甘肃 · 敦煌
鸣沙山与月牙泉:威胁从来不是沙
每位游客都会问,为什么沙丘没有把泉埋掉。风确实有一个真正的答案。更难说出口的是另一半:这泓泉水终究还是差点死掉,而且是从底下死掉;如今无论沙的平衡还是水的平衡,都是人刻意维持着的东西。
5A查看位置、地图与附近景区→每个人走进来时问的都是同一个问题,而那是个好问题。
这里的沙丘从平地拔起一百多米,沙的前缘离水边只有几十米。那样形状的一泓水,待在那样形状的一个盆里,本该几百年前就被填平。中国文献很早就记下它没有:绵历千古,沙不填之。
答案是真的,而且关于风。但这个问题的方向错了。月牙泉从未真正受到来自上方的威胁。它差点被毁掉是从下方,而且就在人们记忆所及的范围内;救下它的不是物理,是政策。
一个盆、三股风,以及往上跑的沙
先从几何开始,因为干活的是几何。
泉位于一处环形洼地。四周沙丘相对高度在一百米以上,最高处据报约一百七十米,而环抱的坡面并不对称:气象部门的描述指出,南沙山的北坡向外凸出,北沙山的南坡向内凹进,这正是这泓水呈月牙轮廓的由来。
进入这个盆地的气流,行为与开阔沙漠上的气流不同。它被加速、分成几股,沿内侧坡面作离心上旋运动,把坡脚的沙带向山脊,再从那里抛往另一侧。靠近水边的沙是往上、往外走,不是往里走。
1990 年参加当地联合治沙小组的两位专家韩泽民与吕爱香,在地面追踪沙的运移路径后,把它说得最为直白:泉区外面的风和里面的风不是一回事。这里本身就是一个天然的涡流场,进来的东西都往上走。
星状沙丘留在原地
机制的后半不在气流,而在沙丘的类型。
在单一主风盛行的地方,沙丘是不对称的,并且顺风迁移——新月形沙丘就是这样越过一条公路或一片农田。当沙从几个方向以相近的量抵达,输沙向量大体抵消。沙丘不再移动,而是长高,发育出放射状的臂:金字塔沙丘,或称星状沙丘,正是鸣沙山这一带的主导形态。
敦煌的官方材料把本地的平衡描述为取决于三组风向的相互作用。这才是这处奇观的诚实版本。泉不是被奇迹护着,它坐在一份恰好收支相抵的沙账中央。
账是可以花掉的。
平衡曾经破掉,有人必须把它修回来
到 21 世纪初,监测显示沙山正在合拢:北沙山南移,南沙山北移,对泉形成夹持之势。
2008 年起,中国科学院的屈建军带领团队用整套工具处理这个问题——区域环流特征分析、局地气流观测、风沙活动监测、沙山形态测量、风洞试验与数值模拟——并与景区管理部门协作。敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站与景区先后共建了多个定位观测点。
诊断结果不是气候,是遮挡。泉周种下的高大乔木与上风向的建筑物阻挡并削弱了东北风的分量,破坏了三组输沙方向之间的平衡,抑制了自然的风沙流场,使原本原地稳定的金字塔沙丘发生变形。从一个三脚的平衡里抽掉一只脚,沙丘就开始走路。
被沙山掩埋的风险据述已经解除。请注意这句话里包含了什么:沙没有埋掉月牙泉,靠的是一项自然机制;而它至今仍未被埋掉,靠的是一项持续的主动管理。
这泓泉是一扇窗,不是一口池
现在把问题翻过来,因为真正的危险在这一面。
月牙泉不是一口积存雨水、再由沙丘渗水补足的池子。从 1997 年到大约 2002 年,甘肃地质灾害防治工程方面的专家用五年多调查成因,结论是泉位于两个洪积扇之间的洼地,即党河洪积扇与西水沟洪积扇的扇间洼地,之所以存在,是因为那里的区域地下水位高于地表。这泓水是含水层的露头。此前流传数十年的断层泉、风成湖、古河道残留、裂隙泉等假说,是被取代而不是被证实。
党河是流经敦煌盆地的唯一河流,也是那部分地下水的主要补给源。
这个结论令人不安,而且完全具有决定性。泉上方那座沙丘上发生的事,并不影响水位。决定水位的是有多少水抵达并留在几公里外的含水层里,而那是一座水库、一片灌溉绿洲、一个人口数与一个井数的函数。
萎缩的数字,附上年份
衰退记录得相当完整,却被引用得相当糟糕,因为不同来源混用平均水深与最大水深,以及不同的测量年份。以下是附年份的区间。
1960 年前后,一种记载给出平均水深四至五米、最深七点五米;另一种给出最深九米、水域面积二十二点五亩,约一点五公顷;第三种说约一万四千五百平方米、水深七点五米;新华社的记述则称 1960 年代水域面积仍有三十多亩,约两公顷。就字面而言,它们无法彼此调和。
其后的方向却一致。到 1985 年,平均水深只剩零点七至零点八米,水面分成两块、失去月牙形,面积约六点九亩。1987 年淘泉之后回到四点二米、十三点五亩。到 1997 年四月又降到一点三米、八点六九亩。1999 年泉底局部露出,平均水深记为零点四米,面积最低值约二点五六亩,远不足两千平方米。2004 年引用的数字是一点三米、七点八亩。
最清楚的摘要是速率:1986 至 1996 年年均下降二十二厘米,1997 至 1998 年为四十点一厘米。当时的报道警告,照这条轨迹走,泉只剩下数年。
以上任何一个数字,都不要在没有年份的情况下引用。
它为何下降:一座水库、一片绿洲,和很多口井
原因并不神秘,中国官方与学术材料都直说。
1975 年建成的党河水库拦下了原本沿河床下渗的地表径流,大幅减少泉上游的地下水补给。同时敦煌人口增长、耕地扩张,总干渠满足不了灌溉需求时,村民就打机井。地下水开采上升,区域水位下降,沙中的那扇窗也随之下降。
档案里还有更早、更直接的损伤:1960 与 1970 年代曾用泉水本身灌溉,一度所剩无几,此后又有水质问题。兰州大学的研究者曾主张,地下水过量开采及其带来的周边水环境恶化,是两者中更重要的因素。
这里不需要坏人,需要的是一笔账。
三次试着把泉填回来
治理形成一个序列,而这个序列很有教育意义,因为第一次的失败方式恰好把问题讲清楚了。
1986 年:淘泉引水。 敦煌成立了修复月牙泉的办公室,清淤淘沙,把党河水经沉淀池后用管道直接输入泉中。水深达到四点二米。水变得浑浊,最后发臭,做法被叫停——泉随即又缩了回去。教训是:你可以在不修复地下水位的情况下抬高一个水面,而它撑不住。
1990 年代至 2008 年:限采与渗补。 从 1990 年代后期起,敦煌限制泉上游与周边的地下水开采,推动节水农业,并自 2000 年起在附近以河水应急回灌。2007 年在西边数公里处建成净水厂与大型地下渗水场,先把党河水净化,再让它下渗、经含水层而不是经管道抵达泉区。应急工程于 2008 年 3 月部分投用,平均水位由约一米上升约三十厘米。
2016 至 2018 年:恢复补水工程。 工程自 2016 年 10 月开工,2018 年 7 月完工。低坝加大地表水的入渗补给;党河河床由一道纵向隔堤一分为二,一侧为洪水河槽,另一侧是设有十二个渗水池的渗水场;同时进一步限制泉区径流范围内的开采,以抬升上游重点地带的地下水位。平均水深据报从约一点三五米升至一点六米左右,附带效果是七点三公里河道的防洪能力由五年一遇提高到五十年一遇。既定目标是让泉回到两米以上,并恢复月牙形状。
目前的位置,以及“目前”是什么意思
近年报道是正面的,也并不完全一致——对一个逐季变动的数字来说,这很正常。
2024 年新华社报道称,观测水位在此前两年稳定在约三点二米,水域面积稳定在二十七亩,约一点八公顷,并提到每年八月至十月蒸发减少,水位抬升会在两端外溢。2026 年谈十年治理的报道则称十年累计回升两点五米,面积由不足八亩增至约三十亩,水质保持国家 II 类。
数字背后是一套监测:对泉周围约两百平方公里范围的地下水详细调查评估,以及二十多眼动态监测孔。与之并列的是一项被概括为三禁的直白地方政策——禁止开荒、禁止打井、禁止移民——并配合城市地下水源置换等工程压减总开采量。
所以你拍下的那弯月牙是真的,大约是十五年前的两倍大,而它之所以有这个大小,是因为一个行政区同意了不再打井。
沙为何鸣,又为何一度不鸣
这个地方另一项有名的性质,比水的故事远未定论,而诚实的来源会这么说。
20 世纪大部分时间里流传着三种古典解释。摩擦说:干热的沙粒在崩落时彼此摩擦。静电或压电说:石英颗粒在滑动中带电,据传有苏联研究者用洗净并充电的河沙制出了人造鸣沙。共鸣说:沙丘之间的壑谷充当天然音箱,把颗粒发出的声音放大。即便在共鸣说内部,音箱的位置也不一致——马里科夫斯基把它放在沙丘内部埋藏的潮湿层,中国研究者马玉明1979 年主张它在地表以上的空气中,还有人把它放在滑动颗粒之间一开一合的孔隙里。
这些都没有把事情定下来。风沙物理学的奠基者拜格诺据说在实验室里常年摆着两个瓶子,一瓶玻璃球、一瓶鸣沙,而他始终没有解出来。
如今在中国广为接受的解释出自屈建军,2012 年发表:关键在自然风化沙粒表面的多孔(坑)状结构所构成的共鸣腔,其原理近于亥姆霍兹共鸣器。实验中,被人工处理成多孔状表面的玻璃球也获得了发声的前提条件。相伴的条件是粒度均一、沙丘高大陡峭、滑落面处于休止角,约二十八至三十二度。相对地,哑沙粒度不均且黏土含量较高;塔克拉玛干之所以安静,是因为盆地粉尘包覆并破坏了表面结构。
1994 年前后,这里的沙丘基本失声,给出的原因是滑沙过度集中在少数坡面所产生的粉尘。封禁休养之后效果恢复。官方材料记录的最大音量为八十三分贝。
多孔共鸣腔的说法在国际上是否就是全部答案仍然开放,另有研究路线强调崩落流内部剪切层的动力学。请当作证据充分但尚未关闭的结论。
两个名字、一片绿洲,以及一天怎么用
地图上的名字比通向它们的路更老,值得按顺序记住。
沙丘在汉代称神沙山、沙角山,到魏晋才成为鸣沙山;敦煌的古名沙州也出自同一地貌。山体东西绵延约四十公里,自莫高窟一带至党河口,南北宽约二十公里,主峰海拔据报一千七百一十五米。当地把沙描述为五色,本地的三件宝是五色沙、铁背鱼与七星草。
底下那泓水在汉代叫沙井,唐代叫药泉,直到清代才叫月牙泉。一部中文百科条目还把渥洼池列为它的旧名,但那个名字通常挂在敦煌一带的另一处水域,请当作未经确认的比定。《敦煌县志》把敦煌八景中的两景记在这里:晴日鸣响的沙岭,与拂晓清澈的月泉。
官方解说引用的最早描述,经由仅存残篇的汉代《三秦记》而来:河西有沙角山,沙粒粗而色黄,人若登峰,足下即有鼓角之声;并附有另一句观察——经宿吹风,辄复如初。后一句至今准确,也正是一道被万人踩过的沙坡,隔日清晨看去却毫发无伤的原因。
最后两点务实提醒。莫高窟也在敦煌,同样不容错过,而且完全不属于这处景区——它经文物系统管理,另有自己的预约制度,整个不在国家 5A 名录之内。而在这里,凡是与造访有关的数字——票价、开放时间、哪些坡面开放、骆驼或滑沙是否在运营、水面眼下涨到哪里——都是本季的函数,而不是这篇文章的函数。请在闸口确认。
LoreLens 应用可以帮你识别沙丘类型、沙漠泉水地貌和绿洲植被,并讲解背后的风成过程。
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常见问题
为什么沙不会把月牙泉埋掉?
因为泉所处洼地的形状,以及其上的风场。泉位于一圈沙丘环抱的盆状地形中,沙丘相对高度在一百米以上,最高处据报约一百七十米。气流进入这个盆地后被加速并分股,沿内侧坡面作离心上旋运动,把坡脚的沙往上带,越过山脊抛到另一侧,而不是抛进水里。来自数个主风向的输沙彼此抵消,因此周边的星状沙丘(金字塔沙丘)原地生长而不迁移,中文旧说法即“绵历千古,沙不填之”。要紧的限定是:这种平衡并非不可摧毁。21 世纪初监测到北沙山南移、南沙山北移,2008 年以后的研究把这一变化归因于高大乔木与上风向建筑削弱了其中一个风向。平衡是靠管理障碍物恢复的,不是靠运气。
月牙泉正在干涸吗?
它曾经非常接近干涸,如今已部分恢复。衰退的原因不是沙,而是地下水。这泓泉是区域地下水在两个洪积扇之间的低处溢出地表所成,主要靠党河补给;1975 年党河水库建成、敦煌一带灌溉与机井抽水扩张之后,地下水位下降,泉也随之下降。各来源的数字因口径而异,但方向毫不含糊:1960 年前后的记载给出平均水深四至五米、最深七点五米,或最深九米;到 1985 年平均只剩零点七至零点八米,水面分成两块、月牙形消失;1999 年的平均水深记为零点四米。1986 至 1996 年间年均下降二十二厘米。恢复来自补水工程与限采,近年报道称十年间累计回升约两点五米。引用这些数字时务必附上年份。
莫高窟属于这处景区吗?
不属于。混淆很常见,因为两处都在敦煌,也都在大多数行程里。鸣沙山与月牙泉是一处国家 5A 级景区,就在城南不远。莫高窟由敦煌研究院按文物系统管理,根本不在国家 5A 名录之内——这是可查核的事实,而不是对其重要性的评价:石窟是世界遗产,也是全世界最重要的佛教石窟群之一,只是并未通过旅游等级制度运营。实务上这意味着门票、预约系统、承载量与开放规则都各自独立,其中石窟实行分时段预约,旺季常常售完。请把它们当成同一天的两趟行程,而不是同一处景点的上下半场。
沙究竟什么时候会鸣?需要留多少时间?
鸣响与干燥、洁净、粒径均一的沙在陡坡上滑动有关,通常出现在干燥天候下、处于休止角约二十八至三十二度的滑落面上。官方资料引用的实测把最大音量记为八十三分贝。任何一次造访都不保证听到;1994 年前后它几乎完全停止,原因是滑沙过度集中在少数坡面,产生的粉尘破坏了沙粒表面,后来靠封育休养才恢复。时间安排上,走到泉边、登上其上的沙丘再折返,半天足够;骆驼队、滑沙与车辆游览是可选项。无论为了光线还是为了避热,通常建议下午晚些到傍晚。景区在夏季曾延长夜间开放,但开放时间、门票有效性、哪些项目在运营、哪些坡面开放,全都逐季变动,请当天在闸口确认。
资料来源与延伸阅读
本篇历史叙述与地名的参考资料。开放时间、票务与交通经常变动,出行前请以当地官方信息为准。