沈燦燊　陳懷生　楊惠民　樑軍

　　粤北喀斯特地區面積在6000km2以上，占廣東喀斯特面積90%以上，占韶關市及清遠市兩市面積的50%，主要分佈在連縣-陽山-英德的連江流域，樂昌-韶關-仁化及乳源縣西側的梅花街-大橋和滃江的一部分。組成岩石以透水性較强的中上泥盆紀至上二迭紀的淺海相碳酸岩爲主，區内岩溶十分發育，石山嶙峋。耕地面積只有兩萬畝左右，人口約60萬。由於基岩爲透水性較强的灰岩，雨季雨水大量滲入地下，一般地表水缺乏、地下有豐富的岩溶水，但許多地區埋藏較深，在幾十米至兩百米以下，難於自然利用，故用水困難，不但農業生産缺水，甚至飲用水也十分缺乏，因而影響到生産經濟的發展和文化、生活水平的提高，使本區成爲廣東比較貧困的一個地區。解放後，研究供水的問題，投資共達1000多萬元，雖改善了許多地區的供水，但仍未得到預期的效果，如能將本區水資源的規律摸清，合理地開發利用，將有助於改善本區的貧窮落後面貌，將其建設得更好。

　　1　粤北地區水資源的特點

　　粤北位於北江上游，地處南亞熱帶北緣，屬亞熱帶暴雨區，雨量十分豐富，年平均降雨量爲1440-1600mm左右，暴雨中心降雨量達2000mm以上，爲我國典型的暴雨逕流區之一，但降雨季節分配不均匀，其月雨量分配如下表：（單位:mm）

　　最大日暴雨量在英德横石塘達348mm（1982年5月11日），連江大灣達367mm（同日）。年降雨量在空間的分布上由南向北逐漸减少，並受地形影響，在花崗岩和變質砂頁岩搆成的地勢較高的山地，常形成暴雨中心。在喀斯特窪地中，
四周峰叢的雨水集流而下，常洪澇成灾，但雨後全部積水又從漏鬥、落水洞排走，地表變乾旱，雨量豐沛但地表缺水，爲喀斯特地區特有現象。

　　本地區年水面蒸發量在1000-1200mm左右，其空間分佈也是由南向北遞减，年水面蒸發可近似作爲蒸發能力，可見本區年降雨量大於蒸發能力，氣候是比較濕潤的。從年平均逕流深等值綫圖和平均年逕流系數圖可知，本區年逕流深在800-1600mm左右，逕流系數在0.50-0.70之間，其時間分佈和空間分佈與降雨量基本一致（見圖2，3），這説明粤北喀斯特山區的水資源是比較豐富的。

　　但是，由於喀斯特地區特殊的下墊面，使其産、匯流過程不同於非喀斯特地區，雖然雨量充沛，但地表缺水，因此有必要對粤北喀斯特山區水資源特點進行深入的研究。

　　粤北處於亞熱帶，夏季炎熱，秋季冬季晝夜氣温差异很大，在石灰岩裸露區山地的地面夏日酷熱，加上植被受破壞，許多山地童山濯濯，地面温度極高，蒸發力很大。下雨初時，雨水一接觸地面便很快汽化，汽霧騰騰，但當地面熱力散失，因無土壤覆蓋，雨水無滲蓄條件，便滲漏成地下水或以地表水形式流走，蒸發量迅速减弱。在覆蓋型喀斯特地區，則有薄層土壤被覆，部分水滲入土層，雨後仍繼續蒸發，因而蒸發量有兩種形式：

　　N：土壤相對含水量；a:反映土壤、植被特性參數。即降水先滲入土壤中，然後再不斷蒸發。

　　在降雨後，裸露岩溶區中的雨水迅速滲漏入漏鬥溶洞中，漏入地下的水量不久又從天窗、通道涌出，河道河水汹涌，地表逕流猛烈泛濫，流勢汹汹；雨一停止，水位很快便落下，地表呈乾旱狀。由於本區多暴雨，雨量多，雨强大，許多窪地及岩溶小盆地因山洪傾瀉而下，無法排走造成洪水泛濫，但雨後1-2天，積水由漏鬥、溶洞漏走，地面又呈乾旱，因此，下滲大小速度視：

　　① 溶洞大小及密集程度；

　　② 地下原來水位高低；

　　③ 地下河的大小及情况而定，無所謂蓄滿，也無所謂超滲。

　　在覆蓋岩溶區，土壤層覆蓋不厚，雨水滲入土層後，以重力水形式很快下滲，到岩石面，以後便按石灰岩滲漏情况下滲，每當降雨，河川逕流很快高漲，但漲勢不及前者汹涌，而退洪時也比較緩慢。

　　粤北連縣、陽山、英德、韶關形成一系列岩溶河谷平原，被部分面積較小的砂頁岩、花崗岩等非碳酸鹽山地環繞分割而呈盆地狀，而粤北山字形搆造的前弧翼强烈地擠壓，形成綫狀形斷裂帶，并發育成栅欄狀地形，這些地形對雨水、地表水的滲漏運動有重要的影響。一般在岩溶和非岩溶接觸處，常有豐富的地下水或地表河流，水資源豐富，容易開發；而溶洞、漏鬥群的綫形地形帶，則表現爲大量雨水漏入地下，地表乾旱。

　　從宏觀來看，粤北高山區，大多爲裸露岩溶地形，大量漏水，是岩溶水層的補給區。大量水流從溶洞、漏鬥滲漏而下，地下河較深，岩溶水深度從幾十米到200多米，地表乾旱用水困難。地下河四通八達，非壓力水和壓力水同時存在，由於地下水埋藏較深，難於自然利用。即使施以簡單工程也難以利用。如海拔600多米的樂昌沙坪區，地下河深度從幾十米到200米以上，水量豐富，水位年度變化明顯，在漏鬥中可聽到水聲潺潺，連縣高山區海拔在6000m左右，是一個方圓幾十裏，起伏和緩的高臺地，也有這種情况。在較低的平原或山間小盆地，則多屬覆蓋岩溶型，在平原上常有喀斯特山峰，地下水埋藏較淺，有豐富的覆蓋岩溶水和層間承壓水，埋藏深度10m到20m，水量豐富，爲排泄區。靠近河流附近的大片高度不同的地區屬這類。如韶關的大塘-馬壩、樂昌的新村、大園村等地，水井出流量達60m3/h，個别可達200 m3/h以上。在紅色砂頁岩覆蓋地區，常形成承壓水，以泉的形式流出，如英德盆地一帶，在枯季有10多處流量200L/s以上的泉。曲江縣、連縣、滃江盆地也有豐富的泉水，許多泉水是以泉塘（泉流出處形成小塘）狀出現，對小型用水，引用十分方便。從宏觀看排泄區，地下水一般排泄到河流，補給河流，故本區枯季流量變化比較穩定，流量也比較大。在兩者之間的過渡區，即在高山高臺與平原間地區具有兩者之間的性質，如連縣西江區，海拔400m左右，爲峰叢、臺地、丘陵相間的地區，水的貯藏形式十分復雜，在平坦的公路兩側，地下水埋深只有5-10m，而較高臺地，則溶岩水深度在20-30m以上。

　　在大的分區中，也常出現小地形的補給排泄和過渡區，在缺水的東山高臺地、高山區、三排山區都發現有這種情况，如三排東芒鄉小學附近，處於山以下100多米的山坳，覆蓋着冲積土，地下水埋藏在10m左右，水量雖不很豐富，但打井可供該區居民的生活飲用水。許多高原缺水區常出現懸掛泉和半山出水溶洞，但水量並不穩定，許多出水溶洞現已枯竭。如陽山縣的東山區的蕉彎洞，在河坪鄉府附近的山腹處，海拔400多米，洞搞20m，寬100m,深度未知，往日流水潺潺，現已無水（楊惠民.對粤北石灰岩地區水資源的初步印象.1986）。

　　初步估計，全粤北區地下河達186條，流量較大的泉達2400個，其中許多噴出量超過100L/s。

　　粤北地表水也有它的特點，小支流大多沿非岩溶區或與岩溶區接觸地帶流出，大支流和幹流則沿岩溶低點區順地勢切割而成，大片系統岩溶臺地，因滲漏嚴重，一般没有地表河流，小支流處間有斷頭河。幹流河床中常常有地下水流出和河水潜入。

　　河流每次大暴雨發生，地表地下水流很快匯集，漲洪急，峰形尖陡。但由於不斷有地下水流補給，退水曲綫較緩，退水時間較長，次洪的逕流系數較小，大部分現雨水流入地下河或地下裂隙溶洞中，土壤蓄水量和蒸發都很小，現舉赤溪站上游流域。

　　從年逕流來説，枯季地下水大量補給，逕流系數是比較大的，由於枯季地下水埋藏較深，蒸發量相對較小，裸露岩區蒸發更少，且粤北大部分植被較差，蒸散發也不多，與蒸發力相比較，相差很遠，大部分潜入地下的水流都補給河流，形成枯季河水較穩定，且量大；小部分地下水則變爲深層水，不再在本區流出地面。因而年逕流系數相對較高，故用水量平衡方法（E=P-R）求陸面蒸發。是不相宜的，因損失主要爲滲漏入地下的潜水，而不全部蒸發。應當劃分地理景觀類型區，計算出下墊面權數，再按不同景觀求出實際蒸發，給出蒸發等值綫，比較合理(楊惠民.對粤北石灰岩地區水資源的初步印象.1986）（陳懷生.廣東粤北石灰岩地區野外考察報告.1986）。

　　2　粤北水資源的合理利用問題

　　水作爲資源，利用時必須取得較好的經濟效益，評價地區水資源綜合利用時，應從經濟效益、社會效益和環境效應立論。利用地表水的一般方法是：

　　（1）利用河川水流，粤北岩溶區的河流，如連江、翁江，都有豐富的流量，在枯季仍保持一定的河水量。近河岸田畝，可利用河水灌溉，但較遠處由於岩溶區的地勢崎嶇、耕地分散，利用河水作爲灌溉必須有揚程高度，這樣必須解决動力的問題和引水時岩溶渠道的滲漏問題，目前仍有一定的困難。

　　（2）建立水庫。從30多年的經驗得出，建立小型水庫是可以較好地解决用水的問題。由於粤北系列溶原臺地四周爲非岩溶的砂岩、砂頁岩和花崗岩小面積高山所圍遶，這裏山地不透水，地勢高，有一定的集雨面積，利用來建造水庫，是有利的。如樂昌沙坪區的八寶山的花崗岩和變質岩搆成的山系（與最高峰1520m的石坑連成一脈）流經八寶山的小河匯集附近山地的雨水，水量豐富，當小河流出非岩溶區，到達岩溶區時，便轉入地下，目前設計堵河成庫，地勢很好，可蓄水300-400萬m3，建成後，可供沙坪缺水區工業用水和生活用水。又如缺水的東山區在花崗岩山地上建成100多萬m3蓄水量的東山水庫，對解决該區生活用水和部分農業用水起了很大的作用。因此，詳細查勘可建水庫的非岩溶區，找出合適建庫的地形，修築小型水庫，水庫不宜過大，以符合當地、國家可能投資而爲。

　　水庫建成後，供水時，應當注意下列兩個問題。

　　（3）由於岩溶區植被多被破壞殆盡，氣温日較差很大。在沙坪，據調查，午間地面温度最高可達40 C以上，夜間則降到0 C附近。輸水距離較遠時，引用水的水管（鐵和水泥）易破裂漏水，地面是裸露岩溶層，無法埋於地下，而利用原地面挖渠，因岩溶層裂縫多，漏水嚴重，因而在技術上研究供水方法是急切的問題，最基本的措施是使岩溶區緑化，以减地面温差。

　　（4）水資源的利用應當是綜合的，水庫應當既供水，又發電，並可養魚，這是難度較大的技術問題，不容易配合得好。小型發電站一方面可作照明，並可解决目前岩溶區燒飯和小型加工業的能源問題。重復多次利用水，提高水的經濟效益，並取得一定的社會效益。

　　但在岩溶區建水庫，如果没有足够的地質資料和技術力量，會帶來失敗。粤北石灰岩區岩層有純石灰岩、白雲岩、泥灰岩和硅質灰岩等，如在純石灰岩上建庫，技術條件要求高，順次爲白雲岩，泥灰岩和硅質灰岩，相對地漏水性以愈後者愈小。在連縣高山區，建了圍子水庫，1958年蓄水時爲500萬m3，由於石灰岩溶蝕，大量漏水，現已無法供水，陽山高峰區先鋒水庫，團結水庫都因大量漏水而有空庫現象。

　　利用地下岩溶水。本區有十分豐富的地下岩溶水，利用得當，可解决缺水問題，一般利用方法是：

　　（1）開挖水井

　　在排泄區，開井是比較容易的，只要找到準地下岩溶水豐富的地下河，有補給的大溶洞或承壓水層，開鑿水井，出水量必然較多。在過渡區的小地形排泄區，也有開井的可能，只不過出水量較小而已。

　　（2）抽用地下水

　　在粤北岩溶高原區，地下水豐富，但較深幾十米至100m以上。抽水必須用電，電網架設，輸電設備投資較大，與人口分散、目前工農業發展有矛盾，比較困難。可以研究安裝水輪泵，找地下河流急、天然落差大的地方，從溶洞放進水輪泵，衝擊水輪泵抽水上地面。廣西忻城北更加福大隊，廣西鳳山縣平樂公社大洞大隊，都用這個方法抽提深達50多米的地下水，解决了部分用水困難。如果地下水位變化較大，可用滑道式泵站或電梯式泵站。總之，因地制宜，可提取部分流量，作灌溉和生活用水，投資不大，簡單可行。

　　（3）引用泉水和溶洞水的水流

　　勘察位置較高的地下河位置，造穿洞壁，築渠引水，並利用泉水築池蓄水。水量雖不大，但可自流出水，解决附近地區用水困難。

　　（4）建築地下水庫

　　由於本區岩溶區被非岩溶區包圍分割，形成棋盤式岩溶分佈，大的地下水庫址可能不會多，但如有合適的地方，落差大的溶洞庫址，也設法利用，如連山南崗一個洞穴就有較大的跌水，可作小型電站，抽水出地面可用於灌溉。

　　總之，利用多種形式利用地表水和地下水，是解决缺水問題的一個可行方法。

　　3　森林重植和水資源保護

　　森林是保護水資源的重要保证。目前，粤北大部分地區森林被破壞，有些地區童山濯濯，連岩石隙中的樹根也被群衆挖光，水土流失十分嚴重。岩溶區的水土流失是另一種類型，與一般花崗岩風化土壤覆蓋地區不同。流失先從山頂開始，山頂林木植被全被毁滅後，所有土壤被雨水、逕流冲掉，流失到山腰，久之，山腰土壤也被冲掉，土壤全部聚到山脚坡地。接着，坡地出凹下低窪地有部分土壤外，其餘全部流失。一部分被冲漏入溶洞，一部分散失到更低的地方。水土流失後的岩溶山頂，怪石嶙峋，全部裸露，寸草難生。甚至成爲石漠，以後極難恢復植被生長。

　　粤北植被生産於兩種不同下墊面中，一種爲非岩溶的酸性土壤和覆蓋岩溶區（包括部分小盤地和窪地），這種地區因有土壤覆蓋，植物生長比較容易，由於光熱充足，雨量充沛，亞熱地植物甚至某些熱帶植物都可以生長，尤其是在有土壤覆蓋的排泄區，只要封山育林，種植酸性土植物，則森林鬱鬱葱葱，並保護了地下水資源。如英德波羅區，以往缺水，封山後種植大量鬆杉和柑桔等果樹，封山10年左右，青山緑水，泉水潺潺，成爲附近著名的水保有效區，水資源被保護過來。

　　另一種爲流失的裸露岩溶區，已無原生植物存在，無法知道以往植物生態，加以没有土壤，水分深藏，地表石頭嶙峋破碎而乾旱，暴雨强，温差又大，曾多次試種一般附近酸性地的植物，效果不好。因此，有人説：喀斯特裸露水土流失區無法重植森林，因無土壤水分條件，頂多生長一些藤蔓草木和小灌木。作者和許多學者則認爲可以生長植物而且可生長高大植物，可以用科學方法重植森林，當然時間要長久一些。

　　喀斯特區植物的特點是耐旱，喜鈣質，有特有的生態。以作者的考察，在未全被毁林的廣西一些地區石灰岩中常見苦苣苔科植物中的大半。熱帶亞熱帶中生長着許多一般生長在温帶林中的落葉樹種。在相距很遠的石灰岩中可見同一種樹種，且在不大的石灰岩範圍中有許多特有種、型植物和不同級别的生態植物，而相距不過幾十米處則有另一些種屬，種屬豐富，分佈復雜。

　　在粤北石灰岩區森林植被大部分被破壞，難於辨認其原來植物種類。但在許多石灰岩區内的村落仍存有或多或少的風水林，爲常緑闊葉，落葉闊葉雜交林。在50年代初，許多山區森林葱鬱，面積較大。目前村落附近的風水林中，仍保持一定高大而較密的林木，覆蓋度0.6-0.7，結構分四層。優勢樹種爲鐵椆（Quercus  glauca）黄連木（Pislacia  Chinensis）香葉樹（Lindera  Communis）、化香樹（Platycarga  Strobilacea）、布荆(Vite  quinate)、粗糠柴（Mallotus  philippinensis）、圓葉烏柏（Sapium  Rotundifolium）、角楓(Alanguim  chinensis)。高度在20m以上的，除上述的鐵椆、黄連木、化香樹以外，還有樟葉槭(Acercinmamomi  Folium),苦櫧（Castanop  sis  Sclerophylla）酸棗，和樸樹（Celtis  Sinensis）有些樟葉槭可高達30m以上。下一層的樹林，除上述的香葉樹、粗糠柴、布荆、圓葉烏柏和角楓外，還有華南皂莢(Gymmochadus  fera),榔榆（Ulmus  Parirfolia）、陰香、八角楓（Alanguim  Chinense）野膠木（Mastichodendron  Wightianum）,和櫻葉石班木等，高度在10-12m。第三層爲低矮的灌木林，除桂花（Osmanthus  Fragrans），金絲桃（Hypericum  Chinense），木迷     木（Lorapetalum  Chinense）綉綫菊（Spiraea  blumei），牡荆（Vitex  Negundo）等優勢灌木外，還有小果薔薇（Rosa  Microcarpa）等10個多品種，最下的草本植物，如扭黄茅（Hereropogon  Contortus）苦草（Micanthus  Sinensis）,等20多種。此外還有龍須藤（Bauhinia  Championi）金櫻母子（Rosa  Laevigata）等藤本（Bauchinia）植物7-8種，其中龍須藤生産較多。

　　在高大林木中，如任豆（Zenia  Insignis），陰香、酸棗、香椿（Toons Sinensis）長勢都較好，是優良木材，應設法在石灰岩區中加以種植，特别先在有薄層土覆蓋的石灰岩上種植再在裸露喀斯特岩上試種推廣。

　　藤本和灌木林叢，更宜在裸露喀斯特上試種，這些種植物喜鈣、耐旱，能在温差大的氣候中生長。有計劃有步驟地恢復水土流失的石灰岩山區的植被，改變生態環境，是有可能的。在土層較厚的坡谷，可種板栗，核桃等經濟作物和金艮花、使君子等藥用植物，既可緑化，並使水土保持，涵養水源。

　　在廣西，熱帶北緣的龍州、寧明、大新等地的石灰岩區，梘木（Excentro  Dendronhienmu），是優勢植物，這種植物在别處不生長，即使在與石灰岩交錯的酸性土區中也無法找到。它和擎天樹（Parashorea  Chinensis  Var  Kwangsiersir）都生在很薄土層的石灰岩上，甚至裸露的喀斯特石山上。這些樹都是胸徑達2m以上，高達50-60m，材積 100多立方米，木質堅硬的喬木，它們的養份從何而得？可否重新種植。研究這些植物對水、光、温度，及養分的吸收方法和過程，對石灰岩區植被和水保，有十分重要的意義。梘木可否移植在粤北也是值得研究。

　　總之，將來在粤北石灰岩區和喀斯特裸露水土流失區，重植森林，尤其是高大的喬木，恢復其四層結構，則水源可得到改善，泉水及溶洞出流會恢復和穩定，氣候可以改善調節，土壤可以逐漸復原，整個地區的生態環境會逐漸優化。

　　4　結論和建議

　　綜上所述，粤北是廣東最大的岩溶地區，目前雖然水資源開發有一定困難，但由於水熱條件好，加以非岩溶與岩溶臺地相間，有較好地表水蓄存的地方，這些條件，給開發和整治帶來了有利方面。

　　（1）應當從宏觀上研究三水分佈、儲存、運動規律和條件及環境效應，爲水利建設提出科學依據。

　　勘測水文地質和地下河分佈特點的關系，提出開發地下水的依據。

　　（2）較大的水資源開發必須是綜合的，水庫應考慮發電、灌溉……綜合利用，以提高水資源利用的經濟效益，並考慮社會效益和環境效應。而且從長遠來看，應結合水土保持和植林緑化措施，以保護水資源，改善生態環境。在植林時，對裸露岩溶山區和岩溶高原的樹種、種植方法、森林生態等等，應加以研究。

　　（3）利用開發本區水資源，應從整個地區建設規劃着眼，按人口分佈，工農業發展，城市布設，航運交通等綜合計劃而合理開發。對目前的短期需水問題，可以從投資少，不妨礙整個長期規劃情况下采取措施。對一些與自然規律不相適應的情况，在不影響政治、社會的前提下，加以調整，如村寨的分佈與人口發展及供水矛盾，農業旱田、水田所占的比例，人口流動外出作勞務等等，必須總體考慮。

　　（4）最後，建議組成非實體的專家小組，組織一批有志的科學家進行本區水資源的開發、整治、合理利用綜合研究。

　　（原載：資源開發與保護，1988。）