歷史時期漢江上游旱災(zāi)統(tǒng)計及成因分析

任利利，殷淑燕，彭維英

（陜西師范大學(xué) 旅游與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安710062）

漢江上游是南水北調(diào)中線工程的水源地，其水分狀況對于保障京、津地區(qū)的供水至關(guān)重要。但是，漢江上游年降水量在年間和年際間的分布極不均勻［1］，常發(fā)生先旱后澇、久旱久澇的災(zāi)情，干旱災(zāi)害是漢江上游的主要自然災(zāi)害之一。例如，根據(jù)《安康縣志》［2］統(tǒng)計，從明洪武2a至民國34a（1369—1945年）的576a中，安康發(fā)生旱災(zāi)117次，平均5a發(fā)生1次；其中大旱平均10a發(fā)生1次，連續(xù)3a以上大旱6次。從1950—1987年的38a，6—8月出現(xiàn)明顯干旱32次，平均2．2a發(fā)生1次，其中46d以上的大旱4次，百日大旱2次。以上統(tǒng)計并不全面，但是可以看出，漢江上游地區(qū)歷史時期的旱災(zāi)是相當嚴重的，而且，受全球氣候變化影響，近年來，漢江上游氣候呈現(xiàn)明顯暖干化，其降水量和水資源量減少，旱災(zāi)的發(fā)生頻率有增大的趨勢［3－4］。目前，我國學(xué)者對于漢江的研究主要集中于水資源、水環(huán)境的特征和氣候變化對漢江徑流量的影響等方面［3－5］。由于南水北調(diào)工程的興建，漢江研究更多集中于南水北調(diào)工程對該流域環(huán)境的影響［6－7］，對漢江上游干旱災(zāi)害的統(tǒng)計研究較少且僅局限于近代與局部地區(qū)，尚無學(xué)者對漢江上游歷史時期旱災(zāi)情況進行過研究，人們較多地重視其洪澇情況，而忽視了漢江上游也常有發(fā)生旱災(zāi)的狀況，而旱災(zāi)的發(fā)生頻率與災(zāi)害程度對于南水北調(diào)工程的水源保障有著重要的影響。鑒于此，本文根據(jù)歷史時期以來的文獻資料進行整理與分析，對漢江上游的干旱災(zāi)害進行統(tǒng)計、劃分等級，并且分析了導(dǎo)致干旱災(zāi)害的原因，希望能深刻認識歷史時期以來漢江上游干旱災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律，為干旱災(zāi)害的預(yù)測和防治，以及為保持漢江水資源的可持續(xù)利用，保障南水北調(diào)的實效性與社會經(jīng)濟的高速發(fā)展提供了一定的歷史借鑒。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

漢江又稱漢水，是長江的一級支流，流域面積達59 115km2，發(fā)源于陜西省寧強縣冢山，流經(jīng)漢中、安康、十堰市等，匯入丹江口水庫，出水庫后向東南流，在武漢市匯入長江。本文主要研究的是漢江上游（寧強縣—丹江口段），北有秦嶺山脈與其干流平行，海拔高度在2 500m以上；南以米倉山、大巴山為界，平均海拔在2 000m左右。漢江上游地區(qū)多為高山、坡地，而主河段基本為“U”型峽谷，基巖裸露，河道窄深，河槽的調(diào)蓄能力較差。該地區(qū)的土壤保水性能差，水土流失嚴重。另外，該地區(qū)的降水分布極不均勻，主要集中在夏秋季節(jié)，降水年、季、月的變率大。由于氣候及地形的影響，導(dǎo)致漢江上游旱澇災(zāi)害的頻繁發(fā)生。

干旱災(zāi)害的統(tǒng)計主要根據(jù)從193BC（西漢）至2000年漢江上游干流所經(jīng)縣、市的各地方志資料，以及《陜西省自然災(zāi)害史料》、《陜西歷史自然災(zāi)害簡要紀實》、《中國氣象災(zāi)害大典》、《陜西省志—氣象志》等記載，選取的資料都是史料中有明確記載的災(zāi)害事件。本文以“年”為單位進行統(tǒng)計，即如果1a中發(fā)生2次以上旱災(zāi)，均統(tǒng)計為該年度發(fā)生過1次旱災(zāi)。由于歷史文獻不僅存在一定的局限性（記載不全面），而且存在各個時期政府對氣象災(zāi)害的重視程度不同等影響因素，為獲得更真實可靠的數(shù)據(jù)信息，本文對不同時期、不同文獻中的記載進行了詳細的對比參照，并采取統(tǒng)一的統(tǒng)計尺度，都以旱災(zāi)造成的損失程度、規(guī)模來統(tǒng)計。自漢代以來，漢江上游地區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展就相對較發(fā)達［1］，再加上我國從古至今對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的重視程度就很高，故而，對研究區(qū)的旱災(zāi)記錄情況相對來說是比較完善的，地方志記載詳細且具連續(xù)性，大的旱災(zāi)記載一般不會出現(xiàn)被遺漏的現(xiàn)象。據(jù)此，本文對歷史時期漢江上游旱災(zāi)的統(tǒng)計研究是具有一定的科學(xué)性的，對了解旱災(zāi)發(fā)生規(guī)律具有重要意義。

2 干旱災(zāi)害的趨勢分析

2．1 干旱災(zāi)害的等級劃分

從古至今，干旱災(zāi)害一直伴隨著人類的發(fā)展進程，不同程度地影響著人類的生活、生產(chǎn)等各個方面。為了更加深入地研究干旱災(zāi)害的影響程度以及相應(yīng)的防御措施，需將其進行定量的等級劃分。根據(jù)《西北災(zāi)荒史》與《災(zāi)害與兩漢社會研究》等對歷史時期以來漢江上游旱災(zāi)的描述，以及干旱災(zāi)害持續(xù)的時間、強度，受災(zāi)范圍的大小，受災(zāi)影響程度的大小等，對其進行分級。分級中，將干旱災(zāi)害持續(xù)的時間、強度，受災(zāi)范圍的大小，受災(zāi)影響程度的大小等幾個因素進行綜合考慮。例如，西晉永嘉3年（公元309年），3月大旱，江、漢、河、洛皆竭，可涉（《晉書·五行志》），以及在《中國氣象災(zāi)害大典—湖北卷》中在該年也有記載鄖縣發(fā)生旱災(zāi)?？梢?，在該年雖然旱災(zāi)持續(xù)時間短，但受災(zāi)范圍大到整個漢江上游地區(qū)，受災(zāi)影響程度嚴重，故將該年分為特大旱災(zāi)；連續(xù)多年旱災(zāi)的持續(xù)時間長，一般為大旱災(zāi)、特大旱災(zāi)。4個旱災(zāi)等級的劃分標準、旱災(zāi)情況如表1所示，發(fā)生比例如圖1所示。

根據(jù)表1和圖1可知，漢江上游近2 200a共發(fā)生旱災(zāi)431次，平均每5．09a發(fā)生1次。其中，輕度旱災(zāi)151次，占旱災(zāi)總數(shù)的35．0%；中度旱災(zāi)183次，占旱災(zāi)總數(shù)的42．5%；大旱災(zāi)44次，占旱災(zāi)總數(shù)的10．2%；特大旱災(zāi)53次，占旱災(zāi)總數(shù)的12．3%。漢江上游在193BC—2000AD，中度旱災(zāi)發(fā)生最多，輕度旱災(zāi)次之，大旱災(zāi)和特大旱災(zāi)均發(fā)生較少。為了更清楚地了解旱災(zāi)等級的變化趨勢，利用Excel軟件制出旱災(zāi)等級變化（圖2）。由圖2可知，從650AD起，中度旱災(zāi)和輕度旱災(zāi)的頻率明顯增大；在1400AD—1700AD，大旱災(zāi)的發(fā)生頻率有所增加，在1950AD—2000AD，特大旱災(zāi)和大旱災(zāi)的發(fā)生頻率再次增加。不同等級旱災(zāi)發(fā)生的頻次，可以反映出漢江上游的旱災(zāi)多以中度旱災(zāi)、輕度旱災(zāi)為主，大旱災(zāi)和特大旱災(zāi)較少的規(guī)律，而在20世紀末特大旱災(zāi)發(fā)生的頻率也明顯增加。

表1 歷史時期漢江上游旱災(zāi)等級劃分

圖1 歷史時期漢江上游旱災(zāi)等級比例

圖2 歷史時期（193BC－2000AD）漢江上游旱災(zāi)等級變化

2．2 干旱災(zāi)害頻率統(tǒng)計分析

以50a為單位，對歷史時期漢江上游干旱災(zāi)害發(fā)生的頻率進行統(tǒng)計（圖3）。歷史時期漢江上游旱災(zāi)發(fā)生的頻率具有波動中上升的趨勢。具體而言，大約在650AD之前，漢江上游旱災(zāi)發(fā)生的頻率較低，波動的幅度也較小，峰值出現(xiàn)在100BC—10BC（西漢）和620—630AD（唐朝初期），平均每50a發(fā)生8次旱災(zāi)。約在650AD之后，漢江上游旱災(zāi)發(fā)生頻率的波動幅度明顯增大，旱災(zāi)的發(fā)生次數(shù)也明顯增多，并且出現(xiàn)了3個旱災(zāi)發(fā)生頻率高峰：現(xiàn)代（1950—2000AD）發(fā)生的旱災(zāi)頻率最高，平均每50a發(fā)生46次，幾乎年年都有；其次是明末清初（1500—1650AD），平均每50a發(fā)生20次旱災(zāi)；而唐朝中后期（700—850AD），平均每50a發(fā)生12．7次旱災(zāi)。清后期到現(xiàn)代，是漢江上游干旱災(zāi)害發(fā)生頻率最高的時期。

圖3 歷史時期（193BC－2000AD）漢江上游干旱災(zāi)害頻率統(tǒng)計

為了進一步認識發(fā)生在漢江上游干旱災(zāi)害的變化情況，用歷史時期（193BC—2000AD）每50a發(fā)生旱災(zāi)8．7次的平均值作一均值線，與其相對應(yīng)時期的旱災(zāi)頻次相對比（圖3）。在650AD之前旱災(zāi)發(fā)生的頻次低于均值線，表明該時段旱災(zāi)發(fā)生較少；在650AD—1400AD，除 了 651AD—850AD，1001AD—1100AD，1151AD—1250AD和1301AD—1350AD旱災(zāi)頻次高于均值線外，其余年代旱災(zāi)發(fā)生的頻次均在均值線以下，表明該時段旱災(zāi)發(fā)生的頻率也較低。但在這期間，旱災(zāi)的頻率波動較頻繁；在1400AD以后，除了1701AD—1750AD旱災(zāi)頻次低于均值線外，其余均高于均值線，表明該時段是旱災(zāi)發(fā)生的高發(fā)期；旱災(zāi)頻次的最高值出現(xiàn)在1950AD—2000AD，表明該時段旱災(zāi)頻率最高。

2．3 干旱災(zāi)害發(fā)生頻次的擬合曲線

利用最小二乘法，將歷史時期漢江上游地區(qū)旱災(zāi)頻率變化進行非線性趨勢擬合（圖3），相關(guān)系數(shù)R2＝0．724。擬合曲線能較清晰地反映歷史時期漢江上游旱災(zāi)發(fā)生頻次在50a尺度下的變化趨勢，更能直觀地顯示出歷史時期漢江上游干旱災(zāi)害發(fā)生的階段性特點。從圖3可知，在650AD之前，旱災(zāi)頻率較低；在650AD—1400AD，旱災(zāi)頻率提高，但幅度很??；在1400AD之后，擬合曲線迅速上升，表明旱災(zāi)頻率迅速提升，到2000年達到頂峰。

在《氣候變化與自然災(zāi)害》［8］中這樣寫道：“根據(jù)歷史災(zāi)情統(tǒng)計，1900—1997年，全國有55a發(fā)生較嚴重的旱災(zāi)，平均不到2a發(fā)生1次。特別是80年代以后，每隔4～5a甚至2～3a就發(fā)生1次大旱，每次持續(xù)1～2a甚至5～6a”、“從更長時間尺度看，20世紀屬于旱災(zāi)嚴重時期，強于19世紀和18世紀”。在《中國自然災(zāi)害與全球變化》［9］中也提到了1891年至今為干旱期，并已經(jīng)持續(xù)了100a余。據(jù)此分析，本文的研究結(jié)果是具有一定的科學(xué)性的。

3 漢江上游干旱災(zāi)害的成因分析

干旱災(zāi)害是發(fā)生在漢江上游地區(qū)最普遍的自然災(zāi)害之一，它是多種因素共同作用的結(jié)果。其中，主要包括自然因素和人為因素，自然因素是導(dǎo)致干旱災(zāi)害發(fā)生的直接原因，而人為因素則加劇了干旱災(zāi)害的頻率和強度。

3．1 自然因素

干旱災(zāi)害主要是由于氣候異常、降水量減少、降水量季節(jié)分布不均以及地形等自然因素引起的。

（1）氣候異常。由朱海峰等［10］對青海省烏蘭地區(qū)近千年樹木年輪記錄的溫度變化的研究可知，歷史時期的氣候始終以冷暖交替的形式出現(xiàn)，其異常變化出現(xiàn)的時間與本文的研究結(jié)果大體一致。朱士光等［11］根據(jù)考古發(fā)掘、孢粉分析研究成果以及豐富的史籍文獻、地方志等資料研究認為，唐代中后期以來陜西氣候處在由暖濕向冷干轉(zhuǎn)變的階段。葛全勝等［12］認為，在我國780—920AD氣候開始轉(zhuǎn)冷，出現(xiàn)了一個冷谷，期間寒冷事件的頻率明顯增加，溫度距平為－0．50℃。以上研究均顯示，我國的氣候在800AD左右存在一個明顯的轉(zhuǎn)冷變化［13］。本文統(tǒng)計的700—850AD漢江上游旱災(zāi)頻發(fā)期正對應(yīng)著這個氣候轉(zhuǎn)冷期；明末清初氣候的冷干化更加顯著，當時是中國歷史上氣候最惡劣的時期，被稱為“明清小冰期”，是一個更加寒冷干燥的時期［14］，這一時期干旱災(zāi)害發(fā)生的頻率也很高。同樣根據(jù)康興成等［15］對祁連山中部904年以來樹木年輪記錄的旱澇變化的研究，也得出這一時期旱災(zāi)的發(fā)生較頻繁；清后期到現(xiàn)代又處在一個典型的氣候轉(zhuǎn)型期，氣候開始向暖干化轉(zhuǎn)變［3］，這段時期干旱災(zāi)害發(fā)生的頻率最高，幾乎每一年都有發(fā)生。根據(jù)黨海山等［16］對樹木年輪的研究可知，20世紀以來研究區(qū)的氣候變暖趨勢明顯，這與本文的研究結(jié)果一致。由此可見，旱災(zāi)頻率高與氣候的冷干化或暖干化轉(zhuǎn)變密切相關(guān)，漢江上游旱災(zāi)高發(fā)期正對應(yīng)著中國歷史時期以來氣候轉(zhuǎn)向冷干或暖干的時期。

（2）年降水量的減少與年內(nèi)降水分布不均。漢江上游地區(qū)屬于北亞熱帶濕潤、半濕潤季風氣候區(qū)，年均降水量豐富，且降水多集中于夏、秋兩季，但由于季風氣候的不穩(wěn)定，東南季風偏弱，降水減少。旱災(zāi)一般多發(fā)生于春、冬季，在大旱災(zāi)和特大旱災(zāi)發(fā)生年也出現(xiàn)夏旱、伏旱。據(jù)蔡新玲等［4］研究顯示，近45a來，隨著全球氣候的變暖，氣溫升高，蒸發(fā)量加大，該區(qū)域的年降水量呈遞減趨勢；同時，年內(nèi)降水分布不均趨勢增大，多集中于夏秋季。降水量分布不均，過于集中于短時期內(nèi)，使得該地區(qū)洪澇、干旱災(zāi)害的頻率與強度都有增強的趨勢［1］。同時根據(jù)趙紅莉等［17］，卜紅梅等［18］對漢江上游氣候和降水量的研究也可得到相應(yīng)的研究結(jié)果。因此，年降水量減少和年內(nèi)降水分布不均也是造成漢江上游干旱災(zāi)害的原因之一。

（3）地形因素。漢江上游地區(qū)處在秦巴山地之間，沿途多為高山、坡地，經(jīng)常被流水侵蝕、切割，地形支離破碎，且該地區(qū)土壤保水性能差，水土流失嚴重。這樣的地形條件決定了該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多位于小面積的坡地之上，一旦降水量減少，便極易形成旱災(zāi)；即使在持續(xù)的強降水過程中，該地區(qū)的土壤也很難將水分保持在較長的時間內(nèi)。因此，干旱災(zāi)害在漢江上游地區(qū)普遍存在，所謂“三天不雨一小旱，十天不雨一大旱”。

3．2 人為因素

隨著人類社會的發(fā)展，人為因素對漢江上游地區(qū)自然環(huán)境的影響程度越來越大。尤其到了清代以后，該地區(qū)的社會和經(jīng)濟發(fā)展較快，人口不斷增長，使得人類不斷地向自然環(huán)境索取各種資源，以滿足人類自己的需要，最終加劇了各種自然災(zāi)害的程度。森林不斷遭到破壞、砍伐，導(dǎo)致土壤的蒸發(fā)量增加，保水能力下降，水土流失加劇，地表反射率增大，局地降水量減少，進而加劇了干旱災(zāi)害的發(fā)生；荒地也遭到了同樣地破壞，大多以農(nóng)業(yè)植被取代了自然植被，使得自然生態(tài)失去原有的平衡，增加了干旱災(zāi)害發(fā)生的頻率和強度。明成化以后，流民為了不受政府的控制，大量遷移至川陜交界的秦嶺、大巴山區(qū)。清初康熙年間，隨著社會經(jīng)濟的恢復(fù)和發(fā)展，人口急劇膨脹，加之天災(zāi)人禍，人口的流移便不可避免，秦巴山區(qū)迎來了第二次流民潮。嚴如煜在《三省邊防備覽》中記載，流民“扶老攜幼，千百為群，到處絡(luò)繹不絕，不由大路，不下客寓，夜在沿途之祠廟巖屋或密林中住宿，取石支鍋，拾柴做飯，遇有鄉(xiāng)貫便寄住，寫地開墾”。道光初年成書的《秦疆治略》說：“向來樹木叢雜，人煙稀少，近則各省窮民漸來開山，加至十倍之多”。明清兩代先后數(shù)百萬流民涌入秦巴山區(qū)，加之由于人口大增，耕地有限，爭田日益嚴重，矛盾重重，清政府曾采取大力鼓勵開墾的政策，使這里的原始森林遭到毀滅性的破壞［19］。道光九年（公元1829年）時有人過境內(nèi)紫柏山，“古柏翳天，無間雜樹”，過了10a，再過此地，“山谷依舊，林木全非，究其故，皆佃戶希圖漁利，私行轉(zhuǎn)佃，一任砍伐，住持亦從中肥己，以致古林蕩然”。秦嶺南北森林植被遭到嚴重破壞，林地面積大大減少，涵養(yǎng)水源能力下降［20］。

20世紀后期，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，城市的熱島效應(yīng)加劇，使得地表溫度逐年升高，強化了城鎮(zhèn)上空的上升氣流，從而對云雨的托舉能力加大，減少了降雨，最終加劇了旱災(zāi)的發(fā)生。因此，隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，漢江上游地區(qū)的旱情將不斷加重。

3．3 近代旱災(zāi)頻率增加的原因

由圖3所知，近代以來發(fā)生在漢江上游的旱災(zāi)頻率顯著增加。造成這種現(xiàn)象的原因主要是自然和人文兩方面的因素，其中以氣候變化和人類活動的加劇最為明顯。近代以來，隨著全球氣候變暖，研究區(qū)的氣候不斷趨于暖干化。氣候的這種變化加大了漢江上游流域內(nèi)的蒸發(fā)量，減少了流域內(nèi)降水量，再加上流域內(nèi)本身年內(nèi)降水不均，造成了該區(qū)旱災(zāi)的頻率增大。除此之外，近代以來隨著社會、經(jīng)濟等各方面的飛速發(fā)展，人類對大自然的索取強度不斷增大，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，最終導(dǎo)致該區(qū)旱災(zāi)的頻繁發(fā)生。因此，目前對于干旱災(zāi)害的防治、救災(zāi)一定要引起足夠的重視。

4 結(jié) 論

本文對漢江上游193BC—2000AD近2 200a干旱災(zāi)害的等級、頻率、成因進行了統(tǒng)計分析。

（1）漢江上游歷史時期（193BC—2000AD）的近2 200a，共發(fā)生旱災(zāi)431次，平均每5．09a發(fā)生1次。其中，輕度旱災(zāi)151次，占旱災(zāi)總數(shù)的35．0%；中度災(zāi)害183次，占旱災(zāi)總數(shù)的42．5%；大旱災(zāi)44次，占旱災(zāi)總數(shù)的10．2%；特大旱災(zāi)53次，占旱災(zāi)總數(shù)的12．3%?？梢?，漢江上游在193BC—2000AD，中度旱災(zāi)發(fā)生最多，輕度旱災(zāi)次之，大旱災(zāi)和特大旱災(zāi)均發(fā)生較少。

（2）歷史時期漢江上游地區(qū)旱災(zāi)發(fā)生的頻率具有明顯的波動性，并且在波動中呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢。清后期到現(xiàn)代是漢江上游干旱災(zāi)害發(fā)生頻率最高的時期。隨著全球氣候變化，漢江上游氣候呈暖干化且氣候不穩(wěn)定性增大，水旱災(zāi)害都有增大的趨勢，干旱災(zāi)害發(fā)生頻率明顯增加。這對于保障南水北調(diào)的水資源量是一個不利的因素，在預(yù)防洪澇災(zāi)害的同時，也不能忽視了干旱災(zāi)害的威脅和影響。

（3）漢江上游地區(qū)干旱災(zāi)害的發(fā)生主要有自然和人文兩個因素，自然因素主要包括氣候變化、地形、降水量的減少以及年內(nèi)將水分布不均等，而人為因素則加劇了干旱災(zāi)害的發(fā)生頻率與強度。總體來說，干旱災(zāi)害的發(fā)生是二者共同作用的結(jié)果。近年來由于全球氣候的變化，人類對自然環(huán)境的破壞，干旱災(zāi)害的發(fā)生也大大增加。目前對于干旱災(zāi)害的防治、救災(zāi)一定要引起足夠的重視。

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