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我国自然地理及其对水利发展的影响

我们祖国的土地辽阔广大,最南端的南沙群岛曾母暗沙位于北纬四度左右,最北端漠河附近的黑龙江江心,则位于北纬五十三度多,南北跨有纬度约五十度;最东端黑龙江与乌苏里江汇合处位于东经一百三十五度多,最西部帕米尔高原位于东经七十三度多,东西共跨经度六十多度。土地总面积约共九百六十万平方公里,比整个欧洲的面积稍小些,是亚洲面积最大的国家,也是世界上面积最大的国家之一。

我国的地形复杂,西北高、东南低。各类地形中,山地约占全国总面积百分之三十三,高原约占百分之二十六,盆地约占百分之十九,平原约占百分之十二,丘陵约占百分之十。一般所说的山区,包括山地、高原和丘陵,其面积约占全国总面积的三分之二。

山地及其水利特点

在纵横全国的大小山脉中,按一定的方向有规律地排列着东西走向、东北西南走向、南北走向、西北东南走向的山脉,其中东西走向和东北西南走向的最普遍。东西走向的山脉多分布在我国的西部,山势高峻雄伟,东北西南走向的山脉多分布在我国东部,山形秀丽多姿。

我国这种山地面积多、大小山脉纵横全国的地形特点,使得我国历史上不少水利工程,尤其是一些大型的水利工程,常常受到山脉布局的影响。我国历代劳动人民在改造山地的斗争中创造了劈山引水的水利施工方法。大禹凿龙门的历史传说,寄托着我国劳动人民在生产力还是相当原始的情况下,就敢于藐视人间困难的英勇斗争精神。在秦代兴建的著名水利工程棗灵渠,是在山峦起伏的南岭地区开凿的,当时劳动人民巧妙地利用南岭山脉山岭各自分立、山口隘道较多的地形特点,打通山隘,接通湘漓二水,从而沟通了长江和珠江两大水系的航道。在西汉时期,为了打通秦岭以南的汉水与秦岭以北的渭水之间的运道,就曾经进行过异常艰苦的开凿褒斜道的尝试。这些例子足以说明,我国各族人民很早以来,就用自己的智慧和劳动描绘出一幅又一幅战胜高山阻隔,改造大自然的美丽图画。

河流和水利

我们祖国的大地,既有许多崇山峻岭,又有许多源远流长的河流。根据我国地理工作者统计,流域面积在一百平方公里以上的河流就有五千多条,全国大小河川总长度超过四十二万公里,可绕地球赤道十圈半,我国不少著名河流如长江、黄河、黑龙江、珠江、辽河、海河、淮河、怒江、钱塘江、雅鲁藏布江等,水量丰盛,水利资源十分丰富,为水利发展提供了十分有利的自然条件。

水利事业,在一定的意义上来说,就是兴利除害,使水利资源按照人们的意志为工农业服务,造福于人民。所以,了解河流的情况和特性,对水利事业有着特殊重要的意义。我国历史上有关水利事业的记述和专著,大都命名为《河渠书》或《沟洫志》,是有道理的。我国较早的有关水利方面的著作如《管子·度地篇》、《尚书·禹贡》、《水经》及《水经注》等,都曾不同程度地记录和描述了我国河川的情况和特性,尤其是《水经注》一书,就记录了我国主要河流的流经路线和有关情况,它是一部极为珍贵的古代地理名著。从一系列的史籍中,我们可以十分清楚地看到,我们中华民族从古以来,一直是非常重视对河流情况的研究工作。这也是我国古代许多著名水利工程之所以卓有成效的重要原因之一。

长江是我国第一条大河,居世界第三位。干流长六千三百公里,流域面积一百八十万平方公里。长江水量极为丰富,每年入海总水量约达一万亿立方米。它拥有七百多条大小支流,浸润着中国近五分之一的土地。长江流域历来就是我国政治、经济、军事和文化生活的极为主要的地区,是中华民族的发祥地之一。

长江流域有着多样的地形、地貌和水文气象特征。它的正源沱沱河在青藏高原唐古拉山脉主峰各拉丹冬的西南侧。那里有着终年积雪的巨大雪山和冰川,是长江重要的水源之一,长江上源不少地方日照充足,水草茂密,森林广阔。金沙江河段地形险陡,水流湍急,总落差约达四千米之多。举世闻名的长江三峡控制着长江上游约一百万平方公里流域面积的来水,约占全江总水量的一半,三峡山势高峻,地形险要。整个长江上游蕴藏着极为丰富的水利资源和其他物质资源。

长江出三峡后进入荆江河段,这是长江流域有名的险段,是历史上决堤泛滥,灾害频繁的地段。

长江的中下游还有众多的支流和湖泊,我国著名的淡水湖,如洞庭湖、鄱阳湖、太湖等,都位于长江水系,特别是洞庭湖和鄱阳湖,湖面广阔,容水量大,是调节长江洪水的天然水柜,给长江防洪提供了有利的条件。

长江中下游和上游的四川盆地等地区处于亚热带,气候温暖湿润,无霜期长,年平均雨量在一千毫米左右,土地肥沃,十分适宜农作物的生长。流域内著名的成都平原、江汉平原、洞庭湖区、苏皖平原、长江三角洲等都是我国历代闻名的农业发达地区。这些地区,在我国社会发展的进程中起着极为重要的作用。

我们祖先为开发长江流域而建设起来的一系列水利工程,有力地促进了长江流域地区的经济发展。早在先秦时期兴建的都江堰水利工程,以其卓越的布局、高超的施工技术和广阔的受益面积著名于世,经过历代劳动人民的不断修建,历时两千多年而日益显现其生命力,它象一座壮丽的丰碑记录着我国劳动人民的智慧和创造精神,是我国古代水利工程的光辉代表。由历代劳动人民兴建起来的众多的灌溉系统,沟通长江水系与其他各水系之间的水上运输的人工运道,克服洪水泛滥的防洪工程,以及利用河流水利资源而逐步发展的水力机械,是我国水利发展史的极为重要的内容。

黄河是我国第二大河。它发源于青海巴颜喀拉山北麓约占宗列渠,干流长五千四百六十四公里,流域面积七十五万余平方公里。黄河哺育着两岸劳动人民,亿万人民在这里世代生存和劳动,在很长的一段历史时期里,黄河中下游地区一直是我国政治、经济、文化的中心,是中华民族文化的摇篮,也是世界上最著名的古代文化发达的地区之一。

黄河从河源以下到内蒙的托克托,称为上游段。黄河上游在甘肃玛曲以上一段是高山草原区,地势高峻,河水较清,流量亦较均匀。从甘肃玛曲到宁夏青铜峡一段以及中游陕晋峡谷段,河流落差大,水流湍急,峡谷众多,水利资源丰富。

黄河从内蒙古的托克托到河南的孟津县,是黄河中游段。黄河中游段是黄河来水和来沙的重要河段,它流经我国著名的黄土高原,水土流失严重,含沙量大,水位涨落变化大。中游段汇集的窟野河、无定河、延河、汾河、北洛河、泾河、渭河等主要支流,也都是含沙量较大的河流,大量泥沙由此带到下游,造成下游段的严重淤积。据现代的实测记录,黄河在洪水期含沙量最大时每立方米河水可达六百五十公斤,平均每年从黄河中上游带到下游及出海处的泥沙总量达十七亿吨的惊人数字,这是黄河最突出的特点。在地质年代里,黄河的巨量泥沙造就了广阔的华北大平原。

从孟津到海口是黄河的下游段。黄河下游堤防在战国时期已经形成,黄河两岸筑堤后,中下游下泄的水流被约束于两堤之间,洪水受到控制,而泥沙除大部分输送入海外,也有大约四分之一的数量淤积在下游河床,泥沙日益淤淀,河床与堤防逐渐抬高,成为著名的地上河。黄河下游河床往往高出两岸地面达数米之多,难免溃决和改道。在历史时期中黄河下游或东北入渤海、或东南人黄海,在广大的华北冲积平原上往返摆动,南北泛滥。历史上巨量泥沙下泄是黄河下游频繁决溢的一个重要原因。此外,黄河流域年平均降水量约四百毫米左右,仅及长江中游地区降水量的三分之一,但是,整个降水量的三分之二却都集中于六月至九月份,并且多以暴雨形式出现。当暴雨面积大,几条支流同时涨水,洪峰相遇时,黄河的流量比平常大十几倍,甚至上百倍,下游河床不堪承受,这是黄河水灾频繁的又一重要原因。

由于黄河流域雨量不多而且比较集中,加以水土流失、所以,除了水灾以外,还经常出现旱灾,在清代,平均一年多便发生一次旱灾。清光绪三年到五年(公元一八七七至一八七九年)山西、河北、河南、山东四省大旱三年,仅饥饿而死的达一千三百万人。国民党统治时期的一九二九至一九三零年陕西大旱,饿浮遍野,千里无人烟;一九四二年夏至一九四三年春大旱,河南一省就饿死数百万人。

黄河虽然灾害严重,对两岸劳动人民造成很大的威胁,但是,它拥有极为丰富的水利资源。我国历代劳动人民在同黄河灾害英勇斗争的过程中,用黄河之水淤灌着两岸土地,开辟出亿万亩膏腴良田,并且利用其天然河道以及利用其丰富的水量接济人工运道,使黄河成为沟通全国的水上交通线的重要组成部分。在堵口复堤、整治河床、水土保持、引黄淤灌等方面,历代劳动人民都积累了十分丰富的经验,在我国水利发展史中占有突出的地位。

淮河发源于河南与湖北交界的桐柏山,历史上淮河下游经安徽、江苏注入黄海。至清代后期,淮河受黄河压迫,入海尾闾淤塞,由洪泽湖改道向南辗转入江。淮河干流南北的自然条件有比较显著的差别,是我国地理上的重要分界线。以秦岭、淮河为界,以南的河流水量丰富,季节变化小,河流含沙量也小,冬季不结冰;以北的河流水量季节变化大,含沙量大,冬季水量小且有结冰现象。

淮河流域由于气候温暖湿润,土地肥沃,雨量充沛,物产富饶,又位于黄河与长江之间,它在我国数千年的历史中,始终占有重要的地位。早在原始氏族社会,淮河流域就与黄河流域的氏族文化竞相发展。此后,淮河流域在各个历史时朝都出现过众多的水利工程。文献记载较古的灌溉工程棗期思雩娄灌区,在公元前六零五年前后,就首先出现在淮河流域上。春秋战国时期劳动人民开凿的分别沟通江淮、黄淮水系的两条人工运河邗沟和鸿沟,是我国人工运河的先导。我国早期著名蓄水灌溉工程棗芍陂(后称安丰塔),也是在春秋战国时期在淮河流域兴建的。西汉以后,淮河流域水利事业更加发展,成为我国水利发展史上的重要地区。

在金、元以后,由于黄河水滚滚南下,侵夺淮河下游,淮河河床逐渐抬高,泄水不畅,加上历代反动统治阶级人为的破坏,淮河流域便成为一条多灾多难的河流。直到解放以后,才得到比较根本的治理,重新造福于劳动人民。

海河是我国北方的重要水系。它流经河南、山西、河北、天津等省市,我们伟大的首都北京位于海河流域之内。海河流域支流繁多,南北方向较宽,而东西方向较窄,形成源短流急的特点。海河流域由于有北部燕山和西部军都山、太行山的屏障,每年夏秋二季,来自太平洋的暖湿空气便受阻而较易形成暴雨。流域内平均年降水量为四百至八百毫米,其中百分之七十集中于夏季,后以常常发生春旱夏涝。加上河道上大下小,尾闾不畅,洪水时期,极易发生洪灾。

海河流域由于受泥沙淤浅,河床不断升高,有的河段形成地上河。流域内地下水位高,土壤盐碱化也很严重。

我国各族人民为开发海河流域,治理海河水系付出了辛勤的劳动,创建了不少大大小小的水利工程。早在先秦时期,海河流域就曾修建过漳水十二渠这样著名的大型灌溉渠系。这里有历代劳动人民不断修建的渠系工程,井灌也较发达,加上开凿了沟通江淮河海的人工运道,使华北平原成为我国重要的经济区域之一。从辽金开始建都北京,元代以后更成为全国的政治中心,对海河水利均有经营,但在封建社会,海河流域水害始终无法控制。解放后海河才得到基本的治理。

珠江流域包括东江、西江、北江,按长度为我国第五大河。三江之中以西江最大,为珠江干流,全长二千一百二十九公里,发源于云南东部山地,经贵州、广西等省区,在广东注入南海。

珠江流域地处亚热带,气候温暖湿润。流域下游靠近海洋,年平均雨量达一千六百毫米,全流域年降水量均达三千二百亿立方米,相当于长江的二分之一和黄河的八倍。珠江水系水清沙少,河流淤积不严重。由于珠江流域的自然环境特别优越,成为我国重要农业经济区,珠江三角洲更是著名的鱼米之乡。珠江流域劳动人民根据当地自然地理环境创造的,具有本流域特点的围田等水利工程,在我国水利发展史中别具一格。

除了上述各流域外,在我国西部和北部还有不少大小河流。生活在这些河流两岸的劳动人民,都注意引用河流来水从事农业灌溉和畜牧饮用,创建了不少水利工程。

由于我国主要河流大都自西向东流入大海,水系分隔,这种地理条件是我国隋唐运河和京杭大运河必然出现的客观条件,京杭运河北起北京,南达杭州,全长一千七百九十四公里,沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大流域,不仅是我国,而且也是世界上最长的人工运河。

湖泊和水利

在我国辽阔的土地上,除了源远流长的大小江河之外,还有分布在全国各地区的二千多个大小天然湖泊,其中以长江中下游平原和青藏高原的湖泊最多。在这些众多的湖泊中,有的是淡水湖,有的是咸水湖。东南地区主要是淡水湖。

我国淡水湖以洞庭湖、鄱阳湖、洪泽湖、太湖和巢湖最著名,称为我国五大淡水湖。

洞庭湖在湖南东北部,面积三千九百多平方公里,枯水期则只有三千平方公里,但据史书记载,洞庭湖原来的面积远远不止现在这么大,直至一八二五年,洞庭湖面积仍达六千三百平方公里,差不多比现在大一倍。只是由于后来被长江来沙不断淤积,出现不少沙洲,将洞庭湖分隔成东、西、南洞庭湖、大通湖及许多小湖,加上历代不断进行人工围湖垦殖,湖面才逐渐缩小。目前仍有继续缩小的趋势。洞庭湖象一个巨大的天然水库,容纳着湖南境内湘、资、沅、灃四水的水量和起着吞吐长江洪水的作用,对于调节长江洪水有很重要的意义。宋元以后湖区坑田水利发达,成为重要的稻米产区。

鄱阳湖,古称彭蠡,在江西北部,现在面积为五千零五十平方公里,是我国最大的淡水湖。它汇集赣江、抚河、信江、鄱江、修水等河流,经湖口注入长江。鄱阳湖由于地势比长江略高,在正常水位时期,江水不能倒灌入湖,不受长江泥沙的作用,而江西几条大河入湖后,又经过一条狭窄的水道转流入江,将大部分泥沙带走,所以鄱阳湖淤积比较缓慢。鄱阳湖由于接纳长江及几条大河的水量,在洪水时期,就能有效地减轻长江下游洪水的压力。

太湖,古称震泽,是古代滨海泻湖的遗迹,位于江浙交界处。在长江三角洲发育时期面积很大,后经不断淤积缩小,分成现在的太湖、淀山湖、阳澄湖等湖群。太湖现在的面积为二千二百一十三平方公里,是我国第四大淡水湖。太湖既接纳营溪和荆溪的水量,又接纳部分长江水,并受黄浦江潮汐影响,所以每当洪水时期上游来水量大,下游及受潮水倒灌,沿湖一带低洼地较易受涝。唐代以后,太湖圩田水利迅速发展。

洪泽湖位于江苏西部,原来是小湖群,自黄河夺准入海后,淮河下游淤塞不畅,加以人工蓄积就形成了今日广大的洪泽湖,现在面积三千七百八十平方公里。是我国第三大淡水湖。洪泽湖由于面积大,对调节淮河洪水,蓄水灌溉起着重大作用,在黄、淮、运交汇于清口的明清两代,洪泽湖曾起过“蓄清刷黄”的特有作用。有关经验的总结对于黄河下游防洪有参考价值。

巢湖在安徽中部,淮河以南,长江以北,属长江水系,面积约达八百平方公里。巢湖地区农业发达,是我国有名的稻米产区之一。远在秦汉三国时期,巢湖就曾作为沟通江淮水上运输的重要组成部分。

以上五大淡水湖地区,处在长江中下游和淮河下游,这里气候温暖湿润,土地肥沃,物产富饶,是我国著名的农业地区。由于水源丰富,自然条件优越,加上农业发展的需要,水利事业十分发达,以圩田、灌溉、排涝等农田水利为代表的湖区水利,丰富了我国水利发展史的内容。

我国领土约有百分之十二属于平原地区。这些平原地区主要由江河湖海冲积而成,地势平坦,土壤肥沃,河网稠密,水量丰富,是我国历代重要农耕地区。广大平原地区人口较为集中,为了发展生产和促进社会的繁荣,平原地区以人工灌溉渠道和人工运道为代表的水利工程相当发达。几个平原地区早在二千多年前就已经开凿了人工运道, 并逐渐形成运河网,成为我国历代沟通各地的重要运输线。著名的东北平原、华北平原、以及关中平原、河套平原、江汉平原、黄淮平原、长江三角洲和珠江三角洲等地区,是我国历代水利工程集中的地区。

由于平原地区主要由江河湖海冲积而成,那里有不少低洼地带,不仅易受涝害,且易发生土壤盐碱化,对农业生产的威胁甚大。我国历代劳动人民在北方平原地区兴修灌溉工程时,在有盐碱的地方,又注意引泥沙淤灌。在三角洲地区的水利工程,有不少则是灌溉与排涝相结合的水利系统。

我国复杂多样的地形、地貌中,还有广阔的丘陵和盆地,我国历代劳动人民利用丘陵地区地理特点,兴修了不少富于创造性的水利工程,生动地反映了劳动人民的智慧和高超技巧。例如浙东一带利用沿江海的丘陵“山一原一海”的台阶地形特点兴修水利,最有名的是鉴湖,它从汉代起,通过建造湖堤和斗门,闸、堰、涵管等一系列工程,把这里众多的小湖泊联系起来,用以蓄水,既可排涝又可御咸蓄淡,进行灌溉,使鉴湖附近近万顷土地减少灾害,增加收入,受益八百多年。又如元代兴建的会通河,长三百余里,流经山东的丘陵地带,根据以往创造的经验,通过建造数十座闸、堰等渠系建筑物使船只逐级顺利航行,这种由低处向高处过船的技术,对扩展人工航运地区有很重要的意义。

我国盆地数量很多,面积在十万平方公里以上的巨型盆地就有四个,这就是西部地区的塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地和西南地区的四川盆地。我国西部地区虽然气候干燥,但大盆地内水源丰富,盆地内常有不少的“绿洲”,那里土壤的矿物成分多,很适合于植物的生长,对农业生产十分有利,新疆吐鲁番地区和哈密地区创建的坎儿井,是根据当地地形特点进行地下取水的好形式;四川盆地.气候温暖湿润,土地肥沃,特产丰饶。举世闻名的都江堰水利工程及其密如蛛网的渠道,使四川盆地农田灌溉非常便利,成为我国著名的“天府之国”。

我国大陆东面和南面与渤海、东海、黄海、南海等相接,具有绵长一万一千多公里的海岸线。生活在东南沿海的我国历代劳动人民,在与海潮侵袭作斗争的过程中建设了规模壮观的海塘工程,保护沿海地区的,生产发展,为我国水利发展史写下重要的篇章。早在东晋南北朝时,我国江浙沿海地区海岸边就已出现海塘工程。唐代以后,出现了石塘,使海塘工程技术提高到一个新阶段。明清间,海塘工程又不断进步,技术日趋完善,成为我国古代水利技术的一项重要内容。

气象条件和水利

我国位于世界最大的大陆棗亚洲大陆的东南部,又濒临最大的海洋棗太平洋,南北跨有约五十个纬度,加上地形复杂,各地区距离海洋远近差异大,因此,是个具有多样气候特征的国家。

我国气候受季风的影响明显。就全国范围来看,广东的雷州半岛以南,台湾和云南南部,终年都长夏无冬,树木常青,一派热带风光;东北的黑龙江则是全年无夏,入冬以后,千里冰封,万里雪飘;江淮流域中下游气候温暖湿润,四季分明;西北一带的大陆性气候地区,寒暑变化很大,南西南的云贵高原,则夏无酷暑,冬无严寒,有的地方是“四季如春”。青藏高原西部则是终年积雪。

气候对于水利最直接的影响是雨量的分布。我国每年平均降雨量分布随着与海洋的距离加大而逐渐减少,大致从东南沿海向西北内陆,由一千五百毫米以上逐渐减少到五十毫米以下。

从大兴安岭起,经张家口、榆林、兰州、玉树至拉萨附近的四百毫米等雨线,把我国划分为两大部分:东南为湿润和半湿润区,西北为干旱和半干旱区。东南半壁以秦岭、淮河的一千毫米等雨线为界分成湿润区和半湿润区。西北半壁则以二百毫米等雨线作为干旱与半干旱区的分界线。

从历史上各代水利工程分布可以看出,干旱区和半干旱区的水利主要是保水、蓄水、引水、提水的灌溉工程。如关中、河套平原的灌溉渠系,都是直接引河水解决大面积干旱土地的灌溉问题而著称的。新疆的坎儿井,则是干旱地区利用地下水源解决土地灌溉问题的例子。半湿润和湿润地区的灌溉条件要优越的多,这些地区的水利工程,除了灌溉、航运以外,还必须注意解决由于水量过多可能带来的危害。所以,这些地区的治河、防洪、排涝工程不断在斗争中得到发展。

从我国几千年的水利发展史中可以看到,水利工程在其各个发展阶段因地理环境的不同也显出多种多样的特点。同时,水利事业受自然环境的制约程度是和生产力发展水平成反比的。随着科学技术水平和生产力不断提高,人们一方面更加巧妙地利用不同的自然地理环境,使水利工程更显示出不同地区的特点,同时,又根据生产发展的需要,不断吸取不同地区的经验,克服自然地理环境造成的困难,使众多的水利门类在各个不同地区普遍开花、结果。

水利是人们改造自然的一项重要斗争手段,众多水利工程的出现,也改造着地理环境,使其更有利于人类的生存和发展。

2005-05-25
 
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