本项目水源地主要位于趵突泉泉域，取水水源为岩溶地下水。根据当地水文地质条件，取水水源主要位于趵突泉水文地质单元，所以本次水资源论证分析范围为趵突泉泉域，论证中将对泉域内的单井涌水量、总可供水量根据抽水试验进行计算。

按照《建设项目水资源论证导则》（GB/T 35580-2017）技术要求，采取以下论证方案：

（1）分析趵突泉泉域的地质与水文地质条件、含水岩层的富水性及岩溶水开发利用现状与水位动态变化特征。

（2）分别计算趵突泉泉域岩溶水资源量，进行泉域水均衡分析，评价泉域的可开采水资源量。

（3）根据抽水试验获取的水文地质参数，计算分析单井的涌水量和水源地的供水能力，计算单井影响半径，分析取水井布设的合理性。

（4）根据已有的地质钻孔与水文地质剖面，构建趵突泉泉域的地质模型，分析泉域地层结构与含水层的赋水性。

（5）建立地下水流动力模型，对泉域水均衡、地下水流场、单井的水位变化进行拟合，通过较为准确的水动力模型，预测不同开采方案条件下，地下水水动力条件的变化以及对趵突泉泉水流量的影响。

（6）评价该区岩溶水水质，分析水质是否满足生活用水水源水质要求及通过对水源水质的处理，能否达到生活饮用水水质标准。

（7）在对需水量计算和可供水量分析的基础上，进行取水可靠性与可行性分析。

（一）趵突泉泉域地下水资源量计算

1.水均衡参数

趵突泉泉域东部以东坞断层为阻水边界，西部以马山断层为界，该断层南部具阻水性质，南部以泰山余脉的长城岭—地表分水岭为界，北部隐伏区以300 m以上的灰岩或火成岩与灰岩的接触带为界。北部为弱透水或透水性质，存在地下径流补给。泉域面积1 486.44 km2，直接补给区面积432.152 km2。

泉域内地下水主要来源于大气降水入渗补给和来自间接补给区并进入直接补给区后沿河道径流的地表水渗漏补给，主要排泄途径是工农业用水、泉水、地下径流及当地对地下水的排泄。把泉域内张夏组灰岩底界面到北部边界的面积作为均衡区，根据《地下水资源调查评价》，趵突泉泉域水均衡计算如下：

（1）降水量及入渗系数

通过对1956—2006年降水量观测资料的统计分析，取其平均值687.5 mm，作为该区的平均降水量。根据动态分析，取其85%作为有效降水量参与均衡计算。

降水入渗系数根据均衡区的地形、地貌、地层、岩性、地质构造和类比邻区的情况取值，裸露的寒武系上统和中统张夏组灰岩入渗系数为0.33，奥陶系灰岩入渗系数为0.45，孔隙水和岩溶水有水力联系的山前隐伏区入渗系数为0.39。

（2）河道渗漏量

根据近20年的测流资料，北沙河多年平均渗漏量为66 256.57 m3/d，玉符河平均渗漏量为60 528.96 m3/d。但是，根据近几年调查资料，自1999年以来，卧虎山水库以下河段基本常年断流，由于玉符河为趵突泉泉域重点渗漏带，为了保障泉水的持续喷涌，自2002年开始，卧虎山水库向玉符河放水补源。2014—2016年补水量为5 000万m3，因此，玉符河河水渗漏补给量按照多年平均渗漏量6.0万m3/d计算。

（3）地下径流量

泉域内有补给断面两条，一条位于马山断裂长清以北段，宽度为8 700 m，导水系数根据断裂两侧的CX45、CX46号孔抽水试验求得后取平均值20 000 m2/d，水力坡度根据等水位线图求得，取值0.24‰；另一条位于东坞断裂北段，直接引用原勘探模拟计算结果。

排泄断面共两条，第一条从长清区北的小房庄到市郊睦里庄，断面长19 500 m；第二条西起王府庄，东到担山屯南，断面长6 250 m。

导水系数根据断面附近J25、KA3钻孔的实际抽水资料，采用图解法计算取平均值2 000 m2/d。水力坡度由等水位线图计算确定，平均水力坡度为0.53‰。

（4）灌溉水的回渗系数

灌溉回渗系数采用0.15。

2.水均衡计算

（1）各项补给量计算

①降雨入渗补给

降雨补给岩溶地下水的补给量计算公式为：

Q=106αλPF

式中：Q为降雨入渗补给量，单位：万m3/a；

α为有效降雨量，本次取用85%；(www.daowen.com)

λ为降雨入渗系数；

P为多年平均降雨量，单位：mm；

F为计算区域面积，单位：km2。

趵突泉泉域降雨入渗补给总量为14 451.079万m3/a。

②河道渗漏量

根据计算，河道渗漏量为3 283.61万m3/a。

③灌溉回渗量

农业开采量为2 770.752万m3，按入渗系数0.15计算，回归补给量为415.613万m3/a。

④径流补给量

马山断裂北段地下径流量补给量为1 524.24万m3/a。

东坞断裂北段地下径流补给量引用“黄土涯水源地勘探”数值模拟计算结果，为292万m3/a。

因此，趵突泉泉域岩溶地下水总补给量为19 940.74万m3/a。

（2）排泄量计算

①地下径流量

断面长25 750 m，其地下径流量为996.268万m3/a。

②泉排泄量

根据市区四大泉群多年流量观测资料分析，取平均值7 160.388万m3/a。

③开采排泄量

据多年年鉴资料统计并结合实际调查，农业年开采2 770.752万m3（75 911 m3/d）；农村生活用水量按定额40 L/人·d计算，区内农业人口24.75万人，用水量为361.35万m3/a；城区自备井开采2 566.46万m3/a；集中供水水源（自来水公司）开采5 622.28万m3/a，合计总开采量为11 320.841万m3/a。泉域内岩溶地下水总排泄量为19 477.49万m3/a。

3.岩溶水储存资源量计算

趵突泉泉域岩溶地下水资源丰富，地下水在南部灰岩裸露、半裸露区接受大气降水入渗补给，向北径流，转化为承压水。计算选取层位为寒武系凤山组至奥陶系灰岩分布区。

计算时含水层厚度从多年最低水位算起，裸露、半裸露区计算层厚度取最低水位以下部分；北部以奥灰埋深400 m和岩体为界。因此，隐伏区计算层厚度加权平均197 m，并计算参数及储存量。经计算，泉域岩溶水总储存量为199 808.36万m3。

4.泉域地下水资源可采量计算

地下水的可开采量是指通过技术可行、经济合理的取水构筑物，在整个开采期内出水量不会减少，动水位不超过设计要求，水质和水温变化在允许范围内，不影响已建水源地正常开采，不发生危害性环境地质现象等前提下，单位时间内从含水层系统或取水地段中能够取得的水量。其大小取决于水文地质条件和补给来源，地下水的可开采量通过开采系数法来计算。计算公式为：

Q可采=Q总补×ρ

式中：Q可采为可开采量，单位：万m3/a；

Q总补为多年平均地下水总补给量，单位：万m3/a；

ρ为可开采系数。

ρ值是表示开采条件的参数，该系数根据开采区含水层岩性、厚度、地下水埋深条件、含水层的富水性、调蓄能力、补给条件，结合开采条件、开发利用状况，以实际开采量和地下水动态变化为基础，同时考虑已出现或潜在的生态环境问题综合确定。趵突泉泉域岩溶水ρ值为0.85。经计算，泉域地下水可开采量为16 949万m3/a。2016年，趵突泉泉域地下水农业开采用水量为361.35万m3；城区自备井开采2 566.46万m3；自来水公司开采1 154.77万m3，泉流量为7 160.39万m3，侧向流出量为996.27万m3，合计总排泄量为12 239.24万m3，年均剩余可开采量为4 709万m3。可见该区域尚有一定的增采潜力，从泉域水均衡来看，泉域地下水尚有一定的供水潜力。