沙漠都江堰:触发治沙新思路——粘土盐壳固沙法
在论述沙漠都江堰的作用机理,及其由此派生出来的治沙新思路——粘土盐壳固沙法之前,先竞猜一下!下面的两张照片中哪张拍摄于上游?提示:图片中的河流都是著名的国际水道,澜沧江-湄公河。以此,我们可以快速、直观地了解一下水沙运行的规律,并由此领略到沙漠都江堰、粘土盐壳固沙法的精妙。
图1 当然是这里!我们的印象总是接近源头的水体洁净而下游混浊
图2 和上图比较起来,说这里是上游没人能信,不但是上游比下游水体混浊没人信,而且这里明显人烟稠密,一派田园风光
展示上面两张图片而不加说明,仅仅告诉大家是澜沧江的上下游江段,估计多数人会认为第一张图片是上游。但实际上,第一张照片拍摄于云南普洱,澜沧江已经快要流淌出国境,改名湄公河了。而第二张拍摄于云南迪庆,那里正是三江并流的核心区,是澜沧江刚刚从青藏高原奔腾而下,进入云南境内。这里的江水要流淌到第一张照片的位置,还需要川流几百公里。这两张图片最典型地揭示了河流水沙运行的规律:当河流流经落差大、流速快的河段,会对两岸、河床产生冲刷、下切作用,带走大量泥沙,而当河流流经落差小,流速缓慢的河段,河水中的泥沙会沉降到河流底部,河水含沙量减少,水体会变得清澈。
上面图2正是位于图3澜沧江德钦段的下游,从青藏高原奔腾而下的澜沧江在德钦段具有了巨大的动、势能,对两岸峡谷山体及河床产生了巨大的侵蚀,因此下游的维西段澜沧江就含有了大量泥沙,变成“红河”。当澜沧江流出三江并流核心区,进入云贵高原腹地,落差大幅度减小,尤其是糯扎渡这样的水电站产生壅水现象,泥沙沉积江底,使原本的“红河”澜沧江重新清澈。
图3 德钦段澜沧江强烈的下切、侵蚀作用,使这里的河谷产生了连绵不绝的大规模塌方和山体滑坡,有大量植被的原始上层地表,被完全碎片化,成为荒漠河谷中的孤立绿洲。这些滑坡体动辄就可以绵延几公里,而高度可以高达几百米以上!而澜沧江仅仅占据图片中的一个小角落
沙漠渔夫何延忠正是充满利用河流水沙运行的规律,修建了沙漠都江堰,达到了利用洪水、泥石流治理沙漠的效果。阳关是著名的古关隘,废弃于一次大的洪水、泥石流。地处敦煌以西、库姆塔格沙漠东沿,有“中国的旱极”之称的阳关会发生洪水、泥石流这是让人匪夷所思的事情。但是,恰恰因为阳关地处敦煌周边山系、阿克赛、肃北的最低处,到了夏天,冰山融水会汇聚到一起,直扑阳关,途径库姆塔格沙漠时,上一年的河道会在冬季被流沙淤死,形成沙漠堰塞湖。一旦冲决,高落差、大流速,加上沙子的固着力低下,就形成了洪水、泥石流。
当这13条水系汇合在一起,而水位又经沙漠堰塞湖的抬升,最终冲决产生动、势能巨大的洪水、泥石流,是无法在阳关加以化解的。因此,何延忠利用这13条水系在出山口地段,落差产生的切变,巧妙设计了沙漠都江堰工程。
图4 粘土盐壳固沙法的精髓,是用粘土形成的坚硬泥壳,起到了固沙,同时减少蒸发量的作用(非荟聚网摄制的照片)
首先在这13条水系的出山口处设置拦水坝,分而治之,避免诸水系的洪水汇合一处,产生不可阻挡的,摧枯拉朽的合力。其次,各水系在出山之前,由于落差大、流速快会产生侵蚀作用,携带大量泥沙,由于当地山体土壤成份的原因,所携带的泥沙以粘土为主,经过拦水坝的阻挡、改道,洪水会漫灌到沙漠里。由于沙漠地势平坦(沙漠在风力作用下会削峰填谷),落差小,洪水流速大大降低,产生沉积作用。而再辅之以适当的工程手段,进一步加剧水体的壅水现象(类似糯扎渡电站的作用),粘土就会沉积在沙漠表面,水会因沙漠良好的通透性而渗入地下,形成沙漠地下水库。
由于这里是“中国的旱极”,大蒸发量迅速使沉积在沙漠表面的粘土干化,形成一层厚厚的坚硬泥壳。不但使大风来临时,流沙、沙尘暴无从发生,而且相当于给“中国的旱极”这口沸腾的水锅加上了盖子,从而大大减少了蒸发量,涵养了地下水源、提高了地下水位、增加了从这里发端的“沙漠矿泉水”水源的地表径流量。这就是用沙漠都江堰催生出来的治沙新思路——粘土盐壳固沙法的精髓。
图5 由于沙漠都江堰作用,使在沙漠中养殖沙漠虹鳟鱼成为可能。图片中的美味就是清炖沙漠虹鳟鱼头
在与沙漠渔夫何延忠的最新交流中获知:国家的外事部门已经对以沙漠都江堰为核心的粘土盐壳固沙法产生了浓厚兴趣,希望能够作为“中国经验”向非洲等沙漠国家进行技术输出。虽然对相关细节目前荟聚网还不掌握,但著名旅澳学者、环境科学教授陈伟邦先生就对何老的沙漠都江堰,以及由此产生的治沙新思路——粘土盐壳固沙法产生了浓厚兴趣,为此不惜将原先预定的回国日期由4月25日提前到4月21日,仅仅为了安排出时间可以随同荟聚网对沙漠渔夫的诸多杰作进行考察论证。目前,澳大利亚政府正积极开展北澳沙漠地区的治理、开发,作为参与其中的,环境科学方面的著名学者,陈伟邦教授也希望为那里带去粘土盐壳固沙法这样的“中国经验”。荟聚网。