岁月无痕，红旗渠如碑
当年，不屈不挠的林州人民采取“凌空打钎，飞崖除险”，用双手缔造出的“人工天河”－红旗渠，就像是一座历史的丰碑，永远镶嵌在太行山的悬崖峭壁之上，成为人人敬仰的“世界第八大奇迹。
红旗渠作为一个特定年代的精神标志，具有其它任何资源所无法替代的特性。今天的红旗渠，已不是单纯的一项水利工程，它已成为民族精神的一个象征。
吹响历史的号角
为了大家对红旗渠精神的伟大有个更深刻的认识和理解，利用地学的思维，从地学的角度，深入剖析林州历史上缺水的地质根源，从地层岩石、地形地貌、地质灾害等多个角度剖析红旗渠在经济技术条件极其落后情况下修建的艰难，这是对红旗精神的重要补充和深化。对地学旅游特别是许多人文景观产生的地学基础剖析具有重要借鉴作用。
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岁月无痕 红旗渠如歌
1、太行山最险峻的一段山――林虑山
连绵的太行山像一堵拔地而起的墙，屹立在一马平川的华北大平原的西边。它既是中国地理第三级和第二级阶梯的分界线，也是中国半湿润区和半干旱区的分界线，同时还是华北平原与黄土高原的分界线。习惯上人们把太行山分为三段，位于河北省境内的部分称北太行，位于河南省境内的部分称南太行，位于山西省境内的部分称西太行。北太行和西太行都是严重的缺水地区，唯有南太行得天独厚地得到了流水的滋润－这里拥有珍贵而充足的水源，有“华北地下水库”之称。
红旗渠在太行山的位置示意图
与浊漳河伴行的红旗渠
林州市西部的太行山又称林虑山，进入林州自东向西看，林虑山平地而起，绝壁断崖，纵列南北，受华北平原板块断裂下沉的拖拽，沿山脊走向大断裂十分发育，形成太行山大峡谷等一系列峡谷和山势巍峨的断屏山。受源于山西腹地众多河流的的切割，形成众多的峡谷、悬崖、明泉，从而蕴藏了丰富多彩的自然山水资源，使林虑山既具备北方山水的雄伟，又具备南方山水的灵秀。
林州市西部的大绝壁（图中左边为林州市区）
尽管包括林虑山在内的南太行山拥有丰富的水资源，然而，历史上林州市区所在的林州盆地却是严重的缺水地区。
2、“人工天河”红旗渠
“红旗渠”是在20世纪60年代我国物资、技术等极其匮乏的历史时期，河南省林县（今林州市）人民，为了实现对幸福生活的追求，改变世代缺水的面貌，当地干部群众万众一心、众志成城、顽强拼搏、在“不能修渠”的地方，靠着一锤一钎削平山头1250座，凿通隧道211个，架设渡槽152个，用热血和汗水铸就了一段精神的丰碑。以往人们在讲述红旗渠精神时，往往都是从表象上谈林州历史上如何如何缺水，修渠如何地艰难。通过地学旅游的开展，从地学角度，深入剖析了林州历史上缺水的地质根源，从地层岩石、地形地貌、地质灾害等多个角度剖析了红旗渠在经济技术条件极其落后情况下修建的艰难，这是对红旗精神的重要补充和深化。
红旗渠灌溉系统图
红旗渠是20世纪60年代林县（今林州市）人民在极其艰难的条件下，从太行山腰修建的引漳入林的工程，被人称之为“人工天河”。红旗渠以浊漳河为源，渠首在山西省平顺县石城镇侯壁断下。红旗渠灌区共有干渠、分干渠10条，长304.1公里；支渠51条，长524.1公里，斗渠290条，长697.3公里，合计总长1525.6公里，加农渠总长度达4013.6公里。
红旗渠被林州人民称为“生命渠”、“幸福渠”。它的修建不仅从根本上改变了林州人民的生存条件，促进了林州的经济发展，而且孕育产生了红旗渠精神！
一渠绕群山，精神动天下
龙游青山
3、红旗渠精神
“自力更生、艰苦创业、团结协作、无私奉献”这十六个字是在红旗渠修建过程中形成的红旗渠精神。这种精神在我们今天改革开放和社会主义现代化建设中，是要继续学习和发扬的。红旗渠精神以独立自主为立足点，以艰苦创业、无私奉献为核心，以团结协作的集体主义精神为导向，既继承和发展了中华民族勤劳坚韧的优良传统，又体现了当代中国人的理想信念和不懈追求。今天的红旗渠，已不是单纯的一项水利工程，它已成为民族精神的一个象征。
自力更生土法水准仪
红旗渠的标志性工程青年洞
4、红旗渠精神产生的地质背景
岁月无痕，红旗渠如碑，不屈不挠的林州人民采取“凌空打钎，飞崖除险”，用双手缔造出了具有世界第八大奇迹之称的“人工天河”。
崖壁上协作打眼
林州市与林州盆地毗邻水资源丰富的南太行山，又为什么还会严重缺水，靠修建如此伟大的水利工程来解决缺水的问题，这需要通过对红旗渠沿线地质、水文、工程特征给大家做以详细的介绍，从地质科学的角度为大家阐述林州缺水的地质根源、红旗渠沿线复杂的工程地质条件和修建红旗渠的正确决策，从地学角度分析红旗渠精神产生的基础。
原地质博物馆制作的林虑山地质地貌结构示意图
（1）红旗渠沿线地质概况
林州大地构造位置处于华北板块南部太行山隆起带的南段，地层属华北地层区山西分区的太行山小区。中生代燕山晚期岩浆活动较频繁，主要集中在北部，地质构造活动强烈，以断裂构造为主，褶皱较弱。区内地壳经历了漫长的地质发展历史，最早可以追溯到25亿年前。
红旗渠沿线出露地层有太古宇赞皇群片麻岩、中元古界汝阳群石英砂岩、古生界碳酸盐岩以及新生界新近系、第四纪不同成因类型的地层；主要断裂构造为林州大断裂；褶皱构造为任村——上八里复式背斜，林虑山位于该背斜的轴部附近。
红旗渠-林虑山地区地层结构
（2）红旗渠沿线最古老的岩石
红旗渠沿线最古老的岩石是太古宇赞皇岩群，由一套经受中等程度区域变质作用形成的片麻岩组成，分布于林州大断裂带的西侧和太行山大峡谷的底部，厚度大于1500米，其上以角度不整合与中元古界云梦山组石英岩状砂岩接触。景观色调上由上至下表现为，呈绿色色调的片麻岩带－呈红色色调的钾化片麻岩带－呈灰色色调的片麻岩带。
沟底缓坡为最古老的太古宙地层
25亿年前太古宙时期形成的变质岩
（3）红旗渠穿越的主要地层
红旗渠穿越的主要地层为形成于14－12亿年前的中元古界汝阳群，主要岩性为紫红色，浅黄灰色及灰白色的石英岩状砂岩，中上部夹有两层紫红色、黄绿色页岩、砂质页岩，局部地段在下部地层出现长石石英砂岩和页岩互层。
图中右侧的崖壁上为坚硬的石英砂岩和红旗渠
由于石英岩状砂岩是一种有着轻微变质的岩石，分是硬度与玻璃相近的一种岩石，具有较大的硬度和韧性，给红旗渠的开凿造成了很大的困难。
坚硬的石英岩形成的大崖壁
紫红色石英砂岩形成的大陡崖
由于石英岩状砂岩是一种有着轻微变质的岩石，分是硬度与玻璃相近的一种岩石，具有较大的硬度和韧性，给红旗渠的开凿造成了很大的困难。
坚硬的石英砂岩中经常见到的元古海滩的遗迹景观，波痕与泥裂
（4）高悬于林虑山之巅的古生代碳酸盐岩地层
距今5亿年前后的古生代寒武纪与奥陶纪时期，太行山与华北地区为广阔的浅海环境，形成了非常广泛的碳酸盐岩沉积，这是一种现在地球上已经不存在的陆表海沉积，这一时期的早期地层以紫红色与灰绿色的泥岩为主，此后以巨厚层的石灰岩与白云岩为主。这一时期气候温暖，海水温和而清晰，海底平静，盐度正常，养分丰富，繁衍了大量的三叶虫与角石等古生物化石。这种以碳酸盐岩为主地层形成的地貌又被称为卡斯特地貌或称为岩溶地貌，岩层中有大量的岩溶洞穴存在，常常形成丰富的地下水含水层。
5、历史上林州缺水的根源（红旗渠沿线水文地质特征）
（1）水资源存在的主要类型
水资源主要由大气降水、地表水和地下水组成，由于独特的自然地理及地质、水文地质条件，林州市地处地表强径流区、水分亏损区，为资源型缺水地区。
地球上水循图
（2）林州地区的气象条件
林州市地处半干旱地区，多年平均降水总量 672.1mm，降水量年际相差悬殊，年内分配不均。红旗渠沿线山高沟深，气候复杂，降水量分布极不均匀，七、八两个月的降水量占60-70％，春、秋、冬季10个月平均降水量只占全年降水量的30-40％。多年平均蒸发量1513.5mm。不利的气像条件，蒸发量是降水量2倍多,使水资源整体入不敷出，是造成水资源缺乏的重要原因。
（3）林州地区的水文概况
林州境内有漳河、洹河、淅河、淇河4条河流，均属海河流域的卫河水系。太行山是河南与山西两省的界山，其山脊多为地表分水岭，林州位于分水岭的东侧，汇水面积小，境内多数河流距离源头较近，流（量）小，除了洪水季节暂时行洪以外，其余季节多为干枯，仅有过境河－漳河为常年性河流。
当地河流（除漳河外）平时干涸断流，汛期水势猛涨,地表水资源可利用量较小。当地水库较少，水库漏失，调节能力较弱。
湍急的漳河水（地表水）
（4）林州地区地形地貌特征
林州市西部为太行山隆起区, 山峦起伏，高峰突兀，切割较深，具有断块山地特征。东侧受林州大断层影响，形成高约1000米的山峰。山体西侧由软硬岩石组成的二级阶梯状绝壁，每级高约50～200米，当地称为“嶂”，沟谷和河流横切山地，形成了陡峻的V形峡谷，一般谷深约500米，宽约50～150米，把阶梯状嶂壁切断，形成了千山万壑的地貌。降水与地表水入渗条件差，无稳定的地下水水体及水位，强烈地径流与排泄着基岩中的裂隙水, 属水资源严重缺乏区。红旗渠沿线山势陡峻，沟壑纵横,不利于水资源的储存与富集。
峡谷水体景观
峡谷地貌景观
（5）林州地区岩溶水分布情况
华北地区寒武－奥陶系碳酸盐岩为著名的岩溶含水层，孕育了娘子关泉以及漳河上游辛安泉等岩溶大泉，但在林州红旗渠沿线地区，寒武－奥陶系高耸入云，高于当地侵蚀基准面数百米，仅丰水期有季节性小泉出露，利用价值极小。
林虑山岩溶水分布层位
（6）林州地区裂隙水分布情况
林州主要属低山丘陵区，红旗渠沿线为地层较老的变质岩与石英砂岩弱含水裂隙含水岩组，不利于地下水的储存与富集，致使地下水资源严重缺乏。
岩壁陡峭垂直节理发育的岩层
裂隙不发育的变质岩
（7）林州地区孔隙水分布情况
通常情况下冲、洪积扇、河谷阶地是松散岩类的主要分布区，常常赋存着丰富的松散岩类孔隙水，是重要的地下水资源。林虑山地区大的常年性河流冲洪积扇不发育，松散沉积物厚度较薄，松散岩类孔隙水极少，不能满足当地居民生活、工农业生产需要。
松散堆积物不太发育的峡谷
6、利、害同在的太行大峡谷
进入林州自东向西看，林虑山平地而起，绝壁断崖，纵列南北，受华北平原板块断裂下沉的拖拽，沿山脊走向大断裂十分发育，形成太行山大峡谷等一系列大裂谷和山势巍峨的断屏山。
左边为大峡谷右边为林州市区
太行大峡谷
位于林虑山中部呈近南北向分布的太行大峡谷，北起任村镇，南止山西平顺县井底村，南北长30公里，东西宽200余米，最窄处不足60米。这条雄伟的大峡谷恰处于林州市区的西部，与林州盆地之间的山脊厚度仅在1公里的厚度。大峡谷所在的露水河为区内最大的常年性河流，大峡谷内有多条发源于太行山腹地的支流，水体资源比较丰富，特别是桃花谷成为当今林虑山旅游的核心。可惜的是大峡谷的南北走向，导致峡谷中丰富的水资源绕过了林州市区与林州盆地，向北流入了漳河，无法被林州市区与林州盆地直接利用。因此，从资源利用的角度太行大峡谷对林州反而是一有害因素。
南北向分布的大峡谷
7、解决林州历史上缺水的唯一途径
有一个不争的事实，那就是南太行丰富的地下水资源，大都来自相邻的山西省，不仅云台山所在的焦作如此，红旗渠所在的林州同样如此。如果你今天到林州的太行大峡谷旅游，你会发现，以水景称奇的桃花谷等支流峡谷，谷中水量的大小，几乎全部依赖于太行天路所在的山腰平台以上的碳酸盐岩地层区，这些地层几乎都在山西省境内。中元古代石英砂岩景观景观非常雄伟与漂亮，但其中的水资源却比较匮乏。
从气象条件看，林州红旗渠沿线大气降水又较少，地表水资源贫乏，地下没有良好的含水层，传统的打井取水不能满足经济社会发展的需要，引水成为解决当地缺水问题的最佳。
干枯的历史（博物馆雕塑）
8、近在家门口的浊漳河
漳河属卫河支流。位于河北省与河南省之间，源出晋东南山地，有清漳河与浊漳河两源。清漳河大部流行于太行山区的石灰岩和石英岩区，泥沙较少，水较清。浊漳河流经山西黄土地区，水色浑浊。两源在河北省西南边境的合漳村汇合后称漳河，向东流至馆陶入卫河。红旗渠所在区域属浊漳河流域。
红旗渠与浊漳河关系示意图（图中红色线条为红旗渠主干渠）
红旗渠以发源于太行山腹地的浊漳河为水源，渠首在山西省平顺县石城镇侯壁村的断崖下600米处，这里的海拔高度大约为500米，比林州市区高出100多米。
红旗渠渠源
常年流水的漳河
漳河流经林州市北部，是林州市较大河流之一，水源充足，常年流量为25立方米／秒左右，最枯流量也在10立方米／秒以上，洪水流量则更大，是外部调水的理想的水资源。
咆哮的漳河水
9、“劈开太行山，漳河穿山来……”
修建红旗渠，引来漳河（过境）水，是林州人民根据当地自然条件作出的正确选择，也是林州人民认识自然、改造自然、与自然和谐相处的杰作，红旗渠改变了林州的水资源分布短缺情况。
劈开太行山，漳河穿山来
10、修建红旗渠为什么那么艰难
（1）红旗渠沿线主要岩石的硬度
红旗渠主要线路修建在元古宙石英岩状砂岩出露区，距今已有14-12亿年之久。石英岩状砂岩是一种有着轻微变质的岩石，主要矿物成分为石英，由于石英的硬度仅次于金刚石和刚玉，使得该类岩石硬度比钢铁还要高两个等级，在经历了地质历史漫长挤压、变质以及造山运动的千锤百炼之后，使其更加致密坚硬。
自然界硬度分级图及相应矿物
（2）红旗渠沿线主要岩石的抗压强度
岩石抗压强度是指岩石在外力作用下达到破坏时的极限应力。工程上常用的抗压强度指标有饱和抗压强度、干燥抗压强度、冻结后抗压强度。岩石抗压强度越大，开凿施工难度越大。
红旗渠沿线的紫红色石英岩状砂岩的单轴饱和抗压强度为200-250MPa，石灰岩为140-150 MPa，片麻岩约为100MPa，同属坚硬岩。
岩石单轴饱和抗压强度(Rc)与岩石坚硬程度对应关系表
抗压强度Rc(MPa)
>60
60-30
30-15
15-5
<5
坚硬程度
坚硬岩
较坚硬岩
较软岩
软岩
极软岩
注:工程岩体分级标准(GB 50218－94)
（3）红旗渠沿线的地质灾害分布广泛
红旗渠沿线为地形陡峭，切割剧烈的高山崖壁，地质构造发育，大小断裂交叉纵横，在内外地质动力作用下，极易形成危岩体、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。据调查，红旗渠沿线共发现各类较大的地质灾害点94处，其中崩塌24处，滑坡12处，泥石流14处，危岩体46处，小的崩塌岩块不计其数。
凌空除险
（4）红旗渠沿线地形条件恶略
红旗渠沿线地形陡峭，切割剧烈，相对高差大，有1/3的渠段高高地“悬挂”在悬崖峭壁之上，落差最大的地段距河道近百米，施工道路和物质运送极为困难。
挂壁天河
11、修渠年代我国的经济与技术水平
红旗渠是20世纪60年代的一项水利工程，是在当时的生产力和技术水平都相当落后的情形下，在我们伟大的祖国最困难的时期，林州人民为了解决干旱缺水问题，彻底改变生存条件，靠着一锤一钎一双手，在上述极其艰难的地质条件下，在“敢叫日月换新天、重新安排林县的河山”等豪言壮语的激励下，发扬当代愚公移山精神，逢山凿洞、遇沟架桥，历经10年苦战，修建成了全长1500公里的大型引水灌溉工程，实现了“劈开太行引漳入林的伟大设想”。解决了67万口人的饮水问题，改变了农业生产条件，并带动了林牧业、制造业、建筑业及其它企事业的发展。
战太行（珍贵历史照片）
妇女能顶半边天（团结协作）
红旗渠的修建，迄今发挥效用造福于人类四十余年，目前，仍在发挥着作用。
红旗渠精神是时代的呼唤，是事业的感召力，是我们这个时代大力弘扬的一种精神，这种精神也是振兴中华民族宏伟大业不可缺少的凝聚力。
挺进太行山历史照片
今日红旗渠
今日红旗渠
红旗渠引来幸福水（历史照片）
红旗渠的修建从根本上改变了林州人民的生存条件，被林州人民称为“生命渠”、“幸福渠”，不仅促进了林州的经济发展，而且孕育产生了红旗渠精神！
后记：我从2006年开始从事红旗渠-林虑山的地学科普工作，先后主持完成了红旗渠-林虑山省级与国家级地质公园的申报与建设工作，完成了省级与国家级地质博物馆的设计与布展工作，对林州的地质特征有了初步的认识和了解。随着我国红色教育与研学旅游的兴起，前往红旗渠-林虑山的游客井喷式增加，为了大家对红旗渠精神的伟大有个更深刻的认识和理解，整理了上述材料，与大家分享，有些认识纯属个人见解，不对之处，欢迎批评指正。
――完――
作者：章秉辰 中国旅游协会地学旅游分会副秘书长、河南省地质调查院首席专家、教授级高级工程师，地学科普旅游之窗自媒体创办人，河南沁阳市人。先后主持或参与主持完成了数十家不同级别的地质公园与矿山公园申报与建设工作；主编出版《邙山黄土特征及区域对比研究》、《东亚裂谷对云台地貌形成的控制作用研究》、《郑州黄河科学导游指南》、《王屋山科学导游指南》、《云台山科学导游指南》、《带你科学游玩河南地质公园》，参与出版《河南省地质遗迹资源》、《中国王屋山及临区元古宙地质研究》等各类专著10余部，发表各种论文40余篇及大量的自媒体科普文章。
