一直以來，兩個(gè)謎團(tuán)令人費(fèi)解。這是兩個(gè)看來毫不相干的謎團(tuán)，從來沒有人把它們聯(lián)系在一起。
一個(gè)謎團(tuán)是，黃河、金沙江、雅魯藏布江、雅礱江源頭水不停流失，流到哪去了，沒人知道。
另外一個(gè)謎團(tuán)是，都說沙漠與水不可共存，但是卻有一個(gè)地方例外——巴丹吉林沙漠：世界上最高的沙山和湖泊竟然共存于這個(gè)地區(qū)之內(nèi)，原因何在？
這兩個(gè)巨大謎團(tuán)終于被河海大學(xué)的專家解開了。河海大學(xué)陳建生教授多次深入巴丹吉林沙漠內(nèi)部進(jìn)行研究，終于發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的秘密：在這個(gè)沙漠之下竟然涌動著一個(gè)大型的地下暗河，而它的年補(bǔ)水量竟然是1／3個(gè)黑河！
同時(shí)，陳建生發(fā)現(xiàn)，位于青藏高原／祁連山—巴丹吉林沙漠之間的南北走向的大斷裂帶，其實(shí)是一條強(qiáng)滲漏的輸水通道，順著這條通道，形成了西北巨大的“地下河網(wǎng)”。
迷霧重重：沙漠里的湖水是哪來的？
巴丹吉林沙漠，這個(gè)位于酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地東邊的沙漠，是中國最干旱的地區(qū)，沙山群集，有著“沙漠珠穆朗瑪”之稱；而另外一方面，這里卻有著100多個(gè)被當(dāng)?shù)胤Q為海子的湖泊，現(xiàn)在依然有水的湖泊就有70多個(gè)，因?yàn)槠渚坝^獨(dú)特，它被認(rèn)為是中國最美的沙漠景觀。
自然的奇妙，留給科學(xué)家的卻是重重迷霧。陳建生說，最令人費(fèi)解的是，這是一片地處西風(fēng)帶、年降水量僅僅只有30至80毫米，蒸發(fā)量卻大于4000毫米的地方，按常規(guī)來解釋，這里的湖泊水早已應(yīng)該干涸，但是這里湖泊卻依舊眾多，湖泊水的補(bǔ)給源頭究竟來自何方？
另外，沙山屹立至少千年，這其中又有些什么神奇力量在支撐？為搞清楚這個(gè)謎團(tuán)，陳建生和他的同事將研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了這片神奇的沙漠，同時(shí)，他們還將視線轉(zhuǎn)移到了祁連山和青藏高源，因?yàn)檫@里的融雪和雨水是中國眾多大河的補(bǔ)給源頭，是不是兩者之間存在著某種微妙的關(guān)系？
興奮發(fā)現(xiàn)：千米之下存在“地下河”
在研究小組深入沙漠腹地、青藏高原、祁連山等地考察十余次后，他們找尋到了令人興奮的線索：
一是在一片湖泊旁的沙山上找到了一個(gè)4000年前的完整植物化石；
二是高大沙山的內(nèi)部竟然是潮濕的，它的體積含水率為2％至20％；
三是沙山的邊坡竟然挖到了一個(gè)1米深的井，而這個(gè)井要比鄰近湖泊水面高出17米之多。
基于這些發(fā)現(xiàn)，專家們大膽推測：沙漠的數(shù)千米地下存在著一個(gè)巨大的水庫，而且地下水受到地層加熱成為熱水，正是因?yàn)檫@些熱水上升過程產(chǎn)生了蒸汽，才使得沙山內(nèi)部潮濕，沙山里的水分起到了類似粘合劑的作用，這使得沙山千年沒有移動，4000年前的完整植物化石得以完美保存。
科學(xué)探索：用水“指紋”尋親
水同位素分析是陳建生及其同事借助的主要科研手段。陳建生說，水中的稀有同位素成分，在蒸發(fā)與凝結(jié)等過程中其含量是不同的，通過對水中的多種同位素分析和相互之間的比較，可以確定出地下水的補(bǔ)給源。
這種作用可以理解為水的“指紋”或水的“DNA”，利用它可以揭開水的面紗，帶人們?nèi)ヌ綄に谋緛砻婺浚眠@個(gè)“指紋”，不僅可以研究出水的年齡、還可以找尋出地下水的成因、各類水的相互作用及轉(zhuǎn)化等等。
研究結(jié)果也證實(shí)了專家的推測：他們在幾處湖泊中發(fā)現(xiàn)的碳酸鈣晶體的沉積，經(jīng)過追蹤其中的鍶元素發(fā)現(xiàn)，地下水經(jīng)過了海相沉積地層，不是過去認(rèn)為的來源于沙漠上的降水補(bǔ)給，而是來自于深層。通過對氦氖的追蹤，發(fā)現(xiàn)這里的水和大斷裂有關(guān)。
這項(xiàng)成果被英國的《自然》雜志刊登后，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
追蹤溯源：暗河通青藏高原
這個(gè)研究結(jié)果，讓地下水來源的謎團(tuán)漸漸解開：同位素“追蹤”的結(jié)果表明，巴丹吉林沙漠湖泊、古日乃草原和額濟(jì)納盆地的地下水同出一源，都是來自青藏高原與祁連山積雪融水與降雨的補(bǔ)給，這意味著這條“地下暗河”可能直通青藏高原。
而進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)，額濟(jì)納盆地與古日乃草原存在多含水層結(jié)構(gòu)，額濟(jì)納盆地承壓水的水頭高于潛水位約60米，承壓水通過越流補(bǔ)給潛水。
陳建生解釋說：在黃河源頭有兩個(gè)姊妹湖——扎陵湖與鄂陵湖，面積達(dá)到1200平方公里，研究發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)湖泊每年的滲漏量高達(dá)20億方，同位素?cái)?shù)據(jù)表明，巴丹吉林沙漠與騰格里沙漠等周邊地區(qū)的地下水與兩湖中的相同，它們之間存在補(bǔ)給關(guān)系。
解開謎團(tuán)：長江源頭水流失
這個(gè)發(fā)現(xiàn)，讓長江、黃河源頭水流失的迷惑變得易解。
之前，這個(gè)謎團(tuán)一直讓大家很不解——青藏高原的溫度上升了，降水量增加了，蒸發(fā)量減小了，但長江、黃河、金沙江、雅魯藏布江、雅礱江的源頭水的流量卻在不停減少，原因何在？
陳建生說，這是因?yàn)樽匀唤鐪?zhǔn)備好一條“地下輸水通道”，它就是青藏高原隆升時(shí)，板塊沖撞中，使深部地下的軟流層發(fā)生了“塑性”變形，形成了張性的斷裂，4000萬年來，這個(gè)斷裂帶被拉開的距離達(dá)到了30千米至50千米，形成了導(dǎo)水的滲透通道，湖泊和沼澤沿?cái)嗔褞Х植肌５叵滤褪峭ㄟ^這些輸水通道將源頭的水補(bǔ)給到缺水的河西走廊與阿拉善地區(qū)，在祁連山至巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、額濟(jì)納旗、古日乃草原、張掖、武威形成一個(gè)巨大的深層“地下河網(wǎng)”。
因?yàn)檫@個(gè)巨大深層河網(wǎng)的發(fā)現(xiàn)，陳建生說，西北地區(qū)的水資源總量也要重新審視，目前西北的水資源總量被少算了，因?yàn)檫@里的地下水資源補(bǔ)給周期是30年左右，補(bǔ)給量大約有100億立方米，這相當(dāng)于黃河徑流量的五分之一。
專家簡介
陳建生，1955年11月出生于江蘇泗陽，1982年畢業(yè)于南京大學(xué)物理系，同年分配在核工業(yè)部7所，后調(diào)入江蘇省農(nóng)科院，他主持和參加完成的工程達(dá)40多項(xiàng)；獲得國家及省部級科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)、專利5項(xiàng)；1998年正式調(diào)入河海大學(xué)，現(xiàn)在土木工程學(xué)院巖土工程研究所。2001年，他兼任河海大學(xué)科學(xué)研究院副院長，任同位素水文研究所所長，博士生導(dǎo)師；他主持的項(xiàng)目曾獲得國家科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)和省部級科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)等成果獎(jiǎng)，他發(fā)表論文120余篇，有多篇被SCI和EI收錄。
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