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。
平原涝洼有没有上升泉 济南东郊的白泉地处涝洼,涝洼存水几乎是死水,平地冒泉怎么解释?这与地质构造有关。白泉是上升泉而不是下降泉,泉水来源于厚度70米土层以下的石灰岩裂隙,其位置恰巧是石灰岩含水层与不透水的煤田砂页岩交界处,另有断层等因素,地下水受阻而上涌。厚厚的土层盖住了怎么会上涌?因为这里的土层是几千万年逐渐沉积而成的,洪水携带的岩土碎屑沉积一层,被石灰岩承压水冲开一次。细粒粘土被冲走,泉口附近剩下较粗的砂砾,泉水通过松散砂砾之间的孔隙冒出地面,始终保持着泉水上涌的状态。这种情况类似人们常言的“管涌”。
自流井 遥墙和齐河县的某些深井,深度700多米,穿透几百米的土层和含煤砂页岩,打入下伏石灰岩,石灰岩岩溶承压水(即济南泉水)上涌。因当地地面低于济南泉口,形成自流井,自流井就是上升泉。喷井或喷泉的出现,使当地人惊喜,也使业内人士担忧。当这样的喷井或抽水井达到几百眼的时候,趵突泉就挪到齐河去了。不是有了不透水的火成岩(岩浆岩)阻水,才有济南泉群出现吗?怎么石灰岩泉水通到齐河去了?因为岩浆是顺石灰岩中某些软质泥灰岩层侵入的,尽管厚度大小不一,只不过是石灰岩中的夹层而已,在黄河北插到700米以下或更深处了。
千佛山断层通过趵突泉向西北延伸去,北店子已经在断层西侧了。这里土层厚度200余米,以下是含煤地层,再往下便是石灰岩。有人企图在这里开采煤矿,矿坑排水将吸引大量岩溶地下水,削减泉流量,降低泉水位,也会造成济南泉水断流。
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