DYS111Ⅱ 地下水系統(tǒng)與污染修復(fù)模擬設(shè)備
DYS076 雙環(huán)滲水實(shí)驗(yàn)儀
DYS141 繞壩滲流演示儀
DYS151 入滲與滲流模擬實(shí)驗(yàn)裝置
DYS191 間歇泉成因?qū)嶒?yàn)裝置
DYS506 多裂隙遷移實(shí)驗(yàn)裝置
DYS541 對(duì)流-彌散實(shí)驗(yàn)裝置
濟(jì)南市在重新審定七十二名泉的同時(shí),,從地理和旅游的角度劃分了泉群,。它們是:濟(jì)南市區(qū)趵突泉泉群、黑虎泉泉群,、珍珠泉泉群,、五龍?zhí)度阂约笆袇^(qū)以外的濟(jì)南東郊白泉泉群,章丘明水百脈泉泉群,,歷城彩石玉河泉泉群,,歷城柳埠涌泉泉群,長(zhǎng)清萬德袈裟泉泉群,,平陰洪范池泉群,。泉群均屬?gòu)V義的“濟(jì)南泉群”。
從水文地質(zhì)學(xué)的角度劃分,,以趵突泉為代表的市區(qū)“四大泉群”實(shí)際是一個(gè)泉群,,屬狹義的“濟(jì)南泉群”。它們同一個(gè)水源,、同一個(gè)補(bǔ)給區(qū),,統(tǒng)稱“趵突泉群”,其補(bǔ)給區(qū)稱“趵突泉泉域”,。柳埠涌泉泉群和萬德袈裟泉群位于市區(qū)“四大泉群”的補(bǔ)給區(qū),,即趵突泉泉域,各個(gè)小泉子彼此沒有水力聯(lián)系,,兩個(gè)小泉群之間也沒有水力聯(lián)系,,但這些泉水沿河道滲漏,終流向市區(qū)泉群,。
以白泉為代表的濟(jì)南東郊白泉泉群,,也是同一個(gè)水源、同一個(gè)補(bǔ)給區(qū),,其補(bǔ)給區(qū)稱“白泉泉域”,。彩石玉河泉群位于白泉泉群的補(bǔ)給區(qū),即白泉泉域,,這些泉水沿河道滲漏,,終流向白泉泉群。因大量開采,,白泉泉群常年斷流,。
以百脈泉為代表的章丘明水泉群,其補(bǔ)給區(qū)稱“明水泉泉域”,。該泉域地跨淄博,、章丘兩地,其類型與趵突泉,、白泉泉群和泉域*相同,,同屬濟(jì)南市三大泉群、三大泉域,。
以洪范池為代表的平陰洪范泉群,,位于長(zhǎng)城嶺以南,地表水地下水自成體系,,皆流向大汶河,,其泉群類型與歷城彩石玉河泉群相同。洪范泉水并非直接流去大汶河,,而是沿途滲漏,,補(bǔ)給孔村—孝直水源地,亦即石橫電廠水源地,。
泉是地下水天然露頭地下水從固定地點(diǎn)自然流出地表就叫泉,。井也是地下水的露頭,地點(diǎn)固定,,但不是天然露頭,,也不流出地表,,不能叫泉。河道出現(xiàn)明流地點(diǎn)不固定,,豐水期出現(xiàn)在上游,,枯水期出現(xiàn)在下游,雖是地下水天然露頭,,但不叫泉水,,而叫河水。河槽或岸邊常年流水的固定點(diǎn)也叫泉,。天然的灣坑或水塘,,水面與附近地下水位相同,但肉眼看不出流動(dòng),,仍不叫泉,,而叫“灣”或“塘”。有人會(huì)問:濟(jì)南市區(qū)的五龍?zhí)?、舜井,、官家池、章丘明水的東麻灣,、西麻灣,,平陰的洪范池名稱都不帶“泉”字,為什么歸類為泉呢,?因?yàn)樗鼈兊膶?shí)質(zhì)是泉,,符合泉的定義,只是泉口壘砌和修飾形式不同罷了,。
上升泉與下降泉泉水按承壓和無壓分為上升泉和下降泉兩類,。泉水從泉口垂直往上冒的叫上升泉,從泉口往下淌的叫下降泉,。上升泉的形成應(yīng)俱備三個(gè)條件:①地層條件,。地層包括成層的巖石、土層以及土層中夾有的砂礫石層,。有裂隙的巖層和有孔隙的砂礫石層,,其裂隙和孔隙中充水的稱“含水層”。裂而無隙的巖層和孔隙度極差的粘土層,,幾乎不含流動(dòng)的地下水,,稱“隔水層”。“含水層”的存在是泉水形成的首要條件,。②地質(zhì)構(gòu)造條件,。指地震或巖漿活動(dòng)引起地殼變動(dòng)(造山運(yùn)動(dòng)),使沉積巖層斷裂錯(cuò)位,或產(chǎn)生褶曲,。含水層與隔水層在縱向剖面上相抵觸,,或含水層與不透水的巖漿巖體相抵觸,阻斷了地下水的去路,,地下水被迫溢出地表,。③地形條件。泉或泉群的上游應(yīng)有足夠的補(bǔ)給面積,,各含水層接受大氣降水的充分補(bǔ)給。
濟(jì)南市內(nèi)趵突泉等四大泉群,、濟(jì)南東郊白泉泉群,、章丘百脈泉群都是上升泉。濟(jì)南南部山區(qū)大部分泉都是上升泉,,如歷城柳埠的突泉,、四季村賓館附近的涌泉。“上升泉”形成的原理,,就像倒虹吸管,、聯(lián)通器原理一樣,從高的一端注入水,,低的一端就往上冒水,,低的一端可比喻泉水。由于重力作用和水路壓力傳導(dǎo)阻力,,泉口噴涌水位永遠(yuǎn)達(dá)不到水位,。既然“聯(lián)通器”有高低水位之差,在補(bǔ)給區(qū)地下水無大量開采的情況下,,降雨多少只影響泉群流量增減,,上升泉從理論上講不會(huì)干涸。
下降泉與上升泉的不同在于地質(zhì)構(gòu)造不同,,下降泉不存在阻水巖層或巖體,。地下水在山腰懸崖沿含水層自然流出,不往上冒,,只往下流,,這樣的泉子叫下降泉。下降泉亦稱“懸掛泉”,,如歷城柳埠藥鄉(xiāng)森林公園冰凍臺(tái)下的“冰冰泉”,,水量甚微,冬季結(jié)成冰棱懸掛于山崖,。地下水在山區(qū)沖溝或山前河道自然流出,、地點(diǎn)固定的也屬下降泉,如歷城柳埠的泥淤泉等。
間歇泉顧名思義汛后流水,、旱季斷流的泉子就是間歇泉,。斷流的原因無非是補(bǔ)給面積小,降雨入滲補(bǔ)給量少,。這類泉子多數(shù)是下降泉,,例如柳埠四門塔神通寺西路邊的“滴水泉”,山頭為面積不大的張夏組石灰?guī)r,,裂隙接受降雨垂直入滲補(bǔ)給,,下部不透水的紫紅頁(yè)巖是托水底板,滲水沿底板層面的傾斜方向流動(dòng),,至滴水泉口流出,。泉子流一點(diǎn),汛期補(bǔ)給的水就少一點(diǎn),,流完為止,。次年再降雨,再出泉,,周而復(fù)始,。靠雨水補(bǔ)給的叫于“雨源型”泉,。
有的泉子出自深層大斷裂的地下熱水,,噴一次,停一次,,有規(guī)律地進(jìn)行,,是真正的間歇泉。泉噴后裂隙出現(xiàn)負(fù)壓真空,,冷空氣乘機(jī)被吸入,,水溫暫時(shí)下降。待地?zé)岱e蓄,,超過沸點(diǎn)再噴,。這樣的泉子屬“非雨源型”泉。
泉群干涸的原因濟(jì)南市區(qū)的100多個(gè)泉子,,泉口高程是不一樣的,,黑虎泉27.22米,趵突泉27.01米,,五龍?zhí)?6.2米,,高低相差1米。因?yàn)榻涤晟?,補(bǔ)給水量少,,泉口較高的黑虎泉,、趵突泉會(huì)先一步干掉。但是根據(jù)虹吸管,、聯(lián)通器原理,,泉口較低的五龍?zhí)痘蛉诟偷娜邮遣粫?huì)干掉的,只是無人注意罷了,。雨,,每年總是要降的,濟(jì)南地區(qū)少的年份380毫米,。當(dāng)?shù)叵滤癫厣疃瘸^4米時(shí),,潛水不會(huì)蒸發(fā),泉口低的泉子應(yīng)該照流不誤,。什么原因?qū)е氯坏陀谖妪執(zhí)度?、泉池干涸?一是泉群附近或補(bǔ)給區(qū)開采量大于泉的來水量,。開采集中的地方地下水面形成了漏斗。當(dāng)漏斗中心的水位低于五龍?zhí)度跁r(shí),,泉水倒流,,泉子全部干掉。二是泉頭附近打防空洞,、蓋樓深挖地基,,破壞了泉水賴以存在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。形成了若干條低于五龍?zhí)度诘牡叵滤ǖ?,降低泉頭水位,,削減泉水流量,破壞了原有的生態(tài)平衡,。三是泉水補(bǔ)給區(qū)上游大量修水庫(kù),、塘壩攔截地表水和地下水,減少了地下水補(bǔ)泉量,。怎樣才能保持泉水不干涸,?只能用減少開采量的辦法,比如用黃河水代替抽取巖溶泉水,;也可將水庫(kù)攔蓄之水,,在旱季放水補(bǔ)泉,泉水?dāng)嗔魇强梢员苊獾?。但是破壞了地質(zhì)結(jié)構(gòu),,失去了泉群賴以存在的條件,泉水?dāng)嗔魇菬o法恢復(fù)的,。
泉群復(fù)噴的原因泉群補(bǔ)給區(qū)降水量多了,,比如年降水量600毫米,相應(yīng)泉群日均流量49萬立方米,這時(shí)補(bǔ)給區(qū)的開采量與泉頭附近的跑水量(因局部地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞)之和也是49萬立方米,,泉水位應(yīng)該不升不降,,與泉口持平。但事實(shí)上由于不同水文年降水量不同,,年內(nèi)逐月降水量也不同,,泉噴量也隨之不同,呈現(xiàn)汛后泉水噴涌,,旱季斷流現(xiàn)象,。如果年降雨量800毫米,泉群日均來水量80萬立方米,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開采量和非泉口跑水量49萬立方米,,泉群就常年噴涌了。
平原澇洼有沒有上升泉濟(jì)南東郊的白泉地處澇洼,,澇洼存水幾乎是死水,,平地冒泉怎么解釋?這與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān),。白泉是上升泉而不是下降泉,,泉水來源于厚度70米土層以下的石灰?guī)r裂隙,其位置恰巧是石灰?guī)r含水層與不透水的煤田砂頁(yè)巖交界處,,另有斷層等因素,,地下水受阻而上涌。厚厚的土層蓋住了怎么會(huì)上涌,?因?yàn)檫@里的土層是幾千萬年逐漸沉積而成的,,洪水?dāng)y帶的巖土碎屑沉積一層,被石灰?guī)r承壓水沖開一次,。細(xì)粒粘土被沖走,,泉口附近剩下較粗的砂礫,泉水通過松散砂礫之間的孔隙冒出地面,,始終保持著泉水上涌的狀態(tài),。這種情況類似人們常言的“管涌”。
自流井遙墻和齊河縣的某些深井,,深度700多米,,穿透幾百米的土層和含煤砂頁(yè)巖,打入下伏石灰?guī)r,,石灰?guī)r巖溶承壓水(即濟(jì)南泉水)上涌,。因當(dāng)?shù)氐孛娴陀跐?jì)南泉口,形成自流井,,自流井就是上升泉,。噴井或噴泉的出現(xiàn),,使當(dāng)?shù)厝梭@喜,也使業(yè)內(nèi)人士擔(dān)憂,。當(dāng)這樣的噴井或抽水井達(dá)到幾百眼的時(shí)候,,趵突泉就挪到齊河去了。不是有了不透水的火成巖(巖漿巖)阻水,,才有濟(jì)南泉群出現(xiàn)嗎,?怎么石灰?guī)r泉水通到齊河去了?因?yàn)閹r漿是順石灰?guī)r中某些軟質(zhì)泥灰?guī)r層侵入的,,盡管厚度大小不一,,只不過是石灰?guī)r中的夾層而已,在黃河北插到700米以下或更深處了,。千佛山斷層通過趵突泉向西北延伸去,,北店子已經(jīng)在斷層西側(cè)了。這里土層厚度200余米,,以下是含煤地層,,再往下便是石灰?guī)r。有人企圖在這里開采煤礦,,礦坑排水將吸引大量巖溶地下水,,削減泉流量,降低泉水位,,也會(huì)造成濟(jì)南泉水?dāng)嗔鳌?/span>
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