山坳里有一处石砌的小池,池底干裂,池壁结着白色硬壳,下游还有一条废弃的引水渠。判断它属于季节性断流还是彻底干涸,痕迹会说话,前提是分得清哪些痕迹来自水、哪些来自人。
雨季出水、旱季断流,是季节性泉的常态
季节性泉的泉域小,含水层薄,调蓄能力差,靠当年的降雨补给。雨季流量 0.5–5 升/秒,旱季降到零,断流时间可达 3–6 个月,出水与断流的月份年年相近。
它与常年泉的差别在流量过程线:常年泉丰枯比多在 2–5 倍,季节性泉的丰枯比接近无穷。连续两年在同一月份量一次流量,就能把两者分开,比看一次枯水期空池可靠。
泉口的白色硬壳与湿痕,是干泉留下的证据
泉水断流后,碳酸钙沉积停止,旧钙华壳留在石面上,厚 1–5 毫米,颜色转灰白;池壁的水位线处有一圈深色湿痕,是长期浸泡的边界,比池底更耐风化,砌石缝里还留着当年的水藻印。
再看植物:泉口周围有喜湿的苔藓、水芹、节节草,外围却是旱生草本,这个同心状的分布说明湿润中心曾在这里。植物圈比石砌池更可靠,池子可能是后人加的,这是本文判断。
向下挖二三十厘米,看有没有湿砂
干泉的判别要看地下是否还有水。在泉口最低处挖 20–30 厘米,见到湿砂或渗水,说明含水层仍在,只是水位降到了地表以下;挖到干土与钙质结核,则含水层已经疏干。
挖出的剖面还能读出历史:上部是淤泥与落叶,下部是砂砾,中间夹一层钙华碎块,说明泉口曾反复淤积与复活。这类剖面比任何传说都可靠,也比泉池的砌石年代更能说明问题,判断断流年代常靠它。
泉口淤塞与区域水位下降,是两种不同的断流
泉口被泥砂、落叶、动物尸体堵住,水会改道从旁边渗出,泉池干而附近地面湿。清掉淤积物,往往几天内复流,流量可恢复到 1 升/秒以上,这类断流是可逆的。
区域地下水位下降导致的断流没有这种局部性:同一坡面上的几个泉同时消失,邻近井的水位也降了 3–10 米。判断断流原因要先看邻泉与邻井,单看一个泉眼容易误判。
关键数据
下列数值为常见范围,流量用容器接水计时,小流量可用量杯与秒表,读数记到 0.1 升/秒即可。
- 季节性泉雨季流量 0.5–5 升/秒,旱季为零
- 断流时间可达 3–6 个月
- 常年泉丰枯流量比多为 2–5 倍
- 干泉钙华壳厚 1–5 毫米,色转灰白
- 泉口试挖深度 20–30 厘米即可见分晓
- 清淤后复流多在几天内,流量可回到 1 升/秒
- 区域水位下降时邻近井水位可降 3–10 米
边界:融雪与人工取水会造成假季节性
高山区的泉靠融雪补给,流量高峰在春末夏初,与雨季泉的峰值错开;这类泉在冬季断流,成因却不是降雨。泉域大的岩溶泉滞后可达数月,旱季反而流量稳定,与季节泉正好相反。
人工引水、泉口筑池蓄水,会让下游看不到水,泉本身却仍在出流。判干泉要在泉口而不是在下游看,泉口有水而下游干,是引水造成的,与泉的补给无关,这是本文判断。
参考文献
- 王大纯, 张人权, 史毅虹, 等.《水文地质学基础》. 地质出版社, 1995. —— 泉的流量动态与补给。
- Freeze R A, Cherry J A. Groundwater. Prentice-Hall, 1979. —— 排泄量与含水层调蓄。
- Fetter C W. Applied Hydrogeology (4th ed.). Prentice Hall, 2001. —— 泉与地下水排泄。