建設缺乏長(cháng)遠規劃,使市區內的水廠(chǎng)抽水對泉群的影響非常大,如日供水10萬(wàn)m3的解放橋水廠(chǎng)和日供水3~4萬(wàn)m3的泉城路水廠(chǎng),都距泉群非常近,水廠(chǎng)開(kāi)采形成的漏斗使泉區水位下降。另外西郊水廠(chǎng)、東郊工業(yè)區的開(kāi)采量過(guò)大也對泉群造成明顯的影響。
、荛_(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給區,其開(kāi)采量已達補給量的近兩倍,屬?lài)乐爻;二環(huán)路以?xún)裙灿袡C井140多眼。北沙河流域是在泉群補給區以外,其開(kāi)采量不到補給量的5%.另外,枯水期水量補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斷流時(shí)間。
、萑蚍秶瓦吔绮磺澹簩先虻姆秶瓦吔绲拇_定長(cháng)期存在爭論。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,這就導致在采取保泉措施時(shí)不能對癥下藥。例如,1981年濟南供水保泉會(huì )議上提出了采外補內的措施,即擴大東西郊水源地的開(kāi)采、停采市區地下水,以達到供水保泉的目的,現在事實(shí)證明該措施是不科學(xué)的。再如2001年8月濟南市水利局在玉符河滲漏地段利用上游水庫放水補源時(shí),就有人認為在此處補源有百害而無(wú)一利,原因是此處不屬泉域范圍,在此處搞回灌對泉水恢復噴涌毫無(wú)意義,而且還容易引起下游地區地面鹽漬化。
4、措施
、偶訌姖鲜兴Y源的統一規劃調度和管理,堅持依法管理水資源,加強用水的規范性。認真貫徹執行《中華人民共和國水法》、《山東省水資源管理條例》、《濟南市水資源管理辦法》和《濟南市名泉保護管理辦法》,使濟南市各級水資源管理機構職責到位,建立健全用水管理制度,統籌兼顧,保全大局,科學(xué)合理調度利用,逐步建立起水資源開(kāi)發(fā)、利用、管理和保護的良性運行機制,把統一管理濟南市水資源落到實(shí)處。
、萍訌姷叵滤Y源的動(dòng)態(tài)觀(guān)測研究。進(jìn)一步加強泉域地下水監測井網(wǎng)的統一建設和優(yōu)化調整工作,加強地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測的研究;利用先進(jìn)的計算機技術(shù)及“3S”技術(shù),建立地下水動(dòng)態(tài)資料庫和水資源管理信息系統;加強地表水、地下水聯(lián)合調度與優(yōu)化配置研究,為促進(jìn)地下水資源的合理開(kāi)發(fā)利用與保護工作提供科學(xué)依據和決策支持。
、羌訌娪盟芾,在全市范圍內全面實(shí)施取水許可證制度。各用水單位和個(gè)人取水時(shí),必須向濟南市水資源管理辦公室提出取水申請,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,嚴禁新建自備水源,已有的要逐步封存;城市規劃區內已經(jīng)取水的單位,按照用水定額和單耗,重新核定用水計劃,取得取水許可證后,按新的用水計劃取用水。
、戎鸩疥P(guān)停泉域范圍內企事業(yè)單位自備井,減少地下水開(kāi)采量。封閉自備井是保泉的一項重要舉措,濟南市二環(huán)路范圍以?xún)扔?42眼企事業(yè)單位自備井,年取水量在5700萬(wàn)m3以上。這些井大都是因當時(shí)自來(lái)水管網(wǎng)達不到,為解決自身用水而建的。2001年,為了使各泉能正常噴涌,已經(jīng)關(guān)閉了部分自備井。目前,濟南市主城區內共有668眼地下水井,應采取措施逐步將其全部關(guān)閉,使市區最終成為禁采區。
、杉訌娝Y源的宏觀(guān)調控和管理,積極開(kāi)辟新的供水水源,最大限度地減少地下水開(kāi)采。加快建立新的城市供水體系,進(jìn)一步調整供水結構,逐步加大地表水和客水的利用比例。目前,市政府已出資20億元修建了鵲山水庫和玉清湖水庫,利用黃河增加城市供水量。兩大水庫的建成供水,使地表水在整個(gè)城市供水中的比例,由過(guò)去的30%上升到60%,少數的再用地下水補充,濟南市的供水緊張狀況從根本上得到了改善,減少了對地下水的開(kāi)采。
、蚀罅π麄,增強人們的節水意識,杜絕水資源浪費現象。1999年,濟南市節水辦曾對市內1800戶(hù)居民做過(guò)一項調查,發(fā)現有6成以上的家庭使用一次沖水量超過(guò)9升的坐便器。按這個(gè)比率計算,濟南市每年因沖廁而浪費的自來(lái)水就達300萬(wàn)m3,相當于1個(gè)中型水庫1個(gè)月的產(chǎn)量。要利用多種形式采取有力措施作好節水宣傳,提高市民的水憂(yōu)患意識;加大節水器具的推廣力度,實(shí)施用水定額管理。近年來(lái),濟南市道路施工、房屋建設規模較大,由此出現了建筑施工大規模排水現象。因此,還要加大節水執法檢查力度,采取多種措施糾正浪費水資源的現象。
、酥矘(shù)造林,攔洪蓄水,提高泉域補給區的水源涵養能力。據專(zhuān)家估計,當南部山區森林覆蓋率達到30%時(shí),每年可增加降水量1.5億m3,若按巖石的入滲系數0.33計,則增加地下補給量5000萬(wàn)m3.近年來(lái),濟南市政府共出資綠化荒山54000hm2,山區綠化覆蓋率由1990年的17%上升到現在的26%.還要立足當前,著(zhù)眼長(cháng)遠,加大對南部山區泉水補給區的規劃保護力度,實(shí)行退耕還林。
、虜r蓄補源,利用人工措施促進(jìn)地表水向地下水的轉化。濟南西郊玉符河崔馬~西渴馬地段,河床沙礫石層與下覆巖溶發(fā)育的石灰巖地層直接接觸,具有極強的滲透能力。利用有利的自然條件進(jìn)行人工補源,可以使西郊地帶及市區泉區地帶地下水位抬高,西郊水廠(chǎng)開(kāi)采的水位降落漏斗縮小。濟南市水利局已在西郊玉符河進(jìn)行過(guò)兩次地下水回灌實(shí)驗,實(shí)驗表明,通過(guò)玉符河滲漏補充地下水,對抬升市區水位起到了明顯作用。另外,在泉水補給區的滲漏地段,建設攔洪蓄水設施,攔蓄地表水,滲漏補泉,也可加大地表水向地下水的轉化量,提高市區地下水位,促進(jìn)泉水噴涌。
、筒捎孟冗M(jìn)的透水材料改造已建硬化路面,增加地表水的滲透能力。 濟南市目前的規劃城區面積是133km2,由于目前城區中的地面幾乎全都采用不透水建筑方式和建筑材料進(jìn)行鋪設,造成雨水無(wú)法向地下滲透。使本該滲透于城區地下的雨水形成徑流,流出市區。研究資料表明,在泉域內每占用1km2土地,泉水每年即減少29.2萬(wàn)m3的補給能力。應盡快研究對策,改變目前對城市地面的硬化方式,采用透水性建筑材料改造城區硬化地面,同時(shí),學(xué)習國外成熟的做法,并將透水性地面建設和雨水利用納入城市建設規劃,制定出有關(guān)法規,確保雨水能夠往地下滲透,補充城市地下水源,從而緩解泉群斷噴狀況。
、雾槕袌(chǎng)經(jīng)濟規律,建立合理的水價(jià)體系。長(cháng)期以來(lái),水作為一種福利商品供應社會(huì ),價(jià)格低于成本,虧損部分由政府補貼。這樣,不但使政府負擔加重,而且浪費水的現象非常嚴重,F代社會(huì )中,水作為一種商品,應按市場(chǎng)規律來(lái)管理和經(jīng)營(yíng),決定其價(jià)格的因素應是供求關(guān)系。只有這樣,才能真正建立起能調節供需關(guān)系的水價(jià)體系,以經(jīng)濟杠桿促進(jìn)節約用水,充分發(fā)揮水價(jià)在合理配置水資源、促進(jìn)高效節水用水中的作用。
、辖先蛩Y源保護區,加強地下水資源污染的防治與保護。近年來(lái),隨著(zhù)泉域水資源緊張狀況的不斷加劇,地下水也在受到污染的嚴重威脅。因此,必須引起政府和各級水行政主管部門(mén)高度重視,盡快建立濟南泉域水資源保護區,從根本上保護泉域水環(huán)境。應大力宣傳水污染的危害,加強對水體污染的防治與保護、防止污染地下水。同時(shí),污水回用工作也要加強,建設污水處理廠(chǎng)和中水設施,提高水資源的重復利用率。
、锌茖W(xué)規劃、合理布局,逐步實(shí)施分質(zhì)供水。濟南市自來(lái)水供水歷來(lái)以開(kāi)采地下水為主,2001年為了保泉需要,地下水開(kāi)采量驟減,以黃河水源代替地下水,實(shí)現了泉水噴涌,使濟南恢復了泉城風(fēng)貌,帶動(dòng)了濟南市經(jīng)濟的發(fā)展,從保泉角度來(lái)講這是件大好事。但事實(shí)是城市居民飲用劣質(zhì)地表水代替優(yōu)質(zhì)地下水,使生活用水降低了標準,影響了人們的生活和工作。為了不降低和進(jìn)一步提高城市生活用水的質(zhì)量標準,實(shí)施分質(zhì)供水實(shí)屬必然。濟南市的供水管網(wǎng)在原來(lái)基礎上經(jīng)過(guò)調整和改造便具備初級分質(zhì)供水的條件,工業(yè)用水和一般生活用水應以地表水、中水和干道水為主,生活飲用水應以?xún)?yōu)質(zhì)地下水為主,這樣,既不影響保泉,居民生活質(zhì)量又不下降,可以達到保泉與供水的統一。
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