南水北調工程,為什麼不在雨季把南方的洪水調到北方?

中國位於亞歐大陸的東部,太平洋的西岸,亞歐大陸是世界上最大的大陸,太平洋是世界上最大的大洋,受海陸熱力性質差異的影響,温暖濕潤的太平洋暖濕氣流,從東南沿海深入影響到西北內陸,因此,我國的降雨主要是東南季風帶來的,此外,印度洋上的暖濕氣流,也能夠越過喜馬拉雅山脈和橫斷山脈的峽谷、河谷地帶,進入到我國的西南地區,形成西南季風,我國的西南地區是太平洋水汽與印度洋水汽的交匯地帶。

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我國的地形

第一:我國雨帶的移動

因為我國的降雨主要是季風帶來的,所以,雨帶是由南向北推進的。雨帶的南北移動,深受副熱帶高壓強弱的影響。無論是南方地區,還是北方地區,降水量皆集中在夏季,每年的6月初,來自南方的暖空氣與來自北方的冷空氣在華南地區匯合,形成華南準靜止鋒,到了6月中旬,暖空氣勢力增強,準靜止鋒移動到我國的長江中下游地區,形成江淮準靜止鋒,此時,長江中下游地區,出現持續的陰雨天氣,正值江南梅子成熟的季節,故而江淮準靜止鋒帶來的降雨,也稱之為“梅雨”,7月中旬,長江中下游地區“出梅”,此時,長江中下游地區被副熱帶高壓所控制,盛行下沉氣流,氣温升高,日照強烈,有時甚至形成伏旱天氣,因此,長江中下游地區,梅雨天氣過後,有可能緊接着進入到伏旱天氣,伏旱天氣從7月中旬持續到8月中旬,伏旱對農作物的生長是十分不利的,農田需要人工灌溉。

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梅雨季節,我國南方地區持續的陰雨天氣,河流水位升高

當長江中下游地區被副熱帶高壓所控制時,暖空氣推動雨帶北移到我國的華北地區和東北地區,此時,我國的華北地區和東北地區的河流,會進入到汛期。夏季,我國北方地區的降雨量雖然明顯小於南方地區,但是,也有可能出現洪澇災害。黃河流域的降雨量70%集中在夏秋季節,並且經常出現暴雨,河流呈現出暴漲暴落的態勢。

關於黃河徑流量的變化,我國的古代的史書描寫得非常形象,如《元史·河渠志》記載道:“大抵黃河伏槽之是地,水勢似緩,觀之不足為害,一遇霖潦,湍浪迅猛。”早在春秋戰國時期,莊子就説:“秋水時至,百川灌河;涇流之大,兩涘渚崖之間,不辯牛馬。”莊子所説的“百川灌河”,就是指夏秋季節,華北平原遇到暴雨時,眾多水流匯入到黃河的情形,莊子的描述是文學性的語言,“涇流之大,兩涘渚崖之間,不辯牛馬”的説法或許帶有誇張的色彩,然而,卻真實反映了黃河遇到暴雨時的狀態。

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清朝康熙年間,治理黃河的情景

因此,我國的北方地區,在夏季,也是有洪水的,只不過,出現洪水的時間,要比南方地區推遲一點而已。如果説,在洪水期,可以把南方的洪水運輸到北方的話,那麼,這有可能會加劇北方的洪澇災害。

長江流域和黃河流域的河流,在夏季,徑流量都會增大,但是,徑流量增大並不意味着一定會出現洪澇災害,只有雨水偏多的年份,才會出現洪澇災害。

第二:長江流域與黃河流域天然湖泊的蓄水作用

其實,我們有更好的蓄水方法,這是大自然賜予人類的,但是,有的時候,人類卻不知道珍惜。

戰國時期,黃河的河道在華北平原上是頻繁擺動的,當時的人口比較少,華北平原有大量的原始森林,故而這種擺動不影響人類的活動,到了戰國中期,隨着人口的增加,為了不使黃河改道影響農業生產,黃河下游地區開始大規模築堤,黃河河道逐漸被固定。在漫長的地質時期,黃河的擺動,使得華北平原出現了眾多的湖泊。華北平原本身地勢平坦,窪地和凹陷地帶較多,故而,湖泊也多。然而,自秦漢以來,黃河中下游地區的湖泊,開始日益萎縮,眾多的湖泊淤積成了平地,歷史上著名的滎澤、雷夏澤、菏澤皆已消失,《水滸傳》中的梁山泊,到了清朝康熙年間,淤積成平地,現在的東平湖是“八百里梁山泊”的殘留。

當然,黃河在改道的過程中,會使得一部分湖泊淤積成平地,也會使得一部分湖泊的面積增大,但是,從整體上來看,我國黃河流域的湖泊面積是日益萎縮的。

長江流域的氣候比黃河流域要更為温暖濕潤,然而,近5000年以來,長江流域的湖泊也在日益萎縮,只不過,萎縮的速度相對於黃河流域來説,要慢一些。鄱陽湖是我國的第一大淡水湖,洞庭湖是我國的第二大淡水湖,在古代,鄱陽湖和洞庭湖的水面都非常的寬廣,但是,自19世紀中葉開始,鄱陽湖與洞庭湖日趨萎縮,泥沙淤積嚴重,有的地方甚至淤塞為了陸地,太湖的面積也在萎縮,明清時期,太湖周邊的很多小湖泊被開墾成了農田。近幾十年以來,我國加強了對鄱陽湖、洞庭湖和太湖的治理,使得鄱陽湖、洞庭湖和太湖不再萎縮,但是,相對於宋元時期來説,我國長江流域的湖泊的面積,仍然是大大減少了。

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日本江户時代的文人繪製的洞庭湖美景

鄱陽湖、洞庭湖和太湖對長江的徑流量,起到了明顯的調節作用,汛期來臨時,能夠儲存一部分水源,比如鄱陽湖就是一個典型的吞吐型湖泊,夏季的洪水期,蓄水量大,湖面寬廣,浩渺無際,冬季的枯水期,湖水水位劇降,灘塗裸露。

無論是我國的長江流域,還是我國的黃河流域,都有大量的天然湖泊,人類可以利用天然湖泊來調節洪水。

近些年來,我國的長江流域修建了大量的人工水庫,也能夠很好地調節長江的徑流量,枯水期可以補水,洪水期可以攔截一部分洪水來蓄水。

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地球上的水循環

第三:華北平原的地勢

為什麼把南方的水運輸到北方是非常困難的?我國華北平原的地形非常平坦,從整體上來看,是自西向東微微傾斜的。因為華北平原的地勢非常平坦,所以,黃河的淤積現象才十分嚴重。戰國中期,隨着人口的增加,為了不使黃河改道影響農業生產,黃河下游地區開始大規模築堤,黃河河道逐漸被固定,這導致的後果是,黃河河牀逐漸被抬高,黃河雖然是一條河流,但是,黃河流經的地區,其地勢要高。把南方的水調到北方,首先就是要考慮如何穿越黃河的問題。

華北平原地勢平坦,再加上自西向東微微傾斜,故而,華北平原的主要河流都是自西向東流的,沒有自南向北流的。人工調水,必須給予人為的動力,水才能從南流到北,另外,我國南方地區的河流,在雨季,洪水的水量是非常大的,人工修建的水渠,水流量十分有限,根本運不了那麼多的水。

每到梅雨季節,我國南方地區,就會出現持續的陰雨天氣,河流的水位會上漲,那這是不是意味着這些洪水就白白浪費了呢?其實長江流域本身就有眾多的湖泊可以蓄水,長江中下游地區有洞庭湖、鄱陽湖、太湖。

明清時期,長江上游,有大量的山地、丘陵被墾殖,森林遭到破壞,水土流失越來越嚴重,這就導致了長江中下游地區的泥沙淤積現象變得嚴重了,由於泥沙的淤積,長江的河牀被抬高了,長江的水位變化幅度變大,到了梅雨季節,容易出現洪水。

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明朝時期的長江

森林本身也有蓄水的功能,森林就像一個天然的水庫,能夠涵養水源,但是,明清時期,我國南方地區有大量的原始森林遭到破壞,這其實也使得森林的蓄水功能下降了。

天然植被的地表與水泥地面相比,顯然是天然植被的地表涵養水源的能力強,此外,天然植被的地表,還能夠使得大量的雨水下滲到土壤之下,而水泥路面,一旦排水不暢時,就會出現內澇。

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天然植被路面與水泥路面涵養水源的對比圖

我國的氣候,是明顯的季風氣候,降雨量由東南沿海向西北內陸遞減,且集中在夏季,因此,我國的水資源,在空間上和時間上都表現出了不平衡的現象,我國的南水北調工程,長江流域和黃河流域的大量的人工水庫和水利樞紐工程,在一定程度上能夠使得我國的水資源在空間上和時間上分佈的更加平衡,這顯示,隨着科技水平的提高,人類能夠在一定程度上控制自然,但是,我們也要尊重自然規律,不能破壞自然環境,自然界的河流、湖泊和濕地,本身具有調節水資源的作用,在尊重自然規律的前提下,發揮科技的作用,才能夠創造更加美好的生活。

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