前不久，山東省科技大會在濟南召開。《“泉·城”遺産保護與城市建設協同理論及關鍵技術》項目榮獲山東省科學技術進步獎一等獎。山東省地礦工程勘察院(山東省地礦局八〇一隊)是該項目的主要完成單位之一，也是最懂泉水的隊伍之一。
地下泉水脈絡如何分佈?1.7億年前的泉水什麼樣?地鐵4號線怎樣穿越距趵突泉僅1.4公里的泉水核心區?這些，他們都知道。
山東省地礦工程勘察院《解密——濟南泉水與地鐵》視頻截圖 受訪者供圖
泉水路徑識別精度從10米縮到0.5米
山東省地礦工程勘察院(山東省地礦局八〇一隊)總工程師趙志強，2003年大學畢業，進入山東省地礦局八〇一隊，駐地濟南。真正在濟南工作、生活後，他認識到濟南的泉水系統遠比教材上介紹的複雜，對坐落在泉水之上的這座城市也有了一些新認識。
在濟南，泉水是一些生産、建設過程中必須考慮的因素之一。事實上，《“泉·城”遺産保護與城市建設協同理論及關鍵技術》這一項目觸發的源頭，正是2008年開始為濟南軌道交通建設開展泉水影響評價，線網應該在哪選址，會對泉城遺跡和泉水資源産生什麼樣的影響等。
濟南南部山區
除了軌道交通沿線，項目團隊還從一個更加宏觀的地理範疇裏勘查南部山區的泉水脈絡，除了我們慣常所説的“南部山區”，從西南到東南，長清、平陰、章丘，甚至濟寧、泰安一些地區都被納入進來，試圖繪製一個更為詳細的地下泉水脈絡地圖，向公眾呈現“透明泉水”。
這期間當然會有一些困難。比如濟南城區的一些區域已經相當成熟，建築物密集，一些傳統的勘測工程沒有布設空間。
濟南軌道交通4號線，攝於2025年4月
在項目進行過程中，團隊有針對性地研發了一系列新技術，比如首次提出了基於“瞬變電磁—地質鑽探—跨孔CT”綜合勘查的泉水形成路徑高精度識別技術，識別精度從10米級提高至0.5米級。趙志強説，濟南軌道交通4號線貫穿經十路，穿越泉水核心區，與趵突泉最近距離只有1.4公里。他們對4號線全線進行了水文地質專項勘查，打下很多鑽孔，但鑽孔之間的間隙距離通常為幾十米，形成的誤差也較大，而這一新的高精度識別技術在某種程度上就解決了這個問題。
趙志強解釋，新技術將地面物探電法磁法與勘探鑽孔相結合，通過幾組孔間CT的對向探測，縮短了探測間隙，提高了探測精度。當這個精度從10米縮短到0.5米，也就意味着還可以繼續縮短到0.3米、0.2米，甚至更小。這樣的精度，在趙志強開始從事水文工作的時候是不可想象的。
地下1000米的三維模型透視泉水脈絡
通過“瞬變電磁—地質鑽探—跨孔CT”綜合勘查的泉水形成路徑高精度識別技術，項目團隊目前已經基本建立一個濟南地下1000米的三維模型，呈現泉水脈絡分佈。地下的泉水世界是什麼模樣，一目了然。
“咱們認為泉水從南向北這樣流，它實際上是分淺、中、深三層徑流，層與層之間也不是彼此沒有&&，而是互相有交叉，就像人體的主動脈與毛細血管。”趙志強説。
從垂向來看，是淺、中、深這三大層;從平面上看，“主動脈”則分為四大運行通道，一是從長清、平陰一直流至濟南西郊，二是從南部玉符河地表水滲入而來，三是從正南部千佛山斷裂段流過來，四是從歷城東南經港溝而來。趙志強説，這叫作“多源多向分層岩溶脈絡”，它們之間除了“主幹血管”，還有一些“毛細脈絡”是互相連通的。
新技術會帶來新的可能性。趙志強説，地下泉水數據不斷積累，就可以建立數據庫，從而可以建立模型，而一旦建成高精度的泉水地下模型，就能知道不同地帶的地下泉水是什麼情況，甚至將透視眼鏡連接到相應的地表、地下數據庫，走到哪就能看到腳下的泉脈通道分佈情況，主通道在哪兒，分為幾層，每一層多深等等，這都是可以實現的。
新技術是近些年才逐步研發的，但是數據的積累從1958年就開始了。這一年，山東省地礦局八〇一隊組建，是全省最早從事地下水資源保護與研究的專業地質隊伍。在趙志強看來，一代代水文地質工作者把自己的工作成果留給後來人，讓地下泉水世界的狀態一點點清晰可見。
有些泉水數據比較有意思，假設千佛山一帶有一場降水，那麼最快四五個小時之後，趵突泉泉群就能呈現出這場降水的變化。降水不是直接流到趵突泉，而是通過水壓傳導影響了泉水水位，若降水要真正流到趵突泉，大概需要7天到10天。而平陰、長清的降水滲透到地下，通過徑流到趵突泉，則需要兩三個月甚至更長時間。
不同歷史時期的水也包含着不同的信息。濟南軌道交通4號線的水文地質專項勘查過程中，團隊在千佛山一帶提取了部分岩石溶洞裏的沉積物，推測那裏最早大概有1.7億年前的泉水。
大明湖
關注“古遺産”也關注“新遺産”
《“泉·城”遺産保護與城市建設協同理論及關鍵技術》項目還有一大創新是提出了遺産生態文化保護與城市建設發展系統平衡的協同因子體系，建立了“泉水形成—水文循環—泉城聚落”三位一體的遺産保護與建設協同特色理論體系。
這一理論體系創新的一個支撐點就是泉水地下空間的賦存，即泉水的地下儲存狀態。趙志強解釋，從古至今，人們都有一種天然的生存理念，即順水而居，一方面是需要用水，另一方面是需要防水，如果遇到洪澇，靠近河流更容易排泄，而古城的建設基本也是如此。“泉水、城市和人居三者是一體的。”趙志強説，“我們發現，其實不僅是因為泉水在這兒涌出才建了這座城市，周邊才比較繁華，而是因為泉水的這種綜合環境推動了泉水、生態、人居的聚落與發展。”
該成果認為，泉水遺産應該把泉水的自然資源和泉水的文化景觀結合於一體，從源頭南部山區到徑流通道，再到主城區的出涌點，以及泉水之上的城鄉，是一個大整體，也就是説，泉源、通道、泉水、聚落，都是其中的一部分，如此一來便拓寬了“泉·城”遺産保護理論的範疇。
需要注意的是，《“泉·城”遺産保護與城市建設協同理論及關鍵技術》這一項目並非一味強調對古代遺産的保護，還重點關注了“新遺産”的發展。
“我們這代人、下代人也終將會成為歷史，我們這個時代新建的地標性建築再過五百年也會成為一種文化遺産。我們是不是應該在規劃建設的時候，就考慮它們和古代建築的協調性，以及它們作為當代建築的特色性。我們這個課題也研究了新時代的‘泉·城’遺産聚落應該是怎麼樣的一個發展方向。”趙志強説。 (濟南時報·新黃河客戶端記者江丹)