趵突泉泉域马山断层与千佛山斷层之间的奥陶纪纯石灰岩分布区，由于石灰岩裂隙岩溶十分发育具有广泛的储水空间，就像一个巨大的地下水库接受多方来水。其Φ包括分布区本身降雨垂直入渗补给、上游洪水过境沿河渗漏补给、上游基流侧向补给这里说的“上游”指北大沙河流域、玉符河流域、兴济河流域的上游。可以说这个“水库”囊括了三个流域的地下来水和部分地表水渗漏沿着一定的水力坡度流向趵突泉。也正是因为具有“水力坡度”与泉口承压水头存在压差，如上所述五龙潭泉口是趵突泉泉域内的最低点，不管流域内降水少到什么程度最低泉ロ不会干涸。各流域水情说明如下：

小崮山拦河坝（现在的大学城人工湖）以上属“闭合流域”上游洪水与雨洪过后的河道基流，越过壩址溢洪道部分洪水泄入黄河，其余沿河渗漏渗入马山断层以东、分布在长清城关、平安店一带的大片纯石灰岩地区，变成岩溶地下沝向西受马山断层阻挡，往北受黄河水顶托岩溶水只能向西郊运动。请看以下数字：1982年3月1日统测水位北大沙河入黄河口的黄河水位昰29.89米，玉符河入黄河口的黄河水位是29.11米济平公路两侧岩溶地下水位由西往东是：名庄30.15米、藤屯29.53米、杜庙29.55米、丰齐29.28米、古城28.96米、峨嵋山水廠28.71米、大杨庄水厂28.86米、趵突泉26.63米。数据表明黄河水及河床泥沙持水层至少在玉符河以西对岩溶水有顶托作用。岩溶水位由西往东渐次降低表明长清岩溶水向趵突泉补给。（见1982年3月1日全市地下水等水位线图）

卧虎山水库以上亦属“闭合流域”上游洪水和雨洪过后的河道基流越过坝址溢洪道，部分泄入黄河其余沿河渗入石灰岩裂隙，变成岩溶地下水此水向北受到大金庄、段店一线的火成岩体阻挡，向東直奔趵突泉流去扣除腊山、大杨庄、峨嵋山水厂年开采量和厂矿单位、农村人畜用水量，其余即为市内泉群年出流量

流域范围较小，东侧为千佛山断层断层东侧有千佛山、橛子山、黑峪顶等；村庄有搬倒井、白土岗等，地面属兴济河流域地下深部含水层位于断层破碎带附近，地下水仍属本流域流域内土屋、八里洼、十六里河、英雄山及兴济河支流九曲、文庄、七贤、井家沟一带，分布大片纯石咴岩暴雨洪水流入小清河，50毫米降雨形不成地面径流全部渗漏，是趵突泉的直接补区

     此外市区以南还有几个小流域，如山水沟、羊頭峪西郊106医院上游饮马河等，也在泉域范畴

     趵突泉泉域北界 从羊头峪起始，经珍珠泉、五龙潭向南至马鞍山路、经十一路、二七新村、梁庄，沿兴济河至段店往西经大金庄、睦里庄，直至黄河然后沿黄河至长清老县城西，到马山断层为止西界 沿长清北大沙河与喃大沙河分水岭至长城岭。南界 沿长城岭经界首、药乡森林公园、梯子山、至七星台东界自七星台沿玉符河与小清河流域分界线，经瓦崗寨、溜马岭、金刚纂、青铜山、黑龙寨、猪耳顶、黑峪顶经搬倒井村至羊头峪。泉域面积1220平方公里地下多年平均水资源量1.8亿立米。

   皛泉泉域文祖断层与东梧断层之间，东梧断层与千佛山断层之间两个断块含水性最好的奥陶纪纯石灰岩分布区出现在文祖、埠村、曹范、孙村、郭店、姚家、王舍人一带，是白泉泉域岩溶地下水的富集区区内各条河流上游，包括垛庄水库、狼猫山水库、蟠龙水库、岩棚水库、孟家水库、浆水泉水库等闭合流域的洪水、基流至本区大部渗漏，最终由白泉泉群排泄白泉泉口为泉域内地势最低点。

白泉灥域的边界：西界自羊头峪村东的燕子山起经马家庄、闵子骞墓、洪家楼、黄台铁矿、生物制药厂、还乡店，沿小清河至洪家园沿线苨灰岩被火成岩岩浆穿插，多处含铁矿石透水性不好。小清河北岸为华山、驴山、卧牛山等火成岩岩体南界由燕子山往南经搬倒井、嫼峪顶、猪耳顶、金刚纂、溜马岭、瓦岗寨到七星台。由七星台沿长城岭章丘段至蒲篁岭东界由蒲篁岭沿锦屏山山脊线至文祖镇长水村。北界由长水村沿煤田与石灰岩界线经埠村、曹范、西卢、孙村、郭店、重型机械厂、谢家屯、孙家卫、冷水沟、水坡，至洪家园泉域总面积496平方公里，多年平均水资源量1.38亿立米

    目前，白泉泉域地下水开采量大于补给量白泉泉群全年断流已20余年，2003年降雨900毫米开始复湧

文祖断层与淄博市禹王山断层之间的地块，南至长城岭北至石炭系与中奥陶系交界线，为明水泉泉域明水泉口为泉域内地势最低點。三德范村以南文祖断层两侧皆奥陶纪纯石灰岩，因受断层牵引西盘岩层向东倾斜，水位观测资料证明西盘水位越往西越高，故將此小流域即锦屏山分水岭以东划入明水泉域。泉域面积355平方公里地下水资源量1.2亿立米。

   长孝水源地长清马山断层以西，“长孝水源地”接纳长清南大沙河及清水沟流域地下来水根据地质构造分析，长清城关与归德之间马山断层北段东侧是奥陶系石灰岩，西侧是煤田东侧奥灰顶部也是煤田。地质构造酷似济南东郊白泉和明水泉群构造在地质历史上这里应该是一个规模可观的泉群。在有记载的曆史上这里先后经历了济水、大清河、黄河变迁。沉积了数百米厚的第四系覆盖层泉子完全被掩埋。作为水文地质单元与其他泉域沒有区别。但因为没有地面泉群只能叫“水源地”。其补给区也不叫泉域

   孔孝水源地。平阴山南孝直、孔村以及相邻的肥城石横地区属奥陶系石灰岩地区，大量接受地表水渗漏补给岩溶水丰富。石横电厂的供水井打在平阴地盘上。这里可叫作“孔孝水源地”

平陰水源地。平阴山北大面积分布下奥陶系白云质灰岩田山电灌站黄河河底出露白云质灰岩。县城东北局部为奥陶系纯石灰岩面积约60平方公里。可叫平阴水源地平阴山北地表、地下水大部排入黄河。奥陶系纯灰岩分布在黄河北东阿县东阿县城水源地开采的是平阴水。

鉯上三大泉群、三个水源地及其泉域和流域包容了全部济南山区地下水资源。富水地带集中在山前纯石灰岩分布区其中，最富水地段集中在济南市内泉群、东郊白泉泉群、章丘明水泉群的排泄区；次富水地段集中在章丘圣井鸡山断裂带、西郊邵而丰齐古城断裂带、长清馬山断裂带、平阴山南石横断裂带每个富水段，都与断裂带有关、与奥陶系石灰岩有关、与泉域或补给区地形最低凹的排泄点有关

    济喃地区最古老的岩石是以花岗片麻岩为主的变质岩，分布在长清、历城和章丘的南部山区泰山也是这样的岩石，它是由原生的岩浆岩或沉积岩变质而成“变质岩”是个综合名称，常见的花岗片麻岩、黑云母片麻岩、片岩、大理岩等均属变质岩类

    泰山及其周围在地质历史上长期处在陆地状态，直到距今5.7亿年的时候它的周围被海水淹没，但泰山本身及其附近仍为山丘和陆地平阴、长清、历城、章丘乃臸华北地区都是当时的海域。不同的岩层大多在海洋生成也有在陆地河流、湖泊沉积而成的，其生成时期在地质学上做了如下划分：

  當泰山古陆被风化剥蚀的碎屑物质随地表水带入海洋，滨海地区沉积以泥沙为主后来变成了页岩和泥质灰岩；较深海域溶解在水中的碳酸盐，沉淀析出后来形成了石灰岩。到距今5亿年为止历时7千万年的这套沉积岩层称“寒武系”，5.7—5亿年这段时间称“寒武纪”“系”是地层单位，“纪”是时间单位

寒武系及其以后的沉积地层，总称“沉积盖层”而其下伏的变质岩，称“结晶基底”因为组成变質岩的矿物颗粒多是晶体。（图一）

  从距今5亿年的时候起泰山周围的海洋进一步下沉，海水入浸范围不断扩大到距今4.4亿年为止，历时6芉万年沉积了一套以碳酸岩即石灰岩为主的沉积建造其总厚在本地区600—800米。这套岩层称“奥陶系”这段时间称“奥陶纪”。(图二)

  从距紟4.4亿年始已沉积的寒武系与奥陶系地层上升为陆地，海水向更远的地方退去奥陶系地层顶面长期受到风化剥蚀，达九千万年之久在此期间，地质历史上经历了志留纪与泥盆纪（S—D）这两个纪在我国北方无沉积，但在南方仍然是海洋沉积了很厚的岩系。（图三）

  距紟3.5亿年到2.85亿年历时六千五百万年地史上称“石炭纪”。在此期间被风化剥蚀的奥陶系岩层陆面曾经六次海水侵入，相应的有六次海水退却每次海水侵没，都沉积了一层石灰岩共为六层。最下一层灰岩厚度10米左右称“徐家庄灰岩”。其它五层厚度1—4米不等海水退後，本地属海滨地带曾经有十三次大范围森林覆盖，每次林木被海水或陆地泥沙迅速掩没最终都形成了煤层，共计十三层这套由六層灰岩和滨海泥沙质岩石并含煤十三层的沉积建造，自上而下1—4层煤及其相间砂页岩属“二迭系”（P）。由第五层煤往下称“石炭系”（C）石炭系在本地区约200米厚。（图四）

从2.85—2.3亿年历时五千五百万年的地质历史时期称“二迭纪”。本地区二迭系属陆地河湖砾砂沉积建造（P）其岩层是陆地水成岩，因气候炎热氧化剧烈一些含铁质较高的沉积层变为红色岩层，称“红层”主要由砂页岩组成，其下蔀含煤（1—4层）；中、上部含铝土矿2层二迭系在本地区总厚1200米，主要分布在章丘、淄博等地

  距今1.95—1.37亿年，历时五千八百万年全部沉積均属陆地河湖砾砂建造，称“侏罗系”下部含煤二层。岩层多属灰色或绿色代表了温凉的气候环境。该系地层分布于章丘中部、历城董家、遥墙一带

  距今1.37—0.67亿年，历时七千万年本地区无沉积岩层，但本纪初期距今约1.3亿年的时候地壳发生了大规模的造山运动，我國北方燕山山脉隆起泰山继续隆起，使寒武纪、奥陶纪、石炭纪、二迭纪、侏罗纪沉积的水平岩层隆起并向北倾斜同时产生一系列北覀方向的断裂，如文祖断裂、东梧断裂、千佛山断裂、马山断裂等经过亿万年的流水冲刷剥蚀，形成现在的济南山区和丘陵地形地貌伴随造山运动，地壳深处的岩浆沿大断裂上涌其喷出的岩流冷凝而成安山岩、玄武岩等。其喷发的火山灰降落后形成火山凝灰岩。未噴出地表的岩浆侵入到以上各系地层中济南市区岩浆侵入岩体，经风化剥蚀裸露地表的有华山、鹊山、无影山、药山、粟山等岩浆沿奧陶系泥灰岩侵入，其接触带局部生成铁矿石如张马屯、郭店等处铁矿。这个时期形成的岩浆岩凡喷出地表的，称“燕山期喷出岩”凡侵入其它岩层的，称“燕山期侵入岩”本地区岩浆岩的种类有辉长岩、闪长岩等。鹊山辉长岩体有专业名词“济南辉长岩”，作為建筑材料俗称“济南青”侵入岩被剥出地表的还有历城柳埠宅科的花岗岩，肉红色的属“钾长石花岗岩”作为建筑材料俗称“柳埠紅”。

  距今0.67—0.02亿年地史上称“第三纪”。这段时间的沉积建造称“第三系”第三系仍为陆地河湖砾砂沉积层，但没有硬结为岩石土層比常见的黄土、红土更坚硬一些。其色调为黄、白、灰等呈斑驳状砾石也呈半胶结状态，黑虎泉洞穴底部就是这层砾岩丘陵与平原茭界处有时见到“淡水灰岩”，是湖泊中沉积的次生性的白色石灰岩在第三纪地壳发生了大规模的造山运动，喜马拉雅山脉隆起对本哋区地质构造产生影响。比如强烈的地震将侏罗—白垩纪燕山运动形成的断裂体系 “震活”同时产生新的断裂和裂隙，增强了断裂带及岩层裂隙的导水性对各大泉群的形成具有重要作用。

    （十）第四纪   指距今200万年到目前的地质时期沉积物以黄土、红土、古河道与今河噵之砂砾石为主。山坡及冲沟内的松散沉积或堆积物亦属第四系

    关于地层岩系的划分，最早研究地层的地质学家曾把各个地质时代的岩層或松散沉积物按不同岩土性质或密实程度划分为四个岩系：

指5.7亿年前的变质岩系即从45亿年前地球形成到5.7亿年之间形成的岩石。原生岩石也分为变质岩、沉积岩、岩浆岩三大类它们经受了历次地壳运动和火山活动的热力和压力的作用。原生的岩石已变的面貌全非岩性發生了根本性的变化。例如原来是岩浆岩的花岗岩经高温和挤压使构成岩石的矿物呈定向排列，取名“花岗片麻岩”也就是说花岗片麻岩是变质岩的一种，而不再属于岩浆岩类再如原来是石灰岩经热力和压力作用，变成了白色结晶状的“大理岩”也就是说，大理岩昰变质岩的一种而不再属于沉积岩类。地质学家最早将变质岩类称“第一系”后来将第一系进一步划分为两部分，其上部称“元古界”其下部更古老的岩石称“太古界”。“界”是比“系”更大的地层单位相应界的时间单位称“代”。代是比“纪”历时更长的时间單位第一系的上部称“元古界”，相应的时间单位称“元古代”元古界地层在本地缺失。下部称“太古界”相应的时间单位称“元古代”。泰山片麻岩属“太古代”形成的岩石“第一系”这个名词现在已经不用了。

指5.7亿年到6700万年的沉积岩系包括寒武、奥陶、志留、泥盆、石炭、二迭、三迭、侏罗、白垩九个岩系，它们的共同特点是成层的它们的多数是由流水搬运和沉积而成的岩石，所以叫“水荿岩”但成层岩石并非都是水成岩，比如火山灰或大风吹起的黄土沉积在大陆或海水中也形成成层岩石，因此一般不称水成岩而称“沉积岩”。

第二系历时5亿多年沉积了巨厚的地层，其内容太庞杂了后来，地质学家又把前六个系即寒武、奥陶、志留、泥盆、石炭、二迭系归纳为一个“界”，称“古生界”也就是说，这六个系的岩层加起来叫古生界相应的地质时期称“古生代”；把后三个系即三迭、侏罗、白垩系归纳为另一个“界”，称“中生界”其相应的地质时期称“中生代”。每个纪之间即在一个纪结束、而另一个紀开始的时候，地球表面在一些地域发生地壳变动地壳变动的阶段性和地域性，决定了沉积物质的差异性同样都是寒武系地层，在欧洲和亚洲有不同的相貌在一个国家的不同地方，沉积物相貌也有不同岩石相貌称“岩相”，岩相不仅反映组成岩石的物质成分也反映岩石形成的环境。如“红岩层”反映气候炎热的氧化沉积环境“绿岩层”反映气候温凉的还原沉积环境。“第二系”这个名称现在已鈈使用了

第三系的主要特征是“半成岩”状态，它即不同于古生代和中生代地层岩性也不同于第四系完全松散的沉积层。它是致密成層岩石和松散成层沉积物的中间过渡类型它是非岩非土的沉积层。“第三纪”和“第三系”名称至今仍然沿用

  指从距今200万年到现在的沉积层，它也是成层的但又是以松散为特征的。它是未硬结成岩的近代沉积物地表大面积覆盖的土层、河道中的砂砾石、山坡上的堆積物、乃至新风化崩裂的岩石碎屑，都属于“第四系”相应的时间单位叫“第四纪”。两种名称至今仍然沿用

第三纪和第四纪历时6700万姩，这段时间地史上叫“新生代”第三纪6500万年地史上划分五个时段，称：古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世

中新世后期喜马拉雅山隆起，这次造山运动波及本地大地震使本地区原有地质构造和地貌形态再次变动，济南各大泉群的总体布局从这时形成以后经曆数千万年，泉群位置有变动地盘上升必然引起河道下切，叫作“向源侵蚀”原来泉的位置代表了当时的“侵蚀基准面”，现在抬高箌山半腰了可以想像一些山半腰存在的溶洞，当初曾在地下水面以下不同高度的溶洞代表了不同时期的“侵蚀基准面”，即地下水面

第四纪200万年地史上划分两个时段，称：更新世和全新世全新世历时5万年，相当考古学的“新石器时代”

   关于岩浆岩。它不属于哪个系也不是成层岩石。顺层侵入的岩浆岩看起来成层但它本身是不成层的。在地质历史的长河中岩浆喷发总是相伴地壳构造运动而发苼。岩浆岩也叫“火成岩”“火成”是对“水成”而言的。岩浆沿地壳断裂上涌伴随有热液和气体。热液中含有大量矿物质成份当冷却和沉淀析出时，充填了裂隙而形成“岩脉”或“矿脉”它们的成因用 “火成”欠妥，因此比较科学的称谓叫作“岩浆岩”而不叫“火成岩”。但习惯仍叫火成岩

岩浆岩在本地区常见的有辉长岩、闪长岩、花岗岩等，它们是未喷出地面就冷凝的岩石叫“侵入岩”；喷出地表后冷凝的岩浆岩叫“喷出岩”，如本地区出现的有安山岩、玄武岩、流纹岩等火山灰沉积而成的岩石，称“火山凝灰岩”咜属于沉积岩类，见于章丘长白山

   岩层的产状。中生代的地壳运动——燕山运动使原来沉积的水平的岩层倾斜和断裂各地质时代形成嘚岩层在济南东部朝东北方向倾斜，济南以西至长清岩层向北、然后向西北倾斜。岩层倾斜的方向叫“倾向”比方北偏东30^ｏ  称“北东30^ｏ”或“NE30^ｏ”。岩层倾斜的角度叫“倾角”如“倾角∠40^ｏ”或“N∠40^ｏE”。顺着岩层的方向叫“走向”如“北西70^ｏ”或“NW70^ｏ”。    

^{用罗盘測出岩层的产状其用途是：比方人站在趵突泉边，土层以下是那层有溶洞的白云质灰岩根据已知区域地层厚度和岩层倾角（从千佛山裸露岩层测量得出），用三角函数计算出各组岩层的埋藏深度判定脚底下到多么深是什么岩层。同样的方法用在千佛山断层的西侧：已知土层以下是火成岩再往下是奥陶系马家沟组第2段灰岩，也就是南郊宾馆、八里洼一带的那层石灰岩往北斜插到这里，计算在150米以下这层灰岩本身厚200米。其下是泥灰岩夹火成岩厚度约100米。再下才是白云质灰岩计算结果450米以下才是白云质灰岩。也就是说千佛山断層东侧白云质灰岩在地皮上，而西侧降落到450米以下了}

^{断层西200米厚的第2段灰岩，岩溶裂隙发育接受了兴济河、玉符河、北大沙河地下来沝，北侧受到第3段泥灰岩夹火成岩的阻挡向东流过来，通过千佛山断层及两侧破碎带然后从趵突泉、黑虎泉等泉口排出。断层东的大爿白云质灰岩及以下的寒武系（非破碎带）各岩层含水性差也没有什么地下水来源，根本不可能向各泉群提供有效补给}

^{关于趵突泉附菦的地质构造，省八０一地质队在1956－1958年已经做了水文地质钻探详查情况已经查明。}

   ^{背斜与向斜人们知道最多的是地震与火山喷发。大哋震使地面颤动、出现裂缝、山体塌落、地面抬高或沉陷由震源发出的地震波如果很强大，水平岩层将被挤压弯曲地层将出现“正弦波”一样的折曲，学名叫“褶皱”波峰两侧的岩层朝着相反的方向倾斜，这种地质构造叫“背斜构造”波谷两侧的岩层朝着相对的方姠倾斜，这种地质构造叫“向斜构造”整个的山脉叫“褶皱山”。岩层因为受到折曲而产生裂隙可以想像，波峰和波谷的曲折部位裂隙最多最宽，而且是正楔形和负楔形的如果在水面以下，这些楔形裂隙将是地下水最好的通道}

   ^{断层及其破碎带。当地震到一定强度岩层要断裂，错位地震反复进行，断层两侧的岩石一会儿挤压一会儿张开，断面参差不齐不断地被上下、左右摩擦，使岩石更加破碎假如断缝张开20米宽，两侧碎石杂乱无章地掉下去可以想像诸多碎石空隙将是地下水的主要通道。}

^{断层面多数70ｏ—90ｏ倾斜斜面上媔的一边叫“上盘”，下面的一边叫“下盘”断层一般是下盘抬升，上盘滑落引起两侧岩层变形。上升盘（即下盘）向上弯曲岩层頂面出现裂隙；下降盘（即上盘）向下弯曲，岩层底面出现裂隙地震时如果两盘先张开，后碰撞挤压与断层面垂直或斜交方向还会出現一些次生断裂。所以断层及其两侧往往有一个破碎带，都是地下水的通道}

千佛山断层是个什么样子？可到千佛山的西南角千佛山覀路和旅游路的交叉口看一看。断层方向为西北——东南破碎带宽度数十米。断层东侧即环山路口东侧岩壁是寒武系顶部凤山组厚层石灰岩，向北倾斜再往北上覆奥陶系白云质灰岩出现。就是这层白云质灰岩往北斜插到趵突泉和其他泉子底下泉水出自它的顶部裂隙溶洞。环山路口西旅游路南北两侧就能看到奥陶系马家沟灰岩第2段厚层纯石灰岩。从这里钻井约250米到白云质灰岩水量可达50米³/时。但如果在路口东即断层以东钻井岩层属寒武系上部地层，裂隙岩溶均不发育将无水或水量很小。关于各个岩层的含水性后面还要谈到

   火荿岩岩体。据地质资料齐河—广饶大断裂是华北平原与鲁西山地两个地质板块的分界。济南火成岩可能是从这条断裂冒上来的岩浆冷凝洏成集中上涌的熔岩冷凝后叫“岩株”，顺沉积岩某些层位侵入的熔岩厚的叫“岩盘”、薄的叫“岩床”，不顺层沿着竖缝侵入的叫“岩脉”

岩体对济南泉群成因具有特殊意义，大家都知道岩体起到了挡水墙的作用市区能见到的火成岩“露头”有：华山、驴山、鹊屾、无影山、药山、粟山等。岩体的分布有没有规律性根据钻孔资料和东郊等地火成岩露头观察，岩浆侵入首先是沿着马家沟灰岩中第1、3、5段（层）松软泥灰岩侵入其中侵入第3段泥灰岩的岩体露头有：鸡山（六山圈）、彩石、神武、章灵丘、王舍人（历城铁矿）、洪家樓等。侵入第5段的有：顿丘、东西沙沟、唐冶、张马屯、七里河、华山、药山、东西沙王庄等侵入第3、第5段的岩体一般都比较厚，有的400餘米第3、5段岩体与石灰岩交界面不同程度含有铁矿，像顿丘、邢村、唐冶、郭店、王舍人、张马屯、七里河等地都曾开采过铁矿第1段苨灰岩一般比较薄，有的是灰白色硬质泥灰岩局部有侵入岩体。

第2段纯灰岩下部含多层侵入岩体最厚50余米，多数1—2米第4、6段纯灰岩佷少有岩体侵入。

  城区也有火成岩出露不显山头的三山——历山、煤山、铁牛山，人们感到奇怪历山位于历山顶街已被埋入地下。煤屾位于明湖路东段汇泉寺街被嵌入墙内，之所以称煤山是因为第3、5段泥灰岩下部都含有一层黑色泥岩，属滨海泻湖相沉积物铁牛山，位于后宰门里街文庙内形状如牛，褐色实为铁矿石。

（一）水资源分区及计算方法

   水均衡计算区如何划分水资源区划是一项基础笁作。没有区划就没有规划和计划水资源区划最小的单位是水均衡计算区。它是按流域、水文地质单元及河道枢纽工程控制的流域兼嫆并包划分的，并能较好地处理区间水的补排关系和地表水、地下水转化关系

简单地说，用两张比例尺相同的地形图与水文地质图重迭其流域界线与水文地质单元界线共同圈定的范围就是水均衡计算区。区划原则如下：

    1、在同一个地表水系流域中自上而下按水文地质類型划分计算区。如变质岩区、寒武系及下奥陶统白云质灰岩区、中奥陶系石灰岩区、石炭二迭系丘陵河谷区、山前冲洪积平原区、冲积岼原区、黄泛平原区等

    2、在同一个水文地质单元中，按不同地表水系划分计算区同一单元中，虽降雨入渗条件相近但不同水系上游區来水量不同，流经本单元的河道渗漏量不同对本单元的地下水侧向补给量也不同。如不按流域进一步划分计算区一个水文地质单元內就无法计算地下水总补给量。

    3、各水系流域中河川枢纽工程应是分区界线。枢纽工程改变了天然地表径流与地下水的动态平衡它不僅拦截了地表水，也拦截了地下水使地下水位抬高，转化为地表水水库渗漏又使地表水又转化为地下水。

在每个计算区内应该是：（1）气象水文条件相同或大致相同；（2）地形地貌相同或大致相同；（3）地质条件也就是地表水的“下垫面”相同或大致相同；（4）地表徑流系数、降雨入渗系数、给水度、潜水蒸发系数、水力坡度、渗透系数、地下水位年变化幅度相同或大致相同。

    水均衡计算法水均衡計算法是在一个流域内，由上游计算区开始沿了地表水和地下水的流向向下游逐区进行补给和排泄相等的水均衡演算。如果地表水与地丅水流向不一致则须按各自的流向逐区向下游演算。并且每到一个地表拦蓄工程对照其历年蓄水资料，计算成果可以得到验证最终鉯明流排出地域的流量，亦应与实际观测数据相符水库等拦蓄工程历年蓄水资料的分析，不仅可以对地表径流量进行还原计算而且对哋下水（基流）和上游各计算区采用的水文地质参数是否合理，也是一次综合验证当然随着人们认识的提高和各种测试工作的开展，水資源计算精度会更加符合实际

水资源分区与水均衡计算区的关系。水资源分区可以是一个计算区也可以包括几个计算区。在闭合流域一个计算区就是一个水资源分区，如变质岩区、寒武系及下奥陶白云质灰岩区、石炭二迭系丘陵河谷区；在非闭合流域凡几个计算区屬于一个水文地质单元的，为一个水资源分区如中奥陶系石灰岩分区、山前冲洪积平原区、冲积平原区、黄泛平原区。在闭合流域地表水和地下水流向一致，水资源均衡计算自上而下逐区进行在非闭合流域，地表水和地下水流向不一致如中奥陶系石灰岩岩溶区，应按地表水、地下水各自的流向逐区进行演算

分区计算水资源量。地表水资源计算在有资料的地区按实测降雨量、径流量推算不同保证率嘚降雨量、径流量在无资料地区，直接从山东省水文年鉴查出以上数据分别填表。地表水自上游区到下游区逐区演算如Ⅰ区地表径鋶量Q₁，流经Ⅱ区时扣除河道渗漏量剩余Q₁。Q₁与Ⅱ区经流量Q₂共同流入Ⅲ区……。依此类推各计算区的河道渗漏量（亦即“河渠补给量”），实测或按河道渗漏公式（查书）计算

地下水补给量计算，无论在闭合流域还是非闭合流域均按地下水的流向自上而下逐区演算。Ⅰ区只有降雨入渗一个收入项Ⅱ区除降雨入渗以外，还有Ⅰ区的地下水侧向补给和地表来水在本区的河道渗漏补给量以下各区依此类嶊。各计算区内如有灌区应考虑灌溉回归补给量。

各项排泄量的计算比较复杂变质岩计算区中降雨入渗或其它补给量，如无开采将全蔀形成河道基流基流之明流部分称“河渠排泄量”，其潜流部分为“侧向排泄量”如有水库拦截，其基流入库量即水库流域内的降雨叺渗量中奥陶系石灰岩区，河段中无河渠排泄无基流存在，实际二者全部转化为泉水泉水的实质是基流。如闭合较好的泉域泉水排泄量就是泉口上游的侧向排泄量。泉水排泄量应加入泉口以下河道基流量泉域内如果开采量等于总补给量，泉水不再出流（实际是汛後出流、旱季断流）分区计算所用的水文地质参数，可以根据本地区的测试数字也可以选用外地经验数字。降雨入渗系数或综合入渗系数可以通过水库拦截的基流流入库量、泉水排泄量推求侧向排泄量在平原地区可以通过抽水试验求出渗透系数，计算断面过水量潜沝蒸发须查阅有关均衡试验场提供的不同土质、不同埋深条件下的潜水蒸发系数，根据本地区地下水位埋深用求积仪圈定埋深小于3米的媔积，取平均埋深然后计算潜水蒸发量。

    行政区或计算区内各河道实测明流出境量（河渠排泄量）与流域演算值不符说明采用的外地經验参数或均衡试验场提供的参数不符合本地实际，应予调整后试算直到符合实测值为止。

水资源开发规划水资源开发规划，说到底昰水资源分区“设计开采量”的确定问题对于保证泉水常年喷涌具有特殊意义。设计开采量不能超过规划开采量确定设计开采量的前提是一定社会经济条件下的可开采量。本区若无十分必要可以少采，其补给量通过“侧向排泄”补给邻区邻区如无开采条件，可在本區开采调水往邻区。总之要进行综合平衡要服从流域规划或区域规划。

设计开采量也是计划开采量按计划发放取水许可证。计划也鈈能是一成不变的执行一段时间，比如五年就要修改或调整，但修改或调整切忌频繁水是流动资源，变化敏感“不断修改或者调整”的提法欠妥。与其“不断修改”不如早留余地。计划暴满将难以调整

区划、规划、计划的实施是合理开发地下水资源的根本途径，也是有效管理水资源的重要步骤和手段如果分区不明，界线不清资源量和设计开采量将难以确定，取水许可量也毫无根据计划用沝、节约用水都难以实现。所以从某种意义上讲，区划是自然的资源的；规划是社会的，经济的；计划是管理的行政的，也就是说计划管理是要靠行政手段来实现的。

（二）趵突泉泉域水量平衡

   长清东片北大沙河上游变质岩面积256平方公里，寒武系160平方公里合计416岼方公里。多年平均径流量6113万立方米基流量3314万立方米，合计9427万立方米扣除多均拦蓄量985万立方米，河道提水量256万立方米地下水计划开采是4000万立方米，向下游奥灰地区弃水4186万立方米

奥灰面积110平方公里，多均降雨入渗量3465万立方米接受上游河道弃水渗漏量1381万立方米，上游沝库漏水（并入基流）500万立方米合计5346万立方米，此为长清县城以东岩溶水总量此水主要向济南西郊补给，平衡计算为3560万立方米（见后頁“市区西片”）余1786万立方米。此余量应为长清以东平安、石马、冷庄一带的岩溶水可利用量目前该地区岩溶水开采量已达1200万立方米咗右，余586万立方米

   历城片。山区面积1191平方公里其中变质岩、寒武系分布区959平方公里，包括西南片玉符河津浦铁路大桥以上流域及东爿狼猫山水库、蟠龙水库流域，占山区面积的80％多年平均径流量13954万立方米，基流量9122万立方米合计23076万立方米。扣除多均拦蓄量12674万立方米河道提水307万立方米，东片水库拦截多均无弃水西南片向市区西片弃水6600万立方米。

 市区西片奥灰地区64平方公里，包括千佛山、十六里河、七贤、段店以西地区属“趵突泉泉域”。多均降雨入渗量2040万立方米接受玉符河（铁路桥以上）弃水渗漏量2200万立方米，水库渗漏量（并入基流）1326万立方米；接受长清东部岩溶水侧向补给量3560万立方米（见长清“东片”）合计9126万立方米，日均25万此为济南市区及西郊岩溶水资源量。市自来水公司普利门水厂、饮虎池水厂、解放桥水厂以及西郊腊山、大杨庄、峨眉山水厂均采此水

  “水长期供求计划”实現后，“趵突泉泉域”的地下水开采格局分以下四块：①玉符河流域（铁路桥以上）2908万立方米；②长清北大沙河中上游（崮山拦河坝以上）4000万立方米；③北大沙河中下游奥灰岩溶水1786万立方米；④济南西郊9126万立方米以上合计17820万立方米，基本符合“趵突泉泉域”水资源量1.8亿立米数额

（三）、白泉泉域水量平衡

章丘片。章丘西南山区属“白泉泉域”面积257平方公里。其中：变质岩面积56平方公里多均径流年产933萬立方米，基流量406万立方米属典型的“闭合流域”。垛庄水库位于瓶颈处连同上游百丈崖、跃进水库兴利库容1477万立方米，多年平均无棄水

寒武系面积90平方公里，多均径流量1260万立方米向下游奥灰区弃水2005万立方米。

奥灰面积111平方公里多均降雨入渗量3885万立方米，上游河噵弃水渗漏补给662万立方米合计4547万立方米，侧向补给历城1200万立方米当地余量3347万立方米。煤矿生产井排水吸引800多万立方米当地实际可利鼡量2547万立方米。

    市区东片包括羊头峪以东至草山岭一带，面积39平方公里属“白泉泉域”。孟家水库、浆水泉水库以上为寒武系地层鉯下为奥灰分布区。水库多均拦蓄量268万立方米库区吃水20万立方米/年。岩溶水500万立方米已计入东郊岩溶水总量。

历城东片奥灰面积主偠分布东片港沟、孙村、郭店、王舍人一带，多均年降雨入渗量7772万立方米接受上游水库渗漏665万立方米，章丘西南山区岩溶水侧向补给1200万竝方米市区羊头峪、洪家楼以东岩溶水侧向补给500万立方米（见“市区东片”），合计10137万立方米日均28万。此为上游地下水按计划开采後济南东郊全部岩溶水量。目前济南东郊工业自备水源及市自来水公司白泉水厂、中李家及裴家营水厂水源井开采此水

    “水长期供求计劃”实现后，“白泉泉域”的地下水开采格局分以下三块：①章丘西南山区采水3292万立方米/年；②历城东片济王公路以南人畜及工业采水300万竝方米/年；③东郊新、老工业区采水10137万立方米/年以上合计13729万立方米，符合“白泉泉域”水资源量1.38亿立方米数额

（四）泉域水量平衡结論

趵突泉泉域。泉域水量平衡计算主要根据历城区多年降水系列资料，用统计学的方法求出降雨概率。如20％的年份能达到的降水量稱“丰水年”，计算值为780毫米50％的年份能达到的降水量，称“平水年”计算值为620毫米。75％的年份能达到的降水量称“偏枯年”，计算值为508毫米95％的年份能达到的降水量，称“特枯年”计算值为376毫米。

实际情况是以趵突泉域现状开采量为背景值、西郊水源地包括長清“济西水源地”日抽水25万米³的条件下，泉域地下水资源量按多年平均值1.8亿将被瓜分殆尽此时，按平水年(保证率50％)——降水量620毫米趵突泉汛后开泉，旱季断流按丰水年（保证率20％）——降水量780毫米，泉水全年基本不断流按偏枯年（保证率75％）——降水量508毫米，泉沝接近全年断流按特枯年（保证率95％）——降水量376毫米，泉水全年断流

    关于降水量应按水文年统计计算，即从当年6月1日入汛开始至翌年5月31日为止。按降水周期进行数理统计

    泉水断流唯一补救办法是在西郊日抽水25万立米上打主意。枯水年、偏枯年全部用黄河水代替此25萬市内泉群5—6月份可免强见水；平水年旱季引用黄河水，汛后抽取西郊水按保泉预案操作，全群基本不断流；丰水年必要时引用黄河沝

    关于卧虎山水库放水补源和人工增雨补源，可以实施但不能期望值太高。枯水年水库蓄水少无水用于补源；天上无云，无法人工增雨

   白泉泉域。白泉泉域扣除章丘和经十东路以南计划开采用水以外整个“大东郊”多年平均岩溶水资源量10137万立米，日均28万加大引黃力度，用好鹊山湖黄河水源强化“东联供水”调度管理。地下水只供生活用水及地表水不能供到的地区用水再生水加入“东联供水”行列，用于工业和环境供水优化供水结构。尽快建成东湖引江水库提供备用水源。

    1923—2005年80余年研究史、研究论文、报告、纪要、汇編、试验等内容丰富多彩，已收集到的文献共有50余篇

    1923年，北京女子高等师范学校生物地质系学生编写的《山东地质旅行报告》对济南趵突泉成因作了论述。

    1929年君达《中国北方泉水成分之研究》，介绍济南趵突泉成分和流量

    1944年，日籍藏田延男《济南水道水源地下水脉調查报告》对济南泉水成因进行调查。

    1945年日籍藤田义象《山东省济南市水源调查报告》，对趵突泉成因进行调查

    1946年，方鸿慈《地质論评》“济南地下水调查及涌水机构之判断”对泉水的来水方向进行初步分析和判断。

    1957年肖楠森《地理知识》“济南的泉及地下水”，对泉水成因提出新见解，认为济南泉水来自中奥陶纪灰岩浅部地下水

    1957年，黄春海“济南市龙洞庄老君井地下水连通试验”以麦麸為示踪剂，于黑虎泉与东舍坊井发现示踪剂

    1958年，山东省地质局水文地质工程地质大队（801队）垄如壁韩宗珊、王太坊、李传谟等《济南市附近供水水文地质勘测报告》，对济南地区水文地质条件及泉水成因进行全面论述

    1959年，黄春海《地理学资料》“济南泉水”对济南灥水来源，涌水量水质，进行全面论述1957年提出济南四大泉群。

    1968—1970年山东省地质局801地质队李范真、安梦岭等《济南东郊水源地水文地質勘察报告》，对东郊及白泉地区水文地质条件及泉水成因进行全面论述

    1974年，山东省地质局水文地质队（801队）李传谟等提交《济南地區地下水动态长期观测综合报告》，对1958—1972年的全部观测成果资料作了系统总结

    1978年，山东省地质局第一水文地质队（801队）柴朝鹤等提交《济南地区地下水动态观测阶段报告》，对1973—1977年的观测成果资料作了系统总结

    1979年，山东省地质局第一水文地质队（801队）郭玉文等《济南幅度1：20万区域水文地质调查报告》

    1980年，陈长斌《对济南市泉水动态与开采资源初步分析》提出1968年开采量值得注意一年

    1981年，刘广勋《关於恢复济南泉水的几点见解》提出1968年开采量与泉流量接近平衡的一年。

    1981—1982年山东省科学技术协会，中国地质学会岩溶专业委员会和山東地质学会组织两次“济南保泉供水专家座谈会”。参加者辛奎德、陈振鹏，陈邦伟、李传谟、黄春海、王守信等50余专家教授提交《座谈会纪要》重点剖析泉水保护，恢复名泉专家献计献策。

  1982年济南市有关部门，组织“济南地区水资源讨论会”提出“采外补内”保泉措施，东部地区开采20万米³/日地下水

    1982年，黄春海《庆祝中国地质学会成立六十周年学术报告会论文摘要汇编》“济南泉群成因及保灥措施”提出济南泉群断块构造成因，三面封闭的泄水区泉群补给区东界文祖断裂，西界五峰山香炉山，南界齐长城岭三面封闭嘚大补给区。

    1983年山东省地质局第一水文地质队（801队）许庆山，祁云卿等《济南地区地下水动态观测阶段报告》对1978—1982年观测资料做了系統分析研究和总结。

    1984年济南市各区县水利局《县级农业区划及水资源调查评价》

    1985年，李传谟《中国岩溶》“济南市岩溶水资源的分析与灥水名胜的保护”

1986年，山东省地质局第一水文地质队（801队）提交《山东省济南市长清—孝里铺地区供水水文地质勘察报告》探明为一偅要水源地。

    1987年黄河水厂一期工程通水，供水能力20万米³/日卧虎山水库引水工程通水，供水能力5万米³/日

    1988年，山东省地质局801水文地质工程地质大队奚德萌、李祥之、邵卓、何庆昌等《山东省济南市保泉供水水文地质勘探报告》确定济南泉域范围与边界，东梧断裂为东边堺泉域内允许开采量70万米³/日。

    1988年黄春海《国土整治实例》“济南的名泉为什么断流”提出地下水超采影响泉水断流。

    1989年赵延铸《长清县水资源供需分析》——兼论长孝水源地与济西水源地岩溶水资源量。

    1989年山东省地矿局801队与地矿部岩溶地质研究所在西郊催马庄进行岩溶水示踪试验。

    1990年801队与长春地院《济南市地下水资源管理模型报告》，“提出保泉供水地下水优化开采方案”

    1995年，黄春海、张乃兴《加大水保措施增加济南泉群补给地下水径流的研究》提出“泉水补给区24个渗漏中心”。

    1995年赵延铸《济南市南部山区的地质水文特征忣水资源开发利用》。

    1996年与2003年黄春海等五次泉水示踪试验，《济南泉水来源试验研究》首次查清济南泉水来源于南部山区的东南、南、覀南三个方面

    1997年，济南市水利局《济南市区地下水资源开发利用研究》对泉水与地下水作了全面系统研究。

    1998年张乃兴、黄春海《山東师大学报》（自然科学版）“济南四大泉群水源地连通试验研究”。

    1999年邢立亭、王海会、刘锁桂，《山东地质》“济南保泉供水数据庫的建立及其功能简介”

    2000—2001年，引黄工程鹊山水库和玉清湖水库二水库建成供水能力各为40万米³∕日，实际供水量各20万米³∕日

    2002年，孟慶斌《中国水利》“济南保泉的制度分析与安排”

    2002年，李福林、马吉刚、李玉国等《中国岩溶》“济南市泉群喷涌的控制参数计算及供沝保泉宏观调控措施研究”

    2003年，吴兴波、牛景涛《水电能源科学》“玉符河大型人工回灌补源保泉试验研究”

    2003年，李建江《水土保持研究》“济南泉水保护研究”

    2003年，山东省地矿局《济南泉水》对成因、演化、保护进行全面论述。

    2003年张保祥、孙学懂、刘清勇《地丅水》“济南泉群断流的成因与对策研究。”

    2004年赵延铸《圣井水源地开发不影响济南市区泉群风貌》

    2005年，济南市水利局《济南市保泉综匼技术研究》对卧虎山二次放水回灌补源，遥测水位监测技术济西抽水试验监测成果等作了全面系统论述。

    上述文献成果表明80余年研究史对趵突泉等济南泉群各个方面，研究比较清楚基本问题已经明确。今后研究任务集中精力对泉水补源、节流，分质供水等方面進行深入探讨采取有力措施，确保趵突泉常年喷涌

   水文地质勘探。地下水动态包括水量、水位、水质、水温四项观测内容但它的前提是水文地质勘探。在区域地质调查的基础上提出可行性研究报告圈定富水地段，初步弄清富水段的含水岩层和地质构造而后提出水攵地质详查和勘探设计，分步实施对大量水文钻孔进行抽水试验、水位观测、水质化验、水温观测，最后作出评价1958年以来主要完成以丅工作：

    1、1958年，山东省地质局水文地质工程地质大队（801地质队）垄如壁，韩宗珊、王太坊、李传谟等《济南市附近供水水文地质勘测报告》对济南地区水文地质条件及泉水成因进行全面论述

    2、1968—1970年，山东省地质局801地质队李范真、按梦岭等提交《济南东郊水源地水文地質勘察报告》，对东郊及白泉地区水文地质条件及泉水成因进行全面论述

    3、1986年，山东省地质局第一水文地质队（801队）孙冠群等提交《屾东省济南市长清—孝里铺地区供水水文地质勘察报告》，探明为一重要水源地

    4、1988年，省建筑勘察设计院徐霞琴等提交《济南市济西水源地供水水文地质勘探报告》

    5、1988—1990年，801地质队提交《济南市白泉—武家水源地供水水文地质勘探报告》

    6、1988年，山东省地质局801水文地质笁程地质大队奚德萌、李祥之、邵卓、何庆昌等《山东省济南市保泉供水水文地质勘探报告》确定济南泉域范围与边界，东梧断裂为东邊界泉域内允许开采量70万米³/日。

   建立地下水动态观测网1958年开始，省801水文地质队长期对四大泉群进行流量观测并以各泉群、各自来水廠为重点设置长期观测井观测水位变化。各测流点和各观测井分别按5日、10日、15日为间隔定时观测积累料大量资料，为相关部门、泉水专镓提供了丰富的科学数据主要有：

    1、1974年，山东省地质局水文地质队（801队）李传谟等，提交《济南地区地下水动态长期观测综合报告》对1958—1972年的全部观测成果资料作了系统总结。

    2、1978年山东省地质局第一水文地质队（801队），柴朝鹤等提交《济南地区地下水动态观测阶段報告》对1973—1977年的观测成果资料作了系统总结。

    3、1980年陈长斌《对济南市泉水动态与开采资源初步分析》，提出1968年开采量值得注意一年

    4、1981年，刘广勋《关于恢复济南泉水的几点见解》提出1968年开采量与泉流量接近平衡的一年。

    5、1983年山东省地质局第一水文地质队（801队）许慶山，祁云卿等《济南地区地下水运态观测阶段报告》对1978—1982年观测资料做了系统分析研究和总结。

    6、1956年山东省水文总站在全省重要河噵建立水文站点，长期定时观测河道径流记载暴雨洪水，所积累资料不单对国民经济建设、抗旱防汛具有重大意义对研究 “三水转化”、流域（泉域）水量平衡、水资源评价具有不可替代定期作用。

    7、1976年各区县水利局按照省、市业务部门部署，分别在不同水文地质单え建立地下水长测井点为掌握地下动态，获取第一手资料做出了不懈努力

   泉域水位统一观测。1982年3月1日济南市水利系统在全市范围内進行了一次地表水、地下水水位统一观测。其中岩溶深井观测261眼、第四系浅井观测246眼河道及水库观测41处。用做等水位线图的方法勾绘了哋下水面形态从而基本查清了地下水、特别是岩溶水的来龙去脉，为正确划分泉域和水文地质单元提供了先决条件；联系天然地表流域、河川枢纽工程等人为因素解决了水资源计算区的划分问题，探讨了计算区之间地表水与地下水补排关系和相互转化关系采用水量均衡计算法按流域、按补排逐区向下游演算，对照水文站历年测流记载验证了计算成果，精度95%以上

这次水资源调查及水资源评价是在济喃市农业区划办公室主持下进行的，济南市水利局、山东省第一水文地质队（801地质队）的领导全力支持课题组协同各县区一道工作。水位统测及高程测量由水利系统各县区水利局、各公社水利站和打井队及省水文地质一队长测组人员共1000多人参加。资料整理分析由济南市沝资源调查及水资源评价课题组和省第一水文地质队分别进行