河湖水系连通演变过程范文

《资源科学杂志》2014年第六期

1我国河湖水系地理分布特征

我国江河湖泊众多，流域面积在100km2以上河流2万多条，总长超过110万km；水域面积在1km2以上湖泊有3000多个，总面积超过9万km2。受地形地貌的影响，许多河流跨三级阶梯，总体流向自西向东，绝大多数河流分布在外流河流域，主要水系包括长江、黄河、淮河、海河、珠江、松花江和辽河。三个地形阶梯之间交接的隆起带，是主要的暴雨中心，也是我国河流的主要发源地。内陆河水系大都发育在封闭的盆地内，大致可分为新疆、甘肃、内蒙古、青海、藏北5个内陆河地区。湖泊分布在很大程度上取决于湖水的补给条件。按地理位置划分，主要有东部湖区、东北湖区、蒙新湖区、青藏高原湖区、云贵湖区等五大湖区，其中长江中下游平原和青藏高原是湖泊分布最为集中的区域。湖泊可分为淡水湖和咸水湖，其中淡水湖占全国湖泊总面积的45%，主要分布在外流河流域，与各类河流息息相通。咸水湖主要分布在内流河流域。河湖连通问题主要涉及河网密集的淡水湖泊地区。位于长江中下游平原、淮河下游和山东南部的淡水湖泊，约占全国湖泊总面积的33%，主要包括鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖。

2河湖水系连通演变过程

在自然变化和人类活动的双重影响下，形成了当前我国河湖水系的总体分布与连通格局。早期地质构造、地貌地形变迁、气候变化和水文泥沙等因素在河湖水系的形成和演变中发挥了决定性的作用，但随着经济、社会的发展，人类活动对河湖水系连通状况的干预和影响越来越显著。从生产生活方式、水土资源开发方式、人水关系以及其连通状况等角度，可将河湖水系连通演变进程划分为以下4个阶段（见表1）：（1）远古时期是我国主要河湖水系的形成和发展初期。由于远古时期强烈的地质构造运动而形成了我国西高东低的三级阶梯地势，使主要河流呈现自西向东流的总体态势。阶地隆起为水流提供了巨大的势能，在水流切割和河流袭夺作用下，一些互不连通、独立的内陆水系汇集成河，逐步演变为从河源到入海口的上下贯通的大河。例如，在侏罗纪造山运动强烈作用下，古地中海退出我国西部，在秦岭、横断山脉、云贵高原之间形成了广阔的四川盆地，与洞庭盆地组成互不沟通的内陆水系；随后的燕山运动，使四川盆地上升，洞庭盆地下降，鄂西古长江开始发育，积极向四川盆地溯源伸长；之后的喜马拉雅造山运动使上游地区剧烈上升，形成高山、高原与峡谷，而中、下游地区小幅上升，形成丘陵与山地，其间伴随的间歇性下沉形成了两湖、南襄、鄱阳、苏皖等水体，古长江因地形西高东低而东流入海。该时期的河湖水系处于天然演变状态，完全受自然因素控制。人类生活方式主要是逐水而居，以渔猎采摘为生，基本没有抵御自然灾害的能力，只能被动地适应、屈从自然，所以河湖水系的演变具有自然缓慢、突变剧烈等特征。（2）古代是我国主要江河湖泊不断发育、自然因素主导的河湖水系格局逐渐形成和不断调整的时期。在各种自然营力的作用下，至18世纪中叶，我国主要河湖水系格局基本形成，如河网湖泊的发育和云梦泽的消亡，形成了长江中下游水系格局；又如淮河、海河原本不发生联系的独立河流，在黄河摆动的干扰下，水系不断演变和调整。海河水系在北宋末年彻底摆脱了黄河的干扰，形成了北三河、永定河、大清河、子牙河以及漳卫河五大水系。至1855年黄河结束夺淮再次北徙后，才逐步形成了当今的黄河下游河道和淮河水系格局[9]。河流强烈的冲刷、切割、袭夺、洪泛和侵蚀具有极大的破坏力。人类为了生存和发展，不断地与洪水作斗争，起初只是对洪水进行堵塞（在定居地的周围垒土挡水）、疏导，后来随着人类社会的发展以及航运、军事等需要，开始采取人工措施对河湖水系进行干预。该时期的河湖水系连通仍然以自然演变为主，但也出现了一些顺应自然规律的开发治理与人工干预。河流治理处于不断摸索阶段，开发处于起步阶段，显示出了初步的人为干预能力，伴随着自然因素的作用，对河湖水系格局的形成也产生了决定性影响。人们在长期与洪水做斗争的过程中，逐步总结出“治水顺水之性，不与水争势，导之入海，高者凿而通之，卑者疏而宣之”、“乘势利导、因时制宜”和“束水攻沙”等治水方略。如西汉后期贾让提出的不与水争地、开辟分洪河道和修建堤防的治黄三策，仍然是当今治水理念的重要组成部分。又如东汉末年曹操为了政治军事目的，先后开凿白沟、平虏、泉州等人工运渠，连通永定河、大清河、子牙河等河流，调剂水源，改善航运条件，第一次将海河流域各个独立的水系连通起来。（3）近代是我国主要河湖水系不断调整，自然－人工相结合河湖水系格局逐步稳定的时期。随着人类科技水平和生产能力的提高，对河湖水系格局与经济社会发展格局相匹配的需求也越来越高，防洪建设、河湖围垦和水资源开发利用等活动越来越频繁。人类活动通过直接或间接改变河流边界条件、水沙条件，对河湖水系演变的影响越来越显著，使河湖水系的演变呈现出自然－人工相结合驱动发展的趋势。河湖水系逐渐从连片、支叶形转变成线带状、网格型的形态，特别是位于下游的平原河网地区，水面面积越来越小，堤防不断加高，枯水期水量不足，河湖水系的水动力减弱，河流淤积严重。如建国初期，为满足发展生产的需要，我国对洞庭湖、大通湖等湖泊进行了大规模围垦，其速度为自然淤积的3倍，湖泊面积大大萎缩。又如，南方地区的河湖水系众多，区域不合理的修堤建闸，使通江湖泊急剧减少，水系破碎，湿地面积减少。同时，加之未发生剧烈的构造运动，呈现出河湖水系自然演变减缓、人工干预增强的趋势。（4）现代是我国主要河湖水系进一步调整，连通方式不断丰富，河湖水系格局逐步完善的时期。该时期我国开展了大规模防洪建设，在过去零星江河堤防工程的基础上，对各江河进行了系统地修筑，建设控制性工程以及蓄滞洪区，逐步形成了流域防洪工程体系。20世纪末形成了“全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理，兴利除害结合、防汛抗旱并举、开源节流与保护并重”1）的治水方针，倡导对水土资源系统性开发利用，围垦河湖、开发农田、发展灌溉、增加供水，加强建设灌排体系和供水体系。河湖水系格局与区域经济社会发展密不可分。随着我国经济社会的快速发展，特别是1998年长江大洪水以来，在以人为本、人水和谐的可持续发展治水理念的指导下，人类活动从多个方面对河湖水系连通产生影响。在防洪治理方面，完善防洪工程体系建设，突出强调人水和谐，不与水争地，开展了平垸行洪、退田还湖等措施；在水资源开发利用方面，强调总量控制和需求管理，优化水资源配置，实行最严格的水资源管理，保障经济社会发展用水及生态环境用水；在水资源保护方面，加强水污染防治，重视水生态保护与修复。随着我国工业化、城镇化不断发展，水资源短缺、水生态环境恶化问题日益突出，以水资源配置和水生态环境保护与修复为目的的河湖水系连通工程开始出现，如南水北调、引汉济渭、引黄济青、引滦入津、引岳济淀等。该时期河湖水系格局直接受人类活动影响，自然影响因素的主导作用逐渐减弱。河湖水系在为人类服务的同时，其面临的压力负荷也不断增大，一些地区开始出现水资源与水环境超载的现象，导致部分河湖严重萎缩，连通性减弱，水旱灾害多发频发，水资源短缺形势严峻，河湖功能与作用发生改变。

3河湖水系连通演变驱动因子

人类社会的生存发展与河湖水系及其演变密切相关。河湖水系及其连通状况不仅决定了水土资源格局和水资源承载能力与环境容量的大小，而且对生态环境和水旱灾害风险产生重要影响。影响河湖水系及其连通状况演变的主要因素可分为自然因素和人为因素两大类。

3.1自然因素自然因素包括地质构造、地形地貌、气候气象、水文泥沙等，对河湖水系的格局、形态、结构及功能的演变起控制性作用。地质构造对河湖水系的总体格局、走向起决定性作用，具有剧烈性、突发性等特点。我国主要江河大都发源于由地质构造运动产生的三大地形阶梯之间的隆起带，因此地质构造作用直接影响河湖水系的形成。地形地貌变迁是一个非常缓慢的过程，对河湖水系演变的影响是一个具有长时间的积累效应。气候气象是河湖水系演变中水动力变化及其作用的直接影响因素，但气候变化对河湖水系演变的影响存在多方面的不确定性。水文泥沙是河湖水系演变最直接的影响因素。河流的侵蚀、搬运和堆积作用改变河流的水沙条件，导致河流结构形态、淤塞程度以及湖库面积的改变，进而影响河湖水系的连通状态。

3.2人为因素人类活动自古有之，但近代人为因素已逐步成为影响河湖水系及其连通状况的最活跃因素。例如，运河、沟渠的修筑形成了新的河网水力联系，人工河湖的开挖形成新的通道和景观廊道，水库、闸坝、蓄滞洪区的兴建改变了河道原有的径流过程，围垦开发、河道整治改变了河湖的横向联系，生产生活用水、污水排放等改变了河湖水环境状况。这些人为因素直接导致了河湖水系及其连通状况的改变。此外，人类大规模土地开发、基础设施建设和城乡建设等活动显著改变了下垫面条件，使产汇流条件发生较大变化，也间接影响了河湖水系的水量、物质、能量、生物等循环过程，使河湖水系演变的动力条件发生变化。在河湖水系的演变过程中，自然因素与人为因素往往相互作用、共同影响：①对于因自然因素导致的河湖水系改变，人类往往会采取各种工程措施和非工程措施主动加以应对，必然使河湖水系发生新的变化；②人类对河湖水系的各种干预往往会反过来加速或者减缓自然演变的过程。同时，人类活动也可以通过改变地貌（下垫面）、局地气候等自然因素间接影响河湖水系的自然演变。

4我国河湖水系连通演变状况分析

我国河湖水系连通演变经历了远古时候完全受自然因素控制的天然状态期，到古代由自然因素主导、顺应规律的人为治理开发为辅的水系格局形成与调整期，再发展到近代河湖水系自然演变减缓、人工干预作用加强的阶段。由近代至今，我国主要河湖水系进一步调整，连通方式不断丰富，河湖水系格局逐步完善。（1）经过漫长的自然演变和持续的江河开发治理，目前我国已初步形成了以自然水系为主体、人工水系为辅助、河势基本得到控制的河湖水系及其连通格局。江河治理历来是中华民族兴国安邦的大事，尤其针对长江、淮河流域等发生特大洪水的严峻形势，我国在以往治理的基础上对长江、淮河、黄河和海河进行了新的治理，开展了长江荆江分洪、杜家台分洪、黄河下游堤防加固以及淮河、海河行洪通道疏通等治理工程。20世纪50年代、60年代和90年代之后，根据流域综合规划、流域防洪规划确定的方案，我国多次大规模对主要江河流域进行了治理。目前，我国江河初步形成了以自然水系为主、人工水系为辅的河湖水系及其连通格局，河势基本得到控制，河湖功能得以发挥。（2）为满足经济社会发展对灌溉、防洪、供水、航运等方面的需求，兴建了一批河湖水系连通工程，提高了水安全保障能力，有力支撑了我国经济社会的发展。长期以来，为满足经济社会发展的需求，我国陆续兴建了引江、引黄等一大批调引水工程，例如南水北调、引黄济津、引黄济青、引黄入晋等工程，对促进区域协调发展发挥了重要作用。一些地区根据其水资源条件和发展需求，也因地制宜的修建了许多区域性的连通工程，以提高当地水安全保障能力，如甘肃引大入秦工程，广东东深供水工程以及辽宁大伙房输水工程等。这些河湖水系连通工程有效满足了当地经济社会发展对供水、灌溉的需求，有力促进了经济社会的发展。目前，我国已基本形成以七大江河等水系为主体的河湖水系连通格局。南水北调工程的建设形成了我国“四横三纵、南北调配、东西互济”的水资源宏观配置格局，水资源配置能力和水安全保障能力大大提高。（3）在长期的水土资源开发利用过程中，部分地区也存在忽视河湖自身演变规律、减弱河湖水系连通性的行为，一定程度上影响了河湖健康功能。在过去人类进行江河治理、水资源开发利用或实施河湖水系连通时，在一定程度上忽视了河湖水系自身的特点和演变规律。例如，挤占河道、围湖造田、过度垦殖以及治水失误扰乱水系等行为，致使河湖水系及其生态系统濒临危机。随着我国经济社会的快速发展，水土资源开发力度的不断加大，导致工业废水和生活污水的大量排放，水体污染进一步加剧了水资源的紧缺。此外，水系阻隔、水动力减弱也是引起水生态环境问题的重要原因之一。如太湖的水污染问题，除了由污染物过量排放造成以外，人为隔断或减弱湖泊与周围水体的自然连续性和水量交换，削弱了湖泊自净能力，加剧水质恶化。（4）为满足生态文明建设对河湖水系生态环境的需求，在局部地区实施了一些以水生态修复为主的河湖连通工程，提高了水环境承载能力，为促进生态文明建设发挥了重要作用。近年来，生态环境问题备受关注，我国提出了人水和谐理念与可持续发展治水思路，开展了对河湖健康的探讨和水生态保护与修复工程的建设，如塔里木河下游应急输水、引江济太、扎龙湿地补水等工程。江苏无锡市、湖北武汉市、广西桂林市、山东莱州市等10个城市先后开展了水生态系统保护和修复试点工作，以及建设健康长江、维护黄河健康生命和绿色珠江等河流保护的实践。一些地方还开展了以水生态修复为目的的河湖水系连通，如山东省济南市水生态文明试点创建行动。

5结语

河湖水系连通是古今中外行之有效的治水举措，也是适应我国新时期水利发展需要的治水新方略。河湖水系连通涉及水循环物理过程及其伴生的化学、生物和人文过程，有其自身的演变规律。河湖水系演变历程受自然因素和人为因素的双重影响。其中，自然营力是河湖水系演变的控制性因素，人类活动也对其演变过程产生深刻影响。科学合理的河湖水系连通不仅能够有效地调整水资源分布格局，使其与土地资源分布以及社会经济发展布局相匹配，而且能够改善河湖自身的健康状况，维系良性水循环。与此同时，不合理的河湖水系连通将损害河湖健康，加剧水资源短缺危机，加大水旱灾害风险，并引发一系列生态环境问题。因此，在了解河湖水系连通演变过程的基础上，需要遵从河湖水系连通的演变规律，在确保河湖健康的前提下，合理进行人工干预，构建适合我国国情的河湖水系连通格局，同时还应当开展有关河湖水系连通的理论探讨，以指导与经济社会发展格局相匹配的河湖水系的保护与开发，推动我国经济社会与生态系统协调、健康发展。

作者：李原园李宗礼黄火键王中根陈敏单位：水利部水利水电规划设计总院中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室