首页 理论教育葛剑雄文集①:揭示水旱灾害的未来

葛剑雄文集①:揭示水旱灾害的未来

【摘要】:——水旱灾害的未来每年夏季,几乎都少不了见到发生洪水的报道。对一般性的水旱灾害,人们早已习以为常,相信我们的社会有抗灾能力。(一)洪水滔天,赤地千里:历史上的水旱灾害在中国,大禹治水的故事流传已久,书面的,口头的;此处的,彼地的;旧传的,新编的,仅仅这些就能说明自古以来治水在人们心目中的地位。

三、天灾?人祸?——水旱灾害的未来

每年夏季,几乎都少不了见到发生洪水的报道。汛情紧急时,中央电视台每天晚上7点的新闻联播节目中也会插入全国大江大河的汛情公告。有关旱灾的消息则更不限于夏季,持续数月以至历年的旱情时有所闻,有些地区常年干旱缺水已到了人畜的生存都难以维持的程度。最令人感叹的是常常出现这样的情况:南方的大水与北方的大旱同时出现,甚至在同一个省内,一边防洪抢险,一边却在抗旱救灾。

对一般性的水旱灾害,人们早已习以为常,相信我们的社会有抗灾能力。但每当水旱灾害频繁持续地发生时,谁都免不了会顾虑:华东水灾、非洲大旱还会重演吗?未来会不会出现前所未有的水旱灾害?

(一)洪水滔天,赤地千里:历史上的水旱灾害

在中国,大禹治水的故事流传已久,书面的,口头的;此处的,彼地的;旧传的,新编的,仅仅这些就能说明自古以来治水在人们心目中的地位。

据说在尧的时代出现了滔天洪水,人们只能迁至高地生活,国土因洪水阻隔而无法连在一起,防治洪水成了生死存亡的大事。禹的父亲鲧受命主持治水,他主要采取堵的办法,结果因治水失败而被杀。禹继承父业继续治水,但改而采用疏导的办法,将洪水引入大海。他栉风沐雨,不辞辛劳,在前后13年间三过家门而不入,终于获得成功。以后禹接受舜的禅让,成为统治全国的君主

在记载上古历史的典籍《尚书》中,有一篇《禹贡》,专门记载了禹“导九河”治水的经过,据说经过他的治理,黄河中下游才形成了经过三门峡至今天津一带入海的河道。在三门峡被水库淹没以前,人们还将屹立在河道中的岩石形成的“三门”说成是禹治水时所开凿。历代相传的禹的出生地和安葬地不止一处,他的纪念地和纪念性建筑更是遍及各地。

现代科学家已经指出,在黄河中下游之交的河段不可能出现持续多年不退的洪水,有人认为传说中的洪水可能是一次大海侵,也有人认为这次洪水发生在长江流域沿海地区,以后这里的人口迁往黄河流域后才将故事的发生地搬到了北方,大禹治水显然是经过多次加工的传说。但无论研究的结论如何,洪水曾经出现在上古时代,曾经给先民留下极大的恐惧,治水的成功与否关系到一个民族的生死存亡和部族首领的兴衰荣辱,却是完全可以肯定的事实。

已经发掘到的新石器时代遗址,北方一般都在有一定高度的台地、坡地、丘陵之上,南方则往往采用干栏式建筑,即将房屋建在高于地面的柱子上,都显示了当时人尽可能趋避洪水的特点。而在东南沿海地区的一些遗址,往往出现文化层的断裂,早期的相对先进的文化没有得到继续发展,洪水的侵袭是可能的原因。对公元前黄河下游河道的研究也已经证明,战国后期在黄河两岸修筑堤坝之前,在今山东、河北之间曾经有过一大片黄河泛滥区,黄河反复改道,或形成多股漫流,所以一直无人居住。直到黄河水道被堤坝约束后,先民才从较高的地方迁入这片泛滥区。这一经历倒与《禹贡》中的叙述颇为相似。

在《圣经》的《创世纪》中也有一段有关洪水的故事:

上帝后悔在地上造了人,决定将所造的人和一切动物从地上统统消灭,但他又舍不得把他的造物全部毁掉,他看中了诺亚和他的三个儿子,决定让他们活下来。诺亚按照上帝的旨意,和他的三个儿子一起造了一艘方舟,一家搬入方舟,还带上了各种动物,每种一公一母。7天后,天降大雨,持续了40个昼夜,洪水淹没了世界上最高的山,人和一切生物全部淹死,只有诺亚的方舟漂浮在水面。雨停后的第十个月,山顶才露出水面,47天后洪水退尽,诺亚一家和动物走下方舟,重新开始生活。

这个故事一直是作为神话而传播的,但到19世纪70年代后,英国的考古学家却在美索不达米亚发现了古乌尔城,并且在该城墙下深14米处挖出了一系列古苏美尔王陵墓。在陵墓下面发现了厚达3米的淤泥,泥层下还有砖、垃圾、篝火灰烬、陶器碎片。这说明,一场洪水毁灭了一群远古居民,以后才有另一群人重新来此定居。从淤泥的厚度判断,这次洪水至少有8米深,并且滞留了相当长的时间。

与有关洪水的传说相比,大旱的传说要少得多,内容也没有那么丰富。但中国上古时代也有一个“十日并出”的故事:

帝俊的妻子名羲和,她生了十个儿子,就是十个太阳。羲和和十个太阳在甘渊(即汤谷)沐浴,那里有一棵很大的扶桑木,每次总有一个太阳栖息在上面的枝条,其余九个太阳留在下面的枝条上,上面的下来时下面一个才上去,太阳升在上面时中间都有一只乌鸦。到了尧的时代,十个太阳一齐出来了,草木都被晒得枯焦了。尧命令羿用箭射掉其中的九个,保留了一个,天下的大旱才消除。

70年代在湖南长沙马王堆一座两千多年前的西汉墓中,出土了一幅色彩鲜艳的帛画,内容正是“十日并出”。在画的右上方是一轮巨大的赤日,中间站着一只乌鸦,在大太阳的下面是九个小太阳。这说明,这个故事至少已经流传了两千多年,产生的时间自然是更遥远的古代。

虚幻的神话和悠远的传说背后凝聚着人类无数惨痛的历史,从有文字记载以来,先民就记录下了他们所遭遇到的洪水和大旱。

从先秦的史料开始,关于洪水的记载不计其数。据相当不完全的统计,自公元前206年至公元1949年的2155年间,中国发生的较大洪涝灾害有1092次。一些大江大河的中下游平原都有水灾发生。如黄河在1949年前的2551年间决口1500多次,改道26次,黄河下游河道摆动的位置北至今天津市,南至今江苏淮河故道。每次决口和改道都会造成巨大的灾害,如1933年黄河下游大堤决口54处,淹地1650万亩,360多万人受灾,死亡1.8万人。长江中下游在历史上平均10年发生一次大洪水。1870年(清同治九年)一次特大洪水使江汉平原和洞庭湖区几乎全部淹没;1931年的大洪水淹没农田5000多万亩,受灾人口达2800多万,死亡14.5万人,汉口市被淹达三个月之久。1954年长江大水,汉口的水位超过1931年,达到29.73米,造成3万人死亡,受灾农田4755万亩,受灾人口1888万,京广铁路有100天不能正常通车。淮河流域自1400.1900年间发生水灾约350次。1931年的大水淹没农田7700万亩,死亡7.5万人。1975年上游暴雨成灾,造成2座大型水库、2座中型水闸和44座小型水库溃坝,死亡5万余人。海河流域自1368.1949年发生水灾387次,洪水多次影响北京,淹没天津。珠江流域也有不少灾害的记录,就连北方的松花江也曾淹没过哈尔滨市区。此外,平原地区涝灾几乎每年都会发生,沿海地区、特别是东南沿海及大小岛屿经常受到风暴潮灾害的影响。

进入90年代后,我国又发生过几次大水灾。1991年7月,江苏、安徽、河北等地暴雨,造成2000万人无家可归,3.2亿人次受到影响,13万平方公里农田被淹,3074人死亡,经济损失达200亿元人民币。1992年6.7月,福建、湖南暴雨,10天间雨量高达500毫米,4050平方公里农田被淹,死亡324人,经济损失18.6亿元。1994年我国南部和东部暴雨,引发泥石流,180万间房屋被毁,8500万人受灾,5.1万平方公里农田被淹,1410人死亡,经济损失达480亿元。1996年6.8月,我国中部、南部、西部发生暴雨,形成150年一遇的洪水灾害,暴风雨和泥石流使110万间房屋被毁,200多万人无家可归,工业和基础设施遭受严重破坏,死亡2700人,造成经济损失竟高达2120亿元。

《竹书纪年》中有商汤时连续六年大旱的记载,而在甲骨文中已不止一次出现“不雨”和“暵”这几个字,可见干旱曾经严重威胁着后期的商王朝。据史料统计,从公元前206年至公元1949年这2155年间,全国出现较大的旱灾1056次。自16世纪至19世纪的400年间,受旱范围在200个县以上的大旱有8年,其中明崇祯十三年(1640年)开始的大旱在不同地区持续了4.6年,很多地方出现“人相食”的惨状。清乾隆五十年(1785年)全国13省受灾,饿死者不计其数。20世纪也发生过多次大旱:1920年陕西、山西、河南、河北、山东五省大旱,灾民超过2000万人,死亡50余万。1928年华北、西北、西南13 省535个县遭受旱灾,灾民多达1.2亿人,华北地区的灾情最为严重。1942年北方大旱,仅河南一省就饿死、病死数百万人。1950.1987年全国平均每年受旱面积3.1亿亩,成灾1.2亿亩。旱情严重的年份受旱面积更大,如1972年受旱面积4.6亿亩,成灾2亿亩;1978年受旱面积6亿亩,成灾面积2.7亿亩。1996年至1997年北方的受旱面积又超过了1978年,黄河下游断流的时间也创造了历史最高纪录。

水旱灾害是世界性的,是威胁全人类的灾难。

全球的陆地,除了南北极地、高寒地带和荒漠外,占总面积三分之二的地区都存在不同类型、不同成因的水灾,中低纬度的季风带、台风影响区,洪涝和风暴潮灾害最为严重。南亚、东亚、非洲中部、澳大利亚北部及北美等地的雨季经常出现水灾,印度和孟加拉国几乎全境都可能发生水灾,恒河流域和布拉马普特拉河下游的灾害尤其频繁。日本、美国、欧洲多瑙河流域各国、俄罗斯等国都有一部分国土易受水灾。太平洋西岸、北大西洋西岸、南太平洋西岸、孟加拉湾、墨西哥湾等地都经常发生剧烈的风暴潮灾,如1970年11月孟加拉湾的一次飓风暴潮,就造成30万人死亡和100万人无家可归。

全球陆地面积的四分之一年平均降水量小于250毫米,这类干旱地区主要集中在非洲撒哈拉沙漠边缘、中东、西亚、北美西部和澳大利亚大部。20世纪60年代末至80年代初,非洲的大旱遍及34个国家,使上亿人口遭受饥饿的威胁,大量人口饿死或外逃,成为非洲近代史上最大的灾害。由于种种原因,即使是降水量并不低的地区也会发生旱灾,甚至严重的旱灾。

水旱灾害,已经困扰了人类多少年!给人类带来过多少损失!

(二)水旱灾害的形成和防治

形成水灾的成因相当复杂,主要是自然原因,但也有社会原因,即人为的因素。

水灾中最严重的是洪灾和涝灾。洪灾一般是由暴雨造成的,暴雨或长期降雨后不能及时排除的地面积水造成涝灾。根据我国气象部门的规定:24小时的雨量大于或等于50毫米为暴雨,大于或等于100毫米者为大暴雨,大于或等于200毫米者为特大暴雨。特大暴雨往往形成洪涝灾害,还会引起严重的水土流失,导致农作物被淹、堤防溃决、建筑物破坏、交通受阻等重大经济损失。但适度暴雨是水资源的重要来源,特别是在少雨和干旱地区,要是没有一两场暴雨,不仅庄稼会颗粒无收,连人畜用水都会发生困难。

暴雨是如何形成的呢?大家知道,一般降雨的过程都是地面的水汽蒸发,上升到一定高度后,因温度降低和气流的振荡凝聚成水滴,具有一定重量后就降下地面。暴雨形成的基本过程也是一样。

产生暴雨的主要条件是充足的、源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动大气层结的不稳定。简单地说,首先要有水汽的来源,这是形成雨水的基础。水汽越足,可能形成的降雨越大。水汽不一定来源于当地,强大的气流可以将由海上蒸发的水汽带至内陆,也可以将此地的水汽带往彼处。其次得有气流将这些水汽带上高空,气流越强,越持久,能带上高空的水汽越多,产生强降雨云的可能性也越大。但要使分散的积雨云集中起来,并且形成雨滴落下,还得依靠大气层结的不稳定,即周围的气流不稳定,有运动或剧烈的运动。气流的形成和运动也与下垫面有关,地面地形就是重要的下垫面,如高山会阻挡气流,高原能使气流抬升,山口会成为气流的通道,谷地和盆地的上空可能成为气流集结的场所。

大中小尺度的天气系统和下垫面的有利组合就能产生较大的暴雨,其中起主导作用的是不同尺度的天气系统,它往往决定了暴雨持续的时间(历时)和降雨范围(笼罩面积)。小尺度系统的积雨云的水平尺度(最长范围)只有几公里,存在的时间只有10.30分钟,可以形成暴雨中心,但笼罩范围很小。中尺度系统是由若干个积雨云团的对流活动,形成雨团,水平尺度为10.300公里,持续时间一般为几个小时,雨量达到每小时10毫米以上,可以产生一个暴雨区。多个产生的中尺度系统和雨团可以达到1000公里的水平尺度,持续时间从半天到3天,形成大范围的雨区,构成特大暴雨或持续暴雨的灾害性天气。

中国的持续性特大暴雨一般出现在两种天气形势下:一是高空为纬向(与纬度的方向相同,东西向为主)环流型,副热带高压从太平洋向西伸展,中纬度西风带上有多个小波动,高纬度乌拉尔山和鄂霍次克海附近常有阻塞高压。每当西风带上有一个小低压槽过境时,就会下一场暴雨。而当连续有几个小低压槽过境时,便造成持续性的暴雨。长江流域在梅雨期间的暴雨和华南前汛期的暴雨,都属于这一类。二是高空为经向(与经线同方向,南北向为主)环流型,副热带高压偏北,日本海上有一副热带高压单体,中纬度西风带南北风的分量较大,长波槽在日本高压和青藏高压之间。西南地区的低涡常沿着长波槽前的西南气流北上,在日本海高压西侧的长波槽前产生持续暴雨,如1963年8月上旬华北地区的特大暴雨就是在这种形势下形成的。

干旱地区的局部雷阵雨形成的暴雨面积最小,有时不到100平方公里,所以尽管雨量大,但影响范围有限。如华北有记录以来最大的内蒙古木多才当1975年8月的暴雨,10小时雨深超过200毫米的面积仅1860平方公里。梅雨期间、台风形成的暴雨面积较大。1975年8月河南林庄5天暴雨超过200毫米的面积达43765平方公里,而长江流域1935年7月上旬鄂西暴雨的面积更大,旬雨量200毫米的面积竟达124410平方公里。

我国经实际测量或调查到的24小时最大雨量,是台湾新寮的1672毫米、河南林庄的1060毫米和内蒙古木多才当的1400毫米(调查值)。这些记录在世界上也堪称前列,国外特大暴雨的主要统计数字有:印度洋西部留尼汪岛的锡拉奥1870毫米,菲律宾的碧瑶1216毫米,日本的日早1114毫米,美国的斯罗尔990毫米。这样的特大暴雨,没有经历过的人是很难想象的。如河南林庄的持续暴雨曾使飞鸟纷纷落地而死,行人无法行走,在室内的人也感到气闷难忍,更不用说由此产生的洪水之汹涌澎湃、浩浩荡荡。

暴雨引起江河水量迅速增加,并伴随着水位急剧上升,形成洪水。中国河流的主要洪水绝大多数是由暴雨引起的。涝灾也是因为暴雨或长期降雨不能及时排入河道沟渠,使地表积水而造成的。洪水和涝灾的大小当然与雨量有关,但并不完全取决于雨量。实际上,雨量最大的暴雨未必造成最大的水灾,甚至根本不成灾;而伤亡最多、经济损失最大的水灾有时却只有中等程度的雨量。这是由于水灾的大小和后果的严重程度还与雨量以外的自然条件有关,更取决于相应的社会条件。

在自然条件方面,雨区的地貌、地形起着重要作用。如黄土、沙土渗透性强,雨水很快就会渗入地下,但结构疏松,容易被冲刷。黏土渗透性差,往往形成地表积水,但土壤流失较少。气候炎热的地方地表雨水会很快蒸发,气温低的地方就只能靠下渗或通过沟渠流走。戈壁沙漠中偶然降下的暴雨根本不可能积水,黄土高原上一般也是雨止水尽,但在长江下游就非采取排水措施不可。同样的土壤条件下,植被的完好程度又会产生不同的后果,在森林茂密,草木繁盛的情况下,雨水被植物的枝叶根茎层层吸收积蓄,既不直接冲刷土壤,也不至于全部流走。而在植被受到破坏的情况下,暴雨必定造成水土流失,大量泥沙进入河道引起宣泄不畅,加剧了洪水的破坏作用。平原、洼地容易发生内涝,而丘陵山区的洪水很快就会冲入下游,但容易引发泥石流。

社会条件方面就更复杂了。所谓“水灾”,主要就是指水对人类社会造成的影响,并不是指单纯的洪水。再大的暴雨或洪水,只要是发生在还没有人类的时代或无人区,就谈不上是“水灾”,而只是一种自然现象。在同样的暴雨或洪水面前,一般说来,对人类的影响程度与当地的人口密度成正比。也就是说,受灾地区的人口密度越大,受到的影响也越大。但如果考虑到人们抗灾、救灾能力的差异,实际的结果就不会与人口密度存在这样的关系。如人员的伤亡,人口密度大的地区照理可能较多,人口稀少的地区应该较少。但在经济发达的人口稠密区,由于抗灾救灾能力强,死伤人数反而不高;而人口稀少地区却因人民贫穷、建筑简陋、医疗卫生条件差、救助能力弱等原因而造成较多的死亡。又如经济损失,就与灾害或灾民本来有多少财产有关,一个穷人家庭就是全部毁了也不值几个钱,而富豪家庭哪怕只是花园进水,也可向保险公司索赔成千上万的美元。例如,近年来世界上的水灾损失统计都显示,发达国家在财产方面受的损失较大,死亡人数很少;而欠发达国家死亡人数多,财产损失相对较少。死亡人数的多寡固然与灾情的严重程度和灾区的大小有关,但发达国家所遭受的水灾未必比欠发达国家小,死亡人数却根本不可同日而语(见下表),这就证明了社会因素所起的重要作用。

尽管由于统计口径不同等方面的原因,表中所列的数字未必完全可比,但反映出来的规律还是相当符合实际的。发达国家因水灾而死亡的人数大大少于欠发达国家,每个死亡人数相应的财产损失数,欠发达国家一般不足每人1 (百万美元),而发达国家都在十位数以至百位数。个别例外都能得到合理的解释,如1995年9月加勒比地区的经济损失之所以达到2.5亿美元,是因为该地区的旅游设施,特别是昂贵的游艇遭受巨大损失;也门虽属欠发达国家,但1996年6月的大雨为数十年不遇,使这个一向干旱少雨的国家的基础设施遭受严重破坏,所以才有高达1亿多美元的损失。中国的水灾损失从每个死亡者相应不足100万美元逐渐增加,至1996年达到981万美元,固然与水灾发生的时间地区等因素有关,但也反映了中国这些年来物质财富的增加。

续上表

还应该说明,这张表格可能会使读者产生一种误解,以为总的来说发达国家在水灾中遭受的损失要比欠发达国家高。从绝对数字来说,或许的确如此,表中的数据足以证明。但从相对的数字,即在国民财富中所占的比率分析,则发达国家要比欠发达国家低得多。如据1992年《美国减灾战略》公布的数字:1989年美国自然灾害的总损失为150亿美元,占当年GNP的2.7‰,财政收入的7.8‰。1991年出版的《日本减灾对策》称,近年来日本灾害损失占GNP的5‰或略低。而中国近40余年的自然灾害总损失占GNP的50.9‰,占财政收入的170‰以上,都是美国、日本的10倍以上。其他欠发达国家的情况大致类似。

在同样的自然条件下,社会因素在消除水灾影响方面的作用是决定性的。一个地方是否会形成水灾无非是两方面的原因:一是降水量和来水量(江河的上游来水,潮水,地下水等),一是排水、蓄水的能力。降水量虽然还无法作出准确的长期预测,但短期的预报、特别是对特大暴雨的短期预报还是比较准确的,根据历史资料至少可以推导出百年一遇或千年一遇洪水的规模;对来水量同样能事先作出估计或得到准确的信息。排水、蓄水的能力则取决于水利设施的规模和效率,如天然河道的疏浚畅通,坝防的修筑和维护,人工水道的开挖,水库和水闸的建造和调度,分洪、滞洪区的设置(在洪水量超过下游水道的宣泄能力时,将部分洪水引入事先设置的区域暂时积蓄,以减轻上下游的压力),堵口抢险人员和器材的储备、调度、输送,水情的测量和传输,灾情出现后的正确判断和部署等。所以,同样大的暴雨和洪水有时并不成灾,或者仅成小灾,有的却酿成大灾。(www.chuimin.cn)

但灾情的大小与损失的大小也不是成正比的,精良的救灾设备,训练有素的救灾人员,充足的物资供应,及时的医疗卫生服务,果断有效的指挥调度,居民本身良好的素质和一定的自救能力等,都可以大大缩小灾害的损失。除了水坝崩溃,堤防决口,山洪和泥石流爆发等突发性的灾害以外,一般水灾直接造成的人员死伤是很有限的,只要能将灾民转移到安全的地方,保证他们的生活,防止疾病的发生和流行,并尽力搜寻抢救遇险人员,进一步的人员伤亡完全可以避免。今年的11号台风在浙江登陆前,由于有了准确的预报和预测,省政府采取坚决果断的措施,将100多万人从可能受淹地区提前撤离,并强制迁出了少数不愿撤离的人员,使人员伤亡减少到最低程度。事后证明,撤离地区几乎全部被暴雨、海潮所淹,深度空前,如不撤离损失将难以估量。当然,靠游泳泅水或划着小木船救人,与出动橡皮船、登陆艇、直升机搜寻救援的效果不可同日而语;让不会游泳、不懂救护技术、没有受过专门训练的人凭着一腔热血去从事救灾,与出动训练有素的军人、警察、专门人员应急也有天壤之别。近年来中国尽管连遭大水灾,但并没有出现旧中国那种灾民饥寒交迫、流离失所的惨状,完全是社会进步的结果。

水灾的间接损失因时因地而异,主要是由于房屋坍塌,设施和物资损坏,工矿、农田、街道、学校等被淹,造成交通受阻,停工停产停学,日常供应无法维持,正常的生活秩序难以保持。但正如前面已经提到的,水灾大多不是突然爆发的,水灾的后果完全是可以预料的,只要平时有备,就能到时无患。当然,在生产落后,经济困难,生活贫穷的社会条件下,不可能提高防灾救灾的能力,水灾的间接损失就难以减少。一个小例子就很能说明问题。以往中国农村的民居以土坯房、草房、平房为主,遇大水或被冲垮,或受水浸后坍塌,爬上屋顶逃生的人也往往难以幸免,死亡人数很多。如今一些富裕地区的农村大多已盖了砖木结构或钢筋水泥结构的楼房,洪水来时可以登楼避难,或等待救助,大水退后,房屋财产基本没有什么损失,死亡人数极少。

有些社会因素具有两重性,如水利设施的建造。水库可以蓄水,发电,灌溉,养殖,调节常年的水量,改善航运条件,调节小气候,形成新的景观,但也会带来一些不利因素,如诱发地震,改变了鱼类的正常回游,阻断了原有航道(如建有船闸,也会使航运成本增加、通航能力受到限制),引起生态环境的变化等。而在防灾的同时也增加了潜在的危险,在洪水来到时,一旦水库溃坝,后果就不堪设想。这并非危言耸听,而是有过血的教训。1975年河南的暴雨之所以会造成5万多人死亡,就是因为淮河上游2座大型水库溃坝,并连锁引起2座中型水库和44座小型水库的崩溃,使水闸下游的人民突遭灭顶之灾。

水灾是天灾,有时也是人祸,或者是天灾与人祸的共同结果。

一些人祸是故意造成的,如自古以来就有人以水代兵,制造水灾来阻挡或消灭敌军。早在公元前453年,晋国的知伯就曾引水灌晋阳城(今山西太原西南),开了以水代兵的先河。以后这类战术常被运用,规模较小的还只有短期、局部的损失,但对大江大河堤坝的人为破坏就会造成极其严重的后果。如公元1128 (南宋建炎二年),宋朝的东京留守杜充为了阻挡金兵,不惜在李固渡(今河南滑县西南)西决开河堤,黄河由泗水(南清河)流入淮河,从此再未回归故道。抗日战争期间,蒋介石下令在郑州花园口扒开黄河大堤,以阻止日寇机械化部队的攻势,使黄河水道再次南移,并形成大片泛滥区。姑且不论这一战术的军事效果,这些人为水灾造成的生命财产损失和生态环境的恶化是极其严重的。

但有时这类战术完全失败,以损人为目的开始,以害己的结果告终。如公元514年(南朝梁天监十三年),为了夺回被北魏所占的寿阳城(今安徽寿县),梁军采取水攻,在今安徽五河、嘉山和江苏泗洪三县交界的淮河浮山峡建拦河大坝,壅高水位,让回水灌寿阳。当时动用了军民20万人,至天监十五年四月完工,筑成一道高20丈(约48 米),顶宽45丈,底宽140丈,长9里的浮山堰,上游形成巨大水库,400里外的寿阳城为大水包围,险象环生。但当年八月淮河涨水,浮山堰溃决,下游数十万居民受灾,死者不计其数。又如公元1642年(明崇祯十五年)李自成围攻开封,明朝的巡抚高名衡决开黄河大堤,企图水淹李军。李自成移驻高地,未受损失,河水灌开封城,城墙溃坏,全城一片汪洋,民居全部没顶,居民逃脱者不足2万人,其余全部死亡。李自成军虽被迫西撤,但大水退后,淤积的泥沙已将开封城内大部分房屋埋没。

战国时就出现了“以邻为壑”的现象,即将水患引向邻国,来换取本国的安全。还有的人为了达到自己的某种目的,故意不及时治理水患。如公元前132年(西汉元光三年),黄河先后在顿丘(今河南清丰西南)和濮阳瓠子(今河南濮阳西南)决口,流入巨野泽(故址在今山东巨野县东北,已淤塞),与泗水和淮水相通,形成大片泛滥区,灾情严重。但执政的丞相田羛因为自己的封地在原来河道的北面,黄河南移对自己有利,所以用“黄河决口是天意,堵塞未必合天意”为由任其长期泛滥改道,直到23年后汉武帝才亲自指挥完成堵口,黄河恢复故道。明清二代都视沟通南北的大运河为生命线,但运河与黄河相交,在黄河决口泛滥时,堵口必定会影响运河的畅通。为了保证北京的粮食供应,朝廷往往不惜暂不堵口,以确保运河漕运。

另一些人祸虽非主观愿意,但本来也是可以避免或减轻的。如1975年8月淮河上游一系列水库的溃坝,如果判断正确,提前开闸放水,或者在上游水库已经溃决时及时组织下游居民转移,损失就不致如此惨重。有时不尊重科学,不顾客观规律,只凭主观愿望办事,也会出现意想不到的结果。如公元前20年(东汉建安九年),曹操为了运粮之便,筑坝堵住淇水,引入白沟(今河南浚县西的卫河)。但他没有料到,这条新的河道竟将原来河北平原上分别入海的河流沟通起来,各河原来的入海口逐渐淤塞,最终形成了近代只有一个出海口的海河水系。由于几条河流集中在一个出海口,每遇洪水就会成灾,所以海河的治理实际上是部分恢复原状,将一个出海口变为几个出海口。曹操的一时之便,无意中为后代留下了长期的祸患。

江河湖沼是天然的洪水通道和蓄洪区,江河边的滩地在洪水期间也能起到分洪、滞洪作用,但为缓解土地矛盾、片面追求粮食产量或图一时之利,早就出现了侵占滩地、盲目围垦、随意利用水面等现象。如2000多年前的西汉中期,黄河下游就有大批农民沿黄河大堤开垦,耕地直逼河堤,使堤岸的防洪能力降低。此后,在黄河、长江、淮河、汉水等主要江河上都出现过这样的情况,特别是在人口稠密、经济发达地区、大城市附近的水面,往往被以各种方式围垦或占用。如南宋时,达官贵人、富商巨贾曾在杭州西湖周围填湖建造园林住宅,使湖面缩小,导致严重水灾。建国后,一度片面强调“以粮为纲”“大办农业”,大量进行围湖造田,围海造田,“向江河要土地”,结果大批湖泊从此消失,今天地图上不少中小湖泊实际早已成为一片平地。最糟糕的是,这类盲目围垦出来的土地往往根本无法耕种,却大大降低了湖泊的蓄洪和调节功能,如“文化大革命”中动用大量人力物力“战天斗地”在云南滇池围湖造成的土地,最终不得不花更多的人力物力还湖。“大跃进”中修建的大量劣质水利工程,往往尚未投入使用就已经报废,但却扰乱了原来正常合理的水系,或者因滥砍滥伐导致更严重的水土流失。“农业学大寨”作为一种政治运动驱使着人们不顾后果地扩大土地面积,连陡峭的黄土高坡、茂密的森林、生态极其脆弱的草地都被开垦,结果如何可想而知,但留下的恶果却是多少年都无法清除的。

旱灾的形成原因比较简单,主要是气候因素的变化,使土壤水分不足和水源短缺,以致农业减产,供水不足而形成灾害。其中最主要的因素当然是本地降水不足,也就是说本地的自然环境,或已经受到人类活动影响的自然环境,难以形成降雨过程的条件,即缺乏足够的水汽,蒸发后的水汽不能在高空形成积雨云层、云团。

高山往往能阻遏水汽,来自印度洋的暖湿气流很难越过喜马拉雅山,所以在山的南麓气候温暖,雨水不断,泉水淙淙,植被茂密,一片葱绿,山的北坡恰恰相反,完全是另一种景象。在飞机上俯瞰天山山脉也能见到这种强烈的对比,山的北坡由于能够得到来自北冰洋的水汽,尽管气候寒冷,却保持着大片森林,山的南坡得不到水汽,只能吹到来自塔里木盆地和塔克拉玛干沙漠的干热风,以至草木不生。

良好的植被有利于涵养水源,由于植物的叶、枝、茎、根都能够吸收水分,蒸发时又能产生水汽,为产生新的降雨提供条件,因而形成一种良性循环。反之,本身寸草不生的地方空气中缺乏水汽,除非有其他水汽来源,否则很难形成降雨。即使下雨又因没有植物的涵养,不是很快渗入地下或流往他处,就是迅速蒸发。一些干旱地区往往年蒸发量大于年降水量,所以非依靠其他水源不可。还有些地方由于过于干热,天空形成的降雨还没有到达地面就已经蒸发了,这种“空中降雨”的景象在非洲的撒哈拉沙漠和新疆的塔克拉玛干沙漠并不少见。当然植被的作用不能被无限夸大,因为植被本身也是要消耗水分的,即使不考虑其他因素,水分也会不断减少,不可能使水汽循环无限地继续下去。

人工降雨的办法实际上只是在水汽已经具备或积雨云层已经形成的条件下,通过人工释放冷源,加速局部范围的气流变化,促使雨滴的形成和下降,如果根本不存在水汽或积雨云层,现有的人工降雨办法就无能为力了。

所以,在这些因素中最关键的一项还是水汽来源,但这涉及大气环流和整个气候体系的一系列方面,目前还没有人工干预的可能。

降水量少、水源不足都可能引起旱象,但是否成灾、成灾的范围和灾害程度有多大,还受到多种因素的制约,其中社会因素起着相当重要的作用。只要找到稳定可靠的水源,即使是滴水不下的地区,也能维持正常的生产和生活,甚至取得惊人的成就。我国新疆的不少地方年降水量低于年蒸发量,本地的水量入不敷出,但依靠天山常年积雪融水的灌溉而成为棉花、瓜果的生产基地。以色列的国土大部分属于干旱的沙漠,境内的死海也是一个咸水湖,但由于采取了世界上最先进的一系列节水措施,使有限的水源发挥了超常的作用,以色列生产的蔬菜和水果不仅能满足国内的需要,还可以出口。

旱灾不是突发性灾害,不会突然造成生命和财产的损失。一般来说,短时期的、局部的旱灾不会产生过于严重的后果。旱灾的长期极端后果,是使人畜渴死,或因农作物绝收、粮食饲料供应断绝,而使人畜饿死。这一般都发生在旱灾持续时间长,灾区范围广,灾民得不到有效的救助的情况下。历史上的大旱无不产生极其严重的后果,原因就在于此。另一方面,大旱也是社会动乱、农民起义、改朝换代的催化剂,如明末的大旱无疑加速了明朝的灭亡。

历史上的中国疆域辽阔,幅员广大,即使发生持续的、大范围的旱灾也还不会涉及全国,所以只要不是正处在社会动荡、异族入侵、改朝换代的时候,总是具有一定的救灾能力,绝不至于因旱灾而解体。但有些小国小城,特别是与四周相对隔绝的小国小城,就不具备这样的能力,因大旱而灭绝的并非个别。

在我国的新疆和中亚其他国家,至今在沙漠和荒原中还残留着一座座古城的遗迹,有的还是历史上非常重要的城市,一度以其繁荣富庶著称于世。楼兰就是其中之一,这个两千多年前就见于记载的小国曾经是丝绸之路上一个重要的商业城市和交通枢纽,但在繁荣了好几个世纪以后却神秘地消失了。20世纪初它的废墟在沙漠深处被重新发现后,探险家、历史学家、地理学家、考古学家等纷纷考察它灭绝的原因。尽管众说纷纭,但有一点是共同的,即干旱使楼兰人失去了生存基础。至于造成这无法抵御的干旱的原因,有人认为是气候的变化,但更多人肯定是由于塔里木河的改道,断绝了楼兰的水源。其实这样的例子在古代的西域(包括新疆和中亚一部分)并非个别,而且两千多年前西域就存在着一些“行国”,即没有固定的居住地,一个地方水用完了或水源断绝了,就寻找新的定居点。

其实直到今天,我们对付旱灾的办法也只有两条:开辟水源和节约用水。

开辟水源首先是尽量利用本地的水源,如通过建造蓄水池、水库等办法拦蓄地表水,汇集降水,采取地下水,淡化海水;其次是从水量充足的地方引水,如通过水渠、管道及其他运输工具将水从外地运来。制约因素是水源和成本。因为干旱地区降水很少,蒸发量却很大,地表水也不会多,汇集降水和蓄水的可能性很小。对经流的河流还必须与上下游地区合理分配,否则上游都截留了下游就无法生存。历史上因争夺水源而发生的战争屡见不鲜,今天,同一条河流的上下游邻国之间和国内同一个流域的各行政区之间为了河水分配的争执也时有所闻。地下水的开采既有水质问题,并非所有的地下水都适合饮用或用于工农业生产;也要考虑到开采成本和抽取量的适度,水层过深又缺乏压力时使用成本会很高,抽取过多会引起地面沉降,严重的会出现局部地区突然坍陷,抽取量超过了正常的补给量也最终会导致地下水的枯竭。不过应该看到,一方面大多数地方固然存在过量抽取地下水的现象,但另一方面也有的地下水资源还没有得到充分的利用。海水淡化在技术上没有任何困难,问题也是成本,一般只有那些能源极其丰富(如中东的石油国家)的地方才用得起,或者有特殊需要的地方(如必须设在干旱区的军事要地、科研基地等)才采用。从外地输送同样必须考虑成本,因为干旱区的水源一般较远,用明渠输送的话蒸发和渗漏量太大,但建造暗渠或铺设管道一次性的投入更大,日常的维护费用也不低;如果不能实现自流,还得耗费抽水的能量。用人力、牲口或车、船等交通工具从别处运水,一般仅用于解决生活用水,因为耗费的人力和物力是相当可观的。北方有的山区连喝的水都要到远处打,结果村里的大多数劳动力和牲口整天忙于运水。

节约用水虽然不能直接增加水源,但由于用量减少或多次利用,既降低了成本,又减少了对水资源的消耗,是消除旱灾的根本性措施,是未来的发展方向。而且已有的经验已经证明,节约的潜力是非常之大的。节水并不仅仅是简单的减少使用量,而是使同样的水发挥更大的作用,产生更好的效益,创造更多的财富。对一条河流的梯级开发、综合利用是节水的有效途径。通过多级水闸将河水层层拦蓄,分别用于发电、蓄水、防洪、灌溉、航运、养殖及供生产和生活用水,使同一单位的水经过多次利用。管道输水、地下水库储水、对作物进行滴灌等方法则着眼于尽量减少水在使用前的损失。如滴灌是通过管道将水直接注入植物的根部,使被植物吸收前的渗漏和蒸发减少到最低限度。分类用水和循环利用也是科学的节水方法,根据不同的用途使用不同质量的水,尽量做到一水多用和循环使用,不仅可以减少用水量,还能减少排水量,减少污染。

即使采取种种措施,在旱情严重时还会有些地方无法维持正常的生活和生产,这就需要建立有效的防灾减灾体系,实行地区性的、全国性的乃至全球性的救援。像非洲大旱这样的灾害,就离不开非洲以外的国际性救援。

(三)水旱随人:梦想还是现实

当我们看到一些地方暴雨不止,洪水滔滔,而另一些地方却赤日炎炎,土地龟裂的景象时,免不了会产生这样的愿望:要是能将这场暴雨下到那边去,岂不是更好!当我们看到关于水资源的统计数字时,得知一些国家和地区水量充沛,利用率很低,大量江河水白白流入大海,而另一些国家和地区却水贵似油,全部集中起来也满足不了基本需要的时候,也不能不感慨造物主的不公,要是能稍为均匀一下,这个世界肯定能更美好。

我们的先人早已有了这样的梦想,当水旱灾害不时出现时,当一场灾害终于过去时,当一个新的水利工程完成时,当水旱适时而带来丰收时,多少人会一次次地重复着这样的愿望、这样的祈求、这样的信念——水旱随人。

不过到目前为止,梦想还是梦想。那么到下个世纪,或者更远的将来,能不能成为现实呢?

水旱灾害有没有规律?能不能预测预报?显然这是前提。

从历史资料和现代观测记录分析,气候的干燥和湿润与气候的冷暖一样,也是在作周期性变化的,是有规律的。在以往的数千年间,气候出现过明显的干湿交替,其变化趋势与冷暖的变化大致是一致的,即在气候变暖时比较湿润,而在气候转寒时变得干燥。但具体的周期并不完全重合,二者不仅有一定的时间差异,而且在同一冷期或暖期间干湿度也会有所变化。由于有关气候干湿的资料比有关气候冷暖的资料要少,并且更难以量化,所以目前对历史时期气候干湿变化周期的分析还难以做到深入细致。

另一个困难是,水旱灾害比气候冷暖的变化更容易受到人类活动的影响,同样的降水量和缺水量在不同的社会条件下会有完全不同的结果,人为因素对局部地区的干湿度和降水量影响也比较大,这就增加了预测的复杂性。

所以,根据目前可以预见的技术,要对水旱灾害作出长期的准确预测,例如5年、10年或更长的阶段,还有相当大的距离。但是短期的水旱预测将非常准确,完全可以像天气预报一样及时发布。中期的预测也将越来越准确,作出预报的时间也将越来越提前。

尽管我们还无法预测下一世纪的水旱灾害,但有一点是可以放心的,那就是并不存在水旱灾害越来越严重的趋势。

例如黄河各段的最大洪峰流量分别为:兰州1946年实测为5900立方米/秒,历史调查为8500立方米/秒(1904年,清光绪三十年);陕县站1933年实测为22000立方米/秒,历史调查为36000立方米/秒 (1843年,清道光二十三年),大致相当于千年一遇;郑州花园口站1958年实测为22300立方米/秒,历史调查为32000立方米(1761年,清乾隆二十六年),据计算分析可能最大洪水为55000立方米/秒。根据这些数据可以得出这样的结论:对代表黄河上、中、下游的三个地点的调查,得到的最大洪峰流量分别出现在距今95年、154年和236年前。也就是说,至少在这些年间,黄河在相应各段的洪水没有出现比这些更大的洪峰,不存在越来越严重的趋势。而且目前也没有迹象表明,在未来的若干年间,这些纪录一定会被打破。还应该指出,在一两百年以前,黄河流域的人口比现在少得多,还没有现代工业和现代城市,耕地面积比现在少,植被覆盖率比现在高,但还是出现了如此大的洪峰,这证明影响黄河洪水形成的主要因素是自然,而不是人类活动。

1997年黄河下游出现了有记录以来最长的断流,有人把这作为黄河流域旱情越来越严重,并且已经达到有记录以来极点的证据,这其实是一种误解。1997年黄河下游的旱情的确很严重,但黄河的断流并不仅仅是下游不下雨造成的。如今的黄河,从上游开始已经建成或在建的水库有几十个,还有大量引黄灌溉、引黄供水工程,经过层层拦蓄,下游的水量实际已不取决于黄河本身的水量,而是决定于上、中游引走多少水、截留多少水。照目前的趋势发展下去,即使是正常年份,上、中游的各项工程也完全可能将黄河水全部截住。如果我们从另一方面看黄河水量,或许可以得出不同的结论。随着生活水平的提高,现在的人均用水量已远高于以往,但依靠黄河水生活的人口已达到历史最高点,从黄河取走的工农业生产用水也比以往任何时候都多,所以今年的断流应该做更全面的分析。

在人类还没有能力控制气候的变化,从而取得适宜的降水量和合理的分布的情况下,对水旱灾害并非完全无能为力,主要的办法一是增强防灾抗灾的能力,一是合理配置生产力和生活布局,以最大限度地利用自然条件。

根据实测和调查资料,加上理论计算,我们可以确定某一具体河段或地区百年一遇至千年一遇的洪峰流量,在遭遇百年一遇至千年一遇的大旱时会出现什么情况,也可以精确地模拟。所以,要抵御千年一遇的洪水或预防千年一遇的大旱应该做什么准备、达到什么标准,不必盲目行动。我们目前的防洪设施一般只按五十年一遇的标准建造,随着经济实力的增强,如果能将防洪标准普遍提高到百年一遇,重要河段提高到五百年一遇,关键工程提高到千年一遇;如果我们的交通设施、工矿和民用建筑也达到一定的防洪要求;即使不能说就此高枕无忧,至少也可以大大减少水灾的损失了。水旱灾害的短期预报已经相当准确,如果我们建立起了一套完整高效的防灾系统,在不能防止的情况下也可以提前转移,生命的损失基本可以消除,财产的损失也能大幅度减少。

根据自然条件配置生产力和生活布局,实际上是人类悠久的传统。我们的先人曾经用迁徙来躲避自然灾害,在生产力低下的情况下,这不失为一种明智的抉择。如夏朝的君主在今河南、山西之间迁移过多次,商人在建国前迁过8次,建国后又迁过多次,直到盘庚迁于殷(今河南安阳)后才将都城固定下来。促使这些君主迁移的原因很多,但重要的一点就是为了躲避自然灾害,寻求更合适的生存环境。游牧民族的“逐水草而居”和季节性的迁移,也是为了适应自然环境。这看似落后的古老传统其实包含着深刻的哲理:既然人类不具有左右自然的能力,为什么不能顺应自然规律,按照自然环境来重新安排自己的生产和生活呢?但进入现代社会以后,一些人过高地估计了人类的能力,片面地理解“人类征服自然”、“人定胜天”、“战天斗地”,硬要和自然规律对着干,遭受了灾害损失后不是寻找真正的原因,考虑有没有趋避的办法,而是不顾实际条件提倡“重建家园”,使自己付出了过高的代价。

水旱随人是一种理想,但现实往往需要人随水旱,如果真做到了这一点,客观效果也就是水旱随人了。例如新的城市、居民点、工矿、公用设施的选点,就要充分考虑水旱灾害的影响。对现有的也要作全面的考察,能增强防灾能力的可以加强,如果不具备必要的防灾条件,与其不断投入防灾抗灾的费用,还不如放弃,选择合适的地点重建。对付旱灾更应如此,因为一些干旱区缺水的条件是不可能改变的,与其不惜代价将水运去供那里的人生活和生产,为什么不能将那些人迁到供水便利的地方,一劳永逸地解决问题呢?近年来,甘肃、宁夏最干旱地区的居民已经陆续迁往河西新垦区和其他自然条件较好的地方,国家长年的负担减轻了,移民的生活安定了,迁出地的生态平衡也有望逐渐恢复。工业生产和整个国民经济的布局也应该根据自然条件调整到相对合理的程度,改变在以往特殊条件下形成的不合理布局。

水旱随人在未来还不能完全成为现实,但也并非梦想。