歷史上的北京,泉水極盛。
被稱為“天下第一泉”的玉泉山泉,“玉泉垂虹”為燕京八景之一;
西山一帶的碧云寺泉、櫻桃溝泉等不僅風光秀美,而且歷史文化底蘊豐厚;
八大處的龍泉庵泉、靈光寺泉,陽臺山大覺寺泉、鳳凰嶺龍泉寺泉等,早有“西山八大水院”之說。
今日諸多地名中常見淀、池、潭、海、洼等,再有萬泉莊、萬泉河、滿井、百泉莊、溫泉、冷泉等等,可想象當時泉流之盛,水網之密。
地質條件造就泉
距今2.05-1.35億年前的中生代侏羅紀至白堊紀,中國東部地區發生了劇烈的造山運動,地質學上稱為“燕山運動”。其后距今6600萬年的新生代又發生了“喜馬拉雅運動”,兩次造山運動中北京地區的趨勢是西北部抬升,東南部下降,基本形成了現今的地形地貌格局。
構造運動和巖漿活動對北京泉水的出露起到決定性的作用,北京西山地區多分布著遠古海洋沉積的石灰巖、白云巖等碳酸鹽巖,并且裂隙、溶洞發育,構造運動形成的傾斜構造、褶皺構造和斷裂構造,構成了地下水富集空間和運移通道,同時也為地下水的出露成泉創造了有利的條件。
北京西部為太行山脈,北部為燕山山脈,地勢西北高、東南低,東南是緩緩向渤海傾斜的由永定河、潮白河沖洪積物形成的平原,形象地稱為“北京灣”。
河水流出山地進入“北京灣”以后,地勢平緩,流速降低,河流攜帶的礫石、泥沙便在出山口后以扇形堆積下來,形成沖洪積扇,從扇頂到扇緣逐漸變低、沉積物顆粒逐漸變細。山區含水層中的地下水向平原流動過程中,受到細顆粒地層的阻礙,溢流出地表形成泉水。
“高梁無上源,清泉無下尾”,《水經注》中記載的諺語,指的就是高梁河和清泉河。
高梁河發源于西山一帶泉水,平地涌泉,匯聚成河,所以稱高梁無上源,這條河保留的紫竹院到動物園一段稱南長河,現今什剎海、北海、中南海水域都曾是高梁河故道。
清泉河即今永定河,歷史上經常山洪泛濫,在平原上漫流擺動,因此稱清泉無下尾。
類型豐富數量多
泉是地下水的天然露頭,在地形面與含水層或含水層通道相交點地下水出露成泉。泉的分類方法有很多,根據水流狀況的不同,分為間歇泉和常流泉;根據泉水溫度,泉又分為溫泉和冷泉;根據泉水中礦物質含量,泉又可分為淡水泉和礦泉。
地質學上按照補給泉的含水層性質將泉分為上升泉和下降泉兩大類,上升泉由承壓含水層補給,下降泉由潛水或上層滯水補給,僅僅依靠泉口的水是否冒涌來判斷是上升泉或下降泉是不準確的。
侵蝕泉是北京山區最常見的泉水出露類型,流量通常不大且不穩定,隨季節變化明顯,這也是北京地區泉水數量較多,但大流量泉數量較少的原因。
我們知道濟南以“泉城”聞名于世,據濟南市名泉管理辦公室調查,僅在古城區2.6平方千米的范圍內,就有名泉136處之多,連同市郊及濟南市所轄的章丘、長清、平陰境內分布的泉,總數達733處之多,其中趵突泉2010年9月測得最大流量每天31.19萬立方米,世所罕見。
北京地區的泉水數量上并不遜色,據北京市水文地質工程地質大隊20世紀80年代調查,全市山區共有泉點1347處,絕大多數為在流泉水。2019年最新調查顯示,在流泉水減少到852處,不少泉水已經斷流。
目前可測得流量最大的是房山區的黑龍關泉,每天5.05萬立方米(2019年1月觀測流量),略遜于濟南眾泉中流量位列第2的黑虎泉,另外房山區甘池泉、懷柔旺泉峪泉也是北京地區目前流量比較大的泉。
但濟南的名泉大泉集中在老城區,沿護城河匯成美麗的大名湖,構成獨特泉水景觀和泉城風貌,居民百姓樂享其中,是其它地方無法比擬的了。
另外北京還有一種特殊類型的泉就是溫泉,最著名的屬小湯山溫泉,在元代就有記載,清康熙年間在小湯山建“湯泉行宮”。溫泉是圍繞小湯山、大湯山附近以泉群形式出露的,曾經是自流泉,現今主要以地熱井開采方式利用,周邊建有小湯山療養院、九華山莊、龍脈溫泉等康養文旅項目,小湯山是著名的“中國溫泉之鄉”。
延慶佛峪口溫泉歷史悠久,《水經注》中就有記載稱其“右出溫湯,療治萬病”,流量較小但比較穩定,是目前北京唯一自流的溫泉。
見證古都變遷史
據北魏酈道元所著《水經注》記載:“?水又東,與洗馬溝水合,水上承薊水,西注大湖,湖有二源,水俱出縣西北,平地導源,流結西湖。”西湖即今蓮花池,水源來自兩股泉水。
明代官修地理總志 《明一統志》記載:西湖“廣袤十余畝,旁有泉涌出,冬不凍,東流為洗馬溝”。說明蓮花池旁邊有泉水,蓮花池水東流注入“洗馬溝”(現今為蓮花河)。
蓮花池,對北京的形成與發展曾起過重要作用,被稱為“北京的搖籃”。上世紀90年代為北京西站選址的時候,有人建議直接將車站建在蓮花池上,這樣既不存在居民搬遷問題,還可以利用下凹的地勢修建車站的地下部分,如此將會大大縮短工期、縮減經費。
在著名歷史地理學家侯仁之先生力主保護之下,相關部門最終采納建議,留住了蓮花池舊址,建成了蓮花池公園,現為北京市重點文物保護單位。
北京有800多年的建都史。元大都時期對泉水的利用達到了鼎盛時期,在元代偉大的水利專家郭守敬的主導下,對玉泉山泉、白浮神山泉等西北諸泉的開發利用,建成了服務大國之都的飲水、灌溉、運輸、漕運以及景觀用水的河湖水道系統,泉水在元大都建設時期以及京杭大運河全線通航運行都發揮了巨大的作用。
白浮泉源出昌平縣東南約五里的神山(又稱龍泉山),由于昌平與大都之間有沙河、清河阻攔,白浮泉水無法沿著西北高東南低的地勢徑直引向東南。
郭守敬決定沿山麓引水西行再向南,沿途先后收納白浮泉、王家山泉、昌平西虎眼泉、孟村一畝泉、馬眼泉、侯家莊石河泉、灌石村南泉、榆河溫湯龍泉、冷水泉、玉泉十大泉水,最終形成白浮甕山河引水渠匯入甕山泊,郭守敬引水濟漕,解決大都漕運,這就是著名的白浮引水工程。
水位下降引危機
歷史上北京盛水景觀為什么逐漸消失了呢?曾經是大運河源頭的白浮泉在明清時期就不再有往日盛景。玉泉山泉1931年已經“泉源淤塞,非復舊日之澄澈矣”,20世紀70年代后期即長期斷流。
揭開泉水消失的秘密首先要了解泉水形成的原因,泉水是地下水露出地表的一種形式。地下水接受大氣降水入滲、河流入滲的補給,也可以泉流、滲流反饋于地表水,或以潛水蒸發送入大氣圈。當地下水補給不足、大量開采、側向徑流或越流量增大時,造成本區內陸下水位下降,地下水不再溢出成泉。
在宋、遼時期的文獻中,明確地記載在永定河、潮白河上游流域有茂密的森林,有“千里松林”之稱。
北京建都已800多年,特別是元、明、清3個朝代做為大一統中國的首都,無論從皇家宮苑建設還是百姓日常生活所需,都需大量的物資保障。古代建筑以木石材料為主,建城所需大量木料石材出于運輸成本考慮便從北京周邊山區采伐獲取。
除此之外,取暖燒柴、燒制木炭、琉璃、磚瓦、陶磁、冶煉等等都需大量的林木柴草做為燃料,當時有民諺稱“大都出,西山兀”,元大都建設所需大量建材都出自于西山,乃至山都變得光禿了。
大規模的采伐使西山地區及永定河中上游地區的原始森林迅速減少,永定河在隋唐之時曾有“清泉河”的美名,遼、金時就稱“盧溝河”了,元、明時稱為“渾河”“無定河”“小黃河”,洪水裹挾泥沙造成水患無數,永定河名稱的演變,有力地說明森林植被破壞對水環境的深刻影響。
地表水若要有效地補給地下水是需要一定條件的,有利的補給的條件是:地形坡度小、降水強度小、降水歷時長、徑流途徑長、植被覆蓋好。
森林植被遭破壞的結果是水土流失加重,植被破壞以后,地表水入滲和滯留能力降低,地表保水能力下降,降雨會很快流入水系,形成洪澇。而地下水不能得到有效的補給,表現在地下水位下降,可利用水量逐年減少。
西山不但有森林資源還有豐富的礦產資源,京西是重要的煤炭產地,是我國著名的優質無煙煤產區,為露出采礦工作面并保證地下采礦活動的安全,必須對影響地下采礦活動的地下水進行疏干,礦井的開挖也改變了地下水流場和水文地質條件,無論是人工排水還是礦井疏干排水,均會改變地下水徑流途徑,造成地下水位下降。
地下水過量開采造成水位持續下降。隨著城市發展、生產生活對水資源的剛性需求不斷增大,地下水開采量持續增長。20世紀60年代,地下水年開采量在10億立方米左右,到70年代猛增到25億立方米,此后開采量一直維持20億立方米以上,直到2014年南水北調進京。
2014年與20世紀60 年代相比,北京市地下水平均埋深由5米下降到24.5米。由于地下水過量開采,地下水采補平衡遭到破壞,地下水位持續下降,形成地下水降落漏斗,眾多泉水自然難以出露地表了。
涵養保護得恢復
長期以來,北京地區主要是靠地下水才保障了城市水源供給,這一情況直到南水北調等外源輸入之前才有所緩解。
北京地區獨特的水文地質條件決定了地下含水層具有較大的儲水空間和較強的調蓄能力,北京多年平均地下水資源量21億立方米,南水北調進京后逐年減采,目前開采量在16億立方米左右,還在逐年下降,就是說地下水每年有5億立方米左右的盈余,這對地下水回補涵養來說是難得的機會。
自2017年開始,永定河綜合治理與生態修復全面實施,2019年,永定河生態補水3.45億立方米,2020年春,利用引黃工程和冊田水庫向下游補水,斷流25年之久的永定河北京段實現全線通水。
此外還通過潮白河、雁棲河、洳河、泃河等河道下滲補充地下水,使密懷順、西山山前的地下水得到恢復和涵養。
泉水是地下水位恢復上升的指示標志,根據水文地質條件科學規劃回灌補源、開展海綿城市建設、恢復濕地自然狀態,是地下水涵養的重要措施。
我們欣喜地看到,生態補水使永定河沿線河道周邊地下水位整體上有不同幅度回升,特別是永定河山峽段部分點位地下水位上升16米至20米,門頭溝區陳家莊泉在20世紀80年代斷流,由于受永定河補水影響,2019年3月再現汩汩清泉,村民們再次喝上了闊別多年的山泉水。
泉水恢復對于生物多樣性保護和改善局地小氣候,改善生態環境都有十分重要的作用。除此之外,作為全國文化中心建設的重要內容,北京提出了構建大運河、長城、西山永定河3條文化帶建設方案,把歷史文脈和自然環境有機融合,而梳理泉水文化與文化帶建設的結合點,形成歷史人文與自然山水相輔相成的獨特景致,一定能為文化中心建設增添光彩。
古都北京濱水而生 ,得水而興,今天我們站在建設美麗中國這個歷史性的出發點上,希望全社會共同努力,讓越來越多的泉水恢復噴涌,讓潺潺流淌的汩汩清泉更加彰顯古都的獨特魅力。