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地上有石林、天坑、瀑布千姿百态,地下有溶洞、钟乳、石幔奇趣万端……也许你看过中国最美的喀斯特景观,却不一定了解它们曾被谁的脚步丈量
作为岩溶地貌代称的“喀斯特”,对于现在的旅游爱好者来说已是耳熟能详。中国喀斯特发育的多轮回和地带性特点,造就了光怪陆离的地貌景观和巧夺天工的洞穴奇景,尤以广西、贵州和云南东部所占的面积最大,以奇美独特的自然风光和浓郁的少数民族风情成为颇受欢迎的旅游地。
但在上世纪70年代,这些地区的经济发展水平还很落后,对其喀斯特地貌的探索、对此地旅游价值的发现,其实还得从探测喀斯特地区水源状况的行动说起。
山中涉险
1972年,作为新恢复成立的喀斯特地貌研究组成员,朱景郊、林钧枢、张耀光、房金福、顾钟熊、宋林华和我着手的第一项工作就是广西大化水库渗漏问题的研究。
大化水库库区所在地为今日大化县的县城,这里以石灰岩地貌最为典型,呈现出高峰丛、深洼地的景象。山峦叠嶂,险峻陡峭,峰从洼地层层相叠,洼中有洞,洞中套穴,幽暗深邃。一些瑶族村寨则分布在深幽的洼地底部,掩映在树丛与与崖壁中,在一派神秘莫测的险境中安之若素。
第一次踏足此地的研究组队员们却无心赏奇景、观风俗,因为一项棘手的技术难题已经摆在了面前。
由于恶劣的自然条件和气候条件所限,依靠航空红外探测地下水的工作因航摄任务无法完成而被迫放弃,使用地球物理勘探方法的效果也不明显。面对这种困境,我们大胆提出了利用荧光素和孢子花粉的示踪试验的方法,对库区渗漏途径的可能性进行排查。
示踪法最艰苦的工作环节要属采样。因为需要每小时取一次样,每次采样一般要延续2~3天,只好昼夜不停地连轴转。取样点离分析点至少一公里,崎岖的道路加上变幻莫测的山中气候给野外工作带来了不少麻烦。尤其是到了晚上,山间雾霭弥漫,山路也变得愈发难以辨认,让人晕头转向。进入岩壁陡峭的落水洞作业时更是困难。我们靠微弱的手电光照明来完成探测任务,光线晦暗、行动不便,稍不小心便会“一失足成千古恨”。
除了“行路难”的万般危险,我们还常常遇到可取人性命的“拦路虎”。山中怪石嶙峋,人类寸步难行,却是各种蛇类的天堂。有一次,担任副组长的朱景郊在考察途中向山上攀登时竟然发现手旁边有一条毒蛇,吐着红红的信子,伺机而动,虎视眈眈。当时若有分寸之失,后果真是不堪设想,林钧枢也经历过与毒蛇的“遭遇战”。
克服了生活和技术方面的种种困难,我们终于排除了水库渗漏的可能性。这是我们用示踪方法结合地貌学知识完成的第一个重大生产任务,也是利用国外方法在重大建设项目中成功实施的首例。喀斯特组“开门见喜”,荣获广西壮族自治区科技进步一等奖。
洞中探幽
大化水库的工作刚一结束,我们便投入到红水河岩滩水库的研究中,这次是要查明研究区域内是否存在渗漏通道。水库建在红水河中游,其所在地是今广西大化县岩滩镇,当时无人居住,也没有道路。若按原计划要在这片区域内打20~30个孔探测,钻机进场、工地用水等都需人力搬运,施工难度极大。而且地下水的露头很小,之前的示踪试验毫无用武之地,全组同志陷入困局,眼看距现场勘探不到一个月,却仍无计可施。
现场条件不足,只好从文献与地形图里寻找规律。我们发现文献中有喀斯特洼地底部高程分布呈阶梯状,与剝蚀面相对应,于是在地图上将洼地底部的高程作为地形点,作出等底高线。经过分析,貌似杂乱无章的喀斯特洼地呈现出明显的规律性。底部高程较低的洼地从分水岭向河谷延伸,称低洼地带。其下游一些洼地大雨后往往被水淹没,有“水淹一条线”的特点,说明低洼地带就是地下河的地面。在低洼地带上游和两侧的高洼地带,属于分水岭区域。以此为样本,我们对岩滩库区成功做出了同样的分析。通过这种应急而创的“洼地分析法”,我们初步预测:该水库从宏观上看没有渗漏问题。
下一步,就是以实地考察来验证推论。工作组成员结合卫星照片等资料,开始了洞穴探测。其中一个洞穴很深,只能利用软梯逐级下探。软梯很难操纵,下移时经常在空中原地打转,令人精神紧张、体力消耗也很大。而且在漆黑的洞穴中,我们的攀爬活动引起的碎石崩落也威胁到了洞下工作同志的安全。另外,由于对洞穴深度预估不足,我们没有准备充足的食物,在极端劳累的情况下,工作更添艰辛。最后只有房金福到达了洞穴的底部,却也受了伤。
经过一昼夜的工作,我们最终测得该洞竟深达180多米,证明了喀斯特地下水的流向与预测的方向一致,也验证了地形分析得出结论的正确性。当时的饥饿、紧张、疲惫、担忧与探洞成功的喜悦交织在一起,令人毕生难忘。我们还在另一地方作了示踪试验,得出了同样的结论。有了前期工作的铺垫,后来广西水电局在分水岭区域仅钻了7个孔,三年勘探计划两年告捷,不仅节省了大量的人力和经费,也尽可能减少了工程建设对当地环境和生态的破坏。
面貌一新
后来,喀斯特研究组将示踪方法推广到了贵州德江和普定、云南石林等喀斯特地区的地下水开发利用和洞穴研究中,进行了天然示踪剂——氚和水化学领域的研究,不仅为喀斯特地貌研究作出了很大的贡献,也为这些地区的生产建设和今后旅游开发奠定了坚实的基础。
而当年作为应急之策的“洼地分析法”经过充实与完善,不仅使华南热带喀斯特地区找到了预测地下河分布的理论和方法,而且在日后的多次实践中被证明是研究喀斯特地下河最简单、有效和经济的方法。利用该方法完成的“贵州独山县喀斯特地下水开发利用”课题,还荣获了1978年度的全国重大科技成果奖。
在极其艰苦的条件下我们辛勤跋涉,足迹遍及华南,华东、华北和西南的广大喀斯特地区,将研究与生产建设任务结合,终于走出了一条新的喀斯特地貌研究道路,形成了野外考察、宏观的地下水系预测、示踪试验相结合的方法体系。不仅促进了当地生产发展和经济建设,还为生态环境脆弱的喀斯特地区环境的保护与改善作出了及时的提示与指导,也为日后喀斯特地貌景观旅游的兴盛准备了充足的前沿资料与可靠的科学依据。
时光荏苒,昔日涉足的那些“穷山恶水”早已面貌一新,其原生态的自然风光更是在适当的旅游开发之中焕发出了无穷魅力。大化、岩滩两处水库所在的广西大化瑶族自治县已凭借其喀斯特景观,打造成了“山奇、水秀、湖旷、洞秘、峡险、洼幽、坝雄”的著名旅游地,建成了七百弄国家地质公园、红水河百里画廊等景区,并以当地特产的奇石获得了“中国观赏石之乡”的美誉。而云南石林的剑状、柱状和塔状喀斯特,贵州荔波的森林喀斯特和重庆武隆以天生桥、地缝、天洞为代表的立体喀斯特,共同组成了“中国南方喀斯特”,于2007年进入了《世界遗产名录》,成为我国喀斯特景观的全球流通名片,其地质地貌、生物生态、美学、民族文化等方面的内涵得到了更加广泛地传播,也迎来了不可胜数的中外游客。
30多年过去了,喀斯特地貌组筚路蓝缕的探索成果至今仍能凸显出它在经济、环境、生态及旅游方面的重要意义和现实价值,这足以令我们这些亲历者备感欣慰。
(陈治平系中国科学院地理科学与资源研究所研究员。本文图片均由房金福提供)
作为岩溶地貌代称的“喀斯特”,对于现在的旅游爱好者来说已是耳熟能详。中国喀斯特发育的多轮回和地带性特点,造就了光怪陆离的地貌景观和巧夺天工的洞穴奇景,尤以广西、贵州和云南东部所占的面积最大,以奇美独特的自然风光和浓郁的少数民族风情成为颇受欢迎的旅游地。
但在上世纪70年代,这些地区的经济发展水平还很落后,对其喀斯特地貌的探索、对此地旅游价值的发现,其实还得从探测喀斯特地区水源状况的行动说起。
山中涉险
1972年,作为新恢复成立的喀斯特地貌研究组成员,朱景郊、林钧枢、张耀光、房金福、顾钟熊、宋林华和我着手的第一项工作就是广西大化水库渗漏问题的研究。
大化水库库区所在地为今日大化县的县城,这里以石灰岩地貌最为典型,呈现出高峰丛、深洼地的景象。山峦叠嶂,险峻陡峭,峰从洼地层层相叠,洼中有洞,洞中套穴,幽暗深邃。一些瑶族村寨则分布在深幽的洼地底部,掩映在树丛与与崖壁中,在一派神秘莫测的险境中安之若素。
第一次踏足此地的研究组队员们却无心赏奇景、观风俗,因为一项棘手的技术难题已经摆在了面前。
由于恶劣的自然条件和气候条件所限,依靠航空红外探测地下水的工作因航摄任务无法完成而被迫放弃,使用地球物理勘探方法的效果也不明显。面对这种困境,我们大胆提出了利用荧光素和孢子花粉的示踪试验的方法,对库区渗漏途径的可能性进行排查。
示踪法最艰苦的工作环节要属采样。因为需要每小时取一次样,每次采样一般要延续2~3天,只好昼夜不停地连轴转。取样点离分析点至少一公里,崎岖的道路加上变幻莫测的山中气候给野外工作带来了不少麻烦。尤其是到了晚上,山间雾霭弥漫,山路也变得愈发难以辨认,让人晕头转向。进入岩壁陡峭的落水洞作业时更是困难。我们靠微弱的手电光照明来完成探测任务,光线晦暗、行动不便,稍不小心便会“一失足成千古恨”。
除了“行路难”的万般危险,我们还常常遇到可取人性命的“拦路虎”。山中怪石嶙峋,人类寸步难行,却是各种蛇类的天堂。有一次,担任副组长的朱景郊在考察途中向山上攀登时竟然发现手旁边有一条毒蛇,吐着红红的信子,伺机而动,虎视眈眈。当时若有分寸之失,后果真是不堪设想,林钧枢也经历过与毒蛇的“遭遇战”。
克服了生活和技术方面的种种困难,我们终于排除了水库渗漏的可能性。这是我们用示踪方法结合地貌学知识完成的第一个重大生产任务,也是利用国外方法在重大建设项目中成功实施的首例。喀斯特组“开门见喜”,荣获广西壮族自治区科技进步一等奖。
洞中探幽
大化水库的工作刚一结束,我们便投入到红水河岩滩水库的研究中,这次是要查明研究区域内是否存在渗漏通道。水库建在红水河中游,其所在地是今广西大化县岩滩镇,当时无人居住,也没有道路。若按原计划要在这片区域内打20~30个孔探测,钻机进场、工地用水等都需人力搬运,施工难度极大。而且地下水的露头很小,之前的示踪试验毫无用武之地,全组同志陷入困局,眼看距现场勘探不到一个月,却仍无计可施。
现场条件不足,只好从文献与地形图里寻找规律。我们发现文献中有喀斯特洼地底部高程分布呈阶梯状,与剝蚀面相对应,于是在地图上将洼地底部的高程作为地形点,作出等底高线。经过分析,貌似杂乱无章的喀斯特洼地呈现出明显的规律性。底部高程较低的洼地从分水岭向河谷延伸,称低洼地带。其下游一些洼地大雨后往往被水淹没,有“水淹一条线”的特点,说明低洼地带就是地下河的地面。在低洼地带上游和两侧的高洼地带,属于分水岭区域。以此为样本,我们对岩滩库区成功做出了同样的分析。通过这种应急而创的“洼地分析法”,我们初步预测:该水库从宏观上看没有渗漏问题。
下一步,就是以实地考察来验证推论。工作组成员结合卫星照片等资料,开始了洞穴探测。其中一个洞穴很深,只能利用软梯逐级下探。软梯很难操纵,下移时经常在空中原地打转,令人精神紧张、体力消耗也很大。而且在漆黑的洞穴中,我们的攀爬活动引起的碎石崩落也威胁到了洞下工作同志的安全。另外,由于对洞穴深度预估不足,我们没有准备充足的食物,在极端劳累的情况下,工作更添艰辛。最后只有房金福到达了洞穴的底部,却也受了伤。
经过一昼夜的工作,我们最终测得该洞竟深达180多米,证明了喀斯特地下水的流向与预测的方向一致,也验证了地形分析得出结论的正确性。当时的饥饿、紧张、疲惫、担忧与探洞成功的喜悦交织在一起,令人毕生难忘。我们还在另一地方作了示踪试验,得出了同样的结论。有了前期工作的铺垫,后来广西水电局在分水岭区域仅钻了7个孔,三年勘探计划两年告捷,不仅节省了大量的人力和经费,也尽可能减少了工程建设对当地环境和生态的破坏。
面貌一新
后来,喀斯特研究组将示踪方法推广到了贵州德江和普定、云南石林等喀斯特地区的地下水开发利用和洞穴研究中,进行了天然示踪剂——氚和水化学领域的研究,不仅为喀斯特地貌研究作出了很大的贡献,也为这些地区的生产建设和今后旅游开发奠定了坚实的基础。
而当年作为应急之策的“洼地分析法”经过充实与完善,不仅使华南热带喀斯特地区找到了预测地下河分布的理论和方法,而且在日后的多次实践中被证明是研究喀斯特地下河最简单、有效和经济的方法。利用该方法完成的“贵州独山县喀斯特地下水开发利用”课题,还荣获了1978年度的全国重大科技成果奖。
在极其艰苦的条件下我们辛勤跋涉,足迹遍及华南,华东、华北和西南的广大喀斯特地区,将研究与生产建设任务结合,终于走出了一条新的喀斯特地貌研究道路,形成了野外考察、宏观的地下水系预测、示踪试验相结合的方法体系。不仅促进了当地生产发展和经济建设,还为生态环境脆弱的喀斯特地区环境的保护与改善作出了及时的提示与指导,也为日后喀斯特地貌景观旅游的兴盛准备了充足的前沿资料与可靠的科学依据。
时光荏苒,昔日涉足的那些“穷山恶水”早已面貌一新,其原生态的自然风光更是在适当的旅游开发之中焕发出了无穷魅力。大化、岩滩两处水库所在的广西大化瑶族自治县已凭借其喀斯特景观,打造成了“山奇、水秀、湖旷、洞秘、峡险、洼幽、坝雄”的著名旅游地,建成了七百弄国家地质公园、红水河百里画廊等景区,并以当地特产的奇石获得了“中国观赏石之乡”的美誉。而云南石林的剑状、柱状和塔状喀斯特,贵州荔波的森林喀斯特和重庆武隆以天生桥、地缝、天洞为代表的立体喀斯特,共同组成了“中国南方喀斯特”,于2007年进入了《世界遗产名录》,成为我国喀斯特景观的全球流通名片,其地质地貌、生物生态、美学、民族文化等方面的内涵得到了更加广泛地传播,也迎来了不可胜数的中外游客。
30多年过去了,喀斯特地貌组筚路蓝缕的探索成果至今仍能凸显出它在经济、环境、生态及旅游方面的重要意义和现实价值,这足以令我们这些亲历者备感欣慰。
(陈治平系中国科学院地理科学与资源研究所研究员。本文图片均由房金福提供)