長江洪水是怎麼來的?長江本無水患,為什麼現在洪災越來越嚴重?
今天,我們來講一講長江流域的環境史,長江發源於青藏高原,長江的源頭有沱沱河、當曲和楚瑪爾河。長江全長6300多公里,是世界第二長河,湖北宜昌以上為長江上游,湖北宜昌至江西湖口為長江中游,江西湖口以下至入海口為長江下游。
長江是自西向東流的河流,我們都知道,地球上同一緯度位置的地方,氣候、降水量都差不多,環境差異較小,而同一經度的地方,環境差異則比較大,長江的上游、中游和下游,正好是在同一緯度位置上,因此,長江不同江段的洪水,幾乎都是同時的。
我國的地形圖
我國有三大自然區,東部季風區、西北乾旱半乾旱區和青藏高寒區,長江主要流經青藏高寒區和東部季風區,每年的6月中旬,來自北方的冷空氣與來自南方的暖空氣在長江中下游一帶相遇,形成江淮準靜止鋒,長江中下游地區出現持續的陰雨天氣,稱之為“梅雨”,梅雨主要是太平洋暖濕氣流帶來的。與此同時,印度洋上的暖濕氣流,也能夠穿越喜馬拉山脈和橫斷山脈的峽谷、河谷地帶,深入影響到我國的西南地區,我國的西南地區是太平洋暖濕氣流與印度洋暖濕氣流的交匯地帶,西南地區的降雨量也集中在夏季。四川盆地多山脈,容易形成地形雨,山地年降水量可達1500毫米以上,四川盆地的降雨也集中在夏季。
每年的6月至7月,氣温升高,我國的青藏高原,有大量的冰川融化,青藏高原上的冰雪在夏季融化,也會增加長江的徑流量。因此,長江不同江段的洪水,幾乎都是同時的,這就是長江洪水的自然來源。
地球上的水循環
第一:長江流域生態環境變遷史
我國的森林資源十分的豐富,先秦時期,我國的森林覆蓋率高達49.6%,長江流域與珠江流域分佈有大量的亞熱帶、熱帶常綠闊葉林,黃河流域則分佈有大量的暖温帶落葉闊葉林。如果,我們生活在先秦時期,來到華北平原,會發現這裏有大量的原始森林和鹿、虎、狼等野生動物,戰國時期,黃河並未築堤,也未形成“懸河”,當然,這並不表明黃河的洪水不會氾濫,當時的黃河在華北平原頻繁改道,這並不影響人類的生活,到了戰國中期,黃河中下游地區才開始大規模築堤。
商周時期,冶煉青銅器,需要用木材,春秋戰國以後,冶煉鐵器,也需要木材,農業生產,則需要毀林開荒,因此,先秦時期,我國黃河流域的森林資源開始遭到破壞,森林的破壞,必然加劇水土流失,黃河本身就攜帶來自黃土高原的大量泥沙,黃河河道被固定以後,日益成為“懸河”。秦漢時期,我國的水患,主要來自於黃河,治水首先要治理黃河。
中國古代,治理黃河
(一):長江三角洲與杭州灣
在西漢以前,我國南方地區的森林資源仍然保存完好,我國的長江流域很早就開始種植水稻了,但是,在西漢以前,總體而言,長江流域的大部分地區,是不適合人類居住的,為什麼這麼説呢?
長江流域的平原地帶,河湖密佈,山地和丘陵地帶則有茂密的原始森林,戰國時期的吳國、越國的居民,都居住在地勢較高的丘陵或者沖積扇上,低窪地帶有大量的沼澤,河谷地帶則水位變化幅度大,山地和丘陵地帶有茂密的原始森林,把長江下游一帶的濕地、沼澤改造成農田,首先要排澇,需要付出大量的勞動力,修建水利設施,工程量十分巨大,這在戰國時期,是無法完成的任務。長江三角洲地區和杭州灣附近,由於受到海侵的作用,充斥着大量的苦鹹水,正因為如此,所以,春秋戰國時期,位於長江下游一帶的吳國和越國的實力都非常的弱小。
杭州灣與太湖
(二):雲夢澤、江漢平原與彭蠡澤
楚國的發源地,其實在漢江的中上游一帶,楚國的都城丹陽是在今天河南省的淅川縣,即丹水和淅水的交匯處,周天子要討伐楚國,首先要渡過漢水,楚國早期的核心區域是在河南省的淅川縣附近。今天的江漢平原,在春秋戰國時期,絕大部分地方還是湖泊,是雲夢澤的湖面,江漢平原的絕大部分地區實際上是古云夢澤演變而來的。
“雲夢”是楚王的狩獵區,當然,雲夢與雲夢澤是兩個概念,雲夢的範圍涵蓋了今天湖北省東南部的大部分地區,有多種地貌景觀,包括湖泊、沼澤、平原等等,雲夢澤指的是長江北岸的一個大型淡水湖泊,墨子説:“荊有云夢,犀兕麋鹿滿之,江漢之魚鱉黿鼉為天下富。”
長江發源於青藏高原,經雲貴高原、四川盆地,奔騰而下,出西陵峽以後,即進入到平原地帶,此時,水勢減緩,位於長江中游的雲夢澤以及眾多的濕地起到了調節長江水位的作用,夏天洪水期,當長江水位高漲時,長江水進入到雲夢澤,冬天枯水期,雲夢澤的湖水則儲存了一部分水源。長江洪水自然氾濫,溢出河岸,就進入到這一片區域的平原、湖沼中,所以墨子説:“荊有云夢,犀兕麋鹿滿之,江漢之魚鱉黿鼉為天下富。”
雲夢澤、洞庭湖與鄱陽湖的位置
春秋戰國時期,還未出現洞庭湖,但是,洞庭湖平原是一個河網密佈的平原,也能夠調節長江的一部分洪水。自東晉時期開始,洞庭湖開始沉降,並逐漸形成湖泊。雲夢澤位於漢江和長江的交匯處,漢江與長江攜帶了大量的泥沙在雲夢澤沉積,使得荊江三角洲不斷擴大,由於長江北岸的湖泊和沼澤面積日益萎縮,長江水開始進入洞庭湖平原,使得這裏的平原和沼澤演化為“八百里洞庭”。雲夢澤在唐朝的時候,已經淤平,但是,洞庭湖仍然起着調蓄長江洪水的作用。
長江到了江西湖口附近,還有一大片湖泊,那就是鄱陽湖,鄱陽湖古稱彭蠡澤,但是,唐朝以前的彭蠡澤與現在的鄱陽湖並不在同一個位置上,古彭蠡澤在長江的北岸,現在的龍感湖(位於湖北省與安徽省交界處)、大官湖(位於安徽省西部一帶)、泊湖(位於安徽省西部一帶)等湖泊在西漢以前,是連為一體的,與長江的水面相通,是古彭蠡澤的範圍。西漢時期,古彭蠡澤不斷淤積,逐漸與長江分離,古彭蠡澤被分離為不同的湖泊。由於古彭蠡澤的消失,長江北岸的湖泊水面不斷縮小,長江南岸的水面則逐漸擴大。
秦漢時期,贛江在注入長江的同時,還在今天的湖口縣與星子縣之間,形成了一個狹長的水面,這個水面就是鄱陽湖的雛形,隨着古彭蠡澤與長江的分離,鄱陽湖的水面逐漸擴大,到了唐朝的時候,演化成了浩渺的鄱陽湖,當然,鄱陽湖在向南擴展的時候,原先屬於陸地的地方,全都淹沒了,鄱陽湖是一個典型的吞吐型湖泊,洪水期時,長江水進入鄱陽湖,枯水期,鄱陽湖水則進入長江。
為什麼長江北岸的雲夢澤、彭蠡澤都消失了,而長江南岸的洞庭湖、鄱陽湖則擴大了呢?這其實是自然環境自身的變遷所導致的,長江是自西向東流的河流,受地轉偏向力的影響,長江的北岸容易出現泥沙淤積的現象,而長江的南岸容易遭到水流的衝擊,故而,在自然環境下,北岸的湖泊會逐漸淤積,南岸的水面會擴大。我們觀察長江也會發現這個規律,洞庭湖是我國第二大淡水湖,鄱陽湖是我國第一大淡水湖,洞庭湖、鄱陽湖皆位於長江南岸,而長江北岸的洪湖、龍感湖、大官湖、泊湖的面積都比較小,而且與長江的水面並不直接相連。
洞庭湖,日本江户時代的文人繪製
第二:圩田和荊江大堤的形成
從長時段來看,自然界的湖泊,其實都會消失,湖泊只是地球上短暫存在的水體,地球上的絕大多數湖泊只能追溯到更新世,湖泊為什麼最終會淤積成陸地呢?因為水會帶來泥沙,泥沙淤積最終會使得湖泊演變為陸地。但是,自然界有一些湖泊消失了,就會有另外一些湖泊誕生,一些湖泊淤積成了陸地,就必然有一些陸地沉降為窪地,海洋上的水通過降雨的形式,落到陸地上,必然會在低窪處再次形成湖泊,這就是説湖泊其實是有生命的,但是,隨着人類科學技術水平的提高,湖泊的自然過程受到了人類活動的極大干擾,我們以圩田和荊江大堤為例來説明這個問題。
長江一出西陵峽,即進入到平原地帶,流速十分的緩慢,在江漢平原附近形成密佈的湖泊和沼澤,荊江河道淹沒在湖泊和沼澤中,荊江河道在春秋戰國以前分為內江和外江,今天的武漢周圍,有很多的湖泊和沼澤,荊江在這個廣袤的平原上靜靜流淌,江漢平原的水面十分寬廣,唐宋以後,隨着雲夢澤的淤積、消失,荊江才有了統一的河牀,原先的分叉型河牀消失了,在唐宋以前,荊江河牀流量均勻,水位變化幅度小,即使是發生洪水,周圍的湖泊、沼澤也能夠起到調蓄的作用,故而,唐宋以前,很少聽説長江有水患。
雲夢澤和荊江分叉型河牀的消失,一方面是漢江、長江的泥沙淤積造成的,另一方面,人類不斷在長江、漢江一帶圍湖造田,也加速了這一自然發展的過程。
圍湖造田的方式,先修築堤壩,然後將水排幹,即可形成農田
戰國後期,中國人開始在黃河沿岸築堤,東漢時期,中國人開始在長江沿岸築堤,長江最早的大堤出現在江陵郡,人類不斷在荊江沿岸築堤,到了唐宋時期,逐漸使得荊江形成了統一的河牀,統一河牀形成以後,水位變化幅度增大,水流量季節差異明顯,於是,洪水就增多了,長江流域的洪水,在唐代已達到平均每18年一次,在宋代達到了平均每5年至6年一次。
南宋時期,長江中游下一帶的圍湖造田達到了一個高潮,人們是如何把水稻種植在江漢平原的湖泊和沼澤中間的呢?營建數公里的堤壩,形成圩田,用土石方把一個區域包圍起來,不讓洪水進入,這就是圩田,這樣一來,圩田的海拔高度就會低於周圍河流、湖沼的水面高度,平時,可以利用周圍的水源灌溉農田,但是,一到洪水期,農田就有被洪水淹沒的危險。
營建圩田,修建土壩,在古代,是浩大的水利工程,需要付出大量的勞動力,單個的農户是無法辦到的,因此,南宋以前,長江中下游地區的居民,一般都居住在地勢較高的地方,南宋以後,隨着我國經濟重心的南移,人口數量的增加,長江中下游地區開始了大規模的圍湖造田活動,當然,南宋時期,圩田的營建還只是侷限在長江三角洲地帶,隨着長江三角洲地帶的開發,出現了“蘇湖熟,天下足”的説法。
中國古代的架田,南方地區特殊的農田
明清時期,我國江漢平原的圍湖造田活動,也達到了一個高潮,出現了“湖廣熟,天下足”的説法,同樣,長江中游的開發也與長江三角洲地帶的開發非常類似,大量修建河堤與圩田。明朝政府在漢江流域和長江流域修建水利設施的活動,一直持續到嘉靖年間。明朝中後期,我國長江中游一帶的自然景觀,被人類徹底改造了,原先,漢江和長江的水位上漲,會溢到到周圍的平原、湖沼地帶,等到長江和漢江的水位降低以後,儲存在湖泊、沼澤中的水又會進入長江,後來,漢江的南岸和長江的兩岸都修建了大堤,大堤的形成阻止了長江和漢江與周圍的湖泊、沼澤進行水體交換,而且使得長江的河牀越來越高,洪水越來越頻繁。
當長江中游江漢平原的湖泊、沼澤被開墾成農田以後,人們進一步向更南的洞庭湖、鄱陽湖推進,在洞庭湖和鄱陽湖的周邊圍湖造田,於是,洞庭湖與鄱陽湖的面積也日益萎縮,日益被堤壩包圍,這就進一步削弱了洞庭湖與鄱陽湖調蓄洪水的能力。
我國的氣候是明顯的季風氣候,長江的徑流量季節變化大,在自然狀態下,當長江發生洪水時,長江中游至入海口,都會出現洪水溢出河岸,進入周圍的平原、沼澤和湖泊中的現象,這是一種自然現象,是河流的自然擴張,當然,長江兩岸地勢較高的地方,在先秦、秦漢時期還是有一些城市和村莊的,春秋戰國時期,越國大夫范蠡在今天南京市的秦淮河南岸築越城,東漢三國時期,孫權在今天的武漢市武昌區的蛇山築夏口城,當時,南京和武漢的城邑並不會被長江洪水所困擾,因為城邑的地勢本身就高,再加上長江兩岸有大量的沼澤和湖泊,洪水會進入到周圍的低窪地帶。
20世紀初的漢口
當人類將低窪地帶的沼澤、湖泊開發成農田以後,為了防止長江洪水氾濫到兩岸的農田裏,就會修築堤壩,將長江的水流緊緊束縛在堤壩內,荊江河道甚至形成了“懸河”,當河牀抬高以後,人們又被迫將圩田周圍的堤壩進一步修高,隨着時間的推移,長江洪水的頻繁程度與酷烈程度就加劇了。
第三:南方山地與丘陵地帶的開墾
水稻種植需要有水源,而且水稻對熱量是有要求的,因此,在清代中期以前,我國南方地區的墾殖活動,主要集中在平原地帶。江漢平原、洞庭湖平原、鄱陽湖平原、長江三角洲一帶,成為了重要的產糧區,先後有了“蘇湖熟、天下足”、“湖廣熟、天下足”的説法。
清代中期開始,我國南方地區的山地、丘陵地帶則掀起了一次開發的高潮,大量的山地和丘陵被開墾成了農田,這與美洲高產作物玉米、馬鈴薯和甘薯的引進密切相關,傳統的水稻、小麥在山地是不適合種植的,因為海拔高的地方,沒有水源,温度低,但是,美洲高產作物玉米、馬鈴薯和甘薯則可以在山地種植,耐貧瘠,對水分和養料的要求均比較低,於是一些“不宜黍稻”、“從未有耕稼者”的山地,也被開發成了農田。人們一開始進入原始森林,首先從事的經濟活動,是砍伐森林,出售木材,山林地帶的木材通過溪流進入到長江流域的支流,再運輸到各個地區,當森林砍伐殆盡以後,會種植玉米,當玉米耗盡了土壤的肥力之後,人們再向另外一片原始森林進軍。人們開發南方地區的山林,一開始獲利頗豐,然而,隨着時間的推移,木材耗盡,土壤肥力耗盡,經濟就會陷入貧困狀態。
美洲高產作物玉米,可在山地種植
南方地區森林資源的耗盡,加劇了水土流失,這些泥沙隨着溪流、山洪進入到平原地帶,使得平原地帶的湖泊、河流淤積嚴重,當湖泊的蓄水面積縮小,河流的河牀抬高以後,到了雨季,就會有爆發洪水的可能。
長江是世界第三長河,亞洲第一長河,自古黃河會氾濫,而長江很少有水患,自唐宋以後,長江洪水的頻繁程度越來越高,在唐代,長江洪水平均18年一次,在宋代平均5年至6年一次,到了明清時期,增加到4年一次,這充分説明了長江流域的生態環境因為人類的活動而改變了。
我國南方山區的河流
大量的圩田的形成,是農業生產力提高的表現,增加了糧食產量,養活了更多的人口,我國的人口到了清朝道光年間,則增加到了4.3億,一方面,我們要看到長江流域的開發所帶來的經濟利益,另一方面,我們也要看到人口的增加,農田的廣佈,伴隨着的是我國長江流域生態環境的退化,因此,我們要保護好長江流域的生態環境。近些年來,我國農業科技水平的提高,城市化的推進,也為退耕還林,退耕還湖提供了可能,這説明長江流域的生態環境,是可以得到改善的,人類只要不再進一步破壞自然環境,大自然就有自我修復的能力。