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沙漠都江堰:引發治沙的新思路——粘土鹽殼固沙法

在討論都江堰在沙漠中的機理以及由此衍生出的治沙新思路——粘土鹽殼固沙法之前,我們先來猜壹猜!下面兩張照片哪壹張是上遊拍的?提示:圖中的河流都是著名的國際水道,瀾滄江-湄公河。這樣可以快速直觀地了解水沙運動規律,從而領略都江堰沙漠和粘土鹽殼固沙法的精妙。

圖1當然在這裏!我們的印象壹直是,源頭附近的水是幹凈的,下遊是渾濁的。

對比上圖,圖2說的沒人能相信是上遊,不僅上遊水體比下遊水體渾濁,而且明顯人口密集,田園風光。

展示上面兩張圖不做解釋,只告訴大家是瀾滄江上下遊。估計大部分人會認為第壹張圖是上遊。但其實第壹張照片是在雲南普洱拍的,瀾滄江即將流出國門,改名為湄公河。第二張照片拍攝於雲南迪慶,是三江並流的核心區。瀾滄江剛剛從青藏高原沖下來,進入雲南。這裏的河流需要幾百公裏才能流到第壹張照片的位置。這兩張圖最典型地揭示了河流的水沙運動規律:當河流流經落差大、流速快的河段時,會沖刷、切割河岸和河床,帶走大量泥沙;而當河水流經落差小、流速慢的河段時,河水中的泥沙會沈澱到河底,河水中的泥沙含量減少,水變得清澈。

上圖2位於圖3中瀾滄江德欽段的正下遊。從青藏高原奔流而下的瀾滄江,在德欽段具有巨大的動力和勢能,對兩岸的河谷和河床造成了極大的侵蝕,所以瀾滄江下遊的未夕段含有大量泥沙,成為壹條“紅河”。當瀾滄江從三江並流核心區流出,進入雲貴高原腹地,落差大大減小,特別是糯紮渡等水電站的回水現象,泥沙淤積在河底,使原本的“紅河”瀾滄江重新清澈起來。

圖3德欽段瀾滄江強烈的下切侵蝕,造成河谷連續大面積滑坡、塌方。原本有大量植被的上表面完全破碎,成為沙漠山谷中孤立的綠洲。這些滑坡每次轉彎都能綿延幾公裏,高度可高達幾百米!瀾滄江只占據了畫面中的壹個小角落。

沙漠裏的漁夫何在沙漠裏修建了都江堰,充滿了利用河水泥沙的規律,達到了利用洪水和泥石流治理沙漠的效果。陽關是著名的古關隘,在壹次大洪水和泥石流中被廢棄。位於敦煌西部,庫姆塔格沙漠東緣壹帶,被譽為“中國幹旱極”的陽關會發生洪水和泥石流,令人匪夷所思。但也正是因為陽關位於敦煌、阿克塞、肅北周邊山系的最低處,所以在夏季,冰山的融水會匯聚起來,直奔陽關,而在經過庫姆塔格沙漠時,去年的河道在冬季會被流沙淤積,形成沙漠堰塞湖。壹旦破裂,沙的高落差、高流速和低固定性將導致洪水和泥石流。

當這些13水系匯合,水位上升通過沙漠堰塞湖,具有巨大動力和勢能的洪水和泥石流終將爆發,這是陽關無法解決的。於是,何鐘燕利用這些13水系在出口段落差產生的剪力,巧妙地設計了沙漠中的都江堰工程。

圖4粘土鹽殼固沙法的本質是粘土形成的堅硬的粘土殼,起到固沙和減少蒸發的作用(非采集網拍攝)。

首先,在13水系出口處設置堤壩,對其進行分而治之,避免各水系洪水匯聚於壹處,產生勢不可擋的毀滅性合力。其次,在出山之前,每個水系都會因為落差大、流速快而產生沖刷,攜帶大量泥沙。由於當地山體的土壤成分,攜帶的泥沙主要是粘土。洪水被大壩阻擋分流後,會湧入沙漠。由於沙漠平坦(沙漠在風的作用下會削峰填谷),落差小,洪水流速大大降低,產生淤積。再加上適當的工程手段,水體的回水現象進壹步加劇(類似於糯紮渡電站的作用),粘土會沈積在沙漠表面,水由於沙漠良好的滲透性而滲入地下,形成沙漠地下水庫。

因為這裏是“中國的幹極”,大的蒸發量使沈積在沙漠表面的粘土迅速變幹,形成厚厚的硬泥殼。不僅使大風來臨時不可能發生流沙、沙塵暴,而且相當於給“中國幹極”的開水鍋加了壹個蓋子,從而大大減少了蒸發量,涵養了地下水源,提高了地下水位,增加了發源於這裏的“沙漠礦泉水”水源的地表徑流。這就是壹種新的治沙理念的精髓——粘土鹽殼固沙法,它脫胎於沙漠中的都江堰。

圖5由於都江堰在沙漠中,在沙漠中養殖沙漠虹鱒魚成為可能。圖中的美食是沙漠虹鱒魚燉魚頭。

在與沙漠漁民何的最新交流中,得知我國外事部門對沙漠都江堰以粘土鹽殼為核心的固沙方式產生了濃厚的興趣,希望將該技術作為“中國經驗”輸出到非洲等沙漠國家。雖然Huiju.com目前還沒有掌握相關細節,但澳洲著名學者、環境科學教授陳偉邦先生對何老的都江堰沙漠和治沙新思路——粘土鹽殼固沙法產生了濃厚的興趣。因此,他毫不猶豫地將原定的回國日期從4月25日提前到4月21日,只為安排好時間,他可以陪Huiju.com考察和演示許多沙漠漁民的傑作。目前,澳大利亞政府正在積極開展對澳大利亞北部沙漠地區的治理和開發。作為環境科學領域的知名學者,陳偉邦教授也希望將粘土鹽殼固沙法等“中國經驗”帶到那裏。慧菊。com

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