DYS111Ⅱ 地下水系統與污染修復模擬設備

DYS076 雙環滲水實驗儀

DYS141 繞壩滲流演示儀

DYS151 入滲與滲流模擬實驗裝置

DYS191 間歇泉成因實驗裝置

DYS506 多裂隙遷移實驗裝置

DYS541 對流-彌散實驗裝置

濟南市在重新審定七十二名泉的同時，從地理和旅游的角度劃分了泉群。它們是：濟南市區趵突泉泉群、黑虎泉泉群、珍珠泉泉群、五龍潭泉群以及市區以外的濟南東郊白泉泉群，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，長清萬德袈裟泉泉群，平陰洪范池泉群。泉群均屬廣義的“濟南泉群”。

從水文地質學的角度劃分，以趵突泉為代表的市區“四大泉群”實際是一個泉群，屬狹義的“濟南泉群”。它們同一個水源、同一個補給區，統稱“趵突泉群”，其補給區稱“趵突泉泉域”。柳埠涌泉泉群和萬德袈裟泉群位于市區“四大泉群”的補給區，即趵突泉泉域，各個小泉子彼此沒有水力聯系，兩個小泉群之間也沒有水力聯系，但這些泉水沿河道滲漏，終流向市區泉群。

以白泉為代表的濟南東郊白泉泉群，也是同一個水源、同一個補給區，其補給區稱“白泉泉域”。彩石玉河泉群位于白泉泉群的補給區，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，其補給區稱“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自然流出地表就叫泉。井也是地下水的露頭，地點固定，但不是天然露頭，也不流出地表，不能叫泉。河道出現明流地點不固定，豐水期出現在上游，枯水期出現在下游，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，仍不叫泉，而叫“灣”或“塘”。有人會問：濟南市區的五龍潭、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？因為它們的實質是泉，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。上升泉的形成應俱備三個條件：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地質構造條件。指地震或巖漿活動引起地殼變動（造山運動），使沉積巖層斷裂錯位，或產生褶曲。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。泉或泉群的上游應有足夠的補給面積，各含水層接受大氣降水的充分補給。

濟南市內趵突泉等四大泉群、濟南東郊白泉泉群、章丘百脈泉群都是上升泉。濟南南部山區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阻力，泉口噴涌水位永遠達不到水位。既然“聯通器”有高低水位之差，在補給區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干涸。

下降泉與上升泉的不同在于地質構造不同，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”，如歷城柳埠藥鄉森林公園冰凍臺下的“冰冰泉”，水量甚微，冬季結成冰棱懸掛于山崖。地下水在山區沖溝或山前河道自然流出、地點固定的也屬下降泉，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給面積小，降雨入滲補給量少。這類泉子多數是下降泉，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巖，裂隙接受降雨垂直入滲補給，下部不透水的紫紅頁巖是托水底板，滲水沿底板層面的傾斜方向流動，至滴水泉口流出。泉子流一點，汛期補給的水就少一點，流完為止。次年再降雨，再出泉，周而復始。靠雨水補給的叫于“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，有規律地進行，是真正的間歇泉。泉噴后裂隙出現負壓真空，冷空氣乘機被吸入，水溫暫時下降。待地熱積蓄，超過沸點再噴。這樣的泉子屬“非雨源型”泉。

泉群干涸的原因濟南市區的100多個泉子，泉口高程是不一樣的，黑虎泉27.22米，趵突泉27.01米，五龍潭26.2米，高低相差1米。因為降雨少，補給水量少，泉口較高的黑虎泉、趵突泉會先一步干掉。但是根據虹吸管、聯通器原理，泉口較低的五龍潭或泉口更低的泉子是不會干掉的，只是無人注意罷了。雨，每年總是要降的，濟南地區少的年份380毫米。當地下水埋藏深度超過4米時，潛水不會蒸發，泉口低的泉子應該照流不誤。什么原因導致泉水位低于五龍潭泉口、泉池干涸？一是泉群附近或補給區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。當漏斗中心的水位低于五龍潭泉口時，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結構。形成了若干條低于五龍潭泉口的地下水通道，降低泉頭水位，削減泉水流量，破壞了原有的生態平衡。三是泉水補給區上游大量修水庫、塘壩攔截地表水和地下水，減少了地下水補泉量。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；也可將水庫攔蓄之水，在旱季放水補泉，泉水斷流是可以避免的。但是破壞了地質結構，失去了泉群賴以存在的條件，泉水斷流是無法恢復的。

泉群復噴的原因泉群補給區降水量多了，比如年降水量600毫米，相應泉群日均流量49萬立方米，這時補給區的開采量與泉頭附近的跑水量（因局部地質結構破壞）之和也是49萬立方米，泉水位應該不升不降，與泉口持平。但事實上由于不同水文年降水量不同，年內逐月降水量也不同，泉噴量也隨之不同，呈現汛后泉水噴涌，旱季斷流現象。如果年降雨量800毫米，泉群日均來水量80萬立方米，遠遠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？這與地質構造有關。白泉是上升泉而不是下降泉，泉水來源于厚度70米土層以下的石灰巖裂隙，其位置恰巧是石灰巖含水層與不透水的煤田砂頁巖交界處，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上涌？因為這里的土層是幾千萬年逐漸沉積而成的，洪水攜帶的巖土碎屑沉積一層，被石灰巖承壓水沖開一次。細粒粘土被沖走，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。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巖，打入下伏石灰巖，石灰巖巖溶承壓水（即濟南泉水）上涌。因當地地面低于濟南泉口，形成自流井，自流井就是上升泉。噴井或噴泉的出現，使當地人驚喜，也使業內人士擔憂。當這樣的噴井或抽水井達到幾百眼的時候，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，才有濟南泉群出現嗎？怎么石灰巖泉水通到齊河去了？因為巖漿是順石灰巖中某些軟質泥灰巖層侵入的，盡管厚度大小不一，只不過是石灰巖中的夾層而已，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，北店子已經在斷層西側了。這里土層厚度200余米，以下是含煤地層，再往下便是石灰巖。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，也會造成濟南泉水斷流。