北洋政府时期京直水政研究(1912—1928)
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第一节 京直地区的地貌与气候

一个地区的地貌特征与其气候密切相关。以地理位置观之,京直地处华北,是典型的海洋性气候。地势西高东低,地貌特征复杂。气候四季分明,降水分布不均,集中在夏季,容易导致旱涝灾害。

一 地貌与土壤

(一)地貌

京直地区背倚高原,面向海洋,西北部山峦迭起,东南部为平原,地貌复杂多样,有山地、高原、丘陵、盆地和平原。地势大致由西北向东南逐级下降,西北为坝上高原,处于内蒙古高原的南部边缘,海拔高度在1350—1600米。河北平原位于燕山以南和太行山以东,大部分地区在海拔50米以下。坝南由东西走向的燕山山脉和东北西南走向的太行山脉形成“弧形山脉”,这种地形、地势对降水、温度及气流的影响非常明显。“弧形山脉”对南来的暖湿气流有阻挡抬升降水效应,在其东南迎风坡形成一条弧形多雨带,年平均降水量在600毫米以上,多雨带的平均宽度约80公里。其中,太行山部分为60公里,燕山部分宽度达120公里。丘陵主要分布在燕山南麓和太行山东麓,直隶西北有一些盆地。京直地区大部分盆地是构造型,尤以断陷盆地较多。盆地内一般有河流分布,沿河形成冲积平原。京直地区平原广阔,地势平缓,但有微小起伏,缓岗、自然堤、古河道、洼地等广泛分布。总之,京直地区的地貌主要有平原、山地、高原三类,自东南向西北排列。平原分布在东南部,山地呈半环状耸峙于西北部,高原在西北部,由大海向陆地逐级上升。这种地势既便于暧湿气团深入内陆,也便于各河汇流入海。

(二)土壤

京直地区的土壤大体分为八个土质区:坝上高原暗栗钙土,为黑土型沙土区;直隶北部山地栗钙土,为黑土棕壤亚土区;直隶西北丘陵区,为淡栗钙土区;直隶北部山地褐土,为棕壤土区;直隶西部山地丘陵褐土,为山地棕壤土区;燕山、太行山山麓为平原耕作褐土、草甸褐土区;海河平原为耕作草甸土区;滨海平原洼地为盐化草甸土、盐土区。实际上,直隶的盐碱区范围很广,冀东、冀南是重灾区,直隶中部的保定亦相当严重,在《保定水利志》一书中,有专门一章谈及保定地区的除涝治碱工作,清朝光绪年间,清河道台召集民工开凿沟渠,“疏浚申泉、红花等泉水入一亩泉河,通利无阻,水有所泄,满城县东部的佃庄、孙家塘等村数百顷盐碱地变为良田”。[1]但因时局动荡,盐碱地治理工作受到影响。民国期间,战乱频繁,洼地的沥涝盐碱治理工作进展缓慢。河北东部和南部的盐碱情况较为严重,尤其是漳卫南运河流域中下游平原,许多河道为半地上河,许多封闭的洼地排水不畅,地下水浅,而且矿化度高,在强烈的蒸发下,析出盐分,土壤盐碱化程度较重。顺直水利委员会成立后,曾对此问题商议解决办法,但由于种种原因,大规模治碱活动并未展开。华北水利委员会成立后,通过派专家进驻碱区,与河北省建设厅共同对碱地进行改良,成效逐渐显现。京直西北的土壤在植被被破坏的情况下非常容易流失,这也是永定河泥沙大的重要原因之一。

二 气候与水文

(一)气候特征

京直地处中纬度欧亚大陆东岸,属温带大陆性季风气候,四季分明。冬季寒冷少雪,春季干燥,风沙盛行,夏天炎热多雨,秋日晴朗,寒暖适中。境内降水变率大,年际降水量变化显著,是造成旱、涝、洪灾害的主要原因。从降水情况看,由冬至春,西伯利亚、蒙古高压经历由强变弱的过程,盛行北风或西北风,天气寒冷干燥,少雨雪。由春入夏,蒙古高压减弱衰退,太平洋副热带高压增强西进,偏南或东南季风盛行,从海洋上吹来的暖湿空气,经抬升、冷却形成降水,致使夏季多阴雨天气。由秋转冬,蒙古高压增强,太平洋副高压衰减,天气晴朗,降水减少。上述情况造成了京直地区气候出现如下特点:气候复杂多样,旱涝交替出现。

京直地区东南部地形平坦,气流畅通无阻。而其西北部太行山、燕山山脉地势高低各异,对气流有阻挡和堆积作用,气温低、风速大,常出现海河流域气象要素的极值。之所以出现这种气候,与当地的地质条件及植被情况密切相关。从地质条件看,不仅背风坡缺少雨水,而且受地势影响,形成了3个干旱中心。第一个干旱中心位于直隶南部平原衡水、辛集、南宫一带,年平均降水量在500毫米以下;第二个干旱中心在桑洋盆地,位于弧形山脉北侧。南来的暖湿气流受太行山制约,当气流翻山后水汽量大大减少,背风坡少雨干旱,年降水量不足400毫米;第三个干旱中心在坝上西部,气流经过桑洋盆地北上,遇坝第二次爬坡,气流上坝后,其含水量进一步减少。因此,年平均降水量不足360毫米,成为全省降水量最少的地区。由于山脉对暖湿气流有阻抬作用,增强了降水效应,山区降水普遍多于平原。山地的降水量,一般随着山体高度的增加而增加。由于距海远近不同,东部海滨平原降水相对多于内地平原,山区暴雨多于平原,“弧形山脉”迎风坡地带为京直地区暴雨多发区,形成了多雨中心。京直地区的多雨中心主要在太行山东麓和燕山山脉。太行山东麓有4个,燕山南麓有1个,多年平均中心雨量700—800毫米。太行山山脉的4处为:武安县马店头附近,赞皇县黄北坪,灵寿县漫山一带,易县大良岗。燕山山脉的1处是遵化县马兰峪。将以上雨量中心位置连成曲线,可以得到一个“最大雨量脊线”。该脊线位于太行山、燕山山脉的向风侧,东起承德、唐山地区,经保定、石家庄、邢台地区,南至邯郸地区。由东西向逐渐转为南北向,基本呈弧状分布。该脊线为雨量集中的高值区,雨量从脊线开始向两侧减少。

(二)水文特征

京直地区的水文特征主要表现为各河径流量变化很大,年内分配不均,含沙量大。在含沙量测量方面,光绪四年(1878),英国人开始在大沽开展气象水文工作。从光绪二十九年(1903)起,海河工程局开始在海河沿线设立新开河口、小孙庄、宋庄、赵北庄、葛沽、新河、塘沽、北炮台8处人工观测水位站。从1922年起,每年10月海河工程局从金刚桥至海河口对海河河道进行水深测量,即年度的全河测量。从测量结果看,年平均含沙量如下:光绪二十七年(1901)为2公斤/立方米,1926年为4.6公斤/立方米,1927—1938年由于永定河泥沙大量下泄,年平均含沙量达2—3公斤/立方米,最小为0.52公斤/立方米(1938年),最大为3.9公斤/立方米(1928年)。

竺可桢先生在研究直隶河流问题时,曾关注到直隶大河泥沙沉积量远远高于欧亚主要河流。他将京兆、直隶主要河流与欧亚各大河流的泥沙沉积问题进行了比较,详见表1-1。

表1-1 直隶大河和欧亚大河沉淀量比较表

从表1-1看出,永定河的泥沙沉积量和黄河几乎相当,由于沉淀物多,河水浑浊,危害最烈。正如竺可桢先生所说,和世界主要河流相比,“像永定河河水含百分之十的沉淀物,是罕有其匹敌的,就是水中沙土,有滹沱河、南运河这样多的,也就很难得了”。[2]此外,南运河水量大,沉淀物较多,也是直隶水灾祸根之一。