泉水成因：特殊的地理环境成就济南名泉

2013年05月15日 15:35
来源：凤凰网山东

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问：济南市区的五龙潭、舜井、官家池、章丘明水的东麻湾、西麻湾，平阴的洪范池名称都不带“泉”字，为什么归类为泉呢？因为它们的实质是泉，符合泉的定义，只是泉口垒砌和修饰形式不同罢了。

上升泉与下降泉　　

泉水按承压和无压分为上升泉和下降泉两类。泉水从泉口垂直往上冒的叫上升泉，从泉口往下淌的叫下降泉。上升泉的形成应俱备三个条件：①地层条件。地层包括成层的岩石、土层以及土层中夹有的砂砾石层。有裂隙的岩层和有孔隙的砂砾石层，其裂隙和孔隙中充水的称“含水层”。裂而无隙的岩层和孔隙度极差的粘土层，几乎不含流动的地下水，称“隔水层”。“含水层”的存在是泉水形成的首要条件。②地质构造条件。指地震或岩浆活动引起地壳变动（造山运动），使沉积岩层断裂错位，或产生褶曲。含水层与隔水层在纵向剖面上相抵触，或含水层与不透水的岩浆岩体相抵触，阻断了地下水的去路，地下水被迫溢出地表。③地形条件。泉或泉群的上游应有足够的补给面积，各含水层接受大气降水的充分补给。

济南市内趵突泉等四大泉群、济南东郊白泉泉群、章丘百脉泉群都是上升泉。济南南部山区大部分泉都是上升泉，如历城柳埠的突泉、四季村宾馆附近的涌泉。“上升泉”形成的原理，就像倒虹吸管、联通器原理一样，从高的一端注入水，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压力传导阻力，泉口喷涌水位永远达不到高端水位。既然“联通器”有高低水位之差，在补给区地下水无大量开采的情况下，降雨多少只影响泉群流量增减，上升泉从理论上讲不会干涸。

下降泉与上升泉的不同在于地质构造不同，下降泉不存在阻水岩层或岩体。地下水在山腰悬崖沿含水层自然流出，不往上冒，只往下流，这样的泉子叫下降泉。下降泉亦称“悬挂泉”，如历城柳埠药乡森林公园冰冻台下的“冰冰泉”，水量甚微，冬季结成冰棱悬挂于山崖。地下水在山区冲沟或山前河道自然流出、地点固定的也属下降泉，如历城柳埠的泥淤泉等。

间歇泉　　

顾名思义汛后流水、旱季断流的泉子就是间歇泉。断流的原因无非是补给面积小，降雨入渗补给量少。这类泉子多数是下降泉，例如柳埠四门塔神通寺西路边的“滴水泉”，山头为面积不大的张夏组石灰岩，裂隙接受降雨垂直入渗补给，下部不透水的紫红页岩是托水底板，渗水沿底板层面的倾斜方向流动，至滴水泉口流出。泉子流一点，汛期补给的水就少一点，流完为止。次年再降雨，再出泉，周而复始。靠雨水补给的叫于“雨源型”泉。

有的泉子出自深层大断裂的地下热水，喷一次，停一次，有规律地进行，是真正的间歇泉。泉喷后裂隙出现负压真空，冷空气乘机被吸入，水温暂时下降。待地热积蓄，超过沸点再喷。这样的泉子属“非雨源型”泉。

泉群干涸的原因　　

济南市区的100多个泉子，泉口高程是不一样的，黑虎泉27.22米，趵突泉27.01米，五龙潭26.2米，高低相差1米。因为降雨少，补给水量少，泉口较高的黑虎泉、趵突泉会先一步干掉。但是根据虹吸管、联通器原理，泉口较低的五龙潭或泉口更低的泉子是不会干掉的，只是无人注意罢了。雨，每年总是要降的，济南地区最少的年份380毫米。当地下水埋藏深度超过4米时，潜水不会蒸发，泉口低的泉子应该照流不误。什么原因导致泉水位低于五龙潭泉口、泉池干涸？一是泉群附近或补给区开采量大于泉的来水量。开采集中的地方地下水面形成了漏斗。当漏斗中心的水位低于五龙潭泉口时，泉水倒流，泉子全部干掉。二是泉头附近打防空洞、盖楼深挖地基，破坏了泉水赖以存在的地质结构。形成了若干条低于五龙潭泉口的地下水通道，降低泉头水位，削减泉水流量，破坏了原有的生态平衡。三是泉水补给区上游大量修水库、塘坝拦截地表水和地下水，减少了地下水补泉量。怎样才能保持泉水永不干涸？只能用减少开采量的办法，比如用黄河水代替抽取岩溶泉水；也可将水库拦蓄之水，在旱季放水补泉，泉水断流是可以避免的。但是破坏了地质结构，失去了泉群赖以存在的条件，泉水断流是无法恢复的。

泉群复喷的原因　　

泉群补给区降水量多了，比如年降水量600毫米，相应泉群日均流量49万立方米，这时补给区的开采量与泉头附近的跑水量（因局部地质结构破坏）之和也是49万立方米，泉水位应该不升不降，与泉口持平。但事实上由于不同水文年降水量不同，年内逐月降水量也不同，泉喷量也随之不同，呈现汛后泉水喷涌，旱季断流现象。如果年降雨量800毫米，泉群日均来水量80万立方米，远远大于开采量和非泉口跑水量49万立方米，泉群就常年喷涌了。