黄河流域环境变异与治河方略的演变(王渭泾)

很多人在研读黄河历史时，常常会产生这样的疑问：从大禹治水到新中国成立前，黄河治理已有4000多年的历史，其间生产力不断发展，治河技术不断进步，但黄河的决溢灾害为什么没有减少，反而越来越多呢？大禹治水能够功施三代（夏、商、周），安流千余年，而北宋以后为何却连年水患，三年两决口、百年一改道呢？中国历史上出现过许多治水英雄和治河名人，他们在实践中创造了不少行之有效的治河方略，取得了相对安流的治理成效。但有些治河方略后来却逐渐舍弃，为什么即使采用也效果不佳甚至无济于事呢？

之所以出现这些现象，是因为在漫长的岁月里，黄河自身不断地发生变化。今天的黄河不同于历史的黄河，未来的黄河也将有所不同。长期以来，人们主要借助史料记载了解黄河的历史情况，但是史料记载存在着时间、空间和认识上的局限性，最早记载黄河的史籍是《尚书》，成书年代约在春秋时期，距今不过两千多年，对黄河而言只是一个短暂的时段。史料记载又多限于某一河段、某一时点，往往缺少对整体情况的记述。由于科学技术水平的限制，历史记载也难以留下全面详实的数据资料。因而在史籍中看到的黄河常常是片段的、瞬时的、孤立的，难以反映黄河变化的全貌。随着科学技术的进步，人们从地球本身的沉积岩、沉积地层中获取了大量的历史信息，大大开阔了人们的眼界，弥补了史料记载的不足，有助于我们了解黄河变迁与外部环境的关联，从而加深对黄河历史的认识。

三千年前的黄河流域自然环境与现今不同

地学家们通过地质勘探、考古发掘，以及西北地区黄土地层中植物孢粉、动物遗骸、内陆湖水位遗迹等综合研究发现，3000年以前黄河流域的自然环境和现今有明显不同：

1.气候温暖湿润。

全新世以来，我国北方地区存在一个温暖湿润期。这个温暖湿润期距今8500～3000年。其间又分为距今8500～7000年的波动升温期，距今7000～6000年的稳定暖湿期，距今5000～4000年较稳定的温暖期，距今4000～3000年的气温波动下降期。距今3000年以来则进入气温下降、变干与人类活动影响叠加期。

大禹治水发生在较稳定的温暖期，从夏到西周初期处在气温波动下降期。在4000年前的温暖湿润期，我国北方年平均气温比现在高出2～3摄氏度，黄河上游年降雨量约为600～700毫米，比现在降雨多70～80%，鄂尔多斯地区年降雨量约为650毫米，比现在年降雨量450毫米高出40%以上。在距今4000～3000年的气温波动下降期，年降雨量也比现今高出100毫米。

2.地形地貌与现今差异大。

春秋以前的黄土高原不像现今那样支离破碎，除了山地之外就是原和隰。按照我国最早的辞典《尔雅》的解释，“原”就是广平之意，当时的周原包括现在陕西省的凤翔、歧山、扶凤、武功四个县的大部分，兼有宝鸡、眉县、乾县、永寿四个县的小部分。比现在周原要广大得多。今天的平凉、庆阳地区那时被称为大原，是一片广阔的草原，著名的董志原就是其中的一部分。直到百十年前当地还有“八百里秦川，抵不过董志原一边”的民谚。原和原之间则是较为低湿的河谷台地称为‘隰’，也是比较宽阔宜于发展耕作的地带。在我国古代史籍中有许多关于原、隰的记载，如“■■原隰，曾孙田之”、 “原隰既平，泉流既清”、 “皇皇者华，于彼原隰”（《诗经·小雅》）、“周原■■；堇荼如饴”（《诗经·大雅·绵》）等等。

黄河下游的地貌也不像今天那样平坦无垠，除冲积平原外，还有凸起的丘、陵、冈、阜和众多湖泽。丘陵高地大多为先民聚居之地，随着平原的淤积抬高，水患消除，人们才逐渐迁居于平地。《禹贡》在兖州一段里记载“桑土既蚕，是降丘宅土”就是这种变化的记述。春秋以前的地面比现在要低十几米到几十米，随着黄河泥沙的积淀，有些丘、陵、冈、阜已被掩埋。春秋战国时期就有许多关于丘、陵、冈、阜的记载，以丘为例，见于《春秋》、《左传》的记载就有数十处之多。除高地之外，还有众多的湖泊和沮洳地带，其中较大的有大野泽、大陆泽等。据《元和郡县志》记载，在唐代大野泽虽经黄河淤积，南北长仍有三百里，东西宽百余里。大陆泽的大小当时没有具体记载，据现代在河北巨鹿等八县间遗址的勘测，长约六十七公里，宽二十八公里。

3.径流量大，土壤侵蚀轻微。

根据古气候研究的结果，可以对当时黄河的径流、泥沙状况进行粗略的估算。我国北方地区在温暖湿润期年平均降雨量比现在多出40～80%，进入下游的年均径流量若按同比放大应不小于900亿立方米。夏、商、周时期的年平均降雨量比现在多出100毫米，约高25%，进入黄河下游的年均径流量也在600亿立方米左右。

地理学家们对于进入下游的泥沙量进行过专题研究，选定距今3000年以前作为黄土高原自然侵蚀的背景值，即在人类活动影响轻微的自然状态下，黄土高原自然侵蚀的基础数值。当时黄土高原植被完好，属“疏林灌丛草原”。原面上有广阔的草地，成片的灌木丛，间有松、桦等乔木生长，对原面土壤有良好的保护作用。

对当时的自然侵蚀，专家们有三条研究途径：一是根据不同时期黄河下游冲积扇的面积，沉积物平均厚度、泥沙比重、河道迁徙时间等参数计算下游的堆积量，从而计算出不同时期年平均侵蚀率。用这种方法计算距今6000～3000年的年均侵蚀量为每年9.75亿吨；二是由古黄河口泥沙淤积量推算。利用河口地区泥沙堆积量参照泥沙在下游淤积的分配比例，推算下游的总堆积量。由于不同时期下游堆积分配情况复杂，计算出入可能较大，用这种方法计算的年均侵蚀量为6.5亿吨；三是由小流域土壤侵蚀模型外推，有关专家曾建立了皇甫川流域土壤侵蚀模型，但由于其它小流域尚未完成这类分析，因此尚无整个流域的计算结果。根据以上研究成果，黄河流域自然侵蚀的背景值应在8～10亿吨之间，这个数字也即西周以前进入黄河下游的泥沙数量。

4.黄河下游是地下河。

根据上述史料和研究成果，可以对西周以前黄河下游河道做出一些基本的判断：

其一，下游河道是地下河。夏代以前，进入下游的年平均含沙量约为9～11千克每立方米，夏、商、周时期进入下游的年平均含沙量为13～17千克每立方米，根据现代的观测研究成果，年均含沙量在20～25千克每立方米，即可维持河道冲淤平衡，小于这个数值河道就会冲刷下切，这样的水沙关系不可能形成地上河。据记载，大禹治水以后“水行地中”应是符合实际情况的。

其二，河道可保持长期稳定。当时的河道为“山经河道”或“禹贡河道”，这两个河道在大陆泽以上实际为同一河道，由于含沙量小，河道处于冲淤平衡，有时或处于微冲状态。泥沙主要淤积在大陆泽和河口地区，只有在大水漫溢时才会在两岸造成淤积，洪水回落时水流即可归槽。大水时主槽一旦冲刷扩展，可以长期维持较大的河道断面。

其三，不需要堤防。当时下游人口稀少，开垦范围不大，人们多居于丘、陵、冈、阜之上，黄河蜿蜒于高地和湖泊之间，河流有较大的调节库容，人们有足够的回旋余地，加之下游气候温和、土地肥沃，因而成为中华民族繁衍生息的沃土，中华文明产生和发展的摇篮。

三千年以来黄河流域的环境演变

1.气候变干、变冷，环境恶化。

三千年以来，黄河流域的自然状况发生了很大的变化。气候变干、变冷，与前期相比年平均气温下降了2～3摄氏度，降雨量也明显减少。其间虽有周期性波动，但和现今气候已大体相仿。受此影响，西北地区森林减少，草原退化，草原和森林的边界向南推移。这时人类活动对自然环境的影响也大大加剧了。其中较突出的有三个时期：

一是战国后期到西汉。战国后期秦、赵两国就在北部边陲设置郡县，迁移人口。秦始皇统一六国后，郡县设置一直到达阴山南麓。汉武帝以后继续移民开发使一部分牧区改变为农业区。随着人口的增加，六盘山、子午岭一带的森林也遭砍伐，植被破坏，水土流失加剧，那时（《汉书·沟洫志》）中已有“泾水一石，其泥数斗”的记载。

二是唐代中、后期。由于国家统一，国力强大，在北方游牧地区设置了更多的州县。开发的范围向北扩展，生态环境退化愈加明显。鄂尔多斯高原在5世纪初还是肥美的草原，大夏国曾在此建国都统万城，赫连勃勃赞美这里“美哉，临广泽而带清流”（《元和郡县图志·关内道四》）。时隔二、三百年这里就发生了巨大变化，被描写为“广长几千里，皆流沙”，北宋淳化五年（公元994年）因“深陷沙漠中”，统万城被废弃（《资治通鉴》）。可见唐代以后生态环境急剧恶化。

三是北宋以后。由于人口的增加，对木柴和薪炭的需求越来越多，不仅关中及其周围地区的森林遭到砍伐，而且大规模的砍伐又向陇西和吕梁山北部地区发展。明代为了巩固边防在黄河中游重新修筑长城，设置州、县，实行屯田制度。黄河中游沿边一带“山之悬崖峭壁，无尺寸不耕”（《明经世文编卷359·清理山西三关屯田疏》）。清代人口剧增，加剧了土地的开垦。乾隆十一年山西巡抚阿里衮的奏文里说：山西“实无遗弃未尽，可以开垦地土”，足见当时开垦土地的广泛程度。

2.径流量减少，泥沙量增大。

随着气候、环境的变化，黄河的径流、泥沙状况也发生了改变。这一时期的气温、降雨已和现代大体相当，进入黄河下游的径流，可按每年470亿立方米左右估算。战国时期进入下游的泥沙总量年均约11.6亿吨，明代中期则增加到13.3亿吨，清代中后期增加至16亿吨，相应的年均含沙量由24.7千克每立方米逐步增加至28.3千克每立方米及34千克每立方米，根据现代观测研究的结果推断，这样的年平均含沙量不但河口会不断淤积延伸，下游河道也会发生严重的淤积抬升。

3.河道逐渐变为地上悬河。

由于泥沙淤积，黄河下游河道也不断发生改变。战国以前虽然含沙量较小，但经过一千多年的日积月累，到春秋中期大陆泽已被淤平，大陆泽以下的低洼地带也普遍淤积抬高。公元前602年禹河故道废弃，改行西汉河道。西汉时黄河含沙量增加，河道两侧又很少有大型的湖泽调蓄，加之堤防强化，逐渐形成地上悬河。公元11年，黄河在魏郡决口继续向东南摆动，进入了东汉时期的河道。这个河道入海流程短，地势低洼，两侧又有大野泽等众多湖泽的调节，有较大的容沙空间，加之王景治河时因势利导措施得当，出现了一个八百多年的安流时期，直到唐朝末期因长期淤积而进入行河晚期。北宋时的河道在西汉和东汉河道之间，两侧都已淤积抬高，容纳泥沙的空间有限，北宋政权虽全力修治，始终未能改变频繁决口的局面。公元1128年黄河改行徐淮河道。金、元、明、清时期每年进入下游的泥沙总量由13.3亿吨，逐渐增加到16亿吨。年平均含沙量已大大高于维持河道冲淤平衡的临界数值。这一时期河道淤积严重，决口不断，河南中、东部及以下地区，大面积淤积抬升。

总之，从战国到清代的两千多年间，西北地区的自然环境和社会环境都发生了巨大的变化：气候变干变冷，降雨量减少，土地旱化，河湖萎缩，草原自然边界向南推移，加上人口增加，人类活动影响加剧，致使进入黄河的泥沙不断增加，黄河下游的淤积改道频繁发生。

治河方略的演变

随着自然环境变异和黄河水沙关系的改变，人们治理黄河的方略也自觉不自觉地发生着变化。笔者认为，历史上的治河方略大体可分为四个阶段。

1.从大禹治水到春秋末期，治理方略以疏导和分流为主。

尧舜时代河道处于自然状态，尚未进行过疏通和整治，常因河道壅塞、排水不畅造成大面积漫溢。大禹之前的治理方法是“堵”，这是一种原始的局部防洪措施，鲧用这种办法治水九年“绩用弗成”。大禹则顺应水流的自然规律采取以疏导为主的治理方略。经过十三年的努力，他疏通了河道，沟通了黄河与济水、漯水的联系，实现分流入海，还对沿河湖泊进行治理，于是，“九川既疏，九泽既洒，诸夏艾安，功施于三代”（《史记·河渠书》），成为历史上第一个安流时期。

2.战国到明代后期，是从分流治理到合流治理的过渡阶段，治理方略是筑堤和分流并用或交替使用。

战国以后的黄河发生了两个重要的变化。一是径流减少，沙量增加，水沙关系由相对平衡变为不平衡，下游河道也由地下河逐渐变为地上河。二是堤防形成。当时黄河下游已成为人口密集，经济发达的地区，为了保护居住安全和经济发展，黄河堤防出现了。堤防的形成是经济社会发展的必然要求，也是治河方略的一大进步。堤防修筑也带来负面的影响，泥沙集中淤积在两堤之内，形成地上悬河，造成决口甚至酿成巨大的灾难。堤防的功过是非千百年来引发过无数争论，但黄河堤防却在不断的争论中世代传承。西汉时由于河道淤积，悬河发展，决溢灾害频繁，贾让提出“治河三策”，主张分流治理，让水流宽缓不迫，自由淤积摆动，对“缮完堤防”持否定的态度。东汉时的王景则是一个实干家，他没有按照当时流行的主张实行分流，而是就改道后的新河修筑堤防，因势利导取得了治河成功，迎来了大禹之后第二个安澜时期。金、元和明代前期，由于南北对峙、“保漕”等原因，实行北岸筑堤，南岸分流的治理策略，实行的结果并没有像分流论者想象的那样“期月自定，千年无恙”，而是“忽南忽北，靡有定向”，成为黄河历史上灾害最为频繁的时期。

3.明代后期到新中国成立，是以筑堤合流、束水攻沙为主的治理阶段。

经过战国至明代的河道变迁，黄河下游的广大地区已严重淤积抬高，许多大型湖泊也相继消亡。实行分流策略，造成泥沙淤积、河道乱流，已经到了难以收拾的地步。这时潘季驯等人提出了“筑堤束水，以水攻沙”的治河思想，在治河者中间展开了“分流”与合流的争论。主张分流的人认为，疏导分流是大禹治水的成功经验，是不能改变的“圣人之法”。主张合流的人则从水和泥沙的相互作用提出了不同的见解。潘季驯指出：“水分则势缓，势缓则沙停，沙停则河饱；水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深”，主张束水攻沙。在水流运动的过程中，水和泥沙是相互矛盾又相互关联的两个方面。矛盾的主要方面决定着事物的性质和发展方向，在含沙量小于水流挟沙能力时，水是矛盾的主要方面，这时的河道不会发生淤积，实行分流治理，可以减轻洪水威胁，取得较好的治理效果。在含沙量大于水流的挟沙能力时，泥沙成为主要的矛盾方面，河道淤积就成了不可避免的发展趋势，这时再实行分流将会造成更加严重的淤积，不利于河道治理。潘季驯主持治河期间，堵塞决口，截支强干，筑堤束水，以水攻沙，改变了此前河道“忽东忽西，靡有定向”的乱流局面，取得了为后人称道的治理成就。当然，束水攻沙的方略也不是一剂万应灵丹。源源不断的泥沙必须有堆放的空间，即使不淤在河道也必然淤积在河口，使河口延伸，比降变缓，输沙能力降低，造成自下而上的溯源淤积。潘季驯以后大都实行合流治理，虽然在归顺河道，减少灾害方面起到了积极的作用，但河道的淤积抬高始终没有得到解决。

4.新中国建立后，黄河进入了全河统筹、综合治理的新阶段。

新中国建立后，在认真总结历史经验的基础上，人们提出了一系列新的治理方略。较之历史上的治河方略，具有以下鲜明的特点：

一、坚持除害兴利，综合利用。历史上黄河下游灾害频繁，成了历朝历代人民群众的沉重负担。能保住洪水时堤防不决口就满足了。新的方略强调要把害河变为利河，利用黄河的水土资源为人民造福，大力开发灌溉、发电、供水等水利事业，为经济社会的全面发展服务。

二、把全流域作为一个整体进行治理。历史上治理黄河多局限于下游。新的方略按照除害兴利、综合利用的要求，从干流到支流，直到流域内的广大地区，进行统筹规划，全面治理，综合开发利用，这是治河方略的历史性进步。

三、水沙兼治，更加注重泥沙处理。历史上治河大多着眼于洪水处理，潘季驯治河虽然关注到泥沙，但处理手段相对单一，仍难以解决下游河道的淤积问题。新的方略在全河上下采取综合措施，拦减和利用泥沙，达到减缓河道淤积的目的。

四、采用现代技术手段探索黄河的自然规律。历史上对黄河自然规律的认识大多基于定性观察和经验积累。新中国成立后开展了大规模的水文、气象、河道、地质的观测研究工作，收集了大量的基础数据，使我们对黄河的认识建立在更加科学可靠的基础之上，特别是现代水力学、泥沙运动力学为我们制定完善治河方略奠定了理论基础，这些都是历史上任何时期都无法相比的。

历史的启示

从黄河流域自然环境变迁和治河方略演变中，可以得到以下重要启示。

1.自然界是一个不断运动、相互联系又相互制约的整体。地球上的水在岩石圈和大气圈之间不断地运动和循环着。河川径流是水循环中的一个环节，因而不可避免地将受到气候变化的影响。

2.河川径流在地表流动奔泻，又会和地球表面发生相互影响、相互制约的关系。

3.大自然孕育了万物和人类，人类活动又对自然环境产生影响，随着生产力和科学技术的进步，这种影响越来越大，成为自然环境改变不可忽视的重要因素。

无数事实告诉我们：数千年来黄河演变与治理的历史，是一部水沙关系由相对平衡到不平衡的演化史；是中上游侵蚀，下游堆积，移山不止，填海不息的运动史，是人们开发利用黄河，力图控制黄河，而黄河又依照自然规律不断寻求洪水出路与容沙空间的历史，这个历史现在还没有完结。如何利用黄河的水土资源为经济社会的发展服务，同时又顺应自然规律给黄河洪水寻求出路，特别是为黄河泥沙寻求堆放的空间，将是一代代治河人必须面对的一个长远的课题。

（作者为河南河务局原局长）

稿件来源：黄河报·黄河网