济南泉域地质环境保护对策

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矿山地质环境现状评估图
H.2.1图面主要反映评价区的地质环境条件、存在的矿山地质环境问题等。内容包括：
a）地理要素：包括主要地形等高线、控制点；地表水系、水库、湖泊的分布；重要城镇、村庄、工矿企业；干线公路、铁路、重要管线；人文景观、地质遗迹、供水水源地、岩溶泉域等各类保护区。
b）地质环境条件要素：包括矿区地貌分区、地层岩性（产状）、主要地质构造、水文地质要素（如井、泉分布）等。
c）矿区范围与工程布局：露采境界、矿区范围、采区布置、地下开采主要巷道的布置等。
d）主要矿山地质环境问题：采空区、地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、含水层破坏、地形地貌景观破坏、土地资源破坏等的分布、规模；采矿固体废弃物堆放位置与规模；已治理的矿山地质环境问题类型及范围等。
f）现状评估结果：用普染色表示矿山地质环境影响程度分级，参见附录K3。当单要素评估结果有重叠时，采取就高不就低原则编图。若图面信息量大，可另附单要素评估图。
H.2.2平面图上应附综合地层柱状图、综合地质剖面图等镶图；可根据需要附专门性镶图，如矿体底板等值线图、降水等值线图、全新世活动断裂与地震震中分布图、评估区周围矿山分布图、地下水等水位线图等。
H.2.3可用镶表说明矿山地质环境问题类型、编号、地理位置、分布范围与规模、影响程度、形成时间、防治情况等。
H.2.4常用图例参照附录K，其他图例参照GB958。
H.3矿山地质环境影响预测评估图
H.3.1图面主要反映采矿活动对评估区地质环境可能造成的影响。内容包括：
a）地理要素：包括主要地形等高线、控制点；地表水系、水库、湖泊的分布；重要城镇、村庄、工矿企业；干线公路、铁路、重要管线；人文景观、地质遗迹、供水水源地、岩溶泉域等各类保护区。
b）预测评估：用普染色表示矿山地质环境影响程度分级，参见附录K3。当单要素评估结果有重叠时，采取就高不就低原则编图。若图面信息量大，可另附单要素评估图。
H.3.2对重点区域（由采矿引发地质环境问题突出的区域）可以在图面上插入镶图进一步说明，如完整的泥石流沟、重要地质灾害隐患点、地下水疏干范围等。镶图比例尺视具体情况而定。
H.3.3可用镶表对矿山地质环境影响预测评估结果加以说明，如潜在矿山地质环境问题类型、编号、地理位置、分布范围与规模、影响程度、防治难度分级等。
H.3.4 常用图例参附录K，其他图例参照GB958。
H.4矿山地质环境保护与治理恢复部署图
H.4.1图面主要反映矿山地质环境保护与治理恢复责任范围分区、工作部署等。内容包括：
a）地理要素：包括主要地形等高线、控制点；地表水系、水库、湖泊的分布；重要城镇、村庄、工矿企业；干线公路、铁路、重要管线；人文景观、地质遗迹、供水水源地、岩溶泉域等各类保护区。
b）矿山地质环境保护与治理恢复分区：用普染色表示不同的防治区域。
c）工程部署：主要防治、监测工作的布置、措施与手段等。
H.4.2镶图：可根据需要对防治区内的主要工程部署、防治工程措施与手段等插入放大比例尺的专门性镶图。
H.4.3镶表：用镶表对矿山地质环境保护与治理恢复分区加以说明，包括分区名称、编号、分布、面积；主要矿山地质环境问题类型和影响程度、防治措施、手段、进度安排。
H.4.4 常用图例参照附录K，其他图例参照GB958。
以上是规范里面原文，但是现实编写过程中可以根据不同的矿山情况有所调整

中国地质科学院岩溶地质研究所主要承担岩溶地质的基础研究、区域调查评价、开发应用和科学实验工作，形成了岩溶动力学与全球变化、岩溶资源评价与开发利用、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质灾害防治与环境保护、岩溶景观旅游资源评价、岩溶探测与测试等优势研究领域，设置有岩溶动力学重点实验室、岩溶资源与环境调查研究院、岩溶生态与石漠化治理研究中心、岩溶地质灾害研究中心、岩溶景观与洞穴研究中心、环境地球化学研究测试中心等二级科研机构。岩溶动力学重点实验室为国土资源部、广西壮族自治区重点实验室，岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室为中国地质科学院重点实验室。
2009年，全所在研项目115项，其中，纵向科研项目40项、地质调查项目5项、社会服务项目43项、基本科研业务费项目27项，预算总经费7193万元。发表论文79篇，其中SCI检索期刊2篇，核心期刊42篇、出版专著2部。

所长兼党委书记姜玉池（左二），副所长、党委副书记兼纪委书记刘雯（右二），副所长黄庆达（左一），副所长蒋忠诚（右一）

2009年度重要科技成果
岩溶动力系统中土壤有机碳的动态及碳汇机制研究：地质调查工作项目“岩溶动力系统与碳循环”。项目通过对岩溶区与非岩溶区典型土壤剖面的调查，揭示了岩溶区土壤的富钙偏碱性。岩溶区土壤的pH值和有机碳空间分布受到岩性、土地利用方式影响，石灰土的有机碳是地带性红壤的1.96倍。动态监测的结果显示岩溶区土壤溶解有机碳仅为非岩溶区红壤的1/6，而土壤呼吸排放量低于非岩溶区红壤。通过土壤有机碳矿化培养试验，利用三库一级动力学方程拟合出岩溶区土壤活性、缓效、惰性碳库的库容大小及周转周期。

桂林毛村土壤水溶性有机碳DOC随时间的变化，及石灰土与红壤的对比

中国西南50万年来石笋记录的气候事件与全球变化的响应：属国家自然科学基金项目。项目对洞穴石笋进行精确U-230Th定年及高分辨的碳、氧同位素分析，初步建立中国西南35万年及2万年以来石笋记录的标准时标序列，揭示了一系列轨道尺度、短时间尺度的季风气候突变事件。利用贵州荔波董哥洞D10、D8、D6-2及D3、D4的ICP-MS—230Th测年数据及氧同位素记录集成了一个完整的24万年时标序列。
利用D4、J1和荔波衙门洞Y1石笋的230Th测年和碳、氧同位素数据，综合集成了2万年来的时标序列，不仅揭示了H1、OldestDryas、OlderDryas、Younger Dryas和8200年等突然变冷事件，而且还揭示在末次冰盛期的17.5～19kaB.P．间，存在的季风降雨增加事件，表明末次冰盛期为冷湿组合的气候环境。

岩溶动力系统CO2-H2O-CaCO3碳循环过程及与有机碳循环的示意图


贵州荔波董哥洞24万年时标序列的综合集成

岩溶石漠化区水土资源高效利用技术研究：国家科技支撑计划、广西科技攻关课题。通过小流域水土流失监测，进一步论证了岩溶石山区坡面土壤主要由地下漏失，研究出水土保持的主要技术方法；针对不同的土地类型，研发出不同的土地整理、种植和灌溉技术，形成了2项专利技术。研究建立了典型岩溶区生态土地分类系统方案、生态土地优化配置评价指标体系和评价模型，构建了岩溶流域系统生态土地优化配置模式。建立完善了广西平果果化、马山弄拉、环江古周示范区，总面积2000多公顷。4个示范区的水土资源得到了充分合理高效利用，生态环境进一步改善，实现了生态土地优化配置，构建了岩溶区特色的土地整理和水土保持技术模式，形成了生态产业。农民收入迅速增加，石漠化得到治理，生态经济社会向良性循环方向发展。

水土流失与水土保持、土地整理


岩溶区种植火龙果


耐旱树种筛选和引进树种适应性研究——忍冬

喀斯特山地石漠化区植被恢复技术研究与示范：国家科技支撑计划课题。针对重庆地区岩溶山地森林植被退化、石漠化加剧和旱灾严重等生态问题，开展岩溶山地退化生态系统综合治理的关键技术研究，建立适合岩溶山地生态产业发展的模式，提出生态环境恢复与重建的对策，进行试验示范。生态重建试验一年之后证实，华南忍冬能够增加土地覆盖程度，改善水热变化条件。

娘子关泉域桃河流域图

中国北方岩溶区地下水环境问题成因机制与保护对策研究：国土资源部公益性行业科研专项经费项目。全面总结、归纳了我国北方岩溶泉域地下水环境问题及特征；选择典型泉域进行深入研究，揭示了北方岩溶泉域水文地质环境问题成因及其演化驱动机制；提出岩溶水保护区划分方案和保护措施。初步划分边界明确的岩溶地下水系统（子系统）116个，对其系统边界水文地质性质进行了界定根据岩溶水系统地质结构与循环条件，将岩溶水系统划分为单斜顺置式、单斜逆置式、平行置式、盆地型、其他式5种主要北方岩溶水系统模式，对其系统结构、资源要素及转化关系、岩溶水文地质环境问题的差异性进行了归纳总结。针对不同的环境地质问题对个典型泉域（娘子关泉域、河南九里山泉域、山东枣庄十里河泉域开展了专题研究。
碳酸盐岩缝洞系统模式及成因研究：“973”计划项目第一课题。通过典型岩溶露头区与井下缝洞系统的精细描述和对比研究，建立了古岩溶地貌成因的组合识别方法，掌握了塔里木盆地油气藏奥陶系不同地貌单元古岩溶缝洞系统的发育特征，划分了岩溶台地、岩溶缓坡、岩溶陡坡和岩溶山间盆地4种二级地貌类型。对塔河油田试验区碳酸盐岩缝洞系统进行了地质识别，建立了塔河油田4种地貌单元古岩溶垂向结构模式；分析了塔河油田试验区不同古岩溶地貌单元油气富集特征，建立了六大类10种古岩溶缝洞系统发育模式，建立了古岩溶地球物理识别方法，掌握了塔里木盆地油气田奥陶系古岩溶缝洞系统地球物理响应特征。开展了塔河油田试验区构造应力场模拟，从构造裂缝形成的动力机制出发，运用脆性岩石破裂准则，预测研究区构造裂缝的发育状况，为建立塔河油田试验区裂缝预测模型提供了理论支持。

丘峰洼地类型古岩溶垂向结构模式


多期次、多旋回裸露风化古岩溶演化模式

贵广铁路雄村—贺州段岩溶地质与线路比选咨询研究：结合铁路工程的特点和需要，深入分析了研究区基础地质条件、岩溶发育特点、岩溶层组及含水岩组划分、岩溶塌陷机理、潜在危险性分区、列车动荷载作用下诱发岩溶地面塌陷效应、岩溶地球物理勘探的有效性、三大线路方案岩溶地质特征、线路岩溶地质条件比选原则和评判方法、最终的线路方案比选综合评判等重点问题。将地理信息系统技术运用到铁路工程地质病害调查所获得的多源空间数据的处理和危险性综合评价中，实现了数据管理的可视化、自动化，提高了评价结果的科学性和可靠性，取得了较好效果。

岩溶发育程度对塌陷的影响分区专题图

洞穴环境远程监测及承载力定量评价：开展了我国不同气候地貌区代表性洞穴调查与空气环境自动监测工作。在广西桂林芦笛岩、广西河池水晶宫、海南儋州石花水洞、重庆武隆芙蓉洞、河北兴隆陶家台溶洞建立了洞穴空气环境远程自动监测系统，对洞穴空气环境的温度、湿度、CO2、O2等因子进行高频度远程自动监测，掌握了洞穴空气环境的变化规律，探索了旅游洞穴环境因子变化对洞穴沉积物景观的影响，建立了洞穴环境承载力评价指标体系，定量评价了洞穴环境承载力，为制定洞穴开发保护政策措施提供了技术支撑。

监测和传输系统


实时监测与显示

西南岩溶石山地下水及环境地质调查：地质大调查计划项目。从1999年起，组织西南8省（区、市）地调院以及航遥中心、水环中心、中国地质大学等单位，联合实施“西南岩溶石山地下水及环境地质调查”计划项目。完成1:25万水文地质编测66万km2、1:5万水文地质和环境地质综合调查12.32万km2、水文地质钻探25500m、地下洞穴探测长度60km、综合地球物理探测55000物理点、建立岩溶地下水自动化监测站7处。
西南岩溶石漠化分布图
掌握了西南岩溶区水资源量及其开发利用潜力，为地下水开发利用提供了技术支撑；查清了岩溶石漠化的分布状况及其发展趋势，掌握了岩溶石漠化形成的主要机制，提出了不同岩溶环境地质类型石漠化治理措施，为正在开展的石漠化治理提供了依据。查清了典型流域岩溶水文地质条件和环境地质问题，制定了流域内岩溶水开发工程方案和地质环境综合整治区划，成果已被多个部门应用于调查区开发治理工作中。针对不同类型区开发条件，因地制宜，采取堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、钻井、大口井、斜井等多种方式，开展了岩溶地下水开发利用与生态环境综合治理示范，解决了40多万人饮用水、30多万亩耕地的灌溉用水问题，取得了明显的社会效应与经济效益。建立了西南岩溶石山区地下水与环境地质信息系统，实现了地质调查成果的信息化。地调与科研相结合，开展了综合性的研究工作，实现了地质调查工作的科技创新。

中国地质科学院年报.2009


地下河及溶洼堵洞成库

选择不同类型岩溶地下水系统进行地下水监测，研究了水质、水量动态与岩溶动力系统的相互关系；揭示了典型地下河流域水质水量20年来的变化及与土地利用变化的关系，掌握了地下水系统、土壤和植被对岩溶自然环境和人类活动变化的敏感性，建立了环境脆弱性评价指标体系及模型。

广西平果县果化表层岩溶水开发与生态恢复示范

自1972年泉水首次断流以来，济南市采取了许多保泉措施，历经“采外补内”、“引黄保泉”、“关闭自备井”等重大工程，但实施效果并不明显。其主要原因是没有基于地下水系统水量、水位、水质变化机理研究，缺乏地下水系统功能恢复的工程实施，不能很好地发挥岩溶水系统功能特别是调蓄功能作用。基于对济南泉域地下水系统的研究，建议在济南泉域实施回灌补源、分质供水、开源节流、禁采限采等措施，从根本上保证泉水长期连续壮观喷涌和泉域地质环境良性循环发展。

一、实施回灌补源工程，修复地下水系统功能

本次试验表明，回灌补源是地下水补源的一项行之有效措施。计算表明，利用地表水源实施回灌补源，兴建地下水库，进行地下水—地表水联合调度，能够收到扩大资源量、调节地下水位和保护生态环境的多重效果。

济南泉域岩溶地区适合回灌补源的地段有3种类型:

一是在直接补给区与间接补给区的山区沟谷，可以通过修筑沟谷拦水坝，增加汛期截留洪水对地下水的渗漏补给;

二是在玉符河、北沙河流经直接补给区与间接补给区段，通过修筑河流拦水坝、渗井，增加河水对地下水的渗漏补给;

三是利用直接补给区内的水库，在枯水期引水渗漏补源。

补源方式有沟谷、河流、直接补给区水库、塘坝自然渗漏和渗井补源。

近期由于缺少客水水源，为保证泉水常年喷涌，可实施南部山区回灌补源工程。卧虎山、锦绣川水库停止向市区供水，整修已有干渠，向兴隆—分水岭、玉符河等直接补给区放水进行回灌补源，而岳庄水库则用于向北沙河放水补源。

引江客水水源具备后，可提水将江水引人玉符河、北沙河及其他沟渠，对泉域岩溶地下水进行补源。

二、调整开采布局，实施分区域按质供水

近期，济南市先后兴建了鹊山水库和玉清湖水库引黄供水工程，以期减少泉域地下水开采量。由于黄河水含沙量太高，且水质水量保证程度不高，更不适宜作为生活饮用水。从既保泉又让居民喝上优质饮用水的角度出发，必须走分质供水的路子，即下大力气改造济南供水管网系统，使居民生活用水管网与城市、工业用水管网分体运营。把优质的岩溶地下水供给居民生活饮用，把黄河水作为城市公共用水、工业生产用水。农业用水要倡导使用当地地表水、处理后的污水与黄河水，限制开采岩溶地下水。

具体可分为三步骤:首先改造集中工业区的供水系统;其次新建居民区、工业区的供水管道直接按照分质供水要求设计、建设;最后逐步改造老城区的供水系统。

基于保泉和地下水系统功能修复，在回灌补源条件下，据模拟优化计算(PMWIN5.1)，不包括农业开采，正常年份控制泉水位标高在27.5m以上，泉域岩溶水允许开采量39万m³/d，其中，济西水源地开采19万m³/d，西郊水厂开采8.5万m³/d，虽然西郊有腊山、峨眉山、大杨庄、古城、桥子李和冷庄6个水厂，供水能力大于46万m³/d，但只能作为必要时应急供水。

泉域以外白泉水源地可供水量28.29万m³/d，长(清)-孝(里)水源地建议开采8万m³/d，泉域岩溶水开采量39万m³/d，合计75万m³/d，可完全满足近远期内济南城市生活饮用水和高精尖工业用水需求。

三、控制城区向直接补给区内扩展

济南城市向市区南部发展将直接影响泉水补给量和地下水环境质量，为避免开发建设对泉水的影响，保持泉域生态环境的良性循环，必须严格实施“南控”。根据水文地质和地质环境条件分析，“南控”线应为平安店—潘村—玉符河河谷—丰齐—大杨庄—刘长山—英雄山—羊头峪—牛旺一线，该线以南为泉域直接补给区，应为地下水重点保护区。

由于西部规划区地下水与市区泉水存在水力联系，“西进”宜在段店—大杨庄—大金庄—峨眉山—古城—朱庄以北规划建设。

“长清片区”位于地下水补给区上游，表层第四纪松散，洪积扇砂层分布广，渗漏强烈，从保泉角度不适于规划建设，应以涵养水源为主。

“东部新城”大部分位于济南泉域，属于济南的工业区，其北部已经存在地下水降落漏斗，地下水曾检出酚、氰化物、重金属离子，部分地段地下水存在工业污染。由于已经规划建设，后期必须进行管网配置，包括分质供水、雨污分流、收集雨水等等。

灌溉回归补给也是泉域地下水重要补给项之一。如1963年输水洞放水1.2亿m³，1988年放水3847.3万m³用于农田灌溉，对泉域岩溶水起到补给作用，但近几年来水库一直未放水进行农田灌溉。