綿竹市甘泉堰泉水保護及開發淺析

馮林敏+王菊香

摘要：本文通過對綿竹市甘泉堰區域水文地質情況調查分析，對影響甘泉堰出水量的因素做了深入剖析，提出了甘泉堰保護方案及開發的建議。

關鍵詞：甘泉堰；水文地質情況；泉水保護及開發

1綿竹市甘泉堰概況

綿竹市地處東經103°54′～104°20′，北緯30°09′～31°42′之間，其形狀如一支金筆尖，自西北向東南伸展，東西寬約42km，南北長約61km。西北部屬龍門山地區，東南部為成都平原的一部分。市境地貌形態區域分異十分明顯：西北部為山地，東南部為平原，地勢西北高，東南低，由西北至東南逐漸傾斜，河流縱橫，切割強烈。

綿竹市甘泉堰泉水水源地位于綿竹市平原區，地面高程560-580m，南東方向傾斜，平均坡降約5‰，階面略有起伏，起伏差為1-2m。其有兩處深度約8m的出水泉眼和約2km長的泉渠，流向南東向的甘泉村和新華村，最終通過灌渠匯入下游人民渠。

甘泉堰泉是歷史上當地人民在長期生活中發現和建成的。當時的人們按自流出來的小泉水點順其源頭向上游開挖，開挖長度可達2～4km以上，最大深度達6～10m，讓其流量越來越增大。開挖出來的人工泉水水源地，可以解決生活生產用水，形成水渠后可自流到下游的農田中，達到自流灌溉的目的，這對當地農業生產和經濟發展有十分重要的意義。

2甘泉堰保護的必要性分析

綿竹市境內這樣的泉水點比較多，甘泉堰泉周邊就有：甘泉堰、興隆泉、趙家泉、花花泉、噴龍泉、三道堰等等泉水點，都能自流到下游進行灌溉農田和用于農村生活用水。這些泉水長年不干，流量較穩定，冬暖夏涼，泉渠兩岸綠樹青草，是當地村民休閑娛樂的好去處，在當地鄉村已形成一種獨特的地理文化。眾多的泉水點作為綿竹市的地理文化遺產，不僅屬于我們這一代，而且屬于我們的子孫后代。當然現在農業灌溉多用大型引水灌溉渠系工程或機井抽水為主，這類泉水水源實際利用正在減少，但在現代社會發展過程中，我們應該加強地理文化遺產保護。

另一方面，在城市規劃建設區域中，沒有其他的山水風景特色，如能合理保護并充分利用好這個泉水點資源、形成有“水”的文化景觀，也應該是十分有意義的。

從綿竹市境內泉水點現狀來看，部分泉水點面臨水量減少、枯竭，水環境惡化的問題。主要有以下幾個方面：一是部分泉水點周邊無序建設開發，大規模開采地下水，造成局部地下水位降低。二是硬化地面擴大，溝渠硬化，水稻田、池塘等減少，也減少了地表水體和降雨的入滲補給量，部分河道、河堤硬化會阻止河水入滲而減少河流對地下水的補給量，這些都會造成區域地下水位降低。三是部分泉水點泥沙淤積、水生植物堆積使泉水池、渠底面抬高，高于地下水位，造成泉水自流水量減少甚至枯竭。四是生產生活污水、廢棄物進入泉水池、渠，污染泉水水環境。

因此，對綿竹市甘泉堰進行保護是十分有必要的。

3甘泉堰區域地下水資源調查評價

3.1 資料收集

本次工作收集綿竹市已有的氣象、水文、地質及水利工程資料，主要有：《綿陽幅區域水文地質普查報告》（1/20萬， 00931部隊，1977年）、《綿竹市區域水文地質調查報告》（1：10萬，四川省地勘局成都水文地質隊，1997年）、《綿竹市地下水資源評價報告》（四川省成都水文水資源勘測局，2004年）、《綿竹市供排水公司第五水廠水源地供水水文地質詳查報告》（核工業西南勘察設計研究院有限公司，2011年6月）。這些資料成果部份可以直接利用。

3.2 現場踏勘及地質調查

本次工作根據當地水文地質情況，初步確定周邊3km內農灌井和泉水點作為調查重點。

3.3 水文地質勘探井布置及抽水、回灌試驗

根據現場踏勘，在區內布設兩處水文地質勘探孔（ZK1、ZK2），單孔深度為20m左右，并選取兩處農灌井（J1、J2）進行兩個落程的抽水試驗，另外對一處農灌井（J1）進行了回灌試驗，以達到查明水文地質條件的目的。

3.4 地下水類型及含水巖組

根據該區松散堆積層的成因類型、形成時代、埋藏分布特征，該類地下水可劃分為扇狀沖洪積砂礫卵石層（Q4al+pl）孔隙潛水、上更新統（Q3fgl-al）冰水—流水堆積層含泥砂礫卵石層孔隙潛水、河漫灘及一級階地沖積層（Q4al）砂礫卵石層孔隙潛水和中、下更新統冰磧——冰水堆積泥質卵礫石層孔隙潛水四種類型。前三類的堆積層相互迭置，水力聯系極為密切，構成統一含水層組，稱為“上部含水巖組”，為平原區的主要含水層。

3.5 地下水補給和排泄

綿竹市平原區地表水、地下水、降雨轉化關系密切、頻繁。其相互轉化方式表現在以下幾個方面：一是降雨、地表水入滲轉化為地下水，通過地下徑流、排泄又轉化為地表水；另一種是降雨、地表水入滲轉化為地下水，通過蒸發又轉化為大氣水。區域內地下水的補給主要是綿遠河、支渠、山區小河，其中山區小河出山口后便斷流滲入到地下，而綿遠河在水源地上游，切割較深，并與地下水直接相連，地下水的補給量是有保證的。

由于該地區平原區處于山前沖洪積扇地帶，其地勢由山前至前緣地帶坡降較大，補給徑流帶寬廣，近山前一定范圍內地下水位埋深大，中部水位埋深較淺，至前緣地區水位埋深極淺。在水位埋深淺的地區形成了兩個地下水自然排泄帶：一是馬尾河、射水河西南部綿竹市區西側至玉泉鎮排泄帶；二是馬尾河、射水河之北東拱星鎮、五福鎮至孝德鎮排泄帶。地下水的自然排泄另一個重要方式就是蒸發，該地區地下水蒸發排泄量較明顯。

3.6 勘探及試驗成果

根據這次進行的調查和鉆探試驗結果，區內的水文地質條件較好。地層為“上部含水巖組”，沖洪積扇砂礫卵石含水層組（Q4al-pl、Q3fgl-al），地形坡降5～7‰，地下水埋深一般為5～8m。根據抽水試驗，區內地下水量豐富，單井涌水量可達2800 m3/d以上。相關成果見表3-1。

從上表可以看出，遠距離（約200m）的井抽水時對泉點S1、ZK1、ZK2都沒有影響，J2井的涌水量大，達到2500m3/d（28.95 L/s），推測最大涌水量可達到4500 m3/d；較淺的機井J1井也可達到2800 m3/d；透滲系數K取值為50m/d。證明區域內的上部強含水層的水量是十分豐富的，其布置較廣、呈層狀，泉水補給方向總體為NNW向340°，區內地下水的主要徑流方向為SE160°。

3.7 甘泉堰泉水點出水量分析

現場實測甘泉堰渠道中的自流流量為229 m3/d（2.65L/s），根據旁邊水井抽水試驗情況，結合本泉水點的特點，預計對泉水坑抽水，現在的水位高程為562.33m，在水位降深1.0m時的涌水量可達到1000m3/d以上。7月29日，我們對甘泉堰進行了復核，實測汛期其水位高于枯水期0.3米，流量約為1000 m3/d（11.57L/s），汛期甘泉堰的感觀效果更好。

4泉水出水量的影響因素分析

影響甘泉堰泉水出水量的最主要因素是地下水水位，泉水坑、渠道下切深度和比降。地下水位的影響因素主要是地下水補給量的變化、周邊開采地下水的強度、地質環境的改變等。

區內地下水補給源，主要包括大氣降水、農田灌溉、河流和渠系入滲及地下水側向徑流的補給。從整個區域總體來看這因素變化不會太大。

周邊開采地下水的強度方面，隨著地表水渠灌溉系統的完善，農業灌溉直接抽取地下水的情況在減少，但城鎮和企業大規模集中開采地下水有可能增加。

地質環境的改變方面，目前對含水層能改變其性能特征的主要是周邊修建工程時地基。依據區域內淺層含水層呈面狀分布的特點，只要不對含水層進行大面積超深開挖（深度大于10m，超過相對隔水層）或大面積灌漿形成止水帷幕，局部的一般建筑地基施工（標高570m以上）對含水層的影響實際上是很小的。因此本項目開發過程中，應多利用開挖深度小于10m的淺基礎、淺埋的獨立柱基礎、淺開挖的筏形基礎和箱形基礎等，樁基礎對含水層會有較小的影響，建議少用樁基礎。

泉水坑和渠道底部需要低于地下水位，同時渠道要有一定比降，才能保證泉水自流而出。因此應防止泉水坑和渠道淤積、壅塞，若對泉水坑和渠道再掏挖1m深左右，更能保證枯水期泉水水流量。

5 結論及建議

根據以上調查、勘察、分析和論證，可得出以下結論：

一、綿竹市眾多的泉水點是重要的地理文化遺產。合理保護并充分利用好區內甘泉堰泉水點，具有十分重要的意義。

二、從綿竹市境內泉水點現狀來看，部分泉水點面臨水量減少、枯竭，水環境惡化的問題。

三、根據這次進行的調查和鉆探試驗結果，區內的水文地質條件較好。

四、區域內的上部強含水層的水量是十分豐富的，淺層地下含水層的滲透性十分良好，如果通過人工井或坑補充地下含水層水源也是十分容易做到的。

五、根據旁邊水井抽水試驗情況，結合本泉水點的特點，預計對泉水坑抽水，在水位降深1.0m時的涌水量可達到1000 m3/d以上。

六、為防止泉水坑和渠道淤積、壅塞，若對泉水坑和渠道再掏挖1m深左右，更能保證枯水期泉水水流量。

對綿竹市甘泉堰泉水保護及開發提出以下建議

一、劃定甘泉堰泉保護區。一級保護區為以泉池中心半徑50m范圍和沿泉渠向下游延伸590m以泉渠中線兩岸各50m的范圍；二級保護區為一級保護區向外延伸300米的范圍。

二、對綿竹市區域地下水采取綜合保護措施。如完善地下水開發與保護的法律法規，加強地下水開發利用管理；加強地下水監測，地下水位觀測；保護地下水補給源，增加地下水補量；在綿遠河建設一兩處攔蓄低壩，建設人工回灌工程；加強區域環境保護，保護地下水水質。

三、甘泉堰泉保護區內工程地基基礎應多利用開挖深度小于10m的淺基礎、淺埋的獨立柱基礎、淺開挖的筏形基礎和箱形基礎等。

四、甘泉堰泉一級保護區內禁止開采地下水；二級保護區內限制開采地下水，禁止日開采量1000m3以上或水位降深超過1.0m的地下水取水。

五、對甘泉堰泉水坑和渠道再掏挖1.0m深左右，保證枯水期泉水水流量。

六、綿竹市城市規劃區內建設單位應當采取有利于雨洪滲入地下的措施，如下凹式綠地、滲透性鋪裝地面和滲溝等的增滲設施。

七、做好甘泉堰泉周邊水土保持，防止泥沙雜物隨雨洪水沖入泉內；定期對甘泉堰泉進行清掏維護，防止泉水坑和渠道淤積、壅塞。

八、禁止向泉池、泉渠內排放污水和傾倒垃圾、污物。禁止在泉池、泉渠內游泳、洗涮衣物等，保護泉水水環境。

九、對現有甘泉堰泉自流泉水的利用，需要按照“先觀后用”的原則，泉水在上游作為景觀用水后，流到下游可加以利用。

十、建議對甘泉堰泉水水源地綜合利用，打造音樂噴泉廣場和形成的幾十畝的小型濕地景觀。對區域深部地下水，建議進行適量開采，可作為飲用水水源。區域內“地下水地源熱泵系統”可以開發建設。

參考文獻

[1] 山東師范大學地理研究所.加大水保措施增加濟南泉群補給區地下徑流的研究[R].1995.1.

[2] 夏春蘭，賴先齊.新疆石河子地區泉水溢出帶農業生態系統演替的研究[J].生態學雜志，1997，16（2）：69-72.

[3]綿陽幅區域水文地質普查報告（1/20萬，00931部隊，1977年）

[4]綿竹市地下水資源評價報告（四川省成都水文水資源勘測局，2004年）

[5]綿竹市供排水公司第五水廠水源地供水水文地質詳查報告（核工業西南勘察設計研究院有限公司，2011年6月）