摘要：济南以泉水闻名于世，泉水既是城市辨识度最高的自然禀赋，也是驱动城市起源、塑造城市格局、孕育地域文化的核心要素。传统研究多聚焦泉水地质成因、泉群单点保护、泉水文化旅游开发等局部视角，难以解释泉水‑山地‑地下岩溶‑城市‑大河之间跨介质、跨尺度的联动关系。本文基于“三流域-六元-四循环”区域复合水系统分析框架，阐释济南“山水-地质-地下水-泉水-城市-黄河”六元要素耦合机理，解析自然、地质、生态、社会四类水循环嵌套运行特征，剖析地表分水边界、地下水地质边界、社会水循环边界三者错位带来的治理矛盾。研究表明：泉水并非孤立的景观资源，是整个岩溶区域水系统的关键转换界面；济南城区只是水循环的人类活动节点，而非水文系统边界。当前泉水保护需要从点状泉眼保护转向“补‑径‑排”全过程系统保护，统筹地上地下、市域与跨流域关系，推进山‑水‑岩‑泉‑城‑河一体化协同治理，兼顾泉水安全、城市水安全、生态安全、文化遗产保护与流域协同发展。研究可为济南名泉保护实施、泉·城文化景观申遗、黄河流域生态保护和高质量发展提供科学支撑。

关键词：济南泉城；区域复合水系统；六元耦合；岩溶地下水；水循环；城泉共生；一体化治理

0引言

岩溶大泉是全球稀缺的水文地质资源，北方岩溶区大量泉群承担着水源供给、生态维系、地域文化载体多重功能，在气候变化与快速城市化双重胁迫下，普遍面临流量衰减、水位下降、水质退化等风险。济南是全球少有的大城市与岩溶大泉群高度叠合的典型区域，市域登记在册天然泉水共1209处，老城区集中分布趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉四大泉群，泉水直接嵌入城市建成区，形成“城泉共生”的独特人居格局。自20世纪70年代以来，伴随城市扩张、地下水大规模开采，趵突泉多次出现停喷现象，泉水保护与城市发展之间的矛盾逐步凸显，引发学界与政府长期关注。

从现实发展背景看，济南城市规模持续扩张，地下空间开发、轨道交通建设、南部山区开发管控，均需要与泉域岩溶水文地质条件相协调；同时，极端干旱、极端降水等气候波动频发，进一步放大泉域系统的脆弱性。为破解保泉难题，地方先后实施自备井封停、玉符河等重点渗漏带人工补源、五库连通多水源调配等一系列工程措施，依靠黄河水、南水北调东线客水置换岩溶地下水开采，实现泉群多年持续复涌。2025年印发实施的《济南市名泉保护总体规划（2025‑2035年）》实现理念重大跃迁，泉水保护从传统泉池点位管控，升级为覆盖补给‑径流‑排泄全过程的泉域系统治理，划定大范围泉水生态功能区，将南部补给山区、重点渗漏带、地下径流通道全部纳入法定保护范畴，标志着济南保泉进入“保完整水系统”的新阶段。与此同时，“济南泉·城文化景观”进入中国世界文化遗产预备名单，对泉水自然本底与城市文化景观协同保护提出更高要求，需要厘清水文地质系统与城市文化遗产之间的内在科学联系。

从学术研究背景看，国内外针对北方岩溶大泉已开展大量研究。国外岩溶水文地质研究侧重含水层水流机理、人工回灌、泉流量数值模拟、含水层脆弱性评价，多聚焦自然水文过程，较少关注大城市建成区内部“岩溶泉‑城市‑大河”高度耦合的人地复合系统。国内济南泉水相关研究积累丰厚，早期主要围绕泉水成因、泉域边界划定、地下水水均衡、泉流量数值模拟开展水文地质研究；后续逐步拓展至地下水开采管控、人工补源技术、泉水水化学与同位素解析、补给路径定量识别等方向，为保泉工程实施提供坚实技术支撑。但既有研究仍存在视角分割问题：水文地质研究侧重地下含水层机理，较少耦合城市社会水循环、黄河跨流域调水的反馈作用；城市规划、文化研究多聚焦泉水景观、古城风貌与文旅开发，对地下地质‑地下水这一“隐性支撑系统”关注不足；传统城市水系统研究多以行政辖区为边界，把济南城市作为封闭水系统开展供排水、河湖治理分析，忽略地下水跨地表分水岭流动、跨流域调水重塑本地水循环这一关键特征。山水林田湖草沙一体化治理实践中，也常常出现重视地上生态修复、弱化地下岩溶‑地下水系统保护的现象，出现“地上治理见效，但泉域系统得不到根本修复”的困境。

当前，实践层面已经提出系统保泉的治理需求，但缺少能够整合自然水文地质、城市社会水循环、跨流域大河接口的整体性分析框架。面向国土空间管控、泉水遗产保护、流域协同治理，应当构建何种一体化治理路径。如何理解南部山区、岩溶含水层、城市建成区、黄河、小清河之间完整的水文链条？如何打通山水、地质、地下水、泉水、城市、黄河各要素，解释多介质、跨尺度水循环耦合机理，厘清地表、地质、社会三套边界错位带来的治理冲突，建立自然‑地质‑生态‑社会多循环协同的理论视角，成为济南泉水保护、城市水系统高质量发展亟待解决的科学问题。基于上述现实与学术背景，本文引入“三流域‑六元‑四循环”区域复合水系统分析框架，把泉水放置在更大尺度自然‑社会耦合系统之中开展解析，突破“就泉论泉、就城论水”的局限，为济南泉水保护与城市水系统协同发展提供理论支撑。

1 济南区域复合水系统的本底条件

1.1地形地貌与“南山‑中泉‑北河”空间格局

济南整体地势南高北低，自南向北依次为南部低山丘陵、中部山前平原、北部黄河冲积平原，形成“南山‑中泉‑北河”的宏观水文格局：南部山区承担降水汇集、水源涵养、地下水入渗补给功能；中部老城山前地带是岩溶地下水承压排泄区，四大泉群集中出露，城市与泉水高度耦合；北部平原承接泉水地表径流、城区雨洪，实现地表水与地下水交换，并连通黄河、小清河等大型水系，完成区域水系统向下游流域的输出过程。

1.2三流域叠加的水文空间格局

济南市行政范围内部同时叠加黄河、淮河、海河三大一级流域，构成系统的宏观底盘。黄河干流穿境而过，西部、南部部分水系汇入黄河；中心城区及东部地表径流主要进入小清河水系，小清河在水文分区归属海河流域，同时接收南水北调东线来自淮河流域的跨流域客水；黄河北岸区域归属海河流域徒骇河‑德惠新河水系。同时，腊山分洪等水利工程可以实现洪水跨水系调度，人类工程进一步打破自然流域的原始格局，形成“地表三流域、地下跨流域流动、社会水循环人工重构”的复杂局面。

地表流域边界不等于地下水系统边界。地表水受地形分水岭控制，地下水则受地层、断裂构造、岩溶通道、水力梯度驱动，可以穿越地表分水岭发生跨单元流动，这是济南水系统治理最为核心的矛盾来源。

2 “山水‑地质‑地下水‑泉水‑城市‑黄河”六元耦合系统结构与机制

六元耦合模型将济南区域水系统拆解为山水、地质、地下水、泉水、城市、黄河六大实体单元，各单元不是简单拼接，而是网络式反馈耦合，功能定位为：山水是地表水循环骨架；地质是地下水循环隐性骨架；地下水是全系统核心枢纽；泉水是地下‑地表、自然‑社会之间关键转换界面；城市是社会水循环的人为反馈调控单元；黄河是本地水系统与国家大流域系统的重要接口。

2.1山水‑地质耦合：地形定水势，地质定水路

南部山区的地形、植被、土壤决定降水汇流、地表产流和雨水入渗潜力；岩溶地质（碳酸盐岩层、断裂、溶洞溶隙网络）决定入渗水进入地下之后的储存空间、运移路径。同样的降水条件下，土地硬化破坏入渗、矿山扰动岩溶地层，都会从源头改变泉水补给条件。只有山水涵养与地质本底共同完好，才能保障岩溶含水层获得稳定补给。

2.2地质‑地下水耦合：地质介质的流体响应

济南岩溶含水层属于裂隙‑管道‑溶隙多重介质，不完全适用均质孔隙介质的地下水运移模型。地层岩性与构造搭建地下水储存、流动空间，水力梯度驱动地下水自南向北长距离径流。泉域的范围、地下径流通道位置完全受控于地质条件，这也是为什么泉水保护必须开展三维水文地质调查，摸清地下空间，而不能只做地表管控。

2.3地下水‑泉水耦合：泉水是含水层的排泄出口

泉水不是降水直接转化而成，而是岩溶地下水系统的天然排泄产物，泉流量是地下水位的函数关系Q_s=f(H_g)，存在临界喷涌水位。保泉本质上是维持泉域的地下水位场，而不是仅仅保护泉池构筑物。如果补给区被破坏、地下径流通道被工程切割，即使泉池修缮完好，依然会发生泉水衰减、停喷。

2.4泉水‑城市耦合：双向塑造与双向扰动

历史上，泉水出露条件决定古城选址，泉渠、护城河、大明湖依托泉水形成，构建古代城市供水、排水、景观一体化体系。反过来现代城市建设对泉水系统存在显著扰动，城市不透水面扩张，削减雨水入渗补给；地下空间开发、基坑工程有可能切割岩溶径流通道；历史上岩溶地下水开采直接拉低地下水位，造成泉水停喷。城市同时也是调控单元，封停自备井、人工补源、海绵城市、泉水直饮、再生水生态补水等社会水循环工程，又能够反向修复水系统，实现城泉共生。

2.5城市‑黄河耦合：跨流域的水源接口

黄河是济南最重要客水来源，玉清湖、鹊山水库引黄河水供给城市，南水北调东线将淮河流域长江水调入济南，共同置换岩溶地下水开采，实现“以客水保泉”。黄河水进入城市社会水循环，经过供水、用水、污水处置、再生回用，再次返还河湖湿地，实现自然流域边界的人为突破。同时黄河河床、水位变化，会对北部平原浅层地下水产生侧渗补给，形成大河‑区域地下水之间的双向影响。

3 自然‑地质‑生态‑社会四元水循环嵌套运行

区别传统“自然‑社会”二元水循环划分，济南复合水系统存在四层相互嵌套的水循环过程，共同驱动六元系统演化：

自然水循环。以大气降水为起点，降水形成地表径流汇入河湖，向黄河、小清河、海河水系排泄入海；同时一部分降水入渗地下，再以泉水形式回归地表，完成宏观水文循环。特点是同一行政区拥有多个径流出口。

地质水循环。专指岩溶含水层内部过程，即岩溶补给‑地下径流‑含水层储存‑泉水排泄。边界由地层、构造、岩溶发育情况决定，时间尺度长，是泉水得以存续的内核。普通城市水系统一般不把地质水循环作为独立循环层，这是济南的特殊性所在。

生态水循环。山地森林‑土壤‑地下水‑泉水‑河湖‑湿地之间水分交换，维持河道基流、泉水湿地生物栖息地，串联起山水林田湖草沙各类生态要素，是系统生态功能实现的载体。

社会水循环。水源取水‑供水‑用水‑污水收集处理‑再生水回用。依靠水库、管网、调水工程，可以跨越自然流域边界，人为改变水量时空分配，是人类干预整个复合水系统的主要途径。

泉水是四循环的交汇界面，它既是地质水循环的排泄终点，又是自然水循环的地表起点；既支撑河湖湿地生态水循环，又进入城市社会系统，承担景观、文化、旅游功能。

4 三类边界错位带来的治理矛盾

济南区域复合水系统同时存在地表分水边界、地下水地质边界、社会水系统边界三套边界体系，三套边界在空间上不完全重合、管控对象与运行逻辑各不相同，由此衍生一系列现实治理冲突，也是济南区别于一般城市水系统的核心矛盾。

⑴地表分水边界（自然边界）。由山脊、河谷分水岭等地形要素确定，主导地表水汇流过程，对应自然水循环。地表径流严格遵循“分水岭分水”规律，雨水依地势向不同水系汇集。⑵地下水地质边界（泉域边界）。由地层岩性、断裂构造、隔水岩体、岩溶含水层分布共同划定，管控岩溶地下水的补给、径流、排泄全过程，对应地质水循环。地下水运动不受地表分水岭约束，在水力梯度驱动下可以穿越地表分水线发生跨单元流动，泉域范围可与地表流域相互交叉、嵌套。趵突泉泉域的直接补给区部分延伸至市域南部山区，局部范围涉及周边地市交界地带，并不完全落在济南中心城区行政范围之内。⑶社会水系统边界。以行政区划、国土空间管控单元、水务工程调度范围、管理权责为依据划定，对应社会水循环。城市规划审批、水资源管理、排污监管、生态考核大多以区县行政边界为基本单元开展管理。

三类边界错位带来四重现实治理矛盾。（1）保护范围错配：管理边界小于水文系统边界。泉水的水源补给区、岩溶径流通道部分处于城市建成区之外，若仅依靠建成区内部管控，无法覆盖泉水“补‑径‑排”完整链条。城区享受泉水带来的生态、文旅红利，但水源涵养压力却落在南部山区，部分补给区跨区县甚至跨市，单一行政区难以独立完成全泉域保护，出现“受益区与保护责任区空间分离”。（2）工程建设管控的冲突：地表规划管控难以约束地下水文地质过程。国土空间规划多基于地表土地利用开展管控，但岩溶地下水的运移发生在地下，地表同一地块，可能同时属于不同的地表流域、不同的地下水泉域。部分地块地表不在泉池保护区范围内，地下却是岩溶地下水重要径流通道；地表开发建设虽满足用地审批，但基坑开挖、地下工程仍可能切割地下岩溶管道，间接威胁远在几公里之外的泉群喷涌，传统基于地表圈层的管控模式存在短板。（3）多目标调度的权衡矛盾：同一系统内保泉、供水、防洪目标存在水量博弈。社会水循环需要在三套边界的约束下统筹调度。干旱时期，一方面需要维持岩溶地下水位保障泉水安全，另一方面要保障城市生活生产供水；汛期，为保障城市防洪安全需要尽快排泄洪水，但同时又希望利用汛期雨洪开展人工补源抬升地下水位。由于边界错位，水量调配涉及多部门、多区县，容易出现目标冲突与调度协调难题。（4）考核与治理碎片化：分部门、分行政区考核难以反映复合系统整体状态。现行考核多按行政区开展水质、水量考核，而地下水可以跨行政单元流动，上游土地利用、矿山修复、渗漏带保护的成效会传导至下游泉群；济南排水经小清河向下游输出，本地治理成效受上游来水影响，本地排水又影响下游流域。以行政单元为主体的考核体系，难以完整刻画区域复合水系统整体健康状态，容易造成重局部、轻系统的治理倾向。

济南城区只是区域复合水循环的社会节点，不能将城市行政边界等同于水文系统边界。若仍然沿用传统城市水务治理思路，以行政辖区划定水系统边界，就会割裂“南部补给区‑地下岩溶径流‑泉群排泄‑下游河湖入海”完整水文链条，无法从根源化解泉水保护与城市发展之间的矛盾。

5 泉水的多元价值

在“三流域‑六元‑四循环”复合水系统框架下，泉水不再仅仅被视作旅游景观或者单一饮用水源，而是集水文安全价值、生态价值、文化遗产价值、社会公共价值、城市品牌与经济价值于一体的综合复合资本。泉水的各类价值根植于完整的山水‑地质‑地下水系统，一旦地下岩溶水系统受损，所有衍生价值都将随之衰减。

5.1 水文安全与地下水调蓄价值

泉水是岩溶地下水系统最直观的“动态指示器”，趵突泉地下水位的升降，直接表征整个泉域岩溶含水层的储存量变化。泉水排泄是地下水系统天然的泄流通道，维持合理的泉流量，既是含水层健康的标志，也可以避免地下水位过高引发城区地下空间渗水、岩土稳定性下降等工程地质风险。同时，岩溶含水层本身是巨大的地下“天然水库”，通过降水入渗、人工补源实现水量调蓄，在干旱年份通过泉水持续出流为城市河湖提供稳定基流，提升区域水资源韧性。此外，泉水水质状态可以反映岩溶含水层的污染风险，泉水中水化学组分变化可作为地下水污染预警信号，为区域地下水安全管理提供依据。

5.2 生态系统支撑价值

泉水出流持续补给护城河、大明湖、华山湖、小清河，形成我国北方城市罕见的常年稳定活水链。区别于人工补水河湖，泉水具有稳定的水温和水化学特征，孕育泉水特有的水生生物、湿地群落，支撑泉域生物多样性。由泉池‑泉渠‑护城河‑湖泊‑滨河湿地共同构成的蓝绿网络，是济南城市核心生态基础设施，承担城市热环境调节、雨洪调蓄、水质净化等多重生态服务功能。值得注意，泉水生态价值不是孤立存在，它串联起南部山地生态、地下岩溶生态、城市河湖湿地生态、北部平原河网生态，是贯通地上地下生态过程的关键纽带。一旦泉水流量衰减，下游河湖基流不足，整个链式生态系统都会发生退化。

5.3 文化遗产价值：显性遗产与隐性水文地质遗产共生

“济南泉·城文化景观”列入中国世界文化遗产预备名单，其遗产价值包含双重层次。一是显性物质遗产，包括泉池、古泉渠、泉水院落、古城街巷、园林建筑，是千百年来人类利用泉水营建城市的物质遗存；二是隐性水文地质遗产，即造就泉水的南部山地、岩溶地层、地下水补给径流系统。

城泉文化景观并非单纯人工营造产物，而是人地长期互动的结果，独特的水文地质条件提供泉水出露的自然基础，人类依托泉水开展聚居、营建城市、发展地域文化。隐性水文地质系统是显性文化遗产得以存续的物质前提，如果岩溶地下水系统被破坏，即便泉池、古建筑保存完好，“家家泉水”的活态文化景观也将不复存在。因此，泉城文化遗产保护不能仅保护建筑景观，必须将支撑其运行的水文地质系统纳入遗产保护范畴，保障遗产的真实性与完整性。

5.4 普惠社会公共价值

泉水是面向全体市民的公共资源，具备突出的民生与公共空间价值。一方面，泉水直饮工程实现优质岩溶泉水分质供水，让市民就近享用天然泉水，提升民生福祉；另一方面，遍布老城的泉池、泉畔街巷、滨河绿道，形成大量免费、开放的亲水公共空间，成为市民日常休闲交往的场所，塑造城市公共文化生活。泉水同时承担科普教育价值，是开展水文地质、水资源、城市历史科普的天然载体，为地质研学、水科学教育提供实景课堂。

5.5 城市品牌与可持续经济价值

泉水构成济南最核心的城市识别符号，形成“自然资本‑文化资本‑品牌资本”的叠加效应。泉水的经济价值不能简单等同于泉水直接取水收益，而是通过“生态保护→文化价值提升→城市品牌增值→文旅及相关产业发展→反哺生态保护投入”形成正向循环。泉水带动文化旅游、研学旅行、泉水主题民宿、文创、城市消费等多元产业发展，提升城市吸引力与人才集聚能力。同时也应认识到，经济价值是派生价值，必须建立在水系统健康的基础之上；若过度商业化开发而忽视水系统保护，将造成资源透支，最终损害产业发展根基。

泉水多元价值是一个有机整体。水文安全价值是基础，生态价值是功能载体，文化与公共价值是社会表达，品牌经济价值是派生效益。各类价值都高度依赖“山水‑地质‑地下水‑泉水‑城市‑黄河”完整复合水系统，开展保护与开发，必须坚持系统思维，避免割裂看待泉水的不同价值维度。

6 山‑水‑岩‑泉‑城‑河一体化治理路径

基于六元耦合系统运行规律，泉水保护需要完成从“保护泉眼”向保护完整区域复合水系统的转向，落实“六个协同”，构建“行政区+流域+泉域+水文地质单元”的复合空间治理模式，实现多目标平衡。

6.1山‑岩协同：守护源头补给，筑牢地下骨架

严格落实南部山区生态保护，保护森林土壤水源涵养能力；对重点渗漏带、直接补给区、间接补给区分级管控，避免大规模硬化、破坏性开发；河道修复摒弃简单硬质衬砌，保障雨水入渗通道。完善全域三维岩溶地质数据库，查清溶洞、地下径流通道分布；城市地下工程、轨道交通开展泉水环境影响评价，对岩溶通道采取避让、保护措施，守住地下“水路”。充分发挥玉符河等补源工程作用，利用汛期洪水、富余客水开展人工回补，提升含水层储水能力，同时客观认识人工补源存在时间滞后、库容上限，不能把补源当作万能手段。

6.2地下水‑泉水协同：落实“补‑径‑排”全过程保护

持续压采泉域岩溶地下水，管控自备井开采；完善泉水位、泉流量、地下水水质立体监测网络，建立干旱情景下保泉预警与应急调度机制。不仅保护泉池本体，同时保护隐伏泉、古泉渠与地下排泄通道，避免城市建设填埋切割径流排泄路径，维护地下水向泉水转换的水力连通。

6.3泉‑河协同：贯通泉‑湖‑河‑湿地水网廊道

打通泉水、大明湖、护城河、华山湖、小清河等河湖湿地连通网络，维持河湖生态基流。推进幸福河湖建设，河道生态化改造，兼顾防洪排涝、水质净化、地下水交换多重功能；提升再生水生产与生态回用规模，用再生水补充河道，减少对岩溶水的消耗。处理好黄河与本地水系的接口关系，统筹黄河水、南水北调客水、本地水库水多水源联合调度。

6.4泉‑城协同：城泉共生，将保泉嵌入城市全流程管控

在国土空间规划、城市更新中将泉域保护要求前置。明府城实施微更新，保护泉水院落、泉巷肌理，支撑泉·城文化景观遗产保护与申遗。构建普惠性亲泉公共空间网络；有序推进泉水直饮分质供水工程，实现优质泉水资源为民所用。推进海绵城市建设，提升城区雨水下渗能力，补充地下水。社会水循环提质增效，深化雨污分流，控制城市对天然水循环的扰动。

6.5跨边界协同：应对三类边界错位，推动三流域协同治理

跳出行政边界约束，建立跨区县泉域协同管理机制，探索泉域生态补偿，补给区承担生态管控成本，受益城区进行补偿。统筹黄河流域、淮河流域调水、海河流域小清河水系调度，协调保泉、城市供水、防洪之间的多目标权衡，建立多情景的系统调度预案。

6.6推进定性概念向定量模拟升级

未来应加快构建济南泉城复合水系统数字孪生模型，把山水、地质、地下水、泉水、城市用水、黄河调水纳入统一模拟框架，定量解析土地利用变化、不透水面扩张、补源调度、气候变化等不同情景下泉域系统响应，回答补给变化、水位‑流量关系、跨流域水量交换、系统脆弱性等关键科学问题，为规划与调度提供定量支撑。

7 结论

济南泉城不是孤立城市景观，而是典型区域复合水系统。“三流域‑六元‑四循环”框架完整刻画其结构，三流域描述地表水空间格局；六元（山水‑地质‑地下水‑泉水‑城市‑黄河）构成系统实体；四循环（自然‑地质‑生态‑社会）揭示多层嵌套水循环运行机制。泉水是整个复合系统的地下‑地表、自然‑社会关键界面。

济南存在地表分水边界、地下水地质边界、社会管理边界三者错位，城市建成区只是水循环的社会节点，不能作为水文系统边界。传统点状保泉模式不足以应对系统层面扰动，必须实施从补给区、径流通道、泉群排泄区再到下游河湖、大河接口的全链条保护。

泉水价值是水文安全、生态、文化遗产、社会公共、城市品牌经济的复合体。泉·城文化景观的真实性建立在岩溶水文地质这一“隐性遗产”之上，显性泉池建筑与地下水文地质系统不可分割。

实现山‑水‑岩‑泉‑城‑河一体化，要落实山地‑地质‑地下水‑泉水‑城市‑黄河六个协同，构建“行政区+流域+泉域+水文地质单元”复合治理单元，推动从点状泉眼保护走向完整区域复合水系统保护，兼顾泉水安全、城市水安全、生态安全、遗产保护与流域协同。

济南泉水保护的终极目标，不是单纯追求泉水喷涌，而是维护一套完整、健康、具备韧性的区域复合水系统，实现人与自然的城泉共生。

参考文献

（略）

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