城市发展和生态过程之间存在着错综复杂的关系,城市的发展是多种作用力量在时间和空间尺度上选择和作用的宏观结果。土地利用方式的转变、生境的片段化、水文系统的断裂化以及能流和物流循环的改变等等都影响到了生态系统的结构和功能。区域尺度上的环境变化对人类及人类的活动都有着重要的影响。近些年来,济南面临着许多生态与环境问题,比如植被覆盖度较低,城市人口膨胀,地下水资源持续枯竭,城区污染的加剧以及生物多样性的降低等。这些问题已经严重阻碍了济南整个城市的可持续发展。城市化进程必将引起工业和商业区域格局的转换,同时也不可避免的带来城区的生态系统的破坏。例如济南西南部的刘长山,东北部的驴山和东南部的小狸猫山的生态问题都迫切需要生态学家的介入。本文以“济南的主要生态与环境问题及对策”为题开展对济南城市生态系统的研究。选择济南作为研究对象有三个主要原因。第一,考虑到济南的地理位置和经济活动中心的地位,济南生态保护与恢复的经验一定能为中国北方的其他城市提供借鉴,也同样可以应用到国外。第二,作者吃惊的发现济南是中国面临生态学问题的城市之一。
济南以泉水众多著称于世，素有“泉城”的美誉。清代刘鹗的《老残游记》中有“家家泉水，户户垂杨”的描写。泉水与济南的城市发展息息相关，它在作出历史性贡献的同时，也抚育了李清照、辛弃疾等诸多文化名人。泉水是济南的灵魂。
但自20世纪80年代以来，泉水时涌时停，断流周期缩短且断流持续时间逐渐增长，最长断流时间多达926天。济南市委、市政府高度重视，各职能部门积极行动，各方面专家献计献策，采取以行政命令方式为主的应急措施�回灌补源、关闭市区内的自备水井、加大黄河水引用量等，收到了一定的成效。但从长远来看，要实现济南泉水的长年喷涌，还必须对保泉工作进行有效的制度安排。下面用经济学方法对保泉问题进行制度分析和安排。
一、济南泉水成因和断流原因分析
1．济南泉水成因
济南的泉水是由济南特殊的地质条件形成的。济南的地势南高北低，泉水来源于南部山区。南部的泰山山脉北麓，向北至市区变为山前倾斜平原和黄河冲积平原，南北高差达500多m，使地表水和地下水向城区汇集。降雨渗入地下后，顺岩层方向北流，至城区受火成岩侵入岩体阻挡，地下水大量汇聚，水体承压上升，承压水出露地表，在岩溶断裂处涌出地面形成泉水。所以说，泉水的喷涌必须以一定的地下水位为条件，也就是必须在泉域范围内有足够的水资源量来维持一定的地下水位。据测试，趵突泉泉水喷涌的地下水位临界值是26.98m，只有当地下水位达到此水平时，趵突泉才会喷涌。
2．造成泉水断流的主要原因
一是上游水土流失，涵养水源能力降低。
济南市南部山区泉域面积约为1500平方公里，其中重点补给区面积近200平方公里。泉水的补给量受大气降水、下垫面土壤层有效拦蓄、渗透能力等因素影响。近年来，济南南部泉域补给范围内森林植被的破坏，使泉域补给区拦蓄大气降水、涵养水源能力明显衰减；区域内各种开发建设活动日益频繁，特别是地面硬化不透水面积的增加，使雨水的下渗能力降低，雨水形成大量地表径流而流失，地下水得不到有效补给。
二是下游地下水超采。随着济南市人口和城市规模的扩大
济南市的需水量大大增加。对于这一问题，一些供水部门和用水部门不太愿用地表水和黄河客水，而更愿意用加大采用泉域地下水的方法来解决。原因有二：一是济南地下水水质优良、处理成本低，作为单个企业来说有经济效益。二是受多年来形成的传统治水思路的影响，认为只要能加大对水资源的开发能力，能满足经济社会近期发展就是政绩。特别需要说明的是，在济南用水过程中，水利用效率低下�用水浪费和水资源紧张的现象并存，节约用水仍具有巨大的潜力。
“上流失、下超采”使济南群泉失去了昔日的风采。事实上，解决这一问题的办法，只需从两个方面入手：一是恢复济南南部泉水补给区的涵养水源能力。二是对泉域地下水的开采要有计划地控制，水资源使用要提高效率。因此，必须安排有效率的制度来保证这两方面工作的开展。
二、保护泉水的制度分析
制度经济学认为，制度与人类社会发展密切相关。符合规律性的制度安排使人与人之间杂乱无章的关系变得有序。好的制度会带来高的效率。
对某一种物品进行制度安排可从该物品的属性分析入手。每种物品的属性不同，不同属性的物品的有效供给都会受到人的理性和自利性的影响。物品属性理论认为，排他性和竞争性是对物品进行分类的两个判断尺度。排他性，是指物品的消费是排他的，即能以较低的成本使他人排除对该物品的使用；竞争性，就是一个人使用一种物品会影响他人对该物品的使用质量。根据判断我们可以得到一个四组分类的结果：纯粹的私人物品（排他、竞争）、俱乐部物品（排他、非竞争）、公共池塘资源（非排他、竞争）和纯粹的公共物品（非排他、非竞争）。
纯粹的私人物品，如冰箱、彩电，根据科斯定理，市场这只看不见的“手”就可以有效地引导其生产、交换、分配和消费。具有非竞争性而能够以低成本排除他人使用的物品，如自来水管道、燃气管道等则具有自然垄断的地位，容易造成由垄断带来的效率损失。非排他性的物品，如国防、公共草场资源，由于其在被消费时不能排除他人的使用，即产权无法明确，对这样的物品，理性自利的个人便都不会愿意提供，人人都有搭便车的倾向。也就是说，除了纯粹的私人物品以外，其他几种物品的有效供给都需要更为复杂的制度安排。
根据物品属性的两个判断尺度考虑�泉水具有非排他性和非竞争性的特点，是纯粹的公共物品。泉水这种公共物品具有外部性，只要泉水存在，济南人人都可享用泉水的社会、生态效益，同时，泉水的许多生态和社会效益也会自动“外溢”给社会，这是一种典型的外部正效应。而对泉水资源的过度开采会破坏生态环境，具有明显的外部负效应，从根本上说，环境的破坏也使得济南的每个居民收益受损。外部正效应的存在，意味着提供保护泉水的这项服务的生产者的边际效益小于社会边际效益，导致生产者缺乏足够的积极性去进行这种活动，也就是说，从经济角度考虑，作为独立的投资者，因为受益小或无收益，没有私人投资者愿意投资保护泉水这项活动。泉水外部性的存在，则使泉水的使用者�泉水采水户 无需支付必要的代价就可获得较大的利益。由于采用地下泉水资源不必支付高代价，济南泉域内的公共供水企业和采用地下泉水的企事业单位，受经济收益的影响，人人都趋向于多采用地下泉水资源，而不愿使用高成本的地表水和黄河客水，从而导致地下泉水资源被过度使用。
通过以上分析可以看出，济南泉水的保护仅靠某一个时期采取的紧急工程措施、行政措施是不能持久解决问题的，政府不可能也不应该提供完全足量的资金进行连续的投入，而必须对泉水保护进行合理的制度安排。
大肠啊~~ 分
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.
位置：
地形：济南市位于北纬36°40′，东经117°00′，南依泰山，北跨黄河，地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上，地势南高北低。地形可分为三带：北部临黄带，中部山前平原带，南部丘陵山区带。境内主要山峰有长城岭、跑马岭、梯子山、黑牛寨等等。山地丘陵3000多平方千米，平原5000平方千米。最高海拔1108.4米,最低海拔5米，南北高差1100多米。
气候：属于暖温带大陆性季风气候区，四季分明，日照充分，年平均气温14摄氏度，年平均降雨量650到700毫米。济南地处中纬度地带，由于受太阳辐射、大气环流和地理环境的影响，属于暖温带半湿润季风型气候。其特点是季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雪。由于独特的地形作用，济南的气候极端性明显强于周边地区。
河流：济南素有“泉城”之称；境内泉水众多，著名的“天下第一泉”趵突泉是济南的三大名胜之一，老舍曾多年居住济南，著《趵突泉》一文盛赞趵突泉。除此之外，境内河流主要有黄河、小清河两大水系，还有环绕老城区的护城河，以及南北大沙河，玉符河等河流。湖泊有市内的大明湖（水源来自趵突泉等泉群）和章丘市辖的白云湖；百脉泉，黑虎泉等公园内也布有大小泉池。
自然资源和工业：矿产资源丰富，全市有棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土、水稻土、风砂土6个土类。粘土、石灰岩、白云岩、质优量大，但尚未被充分地开发利用。“济南青”辉长岩和“柳埠红”花岗岩已远销欧亚非等30多个国家和地区，有待于扩大生产规模。机（高性能、 高附加值机械产品和冶金产品）、车（先进的重型汽车、改装车、摩托车）、 电（新型电子产品和高档家用电器）、化（现代生物医药化工、 精细化工和化纤）作为四大主导产业发展， 提高了全市工业经济运行质量和效益。
农业：济南市具有良好的农业水土资源，悠久的蔬菜种植传统，享有“全国菜篮子”的美誉，培育出“章丘大葱”、“商河大蒜”、“平阴玫瑰”、“商河彩椒”、“槐荫元葱”等一批名优特农副产品，在国际市场具有较高的知名度。
交通：航空：济南遥墙国际机场位于济南市东北方向的遥墙镇，距市中心28.5公里，同青银、京台、京沪高速公路相接。铁路：济南市为济南铁路局驻地，济南铁路局线路里程和营业收入在全国路局处于中上水平。济南枢纽为济南铁路最大的铁路枢纽。 公路：南地理位置优越，交通发达。截至2007年，全市公路通车里程已超过一万公里。
人口：681.4万（2010年） ，其中市区人口310万。
城市：济南，又称“泉城”，是中国东部沿海经济强省—山东省的省会，是全省政治、经济、文化、科技、教育、旅游中心、区域金融中心，也是国家批准的沿海开放城市和副省级城市，有“世界泉水之都”的美誉。济南下辖六个区、三个县、一个县级市。
