北魏之都平城的水环境研究(孟万忠 王尚义)
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摘要:平城(今大同)作为北魏的都城,在历史上存在百年之久。对于处于干旱与半干旱过渡带地区水资源紧缺地区的都城,水是其命脉所在。应用历史地理学的视角来分析北魏平城的水环境问题,对于今天严重缺水的大同,在合理利用水资源,保障城市供水等方面,应该会有一些历史的借鉴作用。
关键词:北魏都城;平城;水环境;
一、自然环境
大同地处东经112°15′-114°15′,北纬39°00′-40°30′之间,位于黄土高原东北边缘,大同盆地的中心,三面环山。河流主要是御河,纵贯南北,其支流有淤泥河、十里河等。中部、南部是广阔的平川。整个地势西北高东南低,海拔1000m以上。属大陆性季风气候,冬季漫长且寒冷干燥,夏季短暂且温热多雨,春秋凉爽,温差较大。年均气温5.5℃,一月年均-11.8℃,七月年均气温21.9℃,极端最高气温37.7℃,极端最低气温-29.1℃;年平均降雨量在400-500mm;无霜期100-156d。
二、水资源现状
境内主要河流有御河及其支流十里河、淤泥河、圈子河、万泉河等(2)。雨季河水暴涨暴落,平时水量很少,含沙混浊。
御河是桑干河的一级支流,是大同主要的水源地。发源于内蒙古自治区丰镇市西北阳坡子,由北向南经丰镇,于新荣区堡子湾乡镇羌堡进入大同境内,经孤山、大同城东、小南头,最后于大同县吉家庄汇入桑干河。干流全长155km(大同境内78.3km),河道平均纵坡3‰,河床糙率0.03。孤山以上为上游长27km,以下为下游51.3km。河流特性主要是宽浅式的游荡型与弯曲型河道,河床为砂质土壤,不稳定。流域总面积5001.7km2(大同境内2529.37km2),流域平均宽度32km,流域形状近似扇形。
流域北端为阴山山脉南支,山高沟密,地形起伏较大。西南为洪涛山脉,大致东北—西南走向,地形起伏不大,沟壑纵横。流域东南部为大同盆地的北端,地势较平缓,地势总体上西北高东南低。流域高程在1000-2000m之间。东南部为洪冲积平原。该流域处在典型灌木草原向荒漠草原的过渡地带。
气候属于典型的大陆性季风气候区,降水量80%集中在7-9月,最大年降水量675mm(1959年),最少年降水量194.1mm(1965),年均蒸发量1152.1mm。年平均气温6.5℃,最低温度零下29.1℃,最高气温37.7℃,无霜期90-130d左右。
1951年在御河上游设立孤山水文站,测得御河年均径流量为1.53亿m3。由于河川径流多属于暴雨型间歇来水,汛期径流量占年内的70%,年际变化大,最大年径流量1.85亿m3(1978),最小年径流量0.58亿m3(1966)。御河流域多年平均水资源总量3.4亿m3,其中地表水2.1亿m3,地下水1.8亿m3,二者重复计算量0.5亿m3。
御河的多年平均输沙量为520万t,泥沙主要来源于十里河、淤泥河和饮马河等,十里河多年平均输沙量246万t,淤泥河年输沙量31.8万t,占御河泥沙总量的70%。泥沙输移主要集中在汛期7-9月,占年泥沙总量的80%。由于受降水和风力因素的影响,年际变化也较大,输沙量最大2318万t(1967),最少123万t(1972)。沙的粒径以小于0.025mm,细颗粒为主,占90%。
截止到2000年底,御河流域有中型水库3座,即十里河水库(十里河),赵家窑水库(淤泥河)和文瀛湖水库。2000年水资源总量为1.42亿m3,水资源总利用量1.8亿m3,其中工业生产用水0.8亿m3,农业生产用水0.32亿m3,城镇居民生活用水0.47亿m3,农村人畜用水0.21亿m3,,超采地下水0.38亿m3。十里河流域水资源利用总量5611.5万m3,其中河川径流利用量875.1万m3,地下水利用量4736.4万m3。淤泥河流域水资源利用总量1097万m3。1984-2003年的20年间,大同城区所在的平原地带,累计开采地下水达28.4亿m3,年均开采量为1.42亿m3,每年平均超采量为0.5067亿m3。由于地下水的持续大量超采,已引起市区平原地下水位大幅度下降,形成了城北、城南、城西等4个面积近100km2的地下水位降落漏斗,引起了大范围地质灾害,导致地面下沉和大量地裂缝产生。而地表水则被污染,无法利用。
大同人均水资源占有量为415.8m3,占全省的85.3%,全国的12.0%。市区人均占有量仅为75m3,占全市的23.1%,全省的19.7%,全国的2.8%(3)。根据研究,当人均年径流量小于500m3时,社会经济发展将受到非常严重的水的压力,河流处于不健康的状态(4)。因此,大同的水资源处于十分贫乏的状态,河流的健康已出现危机。现在大同水资源开发利用率已达67.5%,研究表明,当水资源利用率超过40%时,虽然在短期内可满足社会经济发展对水的需求,但从长远看,将引发一系列环境问题,使生态系统遭到破坏,水资源的安全受到威胁,水资源开发利用不可持续,并将严重影响社会经济的可持续发展,河流处于不健康的状态。由此可见,大同的水资源已处于高压力状态,河流健康已出现问题,“水荒”问题严重。
目前,大同市城区人口有120多万,然而在北魏时期,作为都城的平城曾养活着100多万人,尽管当时没有工业用水的压力,但也有相当规模的手工业,以及繁荣的边塞贸易,能解决如此众多的居民与流动人口以及牲畜的用水问题,实在不是一件容易的事情。《水经注》对平城的水资源利用、水利系统的总体布局有比较详细的描述,从文中解读其成功理念,能给今人提供一些学习和借鉴的经验。
2015年12月16日 07点12分 1
level 10
[楼主好人]
2015年12月16日 08点12分 5
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