水体景观--风景泉

1．泉的成因及类型

    泉是地下水的露头。当潜水面被地面切断时，地下水即可溢出地表。这种渗出的水如果沿着固定的出口，源源不绝地流出，就被人们称为“泉”。可见，泉与蓄水层的岩性和地貌部位是密切相关的。在自然界中，形成泉的条件多种多样，因此泉的种类和应用价值也非常多。它决定于许多外界因子，其中最重要的是地质构造、地貌和水文地质条件等。水文地质学家根据其形成原因和条件，一般将泉水分成侵蚀泉、堤泉、溢出泉、接触泉、断层泉、岩溶泉6大类。

    所谓侵蚀泉，指河流不断向下冲刷、侵蚀、切割达到含水层时，地下水溢出地表形成的泉；堤泉指隔水层局部突起，使地下水向前流动受到阻挡而溢出地表形成的泉；溢出泉指山前平原地区，由于地层岩性发生变化使地下水不能向前流动而溢出地表形成的泉；接触泉指含水层与隔水层层面接触处，由于地下水沿着岩层层面流动，在有出口的地方，使地下水出露而形成的泉；断层泉指含水层被错动的断层破碎带切割露出地表，使地下水流出而形成的泉；岩溶泉指在岩溶地区，由于可溶性盐岩类被溶蚀形成了洞穴，地表水渗入洞穴后，常常迅速地以泉的形式出露于地表形成的泉。

    上述各类泉，流出地表均有大有小。这主要是因为含水层的面积和厚度大小不同，因此它的补给水量就有大有小，而这便直接影响了泉水流量的大小。在含水层分布面积广、厚度大、降水多的地区，出露的泉水就多，不仅流量大而且较稳定。相反，泉水流量小，甚至有时会干涸。

    此外，还可以水的补给来源、含水层性质、出露形态把泉水分为下降泉和上升泉两大类。

    下降泉是以潜水含水层为补给来源。这种地下水一般埋藏比较浅，上部没有隔水层，降雨后水很快就补给地下水，正像唐诗中云：“山中一夜雨，树梢百重泉”。雨多泉大，干旱泉涸，是这类泉的最大特点。人们所以叫它下降泉，就是因为这种地下水从泉口自由流出或慢慢地流出地表，没有压力，水在泉池里很平静，不出现冒水泡和气泡现象。如溢出泉、侵蚀泉、接触泉、堤泉均属这种泉类。

    上升泉与下降泉不同，它是一种有水头压力的地下水补给的泉，其上部和下部均有隔水层（即不透水层）。隔水层之间的含水层为承压含水层。由于地下水受到自身和地层的压力较大，所以地下水一旦遇到空隙、裂隙等通道就会涌出地表，故名上升泉。喷泉即上升泉，这种泉的最大特点是泉水从地下向上涌冒，翻水花，冒气泡。地下水受到的压力越大，向上涌出的水量也越多，水头也越高。上升泉的流量、水温、水质都比下降泉稳定，一般受季节和气候变化的影响很小。

    了解泉水形成的原因、类型，对泉水在观赏和康体疗养方面的利用具有十分重要的意义。因为泉水与其他自然风景旅游资源不同，它不仅有造景、育景的独特功能，而且有康体养生的医疗价值，自古以来就是人们所观赏和休疗的主要注目对象。直至今日，地面上只要哪里有清泉涌出，哪里就有人类活动的足迹，就是一处潜在的风景胜地。哪里有矿泉、温泉，哪里就充满着进浴康体的人群，就是一处优美的疗养地。

2．北京地区风景泉概况

    北京地区由于地处山地和平原的过渡带，山区又由东南的丘陵、低山向西北的中山逐渐变化，因此地下水的露头，在地貌的适宜部位和水文地质条件下，常会形成不同类型的泉水带。各种不同类型的泉水，在北京也都能够找到其典型代表。

    首先从岩石的含水层看，北京有大面积碳酸盐岩类和夹有碎屑岩的碳酸盐岩类含水岩层：石灰岩、白云岩、板状灰岩、硅质灰岩夹砂页岩等。其裂隙、溶隙、溶洞发育，一般在地势高的部位，为缺水区，泉流极少出露；在地势低的地段，为富水区，经常有1000m3／日以上的大泉出露，如房山区的刨马泉、南观泉、万佛堂泉、马鞍泉、高庄泉、甘地泉、黑龙关泉、东沟泉，门头沟区的上清水泉，昌平县的九龙泉、秦城泉，顺义县金鸡泉，延庆县的黑龙潭、黄龙潭、马蹄泉、珍珠泉，海淀区的玉泉山泉、黑龙潭等。其中房山万佛堂、高庄泉、甘地泉、东沟泉、上清水泉，延庆黑龙潭、黄龙潭、马蹄泉等日出水量均在10000立方米／日以上。碎屑岩类，如砂页岩、砾岩、砂砾岩等，裂隙、节理不甚发育，为贫水区，泉水流量小于300m3／日，如门头沟斋堂、房山区大安山、秋林铺一带的泉水等。斋堂一带侏罗系下统砂岩，含水层承压水头可自流，水头高度不等，最高可达7～9米，泉水流量为100m3／日；房山大安山一带，破碎岩、裂隙发育，泉水出露较多，流量一般在100m3／日左右。
    花岗岩类属不透水层，含水层主要为岩石表层风化壳，地下水以表层循环为主，就地排泄，泉水露头较多，但含水量一般不大，泉水流量小于200m3／日。主要分布在北山地区，如密云、怀柔、昌平、延庆等县的泉，多出自于花岗岩风化裂隙中，流量10～100m3／日，且季节性变化大。

    变质岩类主要指片麻岩。它主要分布在密云县北部，怀柔县中部，昌平县西北部。岩石风化裂隙不甚发育，富水性差，在低洼处虽普遍出现泉水露头，但泉水流量一般小于200m3／日。

    其次从北京地区泉水分布看，是非常不均衡的。据调查，北京地区在干旱季节能够测到流量的泉共有1347个。其中分布在北部山区的达931个。其中怀柔县泉点410个，西山区416个；而平原区只是在冲积扇地下水溢出带地势低洼处可见到少量的泉，如昌平旧县、念头一带，百泉庄的小百泉，平谷县南山北侧西高村龙泉务及北山南侧许家务附近的泉等。百泉庄的泉在《光绪昌平州志》中曾记载：这里“……泉极多。大者曰源泉，清流澈底。曰黄泉，流沙浑漫。曰响泉，其声如闸”。

    调查资料较多；泉水流量大于10升／秒；历史上流量极大而今已断流的名泉；泉水流量虽小而地处名胜古迹风景区以及为数不多的温泉等。这类泉共32个，其中27个分布在山前。除一类泉点外，其余1315个均属二类泉。

    北京市的泉水分布之不均匀性，不仅表现在水平空间差异上，而且也反映在立体空间上。据1264个泉点统计，分布于海拔300～500米的泉有582个。在此高程范围内，地形较陡，沟谷发育，含水层被切割，泉水分布密集。海拔500米以上，有泉点429个，这里地形陡，切割强烈，沉积物少，泉水从基岩裂隙中流出，虽泉水数量不少，但流量小、季节变化大。海拔300米以下，有泉点235个，占总数18.86％。它们多出露在山脚下的坡、洪积物中，坡度小，易于利用。

    第三，从泉水利用方面看，北京地区是自古以来就很重视的。这是由于北京是一个缺水城市，而作为给人们直接提供工农业用水、城市饮用水源以及美化都市、发展旅游业的泉水，必然是一种极其宝贵的自然资源。在金、元代，人们已把这些山泉汇集起来，构成通惠河及北运河的补给水源。在举世闻名的万里长城沿线，明代时期就利用附近的泉作为当年筑城民工和卫戍将士的重要供水来源。潭柘寺、卧佛寺、红螺寺、大觉寺、八大处、碧云寺、龙泉寺等，都把泉水作为寺庙园林的重要构景内容，形成各种优美的山环水绕、小桥流水等景象。在明清时代，更以玉泉山泉和西山诸泉为依托，构筑了著称世界的西北郊古典园林——“三山五园”以及海淀区的众多园林群。据《宸垣识略》记述，北京西郊一带有许多泉水，大小泉眼多达28处。其中万泉庄最为突出，明代蒋一葵在《长安客话》曾写道：这里“平地有泉，滮灑四出，淙汨草木之间，潴为小溪，凡数十处。”《顺义府志》卷十四也记载：北郊区有汤山温泉、神山泉、玉泉、七渡水泉、虎眼泉（清水泉）、龙泉、白浮泉、一亩泉、马眼泉、南安泉、沙涧泉、冷泉……。明代诗人在描写西山之泉时说：“百道泉光飞宝地，万千松影静摇坛。”清朝文人也有呕歌南苑泉的佳句：“七十二泉长不竭，御讲春暖自涓涓”。乾隆皇帝曾对西郊泉水——查看，并赐于美名，立碣石刻，如沸泉、屑金泉、露华泉、跃鱼泉、琴脉泉、浣花泉等。

    至于现代，利用泉水来灌溉农田、装机发电、疗养沐浴、酿造佳酒和饮料等，利用范围和强度比以往更有拓展。如怀柔县的庄户沟泉，可装机发电，并入电网；房山区的万佛堂泉，是工农业用水的重要水源；昌平县小汤山温泉和延庆县松山佛峪口温泉，是疗养休憩的胜地；海淀区金鸡泉、龙泉庵泉和樱桃沟泉，因水质好被用来作为饮料和食品工业的供水源地；怀柔县慕田峪长城下的莲花池泉用来养殖红鳟鱼；门头沟区上清水泉，房山区河北泉、甘地泉、马鞍泉，昌平县的九龙泉、秦城泉、龙山泉，延庆县的黑龙泉、黄龙泉、珍珠泉、响水泉，平谷县的黄草洼泉、峨眉山东沟泉，顺义县的金鸡泉等则主要用来作为饮用水源和农田灌溉（见表11）。

3．北京的奇泉

    北京郊区虽然没有全国其他地方存在的“喊泉”、“笑泉”、“羞泉”、“鱼泉”、“药泉”、“火泉”、“冰泉”、“乳泉”等奇景类型，但也有对游人吸引力很高的特殊泉眼。如昌平县城西南有一处泉水胜地，名为百泉，其泉水清澈见底，有的流沙浑漫，有的水声如雷，千奇百怪，各显媚姿。清河镇东北不远处有两个泉，相距不过1千米，一个水色清白，清如明镜，故名白泉；而另一个则水色发黑，浑不见底，名为黑泉。如此黑白分明，实为一大奇观。这些清泉今日随着城市建设，地下水滥采，大部干涸消失。不过在远郊区还可见到如下几处奇泉：

    珍珠泉位于延庆东北部珍珠泉乡珍珠泉村的菜食河北岸阶地上，海拔650米。泉水从地下涌出，终年不断。由于水中含有大量气体，形成串串气泡，犹如万珠翻滚，故名珍珠泉。每有震动，气泡便随震幅增大而增多。阳光照耀，串串“珍珠”五光十色，绚丽多彩。此泉每日涌水量1000立方米，水质为重碳酸钙—镁型。

    塘泉位于怀柔县城北部深山区，喇叭沟门满族乡上帽山村附近。泉坑直径2米，日涌水量为每秒10升左右，水流常年不息，水温29℃。奇怪的是冬季气温低时，水面上水气蒸腾，犹如刚烧好的沸汤，并不时冒出珍珠般的气泡，故又名“汤泉”。在汤泉右侧，相距15米的岩石下又有一小泉，涌水量每秒0.5升，水温和汤泉则明显不同，冰凉刺骨，令人胆颤。如此一地二泉，一冷一热，亦可称奇。

    旺泉位于怀柔县沙峪乡旺泉峪村东。该泉为上升泉，系白云岩裂隙水，泉水旺盛，日涌水12968.88立方米，水质优良。泉侧岩石上有摩崖石刻“固若金汤”四字。此泉最奇处是每当泉水旺时，水中就有黑色小鱼出现，长约3～4寸，水少时则隐没不见。

    鸳鸯泉位于密云县司马台长城风景区司马台水库西岸。这里有二泉，相距仅50米，一冷一温。冷泉在长城内侧，泉眼在水库底部，水如珍珠撒花，由库底喷出许多气泡，升至水面，形成库南侧冷水区。温泉在长城北侧，水温38℃，常年流水不涸。浴室开放前，温泉水直接流入水库，形成库北热水湖。一湖两种水温，故名鸳鸯湖。

4．北京的矿泉

    矿泉是泉水旅游中利用价值最大的一项资源。其所以价值大，就是因为它是地下水在地壳深部循环过程中所形成、并含有相当数量的矿物质，其中包括一定量的化学成分、有机质和气体等。这种矿泉水能影响人体的生理作用，治疗某些疾病，如关节炎、神经衰弱、风湿症和皮肤炎症等。

    为了鉴别泉水是否矿泉水，地质学界公认，以每升地下水中所含可溶性固体成分（矿化度）超过一克者即称矿泉水。但是有的泉水可溶性固体虽未达到一克，却具有较高的温度，含有氡和硫化氢气体及锂、镁、钾等多种微量元素，有良好的医疗作用，因此从疗养和康复医学角度衡量，这种泉仍属于医疗矿泉。关于矿泉的分类，目前世界各国尚无统一的国际标准。但大部分矿泉分类法是以矿泉中的6种主要离子：碳酸氢根、硫酸根、氯、钠、钙、镁和三种气体：二氧化碳、氡、硫化氢以及某些活性元素：铁、砷、碘、溴等为基础。

    我国医学矿泉分类方案是1981年修定的。按其规定，含气体成分的矿泉水：含氡在2毫微居里／升以上的称氡水；含碳酸气在1克／升以上的称碳酸水；含硫量在2毫克／升以上的称硫化氢水。含活性离子成分矿泉水：铁离子含量在10毫克／升以上的称铁水；碘离子含量在5毫克／升以上的称碘水；溴离子含量在25毫克／升以上的称溴水；砷离子含量在0.7毫克／升以上的称砷水；硅酸含量在50毫克／升以上的称硅酸水。含盐类成分矿泉水有三类：重碳酸盐水、硫酸盐水、氯化盐水。它们的共同特性是总固体成分含量均在1克／升以上，不同的是阴离子成分，如重碳酸盐水阴离子主要是重化物水阴离子主要是氯离子（Cl2-）。三种盐类成分泉又可依阳离子含量超过25毫克当量％再分钠、钙、镁三类。

    除了上述按泉水含有效成分划分矿泉外，还有依水温进行分类（冷泉、微温泉、温泉、热泉、高温泉），依酸碱度分类（酸性泉、弱酸性泉、中性泉、弱碱性泉、碱性泉），依渗透压分类（低渗泉、等渗泉、高渗泉），依矿泉医疗作用分类（饮疗泉、浴疗泉、饮疗兼用泉）等。

    北京地区的泉水有不少物理性质和化学成分均属较佳泉类。无气味，口觉微甘，无色，透明，无悬浮物，平均水温12℃，总矿化度为0.1～0.3克／升，酸碱度属中性。其中不少泉水属矿泉，少量为温泉。

    矿泉为什么能治病和疗养身心呢？经水文地质学家和医学家进行科学鉴定和临床试验，证实了矿泉水医疗保健功能是由于矿泉特有的药物化学性能以及水温、水压、浮力等物理效应的综合作用。

①浮力作用：浮力是由于人体和同体积的水之间发生的重量差而引起的。就是物体在水中所失去的重量等于所排出的同体积水的重量。当患者全身浸浴时，在淡水中人体的重量只有他实际重量的1／10左右。在矿化度高的矿泉中，人体的重量还要轻。由于浮力的作用，运动器官的负担明显减轻，肢体变得轻松，使活动比在空气中容易得多。因此由肌肉、关节、神经系统病变导致关节运动障碍的患者，借助水的浮力，通过水中肢体的主动、被动功能训练，对减轻关节功能障碍程度及恢复其功能极为有利。

②压力作用：水压力分动、静两种，当人在沐浴时，由于泉水的分子流动以及水中气体的不断逸出，对肌体的末梢神经有一定的轻抚作用。这种动水压有镇静止痛、改善皮肤血液循环、调节皮肤新陈代谢的功能。静水压是指周围水对在水平面以下的人体所施加的压力。人们在矿泉沐浴时，身体的大部分都受到静水压的作用，使肢体、躯干体积有不同程度的缩减，首先表现在柔软、可压缩部位。胸围、腹围受压缩小，使膈肌上升，胸内压增高，因而吸气较为用力，使呼气感到舒畅，可减轻肺水肿、支气管哮喘的呼吸困难。肢体软组织受压，组织液向血管内移动，肾脏借此可得到更多的循环血液，产生利尿作用。肢体静脉受压，血液回流容易，心输出量增加，可促进全身血液循环，有利于血液的重新分配，对淋巴瘀积、关节肿胀有促愈功能。

③温度的作用：人们在温泉沐浴时，肌体和矿泉水接触，矿泉水的温度直接通过皮肤的冷热感受器传至中枢神经系统，引起肌体的一系列反应，因此矿泉水的温度是治疗和保健养生的重要因素之一。我国正常成年人的不感温为34℃。所谓不感温浴即指入浴者主观上无明显冷热之感，客观上也未见体温、脉搏、呼吸、血液的变化。此温度有中枢神经抑制作用，对人的刺激性小，长期浴疗可减轻头痛，改善睡眠。实践证明：低温可兴奋交感神经系统，首先皮肤血管收缩，继而心跳、脉搏充实有力，血压轻度升高，低温浴可改善心肌营养，提高心肌张力。水温超过不感温度就有温热的感觉，温热可刺激交感神经系统，心跳、脉搏加速，皮肤血管扩张，血压下降，对动脉硬化、高血压和脑溢血后遗症的功能恢复有很好的作用。一般认为37～39℃浴温对心血管病是适宜的。在不同温度作用下，还可引起肌体代谢的一系列变化。如低温浴时，尿中酸度增高，氨排出上升；温热浴时，基础代谢旺盛，胃肠蠕动增加，血糖减少，尿中氨、尿酸、氯化物也发生变化；高温浴时，氯离子呈一时性减少，胃液分泌先增加，后减少，最后停止分泌。

④化学作用：矿泉含有许多化合物和微量元素，这些化学成分对人体能起药理和生物化学作用。人们进浴时，矿泉水中呈离子状态的化学成分，可通过皮肤进入人体，形成具有医疗作用的药物分子，还有一些化学物质则附着在体表，刺激人体的末梢感受器，通过神经、体液途径而对肌体发生特殊反应，达到治病的作用。如果饮用矿泉水，这些化学成分经胃、肠道粘膜吸收进入血循环而发挥作用。由于矿泉水中的化学成分的不同，含量的不同，对疾病疗效也不同。