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简介:
我国南方岩溶区以贵州高原为中心,是世界上碳酸盐岩连片分布面积最大的岩溶区,总面积约78×104km2,包括贵州、广西、云南、湖南、广东、湖北、四川、重庆、江西等省(区、市)。在这片广袤的区域内,碳酸盐岩地层经过漫长的地质变迁,在历次构...
我国南方岩溶区以贵州高原为中心,是世界上碳酸盐岩连片分布面积最大的岩溶区,总面积约78×104km2,包括贵州、广西、云南、湖南、广东、湖北、四川、重庆、江西等省(区、市)。在这片广袤的区域内,碳酸盐岩地层经过漫长的地质变迁,在历次构造运动以及不同时期的水流溶蚀作用下,地下发育了众多岩溶管道。这些复杂的岩溶管道体系,被称之为地下河——由许许多多的地下管道、溶洞、溶蚀裂隙组成,地下河不断交织,形成当今之地下河网。地下河是大自然赐予人类的隐匿于地下的珍贵宝藏,因为地下河既是地下水赋存的一种独特形式,具有资源量巨大、水质清洁、水量稳定等特征;同时也是中国南方岩溶区最重要的岩溶现象之一,具有极高的美学价值和旅游价值。
广西鹿寨香桥景区-香桥岩及地下河明流段
天然的储水宝库
据最新调查数据统计表明,南方岩溶区有地下河2600多条(包含其地下河子系统),流量合计大于1500m3/s,相当于黄河的径流量,由此可见南方岩溶地下河的地下储水空间巨大、地下河水资源量丰富,是个天然的储水宝库。
南方岩溶区属湿热多雨的热带、亚热带气候,多年平均雨量1100~2300mm,尽管降水丰沛,但仍经常发生工农业生产用水、人畜饮水困难。仅滇、黔、桂三省区至今还有800万人的饮水问题没有得到解决,耕地受旱面积约2530万亩。究其原因主要由于强烈的岩溶作用,导致地下岩溶空间发育,使雨水和地表水极易漏失到地下,造成“地下水滚滚流,地表水贵如油”的状况。另一方面,岩溶地下河埋藏于地下几十至数百米甚至千米,延伸长度亦有几公里至数十公里,地表仅能见到出水口和少数地下河天窗或竖井。因此,如何有效开发地下河水资源,避免“守着金山讨饭吃”成为一个亟待解决的问题。
人们在与大自然的长期相处中,根据各地不同自然条件,总结出了一套合理开发利用地下河水资源的方法,不断发掘着这个天然宝库中的无穷宝藏。
地下河出口下游建坝蓄水
这是西南岩溶地区最普遍的地下河利用方式。大型的地下河出口往往是人口聚集、耕地较多、用水量较大地区,可利用出口处地形地质特点筑坝成库,充分利用地下岩溶空隙以扩大蓄水空间,形成地表-地下水库,达到增加暗河调蓄能力、增大库容的目的。如云南罗平县板桥镇小平桥水库在暗河出口下游的岩溶槽谷内,科学利用地形地质条件兴建拦河坝,形成一个地表-地下联合水库,为当地经济的可持续发展提供了水资源保证。
罗平县板桥镇小平桥地下河成库模式
地下河天窗提水
峰丛洼地低洼处常有天窗与地下河相通, 利用天窗建有一定扬程的泵站提取地下河水, 并在高处建一蓄水池调蓄并辅以输水渠系供自流灌溉或生活用水。如广西马山县的兴华地下河, 由于在下游建百龙滩电站, 河水位抬高, 淹没地下河出口,上游天窗水位抬升成为极佳提水点。
地下河溶洼成库
在峰丛洼地区大多发育封闭性较好的溶蚀洼地, 洼地底部与地下河相通,在地下河道中寻找合适部位堵洞建坝,利用洼地蓄水成库,增大地下水库容,可有效解决农业灌溉用水、生活用水或抬高水位发电等。如广西来宾市忻城县隆光村福六浪洼地,地处隆光地下河中游,通过对地下河管道进行堵截,福六浪洼地形成了一个库容1000万立方米的溶洼水库,可自流灌溉10000亩农田,同时可解决水库下游一带10000多人严重缺乏的人畜饮用水问题,该工程是对岩溶洼地地区地下河开发的一次有益尝试。
福六浪溶洼水库
地下河出口引水发电
在南盘江、北盘江、红水河及其各主要支流的河谷深切地带内, 多发育地下河出口,地下水上下游之间水力坡度大,水流在下游具有很大的势能, 利用天然落差引水发电为地下河开发利用主要方式之一。如云南文山县白石岩地下河出口位于盘龙河深切峡谷内,通过在出口段进行封堵,将地下水位抬高126m,形成的兴利库容为2353万m3的一座中型地下水库,实现了对下游电站的时段放水调节,缓解了文山电网峰谷差带来的电力供求矛盾。
云南省文山县白石岩地下河出口处东方红电站
地表与地下联合成库
一些由地下河补给的河流, 尤其在明流、暗流相间的河流中, 在地下河段堵截, 利用上游的地表河槽蓄水。如上林县的大龙洞地下河, 在伏流入口段建坝堵水, 在上游长达 10km 的岩溶谷地蓄水成库,其规模在国内外同类型水库中是首屈一指的,水库灌溉上林县、宾阳县30万亩耕地,供5万人生活用水,装机容量4×500kw,库区现已开发为旅游景点。
广西上林大龙洞水库景观
地下河管道隧洞引水
在黔北、黔东北、黔西南紧密褶皱区,可溶的碳酸盐岩与难溶的碎屑岩相间分布,多形成沿构造方向延伸的岩溶垄脊沟谷地貌,垄脊与沟谷间隔平行分布,地形起伏大,在碳酸盐岩地层中常顺层发育一些“高悬”于相邻岩溶谷地的地下河。在查清地下河管道空间位置的基础上,从垂直山体延伸方向打水平隧洞对地下河水进行拦截引水,配合地表引水管网,供给相邻低部位沟谷地带生产及生活用水。如贵州省道真县上坝地下河高于相邻谷地地面150-300米,通过开展主管道内堵洞蓄水工程、隧洞引水工程,解决道真县玉溪镇和上坝乡28000余人和12000余头大牲畜的饮水问题,实现饮水安全的国家目标。
道真县上坝地下河隧洞引水模式
地下的世外桃源
岩溶区旅游资源丰富,形态变化万千、类型多样的岩溶地貌是最为大家熟知的岩溶景观,比如桂林一阳朔间的风景秀丽的岩溶峰林景观,云南路南石林景观等,久负盛名。除了这些千姿百态的地表岩溶景观,洞穴旅游资源也是岩溶区最重要的旅游资源之一, 如贵州省安顺龙宫、毕节织金洞等景点,谈到岩溶洞穴旅游,就离不开岩溶地下河,没有地下河这位大师的精雕细作,就没有洞穴景观的秘境绎美。
平时最常见的为旱洞旅游,在广西已开发开放的洞穴中,如著名的桂林市芦笛岩、七星岩,这些早期形成的岩溶洞穴随地壳抬升已高于地表,其旅游路线位于旱洞之中,人可以行走,没有水流,以欣赏瑰丽奇绝的石笋、石钟乳、石花等岩溶景观为主。
另外,水旱洞混合型旅游也比较常见,其特点是充分利用地下河资源,水陆旱路皆可游览,使洞穴旅游内容更丰富多彩。利用地下河资源作为旅游资源在我国南北方均有分布,比如北方最著名的辽宁省本溪市水洞、中原地区河南洛阳栾川城西的鸡冠岩,长江下游江西的彭泽县龙宫洞和江苏宜兴的善卷洞等;水旱路线旅游的洞穴在广西、贵州等西南岩溶地区最为普遍,如湖南郴州万华岩、贵州安顺市南郊龙宫、广东肇庆七星岩、广西桂林冠岩和丰鱼岩等。这些岩溶洞穴幽深神秘,不仅有琳琅满目的钟乳石景观,还有地下河形成的飞瀑流泉;既有凉风习习的水洞,又有温暖如春的旱洞,河中行舟独有情趣,为最具魅力的旅游项目之一。
贵州安顺龙宫景区
广西凤山三门海景区-地下河出口
此外,也有完全水洞型,以地下河为载体,开展地下河漂流、甚至地下河潜水及其探险等更丰富的旅游项目。如广西凤山三门海景区,发育有七个岩溶天窗(天坑),并以坡心地下河出口段形成的数平方公里面积的明湖和暗湖串在一起,目前有三个天窗由自然通道可乘船入内,使人感觉到山中有海、海上有门的神秘的感觉。
岩溶洞穴及其地下河旅游为当地经济建设起到重要作用,但很多岩溶区仍然还有很多有价值的地下河旅游资源“养在深闺人未识”,亟待人们去探测和开发,让更多的人们欣赏到它们的神奇与美丽。
结语
地下河是造物主提供给人类的珍贵宝藏,既作为母亲一样滋养着她周边的大山儿女,又用她的奇幻身姿让人们见证了她的绝世之美。然而,随着社会经济的发展,人类活动对其破坏也日趋加重,洞穴资源的无序开发、地下水的污染加重、地下水资源的过度开发等现象,都提醒着我们要尊重自然,珍惜这份隐匿地下的宝藏。在未来前行的路上,我们要深入调查研究地下河,掌握其发育规律,趋利避害,合理开发利用,与大自然和谐共存。