植物學家的“驚奇”發現
千百年來,無數傳奇在嘉陵江這條波濤洶涌的大河兩岸不斷上演。
1930年4月,我國著名的林學家、植物學家郝景盛先生還在北大生物系讀書期間,便參加了中瑞(瑞典)科學考察團,由重慶沿嘉陵江、白龍江到甘肅南部和青海湖、阿尼瑪卿山一帶考察和采集標本。當他們一行人坐船到達嘉陵江南充段的一個名叫青居的小鎮時,遇到了一件讓他百思不得其解的事情。
中瑞科學考察團抵達青居下船時,已經是夜幕低垂。岸上的燈火與嘉陵江中的漁火遙相呼應,再加以拂面的江風,頓時讓旅途的疲憊一掃而光。次日清晨,考察團再次起航逆流而上。到了傍晚,又一座臨江而建的小鎮出現在他們眼前。上岸之后,一行數十人卻都產生了一種似曾相識的感覺。后經詢問當地人,郝景盛方才得知,昨晚船停靠之處乃是青居鎮的下碼頭,而今晚停泊之處卻是青居鎮的上碼頭。上下碼頭之間,直線距離不過區區200米,步行僅需10多分鐘。但是,從下碼頭到上碼頭行船卻足足要走一天。
這讓郝景盛先生感到十分奇怪,在北大生物系停辦期間,他曾經入學北大地質系,他認為這應該是地理地貌上的一個奇跡。可是,由于受到考察團的研究方向、技術手段、資料文獻等方面的限制,他也僅僅只能進行推測。
抗戰期間,暫住重慶北碚的郝景盛先生在為《嘉陵江日報》撰寫植物方面的文章時,將這件事情作為“趣聞”有所提及。世人才對嘉陵江青居鎮出現的奇異現象略有所聞。
1940年,國立中央研究院地理研究所在重慶成立后組建了嘉陵江流域考察隊??疾礻牃v時8個月,行程4000公里,對嘉陵江河曲和離堆的分布、成因、演變進行了大量研究。但研究并不十分深入,所得結論也十分有限。
隨著科技的發展和研究的深入,現在我們已經知道嘉陵江在流經青居鎮東頭的上碼頭時,突然折向西,先往南再北上,環繞著約20平方公里的牛肚壩又回到了青居鎮東面的下碼頭。從衛星圖上看去,嘉陵江在這里的河道呈現出一個359度、近乎環形的圖案。
據世世代代生活在牛肚壩的居民們介紹,雖然這里差不多是四面環水,嘉陵江又以浪高流急、喜怒無常而著稱,但是,牛肚壩以及壩上的青居鎮卻從來沒有遭受過嚴重的洪澇災害。
不僅如此,在青居鎮東方和牛肚壩緊緊相連之地還有一座南宋時期的建筑遺址——淳祐故城。宋元戰爭時期,這座故城是赫赫有名的“抗蒙八柱”之一。橫掃歐亞大陸的蒙古軍隊用了將近10年的時間才將其攻占。
在當地人看來,不論是青居古鎮洪澇不侵,還是淳祐故城固若金湯,都是因這Ω形的曲流而得到了神秘力量的護佑。那么,這個號稱“天下第一曲流”的青居曲流到底還隱藏著多少不為人知的秘密呢?
天下第一曲流是如何形成的?
嘉陵江Ω形曲流所在的青居鎮隸屬于四川省南充市。南充市位于嘉陵江的中游,古稱果州,蜿蜒的嘉陵江穿城而過,周邊丘陵起伏,連綿不絕。青磚黛瓦,古樸而典雅,青居古鎮至今仍然保持著明清時期的建筑風格。
當地民諺說:“岸上一袋煙,行船一整天?!鼻嗑渔偟纳洗a頭和下碼頭分別建在鎮的一南一北。而位于青居鎮東側的煙山則可以俯瞰整個青居鎮所在的牛肚壩。
煙山,雖稱之為山但其海拔高度僅100余米。它三面臨江,走近即可發現山的巖壁全部向內凹陷,十分陡峭。在煙山不臨江的一面,則留有巨大的城墻遺跡。這些殘垣斷壁雖然歷經風雨,但其高度仍然在3米以上,不難看出其城當年的恢宏氣勢。這里,便是淳祐故城的遺址。宋元時期,這里曾經發生過慘烈的抗蒙山城堡壘戰。
站在煙山山頂往下俯視,只見青居鎮所在的牛肚壩確實被嘉陵江所環繞,僅在東側有一塊很小的陸地缺口與江岸相連。整個嘉陵江河道在眼前形成了一個類似希臘字母Ω的走勢。而青居鎮的上下兩個碼頭恰好在Ω的缺口兩頭,兩個碼頭的陸地直線距離很近。但要順著嘉陵江河道繞一圈下來,距離卻相對較遠。根據現代遙感測量發現,這Ω一圈的距離長達17.5公里。再聯想到過去嘉陵江上行船,若是逆水則全靠纖夫沿江拉纖,行進的速度十分緩慢。如此看來,所謂“岸上一袋煙,行船一整天”的現象也并不難以解釋。
那么,千里嘉陵江為何偏偏在此地形成了如此獨特的河道地貌呢?
在當地百姓看來,這一切都和道教天師道教創始人張道陵有關。傳說,正是張道陵施展了法力讓周圍山上的巖石滾落江中,堵住了江水才形成了嘉陵江青居段與眾不同的形態。傳說自不可信,但這里獨特的地理現象也引起了地理專家們的注意。
西華師范大學國土資源學院的教授羅培,對川東北的地質、地貌進行過比較深入的調查和研究。他在對青居鎮周圍的地理環境進行考察后表示,這個地方屬于低山丘陵,周圍的山體也都是砂巖地貌。而嘉陵江形成的Ω環形水流則屬于曲流,曲流又稱河曲、蛇曲,指河道彎曲形如蛇行的河段。曲流由于形狀復雜,地貌學中將其分為“V”形、“U” 形和“Ω” 形三種。其中“Ω” 形最為罕見,青居曲流恰恰屬于這一類型。
根據測算顯示,青居曲流的曲流閉合度可達0.98,它與巴西茹魯阿河的帕特羅波利斯河曲流的閉合度相同。所謂曲流閉合度,是指以彎曲河床的長度除以彎曲河床的長度加上兩個曲流頸之間的直線距離得到的比值。這個比值越接近1,那么就認為這個曲流的閉合度越大。
據了解,巴西茹魯阿河的帕特羅波利斯河曲流是一種自由河曲。這種河曲一般出現在沖積平原上,水流往往找不到確切的流向,河道便開始在地面做自由擺動。但青居曲流卻不一樣,它是形成發育在山體巖層之中的河曲。由于不能夠自由流動,因此并不屬于自由河曲。
羅教授在經過進一步考察后發現,位于青居曲流頸口處的煙山位置十分特殊。它恰好處于曲流上下游的凹岸之間,正是煙山的阻擋,使得嘉陵江在此發生了拐彎,曲流也開始形成。當嘉陵江繞了一圈再次與煙山相遇之時,再次出現拐彎,并因此形成了青居曲流的上下凹岸。
再通過近距離觀察煙山山體,羅教授發現,煙山山體都是泥質砂巖。它之所以如此筆直陡峭,與嘉陵江的不斷下切作用密不可分。巍巍煙山,大江天塹設于前,群峰巖壁立于后。絕佳的地理位置使得古人才將淳祐故城修建于此,平時廣種糧而囤城內,戰時則據險峻而守之,才使得數十萬蒙古鐵騎在此傷亡慘重。
嘉陵江青居曲流形成的原因,終于在專家的幫助下找到了答案。但是,青居曲流是怎樣發展成359度的?牛肚壩又為何從不曾遭受過洪水之災呢?
曲流為何能夠抵御洪水?
羅教授發現,在距離曲流凸岸一側數十米的地方,散布著一片面積巨大的鵝卵石灘。他認為,這些鵝卵石主要來自于河床的堆積。這就直接說明這個地方要么是地殼在抬升,要么就是河流在下切。簡單地說,就是嘉陵江在這里一直存在改道的現象。
也正是嘉陵江的不斷改道,使得青居曲流在下切過程中,河道的彎曲度不斷加大,不斷變形。那么,又是什么原因導致了嘉陵江在這里出現這種罕見現象呢?剛開始,羅教授也百思不得其解。不過,當他再次對曲流凹岸的山體進行考察后,終于發現了一些線索。凹岸處的山體結構比較特殊,山的上半截是砂巖而下半截卻是頁巖。當嘉陵江水對底層的頁巖侵蝕之后,上面的砂巖便會懸空凸出,天長日久在重力的作用下就會崩塌。因此,嘉陵江在這里便會在對凹岸侵蝕的同時出現彎道環流,并且開始對凹岸進行掏蝕。掏蝕作用更會進一步加大凹岸的彎曲度以及深度。
同時,羅教授在對青居曲流的周圍環境進行了仔細研究后發現,在曲流凹岸一側,山勢和岸邊巖石都十分陡峭,而曲流凸岸一側的走勢卻十分平緩。他推測兩岸地貌差別如此之大,很有可能與江水的流速密切相關。經過流速測量后發現,正如羅教授所料,嘉陵江在凹岸一側水的流速高達0.6米每秒,而在對面凸岸一側的流速只有0.2~0.3米每秒。因此,嘉陵江對青居曲流凹岸一側的侵蝕作用明顯要強于凸岸一側。
羅教授認為,青居曲流屬于深切變形曲流,即曲流深切于地表而使整個谷地具有了曲流的形式。相比自由曲流,這種深切曲流更為罕見。受地勢影響,嘉陵江在青居附近發生彎曲,由于凹岸一側水流速度比較快,對岸邊的巖石下部不斷侵蝕掏挖,河水不斷下切,以至于凹岸旁的巖石的山體都十分陡峭,長期的侵蝕加上重力的影響,凹岸邊的巖石和山體崩塌,從而使得河流慢慢向外移動,灘涂越來越大,曲流也越來越彎曲,最終發展成359度的Ω形。
古人選擇在曲流環繞之中的牛肚壩建設青居古鎮,其實是十分聰明并且也相當科學的。因為,青居鎮正好位于地勢遠遠高于江面的河岸上。所以,歷史上幾乎沒有遭受嘉陵江洪水的侵襲也是情理之中的事情。而這恰好也是古人生存智慧的體現,牛肚壩也就成了“平安壩”。
至此,嘉陵江“天下第一曲流”的奧秘終于被全部解開。嘉陵江青居段出現如此奇特的河道地貌,其實就是受到了當地獨特地理環境的影響。