济南市地质局
Ⅰ SPOT数据影像解译在济南市新城规划地质灾害危险性评估中的应用
梁凤英1 田文新2
（1.山东省地矿工程勘察院，济南250014；2.山东省遥感技术应用协会，济南250014）
作者简介：梁凤英（1967—），女，高级工程师，从事水工环、地质勘查、灾害评估、数据库等工作。
摘要：法国SPOT2.5m 全色波段与10m 多光谱融合数据图像，影像清晰，层次分明，对自然出露的地形地貌和居民地以及各类工程都有清晰的表现，更重要的是在地质灾害调查评估工作中，对分布零散的崩滑流、地面塌陷等地表可观的地质灾害点，SPOT数据图像显示出了其不同的影像特征。根据这些不同的影像特征，通过计算机处理和MAPGIS合成，就可准确快捷全面地查明区域地质灾害的分布，为一些大的工业园区、产业带、新城镇等地质灾害危险性评估提供依据。本文以济南市东部产业带为实例，论述了SPOT数据影像（2001年成像）解译在地质灾害危险性评估中的应用。
关键词：城市规划；地质灾害；SPOT影像
0 引言
遥感是一门新技术新方法，具有居高俯视、视域广、信息丰富、定位准确等特点，遥感信息中有地理信息系统所需的空间信息和属性信息，便于遥感与GIS相结合（彭望琭，2002）。特别是SPOT2.5m全色波段与10m多光谱融合数据图像，可形成1∶1万数字影像图，经多功能处理后能清楚地反映出各种地质灾害内容，适宜于地质灾害调查与评估（Thomas，2003）。在济南市东部产业带建设工程地质灾害危险性评估工作中，首次利用了该数据图像对区内的地形地貌、水系分布以及石灰岩采石场（坑）范围、铁矿采坑及采空塌陷区范围和采石崩塌（陡坎）地段等地质环境条件和地质灾害的发育分布情况进行了解译，取得了较好的应用效果。
济南市东部产业带位于济南市东部，距市区约4km左右，规划总面积约为480km2。规划建设用地约为120km2，人口规模70万～90万人。
产业带地处丘陵山区的山前地带，山间平原与山丘相间，总体地形为南高北低，平原区一般标高50～100m，南部山丘标高在200～400m之间。地貌类型属剥蚀堆积地貌类型，剥蚀残丘多为浑圆状，主要有莲花山、凤凰山、围子山等，残丘间为山间沟谷冲积平原。
济南东部地区总体上是一个以古生代地层为主体的北倾单斜构造，出露的地层主要为奥陶系石灰岩，西南部汉峪山区有寒武系上统灰岩出露，其余大多为第四系松散堆积物所覆盖。
由于区内残丘出露的奥陶系马家沟组灰岩多为良好的建筑材料，山体开采严重，形成众多的采石场和崩塌隐患点；此外，济南市东部产业带郭店铁矿区内中、小型铁矿分布较多，开采历史悠久，区内分布有露天采坑和地下采空区引发的采空塌陷。
1 遥感信息资料图像处理及地质灾害信息提取
1.1 遥感图像资料
经查询和遥感资料质量筛选，遥感解译工作主要采用2001年10月成像的法国SPOT 2.5 m全色波段与10m多光谱数据图像融合资料。该图像资料信息丰富，层次分明，基本上可以反映工作区的地形地貌特征及人类工程活动现状，其图像质量可满足本次地质灾害遥感解译工作的需要。
1.2 遥感资料几何精度
为满足地质灾害遥感解译工作精度的要求，遥感图像几何校正工作以工作区1∶1万、1∶2.5万地形图为基础图件进行地物控制点选取及量测工作，形成与工作区地形图一一对应的数字影像图，保证了地质灾害遥感解译工作影像资料的几何精度。
1.3 地质灾害信息提取
为满足地质灾害专题信息提取工作的要求，突出工作区内的石灰岩采石场（坑）、铁矿采坑及采空塌陷区、采石崩塌地段等地质灾害内容，对工作区图像进行了2.5m全色波段与10m多光谱数据图像融合处理、比例扩展、直方图正态化等图像处理工作，突出了工作区地质灾害信息。
1.4 地质灾害遥感解译图编制方法
对计算机形成的1∶2.5万数字影像图输出到相纸上，采用聚酯薄膜蒙绘解译及计算机屏幕上交互式解译的综合方法，依据遥感解译标志圈定了工作区地质灾害内容。依据影像图及地形图上同名地物点进行了几何校正配准工作，对图名、图例及解译内容进行整饰，形成工作区地质灾害遥感解译图。
2 地质灾害遥感解译标志识别
关于遥感解译标志识别详见《遥感数字图像处理》（汤国安等，2004）。
2.1 石灰岩采石场（坑）遥感解译标志
石灰岩采石场（坑）是人类采石活动所致的一种人工地貌，其主要表现为对自然山体地形特征、植被等地貌景观的破坏，也是崩塌的发育场所。在遥感影像上不规则的小路延伸到采石场内，原有连续的影像特征出现异常，影像上出现色调较周围地物浅、呈不规则斑块状影像特征。新采石场在影像上呈较均匀的浅色调影像特征。老采石场由于局部有稀疏的草木及碎石堆的影响，反映为淡紫色影像特征。石灰岩采石坑处在地形相对较低的部位，石灰岩开采后往往因积水或填埋，影像上反映为较深色调特征（见照片1）。
照片1 石灰岩采石场（坑）影像
2.2 铁矿采坑及采空塌陷区遥感解译标志
铁矿采坑及采空塌陷区是人工采矿所引起的地质灾害，塌陷使原有的地表特征发生变化，形成较周围低的低洼区，由于潮湿或积水影像上色彩及纹理特征明显，反映为紫色调影像特征（见照片2）。
照片2 铁矿采坑及采空塌陷区影像
2.3 采石崩塌地段（陡坎）遥感解译标志
在工作区主要为开采石灰岩后形成的陡坎，由于岩石破碎所形成崩塌。崩塌区在影像上向阳面形成较为清晰的深浅不同的色异常特征，在阴影面形成宽带状深色调异常特征（见照片3）。
照片3 采石崩塌地段（陡坎）影像
3 地质灾害分布特征
3.1 石灰岩采石场（坑）分布特征
根据影像特征，综合分析石灰岩采石场（坑）主要分布在工作区西部及工作区南部的将山、莲花山、凤凰山、围子山—狼猫山、王岭山、瓦屋脊北山一带，多发育在奥陶系石灰岩分布区，仅在港沟镇南、莲花山北发育在寒武系石灰岩分布区。少数采石坑分布在西枣园南，彭家庄西一带。由于岩石出露，影像特征及野外均易识别。
3.2 铁矿采坑及采空塌陷区分布特征
铁矿采坑及采空塌陷区主要分布在西顿邱-南顿邱一带，多沿围子山东坡、丘山北坡岩浆岩与奥陶系石灰岩接触部位发育，与铁矿的赋存规律和铁矿的开采程度相一致，由于采空塌陷后坑内有水或人工填埋后湿度较大，影像特征明显，便于野外识别。
3.3 采石崩塌（陡坎）地段分布特征
采石崩塌主要发育在将山、凤凰山、莲花山、围子山等石灰岩采石场开采规模大的陡坎部位，由于陡坎部位节理裂隙发育、岩石风化破碎较严重，从而引发崩塌。
4 结论及建议
从地质灾害遥感解译图成果资料看，SPOT2.5m全色波段与10m多光谱融合数据图像对解译地表出露的如采石崩塌、开挖深坑边坡稳定性、采空塌陷坑等地质灾害分布、规模以及演化等方面有独特的技术优势，通过野外验证工作，其解译的成果可靠。全区共查明石灰岩采石场30余处，较大崩塌点18处，深大铁矿露天采坑4处，地面采空塌陷5处，为济南市东部产业带地质灾害危险性评估提供了重要的地质灾害信息。
但在解译过程中也发现该数据影像对岩溶发育、引发地面塌陷的铁矿采空区等埋藏在地下的致灾因素显得无能为力，还需要辅以综合物探、钻探等手段，才能更加全面准确地评估区内地质灾害的危险性。
参考文献
彭望琭.2002.遥感概论.北京：高等教育出版社
Thomas，M.Lillesand著，彭望琭译.2003.遥感与图像解译.北京：电子工业出版社
汤国安等编著.2004.遥感数字图像处理.北京：科学出版社
Ⅱ 济南土地是什么地质
济南市土壤类型依地形、水文、气候、植被、母岩、母质等自然条件的差异及人为生产活动的影响，在全市范围内由南到北、从高到底，依次分布着显域性土壤棕壤、褐土，隐域性土壤潮土、砂姜黑土、水稻土、风砂土6个土类，13个亚类，27个土属，72个土种。
一、棕 壤 又称棕色森林土，是在暖温带湿润半湿润，落叶阔叶林下形成的地带性土壤。全市共有399.7平方公里，占全市总土壤面积的9.1%。集中分布于长清、历城、章丘三县南部砂石低山丘陵区，海拔一般在200～988.8米之间。此土体通体无石灰反应或表层有微石灰反应，PH值为6.5～7，一般呈微酸性，有明显的的淋溶作用、粘化作用和生物积累作用。在酸性岩山区，从上到下分布着两个亚类：(一)棕壤性土是棕壤发育处于最年幼阶段的亚类。分布于济南市南部由酸性花岗岩、片麻岩等组成的低山、丘陵的中上部，母质为酸性岩的残、坡积物。土壤的主要特点是层薄质粗，一般厚度仅10～30厘米，下部为半风化的母岩。土壤呈微酸性，无石灰反应，颜色随岩性不同而异，质粗砾多，孔隙大，疏松，不抗旱，保水保肥能力差，养分贫瘠，是山地丘陵区最瘠薄的土壤。土壤无剖面发育，只有在荒草坡或林地有厚约5～10厘米的草根层(A层)，其下即为母岩的半风化物(C层)，故剖面构型多为A-C型。因山高坡陡，植被稀疏，水土流失严重，是一种侵蚀类型的土壤。现状一般是林地与荒草地，其中一部分已辟为农田，是地瓜、花生的重要产区。(二)普通棕壤是棕壤土类中面积最大，最有代表性的土壤亚类。它集中分布于章丘、历城、长清三县南部砂石山缓坡或丘陵中下部及山麓地带，所处地形较平缓，土层比较深厚，除部分土壤土层厚60厘米左右外，多在1.5米以上。成土母质多为花岗岩或花岗片麻岩风化物的残坡积与厚层洪积物，土壤颜色以棕色为主，表层质地多为砂壤土或轻壤土，并有较多的石砾和石英、长石风化碎屑。剖面通体无石灰反应，呈微酸性至中性反应。土壤层次明显，剖面构型为A-B-C型。淋溶层(A层)之下有较明显的沉积层(B层)，淀积层质地较上层粘重，粘粒胶膜明显；也常见黑色的铁锰胶膜；母质层(C层)为明显的半风化母岩。普通棕壤绝大部分已经垦为农田，林地和果园面积不大。土壤肥力水平较好，保水保肥能力中等，但因地形起伏，地块小而不平，受侵蚀威胁，又因灌溉条件差，作物产量受到很大的限制。
二、褐 土 褐土又名褐色森林土。这类土壤是在暖温带、半干旱及高温高湿同时发生的生物气候条件下，发育在石灰岩(青石山)山地和丘陵地区的地带性土壤。济南市是山东典型褐土集中的分布区。褐土面积3252.0平方公里，占全市土壤总面积的74.1%，是全市面积最大的土壤类型。此土壤，通体较强的石灰反应，PH值7～7.5，呈微碱性。此外，土壤具有明显的粘化作用、钙化作用以及微弱的生物积累作用，还有潮化作用和旱耕熟化作用。在宽广的褐土带中，从上而下，从南到北，分布着褐土性土、普通褐土、石灰性褐土、淋溶褐土、潮褐土5个亚类。(一)褐土性土俗称石渣子土、粗砂土、石皮土等。广泛分布于石灰岩或砂页岩以及基性岩组成的低山丘陵的中上部，多为荒草坡或岭坡梯田，是褐土中受侵蚀影响最重的亚类。成土母质为岩石风化的残、坡积物，土层厚度均小于30厘米，并含有大量的母岩碎石，薄层砾多特征明显。剖面构型为A-C型，表层质地多为砾质壤土，一般剖面无发育，薄层土壤之下即为母岩硬石底。土壤肥力水平低，水土流失严重。(二)普通褐土是褐土中面积最大、最有代表性的土壤亚类。广泛分布于石灰岩山地丘陵和山前倾斜缓平地上。成土母质为坡洪积、洪积、洪冲积物。该土壤剖面构型属A-B-C型，层次发育完全，粘化作用和钙化作用都较明显。表层质地多为中壤，呈褐色；心土(B层)质地较粘重，棕褐色。全剖面均含有游离的碳酸钙，耕作层下常见假菌丝或碳酸盐的新生体。石灰反应较强，PH值7.5左右，呈微碱性。此土壤土层深厚，质地适中，养分含量较丰富，是济南市粮食的主要生产基地。部分土壤由于多次洪积的结果，土体较浅的部位出现砾石、砂层或砂姜及厚层粘土等障碍层次，影响作物根系下扎，对作物生长不利。(三)石灰性褐土分布于石灰岩山地丘陵山体的中部及下部的近山阶地上。成土母质是钙质岩坡洪积物及黄土母质，区别于普通褐土的主要性状是土壤剖面通体石灰反应强烈，耕作层下的土壤中都有大量的假菌丝体，土壤通体碳酸钙含量较高。因土壤所处地形部位较高，坡度大，水土流失严重，部分土壤体仅厚60厘米左右，而分布于近山阶地上的土壤，虽土体深厚，质地适中，但土壤含有较多的砾石，对耕种管理不便。(四)淋溶褐土零星分布于石灰岩低缓丘陵及山前倾斜平地上，与普通褐土镶嵌。成土母质为坡洪积物和红土母质。在性状上属普通褐土与普通棕壤的过渡类型。区别于其他褐土亚类在于淋溶作用较强，土壤通体无石灰反应，碳酸钙含量甚微，一般在1%以下，无钙积层。但PH值高于棕壤为中性至微碱性。此外，在底土层中粘粒胶膜也较明显。该土壤土层深厚，质地中壤，下部稍紧，保水保肥，无障碍因素。(五)潮褐土俗称“夜潮土”。分布于山前缓平地褐土与潮土交接地带上。成土母质为冲积物。土壤地下水位浅，平均4～6米，有时毛管水可达地表，土壤表现潮性，土壤剖面下部常出现锈纹锈斑，其他性状与普通褐土相同。土壤土层深厚，质地适中，耕性良好，灌排设施较完善，基本无干旱威胁，加之耕作比较精细，故土壤熟化程度高，是济南市最好的土壤类型。
三、砂姜黑土 砂姜黑土是一种具有“黑土层”和“砂姜层”的暗色土壤。济南市仅有石灰性砂姜黑土一个亚类，主要分布于章丘、历城两县白云湖周围，在平阴县东部孝直镇和店子乡亦有少量的分布。土壤面积47.3平方公里，占全市总土壤面积的1.1%。此类土壤所处地形平坦低洼，地下水排泄不畅，地表常有积水现象。成土母质为湖积物，分为“黑土裸露”和“黄土覆盖”两个土属。土体下部有灰白色的土层或黑土层及砂姜，通体石灰反应强烈。济南市砂姜黑土多为黄土覆盖类型，表层质地适中，易于耕作。通常在100厘米左右出现砂姜，下部有黑土层；砂姜多为面砂姜，不成层，一般不影响耕作。因受人为耕作影响，部分土壤较肥沃，产量较高。局部土壤质地粘重并有内涝危害。
四、潮 土 分布于沿黄地区，为黄河冲积母质所形成的潮土。土壤面积586.1平方公里，占全市总土壤面积的13.4%。此类土壤是受地下水潮化作用影响，经过耕作熟化而形成的土壤类型。土体深厚，沉积层理明显，中下层有锈纹锈斑，表层质地则因沉积过程水流快慢影响而有砂，轻、中、重壤之别。通体有石灰反应。共有普通潮土、湿潮土、盐化潮土3个亚类。(一)普通潮土广泛分布于黄泛平原，是济南市潮土中面积最大的土壤亚类。其土壤通体有石灰反应，呈碱性反应，PH值高于7.5。中下层有大量锈纹锈斑。因受黄河多次泛滥影响，质地多变，依土壤质地分为砂、壤、粘及炉渣菜园土4个土属，土体构型多为砂粘相间的多种多样的土壤层次。该土壤分布区是济南市小麦、玉米、棉花、花生、西瓜的主要产区。局部引黄改种水稻、小麦，一年二作，土壤复种指数较高。但局部地区的60厘米土层质地粘重，耕作管理都较困难，对作物生长不利。(二)湿潮土分布于黄泛平原靠近黄河的封闭洼地上，地下水埋深仅0.5米左右，是在较长期积水或较高位潜水条件下形成的土壤。土色较暗，土质粘重，潜育化明显，氧化过程较差，有较多的锈纹锈斑，通体石灰反应强烈。湿潮土开垦利用晚，土壤熟化程度低，存在着湿、凉、粘、紧等不利因素，多种植芦苇、莲藕等湿生植物。(三)盐化潮土分布于黄泛平原上，是潮土中附加盐化过程的土壤。因地下水位浅，多在1.5～2米之间，加之地下水矿化度高，在1～3克/升之间，地下水在土壤毛管孔隙作用下，沿土体上升到地表蒸发，水去盐留，使盐分积累在土壤的表层，地面常见盐霜或盐斑，尤以干旱季节最为显著。土壤20厘米土层含盐量高达0.1～1.0%以上，危害了农作物的生长，缺苗断垄现象严重。盐化较重的地段，尚有柽柳、盐蓬等耐盐作物种植。耕作层下有锈纹锈斑。通体石灰反应强烈，土壤呈碱性，是障碍因素较大的低产土壤 。由于实行稻改，灌排设施的改进和增施有机肥料，加强耕作管理，盐化现象有减弱趋势。
五、水稻土 分布在济南市郊区北园、东郊和章丘县明水镇，是经过泉水灌溉、人为生产活动而形成的土壤，是我国北方典型的水稻土。土壤面积8.9平方公里，占全市土壤总面积的0
Ⅲ 浅论环境地质条件对济南市东部产业带建设的影响与防治对策
赵书泉1,2梁凤英3佟光玉3
（1中国科学院东北地理与农业生态研究所，北京，101159；2山东省地矿局，济南，250014；3山东省地矿工程勘察院，济南，250014）
摘要济南市东部地区地形地貌较简单，地层岩性、岩相变化不大，地质构造复杂程度一般，水文地质条件与岩土体工程地质性能良好，因而，其环境地质条件对产业带的规划建设是适合的，但区内铁矿开采、道路建设、房地产开发等人类工程活动剧烈，潜在并诱发了诸如采空塌陷、地裂缝、崩塌等地质灾害，从而对产业带的规划建设造成危害。因此，一些重要的建设项目应尽量避开地质灾害危险性大区。
关键词地质环境地质灾害产业带济南市
前言
济南市东部产业带地处主城区东侧，在以济钢为代表的传统工业区和高新技术产业开发区两个片区的基础上，拟规划发展形成全国重要的软件产业基地、环渤海湾地区的高新技术产业和高附加值制造业走廊以及山东省的新型工业化基地、技术创新基地和高科技成果产业化基地。规划建设用地约120km2，人口规模70万～90万人。
1地质环境条件概述
1.1地形地貌
产业带地处丘陵山区的山前地带，地貌类型较简单，属剥蚀堆积地貌类型。区内开阔平原与山丘相间，山丘多为浑圆的馒头状，主要有围子山—丘山—玉皇山（海拔高程250～310m）、凤凰山（海拔高程218m）等，山坡坡度一般为10°～30°。山体植被较好，主要为耐旱常青的松柏以及矮小的灌木。
1.2气象、水文
济南市地处暖温带半湿润大陆性季风气候区，据1952年～2000年降水资料，多年平均降水量644.60mm，年最大降水量1253.85mm（1964年），年最小降水量378.7mm（1999年），年降水多集中在6～9月份，降水量占全年降雨量的73%。日最大暴雨量334mm（1987年8月26日）。
本区属于小清河水系，流经该区的河流主要有港沟河、巨野河等，属季节性河流，仅在汛期大雨时排泄山洪短时有水流，雨后随之干涸。
1.3地质与矿产地质概况
济南东部地区总体上是一个以古生代地层为主体的向北倾斜的单斜构造。区内出露的地层主要为奥陶系碳酸盐岩夹碎屑岩，新生界第四系松散堆积物广泛分布在山前及沟谷地带，厚度由南向北逐渐增大，在顿丘一带出露燕山期辉长岩。
该区奥陶系岩层比较完整，岩溶主要顺层发育，地表可见一些溶沟、溶槽、溶隙以及蜂窝状溶孔等，一般没有较大的溶洞等。钻孔资料显示，地下岩溶形态主要为一些垂向溶隙，局部有小溶孔、洞，直径可达数厘米。
第四系主要分布在山前平原、山间谷地和山麓坡地上，岩性主要为杂色粘土及红色、紫红色砂质、粉质粘土夹砾石，其厚度变化较大，总体趋势是从南部的山区的山间谷地和山麓坡地向北部平原逐渐加厚。
区内发育北西向的断裂，如港沟断裂、孙村断裂、东梧断裂等，该断裂主要发育在古生界地层内，其中东梧断裂是一条区域性大断裂，一般被认为是济南泉域的东边界。
该区的主要矿种为铁矿，其成因类型属于夕卡岩接触交代型铁矿床。矿区内构造简单，主要控矿构造为燕山中期偏基性的闪长岩侵入使中奥陶系灰岩拱起而形成的短轴背斜；成矿母岩为辉石闪长岩、正长闪长岩等，这些岩石也是携带矿液上升的载体；围岩为奥陶系灰岩，其蚀变作用比较弱，以夕卡岩、大理岩等为主。主要赋存在火成岩体的周边，具有埋藏浅，品位富，规模小的特点，其矿体形态多为似层状、透镜状以及不规则状等[1]。
1.4岩土体工程地质特征
区内的岩体主要有坚硬块状岩浆岩体、坚硬厚层状石灰岩体两类。土体主要为山间谷地松散堆积型、山前平原松散堆积型两大类。其中，山间谷地松散堆积型主要分布于山间河谷平原区，厚度一般为几米至十几米不等，土体为粘性土单层结构。山前平原松散堆积型主要分布在山前冲洪积平原及山区坡麓地带。岩性主要为粉质粘土及含泥砾石层。期内的岩土体一般可作为工业民用建筑天然地基[2]。
1.5水文地质条件
1.5.1区域水文地质条件
产业带位于济南白泉泉域岩溶水的补给径流区，北部武家附近是岩溶水强富水地段（武家水源地），水位埋深在45～60m，单井出水量1000～5000m3/d。该处灰岩顶板埋深约200m，第四系厚度大于20m，含水层段埋深在220～270m。
1.5.2矿区水文地质概况
矿区主要含水层为奥陶中统马家沟组裂隙岩溶含水层，水量随岩溶裂隙发育情况，大小不一，渗透系数1～10m/d，水量一般为1000m3/d左右。隔水层为致密状闪长岩、磁铁矿等，位于含水层底部，起隔水和阻水作用。
1.6人类工程活动
近年来济南地区经济发展迅速，工程地质活动频繁，由此产生的不良地质现象呈上升趋势。区内开山采石和公路修建过程中多开挖山体坡角，破坏了原有的应力结构，易造成边坡失稳，可造成崩塌、滑坡等地质灾害。
另外，有关资料显示，该区铁矿开采历史悠久。由于区内铁矿长期开采，目前已形成了多处采空区，并在部分地段如唐冶至邢村、康山养殖厂一带发生数起地面塌陷，造成耕田废弃、部分建筑物开裂，并对附近公路、民用建筑造成了威胁。
2地质灾害危险性现状
2.1主要灾害类型
一般而言，影响建设规划的地质灾害种类主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面沉降等。
根据区内的地质环境条件，产业带规划区内一般不具备滑坡、泥石流、地面沉降产生和诱发的基本条件，但由于矿产开发、道路、房地产建设等人为工程活动的影响，区内发生了不同程度的采空塌陷、地裂缝、崩塌等地质灾害。而采空塌陷与地裂缝将对东部产业带的规划建设产生重大影响。
2.2地质灾害危险性现状评估
现状评估主要根据地质灾害的规模、危害程度、稳定性等方面来确定其危险性大小。由于本区地裂缝是伴随采空塌陷的发生而发生的，因而，将这两个灾种放在一起进行评估。
2.2.1采空区基本情况
采空区的分布与郭店铁矿的开采是一致的，均分布在唐冶—邢村岩体、顿邱岩体的边缘地带。位于该区的郭店铁矿是建国初建矿的，没有整体设计。开拓方法主要为双斜井、中央式双斜井和斜竖井联合式，井下运输采取分散运输方式，每个阶段运输大巷直通主井；由于矿体分散，规模小、形态复杂，其采矿方法主要采用了小分段空场法、高分段空场法、分段崩落法等，开采深度从＋10m（水平标高，下同）到－70m。长期的开采，就形成了规模不等、垂向多层分布的采空区。
2.2.2采空塌陷情况与危险性现状评估
根据野外调查，在康山、唐冶—邢村、钓鱼台等矿区附近发现了四处小型地面塌陷（见表1），其形态以小型塌陷坑为主，塌坑外形呈方形或圆形，直径10～20m左右，诱发的动力因素为铁矿开采坑道挖掘顶板冒落所致，涉及受灾对象主要为农田、公路等，并伴有建筑物开裂现象。
表1地面塌陷调查情况表
总体而言，区内已发生的塌陷范围和规模为小，造成的危害不大，但康山、邢村北塌陷仍不稳定。因此，这两处采空塌陷危险性现状评估为大；其他两处稳定，危险性现状评估为小。
3对产业带规划的影响分析与防治对策
3.1地质环境条件对产业带规划建设影响的分析
从区内的地质环境条件分析，区内地形地貌较简单，地层岩性、岩相变化不大，地质构造复杂程度一般，水文地质条件与岩土体工程地质性质良好，因而，对产业带的规划建设是适合的。对产业带规划建设的影响主要表现在以下方面：
（1）由于岩土工程地质条件良好，一般的建筑物可直接采用天然地基；高层或载荷大的建筑物，基础的开挖深度也不大，而且一般不需要降水处理，可大大降低建设成本。
（2）区内深层优质地下岩溶水资源丰富，基本可满足规划人口的生活用水和部分工业生产用水。
（3）区内低山与平地、河谷相间分布，有利于生态环境和山水风景区的规划与建设。
（4）由于区内人类工程活动剧烈，尤其是长期的铁矿开采，产生了多处较大面积的采空区，在部分地段发生了几处较小规模采空塌陷，会对产业带的规划建设造成不良影响。
3.2地质灾害危险性对产业带规划建设影响的分析
从地质灾害危险性现状看，在武蒋山—东顿邱、高二庄—南顿邱、唐冶—邢村、章灵等地段位于铁矿采空区内。虽然原有矿区已经闭坑，但目前仍有零星小矿井开采，使得采空区并不稳定，地质灾害危险性大。对产业带规划建设的影响主要表现在以下两个方面：
（1）采空塌陷与地裂缝对拟建工程的潜在危害
主要针对规划的道路工程，从两方面分析：一是采空塌陷与地裂缝距离拟建道路的距离；二是采空塌陷与地裂缝本身的稳定性。从前面描述的采空区和采空塌陷与地裂缝的调查情况看，唐冶—邢村、沙沟、东顿邱、康山、东山坡、钓鱼台—流海、段家坟、章灵等采空区，距离拟建道路10～300m左右，其中在唐冶—邢村、康山采空区内塌陷（或地裂缝）多次发生，表明其状态仍不稳定；加之在这些采空区内，零星的个体小矿井仍然滥开滥采，更增大了不稳定因素。因而，对拟建道路的危险性大。
（2）建设工程诱发、加剧地质灾害的可能性
一是在道路建设工程中，路基土层一般采用振动碾压实，由于震动频率和强度较大，对附近的采空区有一定的影响；再就是道路通车后，车辆行驶过程中产生的震动同样对附近的采空区造成影响。因此，道路建设在某种意义上说会影响采空区的稳定性，加剧甚至诱发新的地面塌陷。
3.3防治对策建议
（1）加强勘察，适当避让。首先，应尽量避免在地质灾害危险性大区规划建设重要的工程项目；如果一些线状工程如道路、管线等必须穿过地质灾害危险性大区时，建议设计前，除按有关“工程地质勘察规范”要求进行常规项目的勘察外，应特别要求对重点地段加强采空区勘察，使拟建工程与采空区保持适当的距离。
（2）清理零星矿井，保持原采空区的稳定。调查表明，区内国营矿山闭坑后，个体小矿井滥开滥采现象严重，至今采矿仍未停止，直接影响了原采空区的稳定性，增大了灾害发生的隐患，在此建议有关主管部门采取措施进行治理。
（3）对开挖山脚进行锚固护坡，对道路两侧土坡、冲沟等进行必要的衬砌护坡和绿化，保持边坡的稳定性。
（4）由于该区处于济南泉水和武家岩溶水源地的补给、径流区，因此，应采取适当的环境保护措施，避免污染物进入地下水，对下游济南泉水和武家岩溶水源地的水质造成影响。
4结论
济南市东部地区的自然地质环境条件良好，对产业带的规划与建设是有利的。但在局部地段存在采空塌陷、地裂缝、崩塌等地质灾害，这些地质灾害的产生主要与人为地采矿与工程建设活动有关。目前，已在局部地区造成了一定的危害，其危险程度对济南市东部产业带的规划与建设具有重大的影响。经过评估，地质灾害危险性大的地段，在对产业带规划时，应采取适当避让等措施，防止对工程建设造成危害，同时也可避免诱发或加剧地质灾害。
本文在撰写过程中，参考了《济南市城市规划空间研究报告》、济钢集团总公司提交的《山东省济南郭店铁矿区闭坑地质总结报告》、山东省地质环境监测总站提交的《济南市历城区地质灾害调查与区划报告》和山东省地矿工程勘察院（原801队）提交的《1∶5万山东省济南市白泉—武家水源地供水水文地质勘探报告》等资料，在此，对提供资料的有关单位和个人表示衷心的感谢。
参考文献
[1]曾广湘等.山东铁矿地质.济南：山东科学技术出版社，1998.
[2]山东省地矿局编.山东省环境地质图集.济南：山东地图出版社，1996.
Ⅳ 济南泉域岩溶地下水系统特征
济南泉域边界较清晰，具有独特的地质环境(实体结构)，相对独立完整的输入、输出和调节等功能，且社会、经济和环境因素对其状态影响显著，是一个典型的地下水系统，在我国北方岩溶分布区具代表性。确定和研究济南泉域岩溶水系统，对准确计算评价岩溶地下水资源、保泉供水和岩溶水资源管理与保护均具有科学价值和实际意义。
一、地质环境条件
1.地形地貌
济南市位于山东省中西部，地处鲁中山地的北缘，南依泰山，北临黄河，地形南高北低。南部为绵延起伏的山区，山势陡峻，深沟峡谷，绝对标高500～600m;中部为山前倾斜平原，绝对标高一般25～50m;北部为冲积平原。根据地貌特征，自东南至西北地形由高渐低，地貌成因类型依次为:低山区、残丘丘陵区、冲洪积平原区、冲积平原区。
2.气象水文
济南泉域地处中纬度内陆地带，属暖温带大陆性气候，多年平均降水量为647mm，6～9月集中降水，12月至翌年3月较小，年最大降水量1194.50mm(1962年)，最小340mm(1989年)。自20世纪80年代以来，济南地区进入干旱系列年份。近20年来降水偏枯年份出现几率增加，1949～1972年，偏枯降水年份出现几率4%，1980～2001年出现几率7%，如1988～1989年、1999～2002年连续4年干旱。本区降水量在空间上分配也有差异，南部山区多年平均降水量大于北部山前平原。区内河流主要有黄河、玉符河、北沙河、小清河等。
黄河水是济南市重要客水水源，为一地上河，其与岩溶地下水无水力联系。玉符河、北沙河发源于研究区南部泰山北麓，河道渗漏严重，是岩溶地下水的重要补给来源之一。由于上游修建水库而拦截地表径流，基本常年断流，为季节性河流，使岩溶地下水的补给量大大减少。
小清河发源于济南西郊的睦里村。20世纪60年代以前，小清河水质优良。随着济南城市规模的扩大，大量污水排入，小清河已成为济南一条总排污河。
区内主要水库有卧虎山、锦绣川、玉清湖和鹊山水库等。
3.地层
济南位于泰山穹窿的北翼，总体上是一个以古生代地层为主体的向北倾斜的单斜构造(图11-1)。由南向北依次出露的地层有:
图11-1 君崖—市区水文地质剖面
太古界泰山群(Art):主要为混合花岗岩、片麻岩，分布于区域东南部。
古生界寒武系(C):呈东西向条带状分布于研究区中南部，岩性主要为页岩夹石灰岩，其中张夏组以石灰岩为主。
奥陶系(O):分布于中、北部，主要岩性为石灰岩、白云质灰岩夹泥灰岩。
石炭系(C):分布于济南市以北，呈条带状近东西向分布。岩性主要为砂岩、砂质页岩、泥岩夹薄层灰岩，含煤。厚度100～250m，与上覆二叠系为平行不整合接触。构成北部地热田的盖层。
二叠系(P):分布于济南市以北的广大地区。岩性以陆相紫色、灰色砂岩、砾岩、泥质页岩，夹薄层可采煤层。厚度不等，与上覆第三系为角度不整合接触。
第四系(Q):广泛分布于山前倾斜平原、北部黄河冲积平原及山间河谷地带。成因类型以冲洪积为主，主要岩性为砂质粘土、黏质砂土、粘土，山前冲积扇堆积有砂砾石层。黄河以北岩性以粉质粘土、粉土、粉砂为主，局部夹中粗砂，最大厚度大于300m。
4.构造
区内断裂构造发育，主要分布有北北西走向的千佛山断裂、马山断裂、东坞断裂、文化桥断裂，北北东向的港沟断裂和近南北向的炒米店断裂等。
5.岩浆岩
研究区主要有中生代侵入岩，分布在济南市区—历城区北部，属于中基性岩。济南岩体西起位里庄，东到王舍人镇，南至大杨庄—姚家镇一线，北到桑梓店—孔家村一线，面积约300km2，主要岩性为辉长岩、闪长岩。
二、系统边界条件
济南泉域边界是国内水文地质界长期争论的焦点问题之一，并受到了国际水文地质学者的关注。争论的关键问题主要集中在泉域东、西边界的确定上。山东省地矿局八○一水文地质工程地质大队自20世纪50年代以来完成的大量勘查成果，特别是于1980～1990年间完成的“济南保泉供水水文地质勘探”、“白泉-武家水源地供水水文地质勘探”和“长清-孝里铺水源地供水水文地质勘探”等项目成果，均确定东坞断裂、马山断裂分别作为泉域东、西边界，1991年以后的补充工作又进一步验证了此结论的正确性。根据近年的勘查试验资料，对泉域边界的范围和性质进行了进一步综合研究，明确了泉域的边界。
系统南边界:主要依据地层岩性和地表分水岭等确定。西起岗辛庄—桃花峪—馍馍顶一线，向南经黄山顶、香火炉子山至长城岭，再呈北北东向至西营东南的大高尖山，然后向北至文风山、跑马岭，最后向东至东坞断裂。
系统北边界:确定的主要依据为地层岩性和水文地质条件。总体以燕山期侵入岩体和石炭、二叠系为界。
系统东边界:根据东坞断裂总体隔水，断裂北段的局部地段尚显示有弱透水性质，但透水段长度不大。
系统西边界:为马山断裂，总体隔水，老屯地段具透水性质。
三、系统构成
济南泉域是一独立完整的地下水系统，按其储存空间、含水介质、水理特征及功能差异等可分为4个子系统:孔隙水子系统、裂隙岩溶水子系统、岩溶裂隙水子系统和裂隙水子系统。按埋藏条件及储存空间不同，孔隙水子系统又可分为西部冲洪积扇孔隙承压水亚子系统，中部及东部山前坡洪积孔隙潜水亚子系统;裂隙岩溶水子系统分为寒武系张夏组(C2z)裂隙岩溶亚子系统和寒武系凤山组到奥陶系(C3f—O)裂隙岩溶水亚子系统;岩溶裂隙水子系统可分为馒头组至徐庄组(C1m—C2x)岩溶裂隙水亚子系统，崮山组、长山组(C3g—C3c)岩溶裂隙水亚子系统，石炭、二叠系(C-P)岩溶裂隙水亚子系统;裂隙水子系统可分为变质岩裂隙水亚子系统和辉长岩裂隙水亚子系统。
1.孔隙水子系统
根据泉域内松散岩层的结构、孔隙水的埋藏条件及其性质的不同，孔隙水子系统可分为泉域西部北沙河、玉符河冲洪积扇亚子系统和中部及东部山前坡洪积孔隙潜水亚子系统。
(1)北沙河、玉符河冲洪积扇孔隙承压水亚子系统
该亚子系统分布于玉符河、北沙河冲洪积扇构成的山前倾斜平原地区，面积约130km2，地形自南向北微倾，海拔高度30～60m。在两冲洪积扇的交汇地带，古地形呈南北向凸起，向两侧凹陷，所以冲洪积扇沿两古谷地发育。玉符河冲洪积扇首部在罗而庄、殷家林一带，北沙河冲积扇首部在魏庄、张桥一带，两冲洪积扇在小丁庄—后朱一线叠加。冲洪积扇前缘向北延伸过黄河，在黄河沿岸冲洪积扇上覆7～15m全新统黄河泛滥冲洪积层。
主要含水层位为第四系上新统，埋藏深度20～70m，水位埋深4～7m，浅部具有潜水性质，深部具承压性质。含水层厚度12～29m，富水性较强，单井出水量1200～1500m3/d。水质良好，矿化度小于1.0g/L。其首部水位年变幅较大，一般5～10m。富水性较差，小于500m3/d。主要接受大气降水补给、河流渗漏补给和裂隙岩溶水的越流顶托补给，以径流排泄和人工开采为主要排泄方式。
该亚子系统的边界特征如下:
系统东边界:自党家庄、大庙屯到腊山一线，构成隔水边界。
系统南边界:以冲洪积扇首部为界。
系统西南及西部边界:总体为隔水边界，但长清县城以北至水屯一带，边界两侧含水砂层成为一体，两侧有水量交换。
系统北及西北边界:该系统含水砂层向北及西北延伸并过黄河，地下水以潜流方式向黄河以北径流。
系统的底边界:根据第四系结构分析，济南—长清公路以北地区，分布着厚度较大的下更新统粘土和第三系半胶结的粘土岩及砂砾岩，具有相对隔水作用，以南粘性土分布较薄，局部地段由于古地形起伏变化，含水砂层覆盖于灰岩之上或与灰岩侧向接触，并有水量交换。
(2)山前坡洪积孔隙潜水亚子系统
分布于泉域中部白马山以东的山前地带，坡洪积物主要由粘土、粉质粘土、粘土夹砾石组成，厚度一般在3～15m，主要是粘土裂隙、坡洪积物含水，富水性较差。在山间季节性河谷地段分布有带状冲洪积砂石夹粘土层，厚5～15m，局部单井涌水量50～100m3/d，无集中供水意义。
2.裂隙水及岩溶裂隙水子系统
裂隙水子系统分为变质岩裂隙水亚子系统和辉长岩裂隙水亚子系统。
(1)变质岩裂隙水亚子系统
分布在泉域南部地表分水岭以北的中低山区，岩性以太古宇花岗片麻岩为主。地下水赋存运动于风化带裂隙中，风化带厚度5～15m，富水性极差且不均匀，单井出水量一般小于100m3/d。地下水以大气降水补给为主，浅部循环，短距离排泄。因此，丰水期该地段裂隙下降泉较多，但流量甚小。地下水汇入沟谷，以地表径流形式向碳酸盐岩分布区汇集。
(2)辉长岩裂隙水亚子系统
主要分布在泉域北部，大部分被第四系所覆盖，零星出露呈岛状山。岩性以辉长岩为主，风化裂隙带较薄，富水性差，单井出水量小于100m3/d。以大气降水渗入补给及岩溶水补给为主，地下径流和人工开采为其主要排泄方式。
(3)岩溶裂隙水子系统
岩溶裂隙水子系统分为C1m—C2x岩溶裂隙水亚子系统和C3g—C3c岩溶裂隙水亚子系统:主要分布在南部中低山区，含水层为页岩与灰岩互层，岩溶裂隙不发育，富水性较差，单井出水量一般小于100m3/d，局部地段可达成100～500m3/d。位置较高，并有页岩阻隔，受沟谷切割或构造影响，往往出现阶梯水位，水位变化较大，一般5～10m，局部地段自流。地下水补给来源主要为大气降水入渗补给，径流方向与地层倾向及地形坡向基本一致，以泉或散流的形式排泄，以基流形式汇集于河流并补给裂隙岩溶水亚子系统。
(4)石炭、二叠系裂隙水亚子系统
分布于泉域的西部边缘，覆盖于第四系、第三系之下。岩性以砂页岩为主，夹煤层，富水性差。
上述变质岩裂隙水和C1m—C2x、C3g—C3c岩溶裂隙水与C3f—O裂隙岩溶水没有直接的水力联系，主要是通过裂隙水和岩溶裂隙水转化成地表水渗漏补给裂隙岩溶水，故称其为间接补给区。
3.裂隙岩溶水子系统
济南泉域内裂隙岩溶水子系统可分为上、下2个亚子系统，下层为寒武系中统张夏组裂隙岩溶水亚子系统，上层为寒武系上统凤山组至奥陶系中统裂隙岩溶水亚子系统。该子系统是本次研究的重点。
(1)寒武系中统张夏组裂隙岩溶水亚子系统
该亚子系统含水介质为鲕状灰岩、豹斑灰岩、结晶质灰岩，厚度132～245m，主要分布在南部山区的涝坡、崔马及前大彦庄一线，向北隐伏于地下，含水层顶底板分别由具有相对隔水作用的崮山组页岩和徐庄组页岩组成。
灰岩顶部及底部岩溶发育，富水性中等，裸露区单井出水量小于100m3/d，隐伏区单井出水量500～1000m3/d。玉符河两岸及在构造与地形有利地段，富水性增强，单井出水量大于1000m3/d。除接受大气降水补给外，河水也是重要补给源之一。玉符河支流锦绣川的西营河段、玉符河宅科至崔马河段均大量接受河水渗漏补给。本亚子系统裂隙岩溶水，通过港沟、炒米店、石马等断裂与裂隙岩溶水亚子系统发生水力联系。
(2)寒武系凤山组—奥陶系中统裂隙岩溶水亚子系统
该亚子系统地层主要由古生界寒武系凤山组厚层灰岩及奥陶系石灰岩、白云岩组成，由南向北依次呈单斜展布，总厚度1102～1208m。断裂将系统内碳酸盐岩地层分割成为断块状。
千佛山断裂—东坞断裂断块:地层相对千佛山以西向北推移，岩层主要倾向北北西或北北东。含水层位为寒武系上统凤山组、奥陶系下统冶里、亮甲山组至下马家沟组二段。受千佛山和文化桥断裂的切割，市区主要含水层为奥陶系下统冶里、亮甲山组至寒武系上统凤山组;文化桥断裂以东，主要为奥陶系下马家沟和冶里、亮甲山组。火成岩体由北向南呈层状或舌状侵入于下马家沟组一段和上马家沟组一段地层中。含水层的埋藏深度随火成岩的厚度而变化，总的规律是向北埋藏变深。
系统内岩溶地下水总的由南向北北西运动，但由于受姚家庄—轻工学院一线较厚的火成岩体的阻挡及人工开采的影响，使岩溶水流在岩体前缘分流，一部分流向市区，另一部分流向东郊工业开采区，其主要排泄途径为泉排泄和人工开采。
千佛山断裂—炒米店断裂断块:该断块地层相对千佛山以东向南推移，地层主要倾向为北西，含水层为寒武系上统凤山组和奥陶系下统冶里、亮甲山组、下马家沟组。断块北部由于受火成岩侵入影响，下马家沟组以上地层缺失，奥陶系下统冶里、亮甲山组在火成岩体前缘埋藏在500m以下。南部该亚子系统外寒武系中统张夏组灰岩水主要通过炒米店断裂与奥陶系岩溶水沟通，是济南泉水重要补给源之一。该断块岩溶水主要流向为北北西，由于断块北部受厚度很大的火成岩的阻挡，形成岩溶水的富水带，大部分岩溶水沿岩体前缘折向东，通过千佛山断裂北段(透水段)流向泉群区。
炒米店断裂—马山断裂断块:该断块地层倾向北西，北部大都被第四系覆盖，依次由南向北分布有寒武系上统凤山组、奥陶系下中统各组，断块北部奥陶系中统八陡组灰岩部分上覆有石炭、二叠系。断块岩溶水除受大气降水、地表水补给外，还受系统外张夏组灰岩的岩溶水通过石马断裂补给奥陶系岩溶水。断块内岩溶水向北东径流，径流中受地层所阻，在景庄、老张庄一带形成富水区。岩溶水的排泄一部分向北东径流，部分通过第四系天窗及弱透水层越流补给第四系孔隙水并通过第四系向区外排泄，一部分岩溶水向北顺层径流排泄或通过断裂裂隙向石炭系排泄。
系统的富水性特征表现为:
在低山丘陵区灰岩直接裸露地表，单井出水量一般小于100m3/d。在地形、构造及地表水补给有利于岩溶水的储存富集地带，出水量可大于500m3/d。水位埋深50～100m，甚至大于100m，水位年变幅20～－50m，为供水较困难的贫水区。
丘陵及部分岛状山分布区，含水层主要为奥陶系灰岩。部分裸露，部分隐伏在10～20m的第四系松散层之下，呈带状沿北东—南西向分布，富水性中等，单井出水量100～1000m3/d，局部由于构造控水，单井出水量可大于1000m3/d。山前倾斜平原以及单斜构造前缘，单井出水量可达1000～5000m3/d，局部地区大于1万m3/d。
系统边界确定为:以东坞断裂为东边界、马山断裂为西边界、寒武系上统长山组顶界面为南边界(隔水边界)、以孔隙水子系统的底边界为北边界。
四、系统的功能
地下水系统的功能是指在某种实体结构下，地下水系统整体行为和活动的总和。由于地下水系统功能是系统实体结构与社会环境相互作用的具体表现，因此地下水系统有多种功能，但最主要的是系统的输入、输出和调蓄功能，济南泉域岩溶水系统亦是如此。
1.输入功能
济南泉域岩溶水系统主要的输入源是大气降水，但其输入方式可有4种。
1)灰岩裸露区大气降水直接入渗补给这是系统岩溶水获得补给的主要方式。多年的动态观测资料表明，岩溶水水位、泉水流量的变化与大气降水密切相关。济南地区全年降水多集中在雨季的7，8，9月份，占全年总降水量的77.34%。每年雨季岩溶水位普遍上升，泉水流量增大。而每年枯水季节的4，5，6月份，降水量极小，岩溶水水位最低，泉流量最小或断流。全年岩溶水水位与泉流量的动态曲线与降水量的分配有十分明显的对应关系。
根据9批91个地下水、地表水水样同位素分析结果，将岩溶水各水样点δD-δO散点图与全国雨水线相比较(图11-2)，看出岩溶水水样点均分布在全国雨水线附近，说明泉域岩溶水来源于大气降水。
图11-2 岩溶水水样点δD-δ18O散点图与全国雨水线比较
2)河床渗漏集中补给泉域南部因超渗产流或蓄满产流而使部分大气降水转化为地表径流，在河流渗漏段集中补给岩溶水。此外，卧虎山水库向下游河道放水也成为河床渗漏集中补给的水源。
3)大气降水通过第四系含水层间接入渗补给岩溶水玉符河、北沙河中上游沿河发育有粗砂夹卵砾石，且直接覆盖在灰岩之上，大气降水入渗补给孔隙含水层后，再下渗补给岩溶水。
4)系统外补给通过泉域东、西边界透水和弱透水段，白泉泉域和长清孝里水文地质单元地下水对济南泉域产生补给。
2.输出功能
泉域岩溶水系统输出排泄主要有3种方式:
1)人工开采这是目前泉域岩溶水系统最主要的排泄途径。自20世纪60年代以来，工业与城市用水开采泉域岩溶水日益增加，至1997年达到65.78万m3/d(图11-3)。玉清湖、鹊山引黄水库建成输水后，开采量明显减少，2003年泉域岩溶水实际开采量为40万m3/d。
图11-3 济南泉域历年降水量、泉流量与地下水开采量关系图
2)泉水排泄在自然条件下，泉水排泄是岩溶水系统的主要排泄方式。在20世纪50年代末60年代初，市区四大泉群总流量平均在30万～35万m3/d。
3)径流排泄泉域岩溶水系统西北部，奥陶系灰岩向北延伸到黄河以北，岩溶水沿地层倾向向北西方向运动。
3.功能分区
济南泉域的功能分区，是指在济南泉域范围内，泉水与其母体岩溶地下水形成过程中起不同作用的地段划分。济南泉域可分为直接补给区、间接补给区、汇集排泄区等3个功能区(图11-4)。
图11-4 济南泉域功能分区图
直间接补给区:指泉域上游所有靠大气降水补给形成的地表水、地下水，均以地表径流形式进入、补给直接补给区的地区。主要位于济南市南部和西南部的玉符河、北沙河流域的上游地区，包括仲宫—西营—高而—万德等地区。
汇集排泄区:指整个泉域系统下游岩溶地下水汇集、储存、排泄的地区。分布在千佛山以北、大明湖以南，沿火成岩岩体南侧呈东西向延伸的狭长地带，西起玉符河旁的位里庄，东至铁厂(图11-5)。
五、系统的流态
1.水动力场流态
泉域岩溶水系统是以溶隙、溶孔、溶洞构成的地下网络系统，水流具有渗流性质，流态以层流为主。岩溶水水力坡度在南部山区较大，为1.5%～2.5%。进入山前地带，水力坡度明显变缓，为1.0%～2.5%，且由东至西水力坡度呈减少趋势，炒米店断裂以西水力坡度较小。沿火成岩体南缘的汇集区，由于岩溶发育，连通性极好，水力坡度更为平缓，一般小于1/2500。
(1)水动力分带
地表水和地下水动力是可溶岩岩溶发育的必要条件，而岩溶的三维空间分布和岩溶发育程度也影响着水动力特征，因而水动力与岩溶是相辅相成的关系。济南泉域岩溶水系统具有独立、完善的水动力场，由于水动力受岩石介质的透水性、导水性及水的补、径、排、蓄条件的控制，因此岩溶水系统各功能区、水动力特征、岩溶发育状况等各不相同。在平面上可划分为3个水文、水动力带:外源水带、入渗-径流带、汇集-排泄带。
外源水带:分布于南部山区，寒武系凤山组(C3f)底板界限以南，它在岩溶水系统功能上是间接补给区。主要是变质岩、寒武系下中统和上统的崮山、长山组，大气降水主要以表流形式进入直接补给区入渗，部分在断裂构造作用下与直接补给区发生水力联系。
入渗-径流带:分布于南部山区丘陵及山前地带的寒武系凤山组以上地层的分布区，它在岩溶水系统功能上是直接补给区。大气降水的水流主要沿着岩层裂隙向下渗流，到达一定深度后，则向下游作水平方向流动而汇入岩溶水系统中。
汇集-排泄带:分布于济南泉域岩溶水系统的山前平原地带，它在岩溶水系统功能上是汇集排泄区，是岩溶水总汇集、排泄场所，也是岩溶水富水地带，水力联系好，蓄水空间大，动态相对稳定，具有统一的水位，形成一完整的开采、排泄、统一水动力场和天然隐伏的岩溶地下水库，是岩溶水的主要排泄地带，以开采排泄、泉水排泄和径流排泄为主。
(2)平面水动力场
从泉域岩溶水多年枯、丰水期平面水动力场分析，岩溶水平面水动力场变化不大，仅局部由于季节变化和开采影响发生变化。由于受地形、地貌、地层、构造等因素控制，千佛山断裂以东和以西水面形态有所不同(图11-6)。千佛山断裂以东，岩溶水总体流向为北北西，山区水力坡度大，山前及汇集区水力坡度小，在市区、东郊工业开采区，由于人工及岩体的作用，形成2个相对独立的降落漏斗同源补给，开采量变化会引起平面流场的变化，使分水岭相对移动而相互影响(图11-7)。
千佛山断裂以西，东南部山区径流方向为北西，水力坡度较大，西南部岩溶水径流方向为南北向。受煤系地层、火成岩体、西郊开采的共同作用，岩溶水在向北径流过程中，径流方向发生改变，转向北东。由于西郊水厂开采，在腊山、大杨庄、峨眉山附近形成了一相对稳定的降落漏斗。从千佛山断裂以西平面流场图分析，由山前至汇集区水力坡度逐渐减小，说明其导水性逐渐增强，特别是火成岩体南缘，水力坡度极缓，是导水性极强的岩溶水汇集、富水区。炒米店地堑带等水位线向上游凸，这是由于它是岩溶水强径流导水带，水流疏导快，水头低，形成槽谷状水平形态，两侧岩溶水有向该带径流的分流。
图11-5 济南泉域排泄区地质剖面图
图11-6 岩溶地下水平面流场图(2004年6月)
图11-7 东郊工业开采区地下水平面流场
(3)纵剖面水动力场
从纵剖面水动力场分析，可分为垂直渗流补给带、水平径流带、汇集排泄带(图11-8)。
图11-8 纵剖面水动力场
垂直渗流补给带:位于南部山区的直接补给区，水流以垂直、水平两种方向兼有。大气降水垂直向下补给，达到一定深度后转为水平运动为主。岩溶含水层导水性、富水性皆不均匀，水力坡度较大，水位变幅大且陡降。
水平径流带:位于山前至汇集区边缘带，是岩溶水补给到排泄的中间过渡带，岩溶水以水平运动为主，其补给来源以侧向水平径流补给为主，岩溶水水位陡升缓降，水位变幅及水力坡度较小，岩溶含水层较厚，导水性及富水性相对较大且均匀。
汇集排泄带:位于岩溶水的汇集区火成岩体南缘地带，侧向径流补给是其主要补给来源，并在此汇集、排泄。排泄方式以泉水和开采为其主要形式，天然条件下，水力坡度极缓，含水岩层的导水性富水性极强，且较均匀，水位变幅相对较小，岩溶水含水层巨厚，是天然岩溶地下水库的主要库区。
(4)汇集、排泄区横剖面水动力场
岩溶水汇集排泄区富水性、导水性强，储水空间大。岩溶发育较均匀的区域岩溶水系统特有的地质构造特征决定了在火成岩体南缘形成岩溶水的汇集排泄区，其补给主要是南部的径流补给，水位相对较稳定，由于开采作用局部形成降落漏斗。沿火成岩体南缘，形成岩溶水的强导水径流带，连通性极好(图11-9)。
图11-9 排泄区横剖面水动力场
图11-10 2004年地下水动态
2.岩溶地下水系统动态特征
岩溶水系统动态是岩溶水系统含水层结构、性质、边界条件和岩溶水补给、排泄及运动的综合反映，是研究岩溶水各级系统、功能和特征的重要信息。在目前环境状态下，济南泉域岩溶水水位动态主要受岩溶水系统自身结构、功能、气象水文因素及人工开采的控制与影响。
岩溶水系统的结构、功能决定了济南泉域岩溶水系统在不同空间的补、径、排、蓄条件，补、径、排、蓄条件是影响岩溶水水位动态的重要内因。在灰岩裸露、地形起伏较大的直接补给区，岩溶发育差，含水层薄，导水性、储水性弱，调节能力差，岩溶水水位随降水量的变化而陡升陡降，年变幅一般在20～60m，地下水位埋深50～100m(图11-10)，动态成因类型属径流-入渗型。在汇集区，岩溶水接受侧向径流等补给，在强岩溶发育的岩溶地下水库的调节作用下，水位年变幅较小，一般3～5m。一般情况下，济南市区四大泉群排泄带水位动态相对稳定，年变幅仅有3～4m，动态成因类型属入渗径流-泉排开采型。
年内对岩溶水动态影响较大的因素是降水，它控制了年内最高水位值出现日期;其次是工农业开采量，它决定最低水位值。在降水、工农业开采的综合影响下，一年之中水位动态呈现缓慢“下降—上升-下降”季节性、周期性的变化特征。一般在1～5月水位逐渐下降，5～6月出现最低水位，7～9月雨季来临，农灌停止，水位波动上升。最高水位滞后于降水量约1个月左右，出现在9～10月，然后水位缓慢下降，并持续到翌年5～6月。属气象-开采型动态类型。
济南泉域岩溶水水位处于多年动平衡状态。从水位标高可以看出，西郊高于市区，市区又高于东郊工业开采区。为了更好地揭示岩溶水多年动态变化特征，采用市区多年年平均、年最高、年最低水位等特征值来研究市区岩溶水水位动态变化规律，采用多年年平均水位来研究西郊岩溶水多年动态变化规律。
多年年平均水位变化:选择降水量和岩溶水开采量为自变量，A2－20孔平均水位值为因变量，进行线形逐步回归分析计算。最优逐步回归方程为
山东省地质环境问题研究
式中:H为A2－20孔年平均水位(m);Pn为当年降水量(mm);Pn－1为前一年降水量(mm);Pn－2为前两年降水量(mm);Q开为当年地下水开采量(万m3/d)。
结果表明，岩溶水年平均水位与3年降水量及岩溶水开采密切相关，其中与当年岩溶水开采量关系最密切。说明在现状条件下，岩溶水年平均水位主要受岩溶水开采量的控制，即岩溶水年平均水位随年开采量的增大而降低，同时还说明济南市区岩溶水系统具有3年的调节功能。因此，济南市区岩溶水多年年平均水位动态属气象-开采型。
多年年最高水位变化:同样选择降水量、岩溶水开采量为自变量，A2－20号孔年最高水位为因变量，进行线性逐步回归分析计算。最优逐步回归方程为
山东省地质环境问题研究
式中:Hmax为年最高水位(m);其他同前。
结果表明，岩溶水最高水位同样与3年降水量及岩溶水开采量密切相关，同样与当年岩溶水开采量关系最密切。说明在一般降水年份，岩溶水年最高水位仍然受岩溶水开采量的控制，即岩溶水年最高水位随开采量的增大而降低，同时进一步说明济南市区岩溶水系统具有3年的调节功能，因而济南市区岩溶水多年最高水位动态仍属气象-开采型。
多年年最低水位变化:选择降水量(水文年)、泉区开采量及外围开采量为自变量，A2－20号孔年最低水位值为因变量进行线性逐步回归分析计算。最优逐步回归方程为
山东省地质环境问题研究
式中:Hmin为A2－20号孔年最低水位(m);Qc为泉区开采量(万m3/d);Qs为外围开采量(万m3/d)，其他同上。
该方程表明岩溶水最低水位与前一年、前两年降水量、泉区开采量及外围开采量密切相关，其中与泉区开采量关系最密切，外围开采量次之。这说明年最低水位主要反映了前一年、前两年降水量及当年岩溶水开采量对其的影响，与实际水文地质条件相符。当年的最低水位出现于雨季来临前，因而它不受当年降水量的控制。显然，岩溶水多年最低水位动态仍属气象-开采型。
Ⅳ 济南市岩土、地质类的设计院都有哪些，要最新的，谢谢！
省建设厅、省国土厅、省地矿局、省交通厅、省水利厅这些单位的下属单位，市水利局专、交通局、市属政管理局、国土局、建设局、地震局等的下属单位。一般的设计院都是在归以上单位管的。找工作的话建议去这些单位的网址挨个找。