盲谷地面河流的“终结者”


文章出自:中国国家地理 2011年第10期 作者: 覃妮娜 

标签: 乐业县   凤山县   峡谷   水库   

盲谷是喀斯特地貌中很小的一种类型,大多数人对盲谷的认识很少。我们挑选了三个盲谷和一个被利用起来建成水库的盲谷,来介绍这一喀斯特地区的地貌现象。
广西凤山阴阳山盲谷,最佳的盲谷地形“教学点”
这个漂亮且典型的盲谷位于广西河池市凤山县城的阴阳山脚下。水流从右边的山下流来,弯曲的河道在青翠的山谷里勾勒出一个口袋形,继而流入了阴阳山之阴山下的地下伏流洞口。这个盲谷有上下两个洞穴,上层洞穴是古老的河道,地壳的抬升运动使得水位下降后,水流在下方山脚处找到了新的河道。这个小小的盲谷是一个最佳的盲谷地形“教学点”,因为它可以让我们完整地看到河道和伏流洞口,能清晰地看到盲谷到底是如何变“盲”的。摄影/冉玉杰

地表河流通过河床上的漏水孔转入地下,地表上的水流消失或河道终止,在地表形成没有出口的河谷,这就是盲谷。盲谷常发育于流水通道坡度加大处,地表上的河流转入地下流淌。盲谷的形态主要有两种:一种是固定流域的河流被河谷前方的岩壁所阻,而后从岩壁脚下的地下河道流走。为了便于理解区分,我们暂且把这种类型称作伏流型盲谷;还有一种是地表雨水汇集形成的季节性水流,或短距离的河水在谷中汇集后,被地下喀斯特岩里的孔隙渗漏掉,无法形成河流。我们暂且把这类称之为漏斗型盲谷。单纯从地质名词上看,盲谷既生僻又抽象,不过我们身边常会出现这些地貌,结合具体的例子,才会便于理解。

1百中河是季节性河流,从卫星图上看,百中盲谷的河道是一个典型的截弯取直的河道,只不过它取直的河道是暗河道,就是图中画白色虚线的地下暗河部分。由于地壳的抬升,百中河放弃了此前在峡谷中的河道,找到了新的路径,即图中的地下暗河入口。百中河流进山体后,进入了更深的长达3公里的地下暗河通道,一路往下游倾泻而去,之后从出口流出,再次成为地表河流。供图/李晋
2顾名思义,这类盲谷是在峡谷中发育的,其特点是盲谷的河道略直,地下入口明显。当河流流至喀斯特峡谷时,如果河流的落差在此处增大,河床下方的喀斯特孔洞会导引河流顺势流入地下,从而使峡谷成为盲谷。
供图/覃妮娜 绘图/于继东 王庆坤
3这是形成于盆地地区的盲谷。当河水流淌到平坦的盆地,水流不断向凹岸侵蚀,河水中携带的泥沙向凸岸堆积,因此形成曲折回环的河道。盲谷的地下入口常半掩或深藏于水下,这是由于河水中的泥沙淤积遮挡的原因。淤塞严重的,可能导致丰水期流水不畅,形成堰塞湖或者水流漫延到整个盆地,形成水涝灾害。供图/覃妮娜 绘图/于继东 王庆坤

广西乐业县百朗大峡谷的百中村前,有一条百中河,这条百中河就是一个标准的盲谷。说它标准,是因为它具备盲谷的所有特征,有较大的河道、是季节性河流、在百中山绝壁前伏流、伏流口有巨石堆积。当地的老百姓管它叫消水洞。百中河在百中洞伏流后,汇入百朗地下河,伏流3公里之后涌出地面,流向五六公里外的红水河。

贵州旋塘,知名度最高的盲谷

在贵州省安顺市龙宫乡群山里的旋塘村,村民们常常被来来往往的外乡人反复问一个问题:“这个塘里的水为什么会转?”、“这水下有什么不停在动的宝物吗?”

外乡人频频发问的原因是旋塘村里有口直径101米、几近圆形的大水塘,一年四季塘水旋转不停。水小时,胆大的村民下水游泳,略往中间去,就会感觉到水下有明显的吸力。有一次一头在塘中饮水的大水牛竟被水流吸了进去,旋转了一会儿就消失无踪了。于是神怪、传说不绝于耳,村民视此为禁区,因此倒没听说有人在塘里出事的。

8年前我初次到旋塘,旋塘与今天大不一样。那时,旋塘还是一副自然河塘的模样,水边还长着荷叶与芦苇,岸上是农家的菜地,放眼皆是繁茂的竹丛伴着宁静的远山。我沿着田间小道走近过旋塘,看到水面上漂浮的落叶缓慢地顺时针移动,看上去很神奇。今天旋塘沿岸修建了水泥护堤,岸边种满竹子,旋塘感觉更像个大水池了。

其实,旋塘既不是神秘水底生物的藏身之所,也不是难以解释的神话传说,它就是一个喀斯特漏斗盲谷。旋塘的水能旋转的原因有两个,一是从水塘东北方流入的小河,以6月为例,河水以每秒2.5—3立方米的速度向水塘注入,强大的水流推动塘水运动;二是塘中央下方有一个地下河落水洞,以同样的速度将塘里的水排泄出去,从塘边一座叫观音山的山下,涌出地表河,跟河水一起流走了。因为总有源源不断的水流出,像观音菩萨手中的净水瓶一般,那山还被当作是一座神山。

可为什么旋塘里的水总不会满?也不会干?小河进多少水,漏斗就漏多少水,这是怎么做到的呢?这是由水的排水基本面决定的。旋塘的正常水位和山后河道的水位一致,当小河水注入旋塘,旋塘水位上升,漏斗开始排水,当小河入水量变小,漏斗排水量也相应变小,旋塘转速变慢。因为上游的小河一直都有流水注入,所以旋塘千百年来从来也没有停息。河水的流量大小,就是旋塘时快时慢、夏快冬慢的原因。

贵州旋塘是典型的漏斗型盲谷,被称为喀斯特地质上的奇观。它的形成需要几个条件:1、有四季长流的水源;2、旋塘下的暗河入水口远离山体,给积水面足够形成圆形的地表空间;3、暗河出水口与旋塘的水平面高度一致,使旋塘的水位得以保持。
供图/覃妮娜 绘图/于继东 王庆坤

旋塘的边上有一个小小的神庙,供奉的是旋塘里的“神”,虽然村民也讲不清这个“神”是什么样,但不少村民都说,他们曾在旋塘看到异相,比如似莲花般闪亮的光、像鸟语叽啾的声响。听到村民声情并茂、言之凿凿地述说,外来者往往也会像村民们一样,对旋塘敬畏起来。这些现象又怎么解释呢?中国大地曾修建过许许多多的水渠,上世纪六七十年代长大的人,很多都在水渠里游过泳,必然见过这种景象:当水渠放水时,水闸前方会出现一个旋流,闸口越大,漩涡越深,还会伴随着“嘶啦”的怪响声。这和旋塘的“异相”是一个原理。而那些似莲花般闪亮的光,就是夜晚旋转的水流在外来光线下,水波面折射出来的,响声也是漩涡进入地下河时空气挤压的爆破声。

贵州地质专家杨秀华在旋塘实地勘测时说:地下河入水口应该就在旋塘的中间。从岸边到塘中央也就是50米的距离。冬季水位低时,从岸上看旋塘的水并不深,从岸边淤泥的倾斜角度看,旋塘就像一个浅锅形的卫星接收器。可夏季测量时,50米的测试绳也没有触底。看来中间区域是有一个突然加深的地形。

旋塘几乎是圆形,一个自然河塘为什么会这么圆?这种带有地下出水口的水流,会在整个塘体进行回旋状的下冲,就像沿着宽弹簧的螺线下冲一样,长此往复,就逐渐侵蚀出圆形的塘体。旋塘一直被水覆盖,目前没有进行过水下科考,我们还不能确切地知道旋塘底部的模样。按照旋塘的水流运动原理,它底部的漏斗壁应该是光滑的,呈近圆形或陀螺形。假设地壳继续抬高,或地下水位下降,观音山下的小河就会变为伏流,如果上游的水不改道,旋塘将有机会发展成冲蚀天坑。

盲谷与伏流,形影不离的固定“拍档”

若不是凤江公路对面地下河入口处,山体陡直,壁画一样的剖面那么吸引人的眼球,我还真难以发现这是个盲谷。站在凤江公路上看,阴阳山下这个似方又圆的山谷,四周山体木桶般围成圆圈形,只在左前方有个峡谷的开口。这个众山围拢的山谷底部,约有几千平方米的平地,开垦过的地方种着黄豆和玉米,未开垦的地方草地青绿。我在绝壁下的地下河口处发现,谷中有一条V形的细小河床,大概是一条季节性的河,已经断流了,只有早晨山谷的露水汇集了一点,一截一截、断断续续地,从右侧前方山脚迂回到我们脚下——谷中央的位置,然后河床取了条直线,笔直地穿过整个山谷,一直到对面铁板一样的山脚下。这一小股水流到山脚,无声无息地消失了。岩壁下堆积着巨大的崩塌岩块,透过岩块缝隙,能看出这里曾是一个洞厅。这是一个伏流型盲谷。

贵州旋塘,盲谷的特殊形态
贵州省安顺市西秀区龙宫镇的旋塘是一个较特殊的盲谷,塘面呈圆形,塘里的水常年自行顺时针旋转。旋塘寨搬迁到旋塘不过100多年,而旋塘在旋塘寨建立以前就已经存在了。当地人在不知道旋塘是盲谷、不知道塘中的水自行旋转是因为通旋河的水流到这里便进入地下、变为地下暗河的原因之前,一直以为水下有宝物,对旋塘极其敬畏,因此周边的自然环境保护得很好。
摄影/李贵云

我在广西河池市凤山县城发现这个漂亮的盲谷,正在忙着拍照,遇上了在山谷里放牛的一位中年女性。她看我东拍西照地很好奇,问我:“拍这个做什么?又不好看!”我觉得她大概不能理解我要找的信息,于是简单地回答:“工作啊!”

“前面的江洲瑶族乡,还有县城边的京里村,那边有很多河也是这样流进山洞里的,那边漂亮点,有很多外国人去看的。”在这个名不见经传的小地方,没想到一个放牛的老乡竟然知道我在看什么,让我惊讶不已。

原来这位老乡说的外国人是每年到凤山县,与当地进行联合探险的外国探险队员,他们一来就是一个月,在山里一待就是十几天,有时住在村子里,有时住在要勘测的山洞里,经常请村民做向导。几年下来,常给探险队做向导的村民都成半个土专家了,老外队员们也与当地老百姓都混熟了。

凤山周边地区峰丛林立,地下河网密布,河水不是从这里冒出来,就是从那里钻进去,仅江洲瑶族乡一带,盲谷、伏流就有七八处之多。时间有限,我决定只去江洲地下长廊盲谷去看看。江洲地下长廊盲谷,它之所以有这么长的名字,是因为它还没有被命名。江洲河发源于喀斯特边缘的土山,由于土壤的保水性比较好,当喀斯特从土山手里接过江洲河,江洲河曾是多么的澎湃呀!你看那被河水切割出横亘公路上方、跨度达118米、高度58米的天生桥,就能想象它过往的恢弘气势。而现在,天生桥下的流水已经小多了,一两个月不下雨,河水就剩下两米多宽的水沟,水量充足的时候,天生桥下也只有一半不到的水面了。沿着峡谷旁满是荆棘杂草的小路往下游走,只两三公里路程,峡谷里的绿色水道已经明显变小了。对此,喀斯特专家朱学稳教授说:因为河水沿途被喀斯特峡谷的孔隙渗漏了。

就在水道变小的荒野里,远远看见江洲地下长廊的入口高悬于地面几十米处,洞口堆积着大量塌落的石块。不知不觉间二十多米宽的江洲河峡谷不见了,周边草地平整,略有起伏,灌木丛中,红色的野果火把一样“烧”遍了树干!隐约可以听见脚下有潺潺流水的声音传来。低头寻找,却发现原来脚边的地面上有一些坑洞,大的呈长条形,面积大概有十几平方米,小的不过八仙桌那样大,下边似乎有水流。原来江洲河在此处潜入了地下。

广西巴马命河盲谷,地上地下都很曲折
这条蜿蜒流淌于广西巴马瑶族自治县的河流,在那社乡的盆地上刻画出酷似草书的“命”字河道,所以被当地人称为“命河”。命河本身也来源于地下伏流,上游是哪里还没找到。它由路达屯流出地表,用1.5公里的弯曲河道穿过盆地,在民族屯伏流,之后时明时暗,穿过水晶宫溶洞,离开巴马在凤山的三门海出露于地表,又流到巴马的福源洞、百魔洞、百鸟岩,最后成为盘阳河的上游河段。看来,它的地下河道之曲折完全不亚于地面上的“命”字。
摄影/杨珅

在凤山,我搞清楚了几个概念:“盲谷”这个定义中的“盲”字,意为不知去向,虽说盲谷是由盲和谷两个字组成,但盲谷说的应该是水而不是谷,确切地说是“盲水”而不是“盲谷”,地表河流变成地下伏流后看不见了,这不就是“盲”吗?所谓伏流,就是水往地下走,比较形象地讲,就是人无法进入或通过的地段,且有进口有出口,进多少出多少。伏流有大有小,长江的支流清江,其地下伏流长达十余公里;而地下河,则无明显进口,与地上河流域一样,暗河也有很多汇水支流和排水系统。比如广西乐业县与凤山县的百朗地下河系统,地下大小支流长度相加有上百公里。水面上空间大的,还可以行舟船。

有盲谷就有伏流,盲谷的下面便是伏流,它们像固定拍档,形影不离。

五里冲盲谷水库,与一座城市命运相关

一个建城两千年的城市因为缺水而被迫搬迁,搬迁近50年后,这个城市又因为一座水库再次迁回原址。是什么样的水库让这个遭遇背弃的城市焕发了崭新的生命力?这座城叫蒙自,一个历史上谱写过辉煌灿烂的地方。云南第一个海关、第一条民营铁路、第一个驻滇领事馆、第一个外国银行等诸多第一都是在蒙自诞生的。

这个水库就是五里冲盲谷水库——它让一个不可能完成的工程成为了现实。五里冲,是一条伏流出露,它的出水口到再次伏流口只有5里长的一段盲谷,因此叫五里冲。说它是个不可能完成的工程,是因为五里冲作为一条喀斯特地区河流的盲谷,除了主干河道上伏流的地下河,那大口袋般的入口之外,河道沿途充满了大大小小蜂窝一样的喀斯特岩泄水孔,以及一连串表层下漏水、松散的土夹石山体。五里冲就像一个漏水的竹篓,装多少水就漏掉多少水,这样的竹篓怎么能存得住水呢?

蒙自地处南盘江和红河两大水系分水岭,是滇南最大的坝子,也是有名的干坝子,没有外来的过境河,自身的水也都是往外流的。全市年平均降雨量816毫米,加之地处岩溶地区,土壤保水力差,降雨稍不及时,就会出现干旱。由于特殊的地形环境和气候条件,出现了上世纪50年代建蒙自专区之初,因为缺乏发展工业需要的水,发生了红河哈尼族彝族自治州州府从蒙自迁移到个旧的大变动,又因为曾经撤销蒙自县,将原蒙自县全部地区划归个旧市,还险些丢掉蒙自这个古老的名字。

云南的水资源占全国的三分之一,但利用率却只有5%。水库规划设计期间,最初探明五里冲落水洞与9公里外的小窝子泉相通。随后云南省水利水电勘测设计研究院研究认为小窝子泉不是五里冲地下水系的主要排泄口,水系可能呈不均匀的单管道排泄系统,即有大小不一的多个水流出口,在五里冲落水洞采用堵洞防渗法修筑水库是不可取的,水库建设的可行性面临很大的争议。最后,在城市发展需要的推动下,水库工程终于上马。

开工后的水库并不能一蹴而就,在反复的测试和研讨后,水库建设终于在1991年再次动工。水库建设最大的难点一直围绕着喀斯特山体松懈的溶塌体以及渗水问题,光是解决溶塌体,就整整花了两年零八个月,消耗了一万多吨水泥。在防渗带灌浆时,一个5厘米直径、1米深的孔就能吃掉上百吨的水泥,简直就是无底洞。五里冲水库就这样在建设中攻克了一个个难关,创造了多个第一:云南第一高的溶洞防渗墙、云南第一高的高压灌浆防渗帷幕、云南最早的多排孔灌浆处理溶塌体。历经4年艰苦的奋战,终于出现了一个水利建设史上的奇迹——成功地在岩溶区利用盲谷建造了我国第一座水深超过百米、库容超过5000万立方米的无坝水库。水库竣工后,为水库奔忙多年的专家们执意要在落水洞口前合影,那里有他们在上世纪70年代刻上的“一不怕苦,二不怕死”。我熟悉的岩溶地质专家朱学稳教授告诉我,他也曾经为五里冲水库“来来回回跑了十年”。

我在卫星地图上,好不容易才在蒙自东南方向、昆河公路边的一个绿色山洼下,找到了细长梳子状的五里冲盲谷水库。水库是沿峡谷而建,地形上保持了峡谷的高深,加之其中还有地下溶洞,所以水面看起来很窄。原本供应蒙自生活用水的,还有一个蓄水能力1448万立方米的菲白水库。这两年库容不足,供水量极不稳定,现在,蒙自城市的供水就全靠五里冲水库了。另一个在地图上看起来很大的长桥海水库,是在自然的湖泊洼地上建设的,蓄水量是4480万立方米,主要供应农业用水;五里冲水库无论是7900万立方米的库容量,还是每年8169万立方米的供水总量,对蒙自市农业和生活来说还是最重要的。

五里冲水库虽然库容量很大,但实际可用量并不大,原因是有一半的库容都在取水面以下的地下岩洞里,那是死库容。通常水库在正常使用情况下,允许放至的最低水位称死水位,又称设计低水位。死水位以下的库容称为死库容,这部分水量是用来应对特殊的情况,如特大干旱年。而对于一个盲谷水库,死库容意味着什么?在喀斯特地貌下,坚实的岩层中充满大大小小的岩隙、渗水孔,它们分散地存在于水库四周的山体中,保存了相当大的一部分水量。同时,由于喀斯特地貌的特殊性,当水位在岩层中满盈的时候,岩层稳定,孔隙发育缓慢;当水位升降频繁时,孔隙发育增强,容易发生崩塌现象。所以,为了确保水库沿线山体保持稳固,五里冲水库必须保有足量的“死库容”。但利用五里冲的库容,把周边的水资源都汇集起来,是蒙自必须要做到的。五里冲水库配套工程的二期、三期工程已陆续完成,改建成水库的五里冲盲谷与一个城市产生了生命线般的联系。

云南五里冲水库,水利建设史上的奇迹
过去蒙自是云南有名的干坝子,在五里冲水库没有修好前,蒙自缺水现象十分严重。在喀斯特地区利用盲谷修建水库的难度非常大,不仅因为喀斯特岩壁上密布泄水孔,还要考虑喀斯特孔隙的继续发育问题。现在,五里冲盲谷水库是蒙自城区生活用水的主要水源地。在云南遭遇百年不遇的大旱期间,五里冲盲谷水库解决了蒙自人的用水大问题。摄影/曾永杰

1997年蒙自人口是30万, 2011年达到42万。这个古老的新城正在构筑一个宏伟的计划:到2020年,个旧、开远、蒙自三市要建成人口约150万的集群城市,蒙自将成为这个集群城市的中心。我不禁为五里冲水库即将承担的责任而忧心。但愿它的“胸怀”再大些,可以容下这些宏大的设想。

责任编辑 / 周晓红  图片编辑 / 吴敬 刘乾坤 

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