济南地铁4号线。济南轨道交通4号线泉城公园站空间示意图。

12月27日，济南三条新地铁线通车运营。位于地铁4号线北侧1.4公里的趵突泉地下水位在今年10月份攀升至30.32米，打破了60年以来的历史纪录。从2015年修第一条地铁开始，济南就必须面对如何“保泉”这个极限难题。当“铁流”与“水流”相逢于地下，不一定是非此即彼的抉择，也可以是科技与生态共舞的现代叙事。

大师云集

给泉脉做“全身彩超”

十多年前，济南地铁的开篇，难度是“地狱级”的：“南面是山、北面是河、地下是泉”的狭长地带，地铁能不能修？怎么修？被请来参与讨论的院士等专家感受到了巨大的压力。

在山东省地矿工程勘察院(山东省地矿局八〇一队)总工程师赵志强看来，争议的背后是因为当时的地质勘测技术及能力受限。“在省市相关领域，关于济南修建地铁会不会影响泉水，争议是最大的。其中4号线的关注度最高，民众有疑问，沿着经十路修会不会切断泉水径流通道？”

“一期建设规划项目积累了宝贵的保泉经验，后来我们又进一步细化了每个车站的保泉方案，并详细梳理了工程筹划。为了方便与部委沟通，同事们在北京租了房子，一住就是大半年，当时的信念就是‘再硬的骨头也要啃下来’!”参与二期规划报批前期手续的山东轨道交通勘察设计院党委委员、副总经理马学祥说。

地铁1号线通车不久，为了找准4号线沿线地下水流场及泉水脉络分布，山东省地矿工程勘察院团队有针对性地研发了一系列新技术，首次提出了基于“瞬变电磁—地质钻探—跨孔CT”综合勘察的泉水路径高精度识别技术，识别精度从10米级提高至0.5米级。

“如同给地下泉脉做彩超，让地下的泉水脉络一目了然。依托我们院60多年的数据积累加上新技术勘察，我们判断，济南泉水是多元、多向、浅中深多层次补给的方式，且以中深两层循环径流为主。浅层作用是‘导压’，对水量贡献不大。因为地铁埋深较浅，所以对泉水径流影响总体可控，这也解释了敏感区域施工仅在千佛山站有少量出水的原因。”赵志强告诉记者。

济南地铁二期建设规划，从2015年3月到2020年5月召开了十余次评审会，邀请了6位工程院院士、3位科学院院士、6位国家勘察大师。卢耀如、钱七虎、宋振骐等院士专家陆续得出结论：各线路避开了泉水敏感区；规划项目对泉水正常喷涌无影响；线路方案对泉水基本无影响；采取保泉措施后，影响可控。

“绕避抬升”

地铁为泉水“龙抬头”

从2021年开始，地铁二期线路陆续开工。“我们错峰施工，临近保泉核心区相邻车站、区间分期实施，敏感站点分块分段开挖，减少基坑大面积降水引起的对周边地下水的影响。”山东轨道交通勘察设计院副总工程师、高级工程师李志强说。

泉城公园站是济南首座半地下式地铁站，因造型独特成为通车当天的打卡点。“4号线途经富水地段，灰岩埋深较浅，遇上丰水年就会挡水。不仅影响泉水径流，对隧道和车站本身也有影响，我们建议省体育中心到山大路区段浅埋一些。”山东省地质调查院研究员杨丽芝说。

“常规地铁站建设深度在20米至30米，我们在近30年最高水位线基础上再抬升2米，将车站最大埋深控制在15米以内，车站向上抬升约6米。车站难，隧道更难!几乎全国独一份!车站抬升增加了施工难度，盾构掘进的同时还要支护。”提起该站，中铁十四局项目技术负责人宋增亮直摇头。

4号线的建设过程堪称一部攻克世界级工程难题的技术创新史。面对复杂的水文地质条件和敏感的泉水生态系统，济南地铁提出了“绕避抬升”原则，线路绕开泉水直接补给区和水源涵养区等敏感地带，避开地下含水层和主径流通道，径流区线路底板位于近30年最高水位线以上。

济南泉脉保护技术研究中心高级工程师黄永亮告诉记者：“在邻近趵突泉泉域的关键路段，我们还研发了地下水导流、基坑降水原位回灌技术，在山师东路站等多个关键站点成功应用。根据监测，车站建成后地下水流场基本可以恢复到原始流场状态。”

装上“智慧大脑”

保泉不再“看天吃饭”

前几年，从事地质工作将近40年的杨丽芝因为一张舔石头判断水量的照片而走红网络，这一“土办法”成为老一代地质水文工作者的写照。如今多个平台装上“智慧大脑”，让水位监测更“从容”精准。“我们创立了泉水水位、水质、流量等动态变化的水文循环实时监测技术及平台，首次实现未来15天泉水水位预报预警，精度达厘米级。”赵志强告诉记者。

作为地铁首批参建者，李罡如今担任济南轨道交通集团总经理助理、总数据师，推动着该集团数据中心建设。“通过部署大量传感器和可视化技术，为地下水位变化装上‘监测眼’，实现全过程可视化、量化管理。这项技术不仅保障了地铁的安全推进，还成功助力了白泉泉群等区域的生态修复。”他说。

该数据中心收集共享了济南市相关部门80余年来的数据，收集钻孔数据3万余个、水位水质数据30万余条、试验测试数据10万余条、成果图鉴和报告200余份等。为了支持地铁事业，老一辈地质专家提供了近千个二十世纪六七十年代的深钻孔数据。

李罡对记者说：“这些数据不仅能助力地铁开通后的水位监测工作，未来也会服务于保泉以及城市地下空间开发。”

“组合拳”发力

保护“源头活水”

已经退休的济南市人大常委会原二级巡视员、法制工作室原副主任张瑞在济南市人大立法岗位上坚守了27年，是名泉保护立法工作的见证者、亲历者。从二十世纪九十年代开始，他与同事先后对两千余个“泉子”日复一日地展开大量实地考察与调研工作，可以说是“踏破了鞋底子，磨破了嘴皮子”。

张瑞告诉记者：“我们陆续出台了城乡规划保泉管理、森林保护、水土保持等十余部与保泉密切相关的地方性法规。从最开始的单纯保护泉眼泉池逐步扩大到保护泉渠和源头，明确了泉水直接补给区和间接补给区、泉水直接补给区中的重点渗漏带、泉水出露区以及泉水补给区和汇集出露区内的山体、河流水系的保护范围，划定了直接补给区内的禁止建设区和限制建设区，建立起从规划到监督、从源头至末端的全过程名泉保护体系。”

“我们坚持依法保泉、科学保泉、精准保泉、生态保泉，努力保持泉水持续喷涌。地铁4号线与泉水共融共生的实践，展现了一个历史名城在面对现代城市发展挑战时的智慧与担当。只要尊重科学、敬畏自然、勇于创新，完全可以在生态敏感地区建设现代化轨道交通系统，实现城市建设与环境保护的协同共进。”济南市城乡水务局局长王学军表示。

数据是最有力的证明：即便在2022年地铁建设高峰期，趵突泉水位仍达到30.27米的历史高位。王学军告诉记者：“下一步，我们将从保护地下水、生态治理、工程治理等方面加大对泉水的保护力度，同时处理好泉水保护和城市发展的关系。我们还将推动实施‘家家泉水’计划，年底前将覆盖约100万市民。”(刘飞跃)