洪水泛濫與堤防的演變

一、“前后果關(guān)系”地理觀的簡化“自然世界”古代人類的生存必須直接依賴水，這對古代人類生存的最大威脅是洪水和動物的入侵。他們從記憶中得知,過去的某月某日某個時辰,在什么方位多么遠的地方,發(fā)生過什么事情有可能危及當(dāng)?shù)厝说纳?或者曾經(jīng)有人遇難,于是往后的某月某日某個時辰,還是在那個地方,依然會發(fā)生同樣的事情,如果又有人恰巧又來到那個地方,那就會遇到同樣的兇險。其實,《周易》的地理思想一直延續(xù)到現(xiàn)在還相當(dāng)盛行,如用歸類統(tǒng)計的辦法,推算過去的自然地理現(xiàn)象發(fā)生發(fā)展的所謂“規(guī)律”,然后借以預(yù)測它未來發(fā)展變化的動向,其前提依然是認(rèn)為自然世界只有機械重復(fù),沒有發(fā)展變化。20世紀(jì)以來特別流行的地理思想,是所謂的“發(fā)生學(xué)原理”及其“因果關(guān)系分析”,把地理環(huán)境開放系統(tǒng)中的“氣、水、土、生、地”的相互關(guān)系及其發(fā)展變化,簡化為“(前)因(后)果關(guān)系”。其實,把自然界十分復(fù)雜的“氣、水、土、生、地”的相互關(guān)系,簡化為兩兩相對的因果關(guān)系,這種思考仍然落在《周易》的八個方面之間兩兩相對的“八八六十四卦”的框架之中。簡單“(前)因(后)果關(guān)系”分析,導(dǎo)致人類在“征服自然”的種種斗爭中陷入困境。例如,既然是洪水泛濫釀成洪災(zāi),那就筑起堤防抑制洪水泛濫;若干年后該地又出現(xiàn)漫過堤防的洪水泛濫,于是就再加高加固堤防……顯然,這僅僅是要預(yù)防過去已發(fā)生過的洪水,并非要防御未來將要發(fā)生的洪水。所以,時至今日,所有曾發(fā)生過洪災(zāi)的地方,雖然一年復(fù)一年地進行工程建設(shè),但依然面臨著洪水侵襲的威脅。其實,就以某個地點的洪水侵襲而言,雖然每次洪水泛濫侵襲聚居地及田園禾苗等基本上都是一樣的,但每次洪水的由來及其洪水過程卻總是有變化的;同樣的洪峰流量,但在洪水侵襲地點的最高洪水位卻是有變化的(見表1)。某地多次遭受洪水泛濫侵襲,但其堤防的決口位置經(jīng)常也是有變化的,甚至是捉摸不定的。二、現(xiàn)代的提出了現(xiàn)代的人類學(xué)思想隨著高新技術(shù)的應(yīng)用日益增多,與“系統(tǒng)”分析及“過程”研究等的加入,使現(xiàn)代的地理學(xué)思想與過去相比,發(fā)生了十分重大的變化。地理科學(xué)的核心問題是人類生存(地理)環(huán)境在發(fā)展變化,人地和諧與可持續(xù)發(fā)展。(一)與其他地區(qū)的地理成因人類的“生存環(huán)境”即“自然環(huán)境”或稱“地理環(huán)境”,由“氣、水、土、生、地”的物質(zhì)與物質(zhì)運動及其復(fù)雜的相互關(guān)系所構(gòu)成,其最顯著特點之一是世界各地的“氣、水、土、生、地”的物質(zhì)與物質(zhì)運動及其復(fù)雜的相互關(guān)系(即地理環(huán)境結(jié)構(gòu))有著很大的差別,其二是世界各地的地理環(huán)境的發(fā)展變化也有著重大的差別。因此,一個地區(qū)的地理環(huán)境的科學(xué)研究,不能代替在另一個地區(qū)的地理環(huán)境的科學(xué)研究;一個地區(qū)的地理環(huán)境科學(xué)研究的成果,不宜用于指導(dǎo)另一個地區(qū)的自然資源的開發(fā)利用與自然環(huán)境的建設(shè)性改造。(二)“復(fù)合”敘事的“最大”法源于《周易》關(guān)注人周圍自然界的八個方面(天、地、雷、風(fēng)、水、火、山、澤,即“八卦”)以及八個方面之間的相互關(guān)系(即八八六十四“卦”),以敘事或示兇吉,或先敘事而后示兇吉,或先吉兇而后敘事,或敘事又吉兇,或混而有之,主要用以預(yù)告行為人將遭遇的“兇”或“吉”?，F(xiàn)代自然地理研究人周圍的“氣、水、土、生、地”的物質(zhì)與物質(zhì)運動所構(gòu)成的復(fù)雜多樣的地理環(huán)境及其發(fā)展變化,仍然是圍繞著人類生存的安全與健康、生活質(zhì)量的提升以及人類社會的發(fā)展而展開的。所以,現(xiàn)代自然地理學(xué)的根本依然是“以人為本”。(三)干旱半干旱地區(qū)的河流改造和發(fā)展應(yīng)當(dāng)有足夠的多樣性人與自然實現(xiàn)和諧,最基本的道理就在于人類在自然界的攫取不超過自然界維持正常自然過程所必需的物質(zhì)與能量的流通。對于特定的自然地理環(huán)境而言,“維持正常自然過程所必需的物質(zhì)與能量的流通量”通常有一個“極限值”,超越了這個極限值,自然地理環(huán)境就會發(fā)生重大的變化,以至于人類的生存都會受到侵害。例如修建水庫,提高水資源的利用率,在多雨地區(qū)能達到預(yù)期目的,但在干旱少雨地區(qū)將產(chǎn)生相反效果,原因就在于干旱少雨地區(qū)入庫(相當(dāng)于湖)水的流通量很小,水庫水的換水周期過長,水的利用價值與水的利用率也將大大下降,與此同時還會導(dǎo)致庫下游的斷流。人們知道干旱地區(qū)的鹽湖水很難利用,但沒有想到在干旱地區(qū)建一個水庫,竟然就是建了一個未來的鹽湖?！耙虻刂埔恕钡幕疽罁?jù)就是上述地理環(huán)境所具有的兩大特點,即世界各地地理環(huán)境的差異以及世界各地地理環(huán)境的發(fā)展變化的不同。尼羅河上游的水利工程,曾導(dǎo)致尼羅河下游流量大減,甚至有時斷流。黃河也是如此。在自然狀況下,干旱半干旱地區(qū)的河流,本來就較易發(fā)生斷流,稱之謂“間歇性河流”。這就產(chǎn)生了一個新問題:干旱半干旱地區(qū)的某一條河流,要保持多大流量才能不發(fā)生斷流?應(yīng)該說,不同的干旱半干旱地區(qū)及其不同規(guī)模的河流,維持不斷流所需最低流量是有一個“極限值”的。“因地制宜”就是要根據(jù)具體情況做具體分析。(四)自然資源開發(fā)利用與環(huán)境優(yōu)化建設(shè)的科學(xué)規(guī)劃人與自然實現(xiàn)和諧的關(guān)鍵,就在于充分調(diào)查目前該地自然地理環(huán)境的基本特征,查明“氣、水、土、生、地”多方面及其互相之間的物質(zhì)與能量交換的流通量的“極限值”,然后再進行自然資源開發(fā)利用與環(huán)境優(yōu)化建設(shè)的科學(xué)規(guī)劃,實現(xiàn)該地未來相當(dāng)長時間內(nèi)的人與自然和諧及可持續(xù)發(fā)展。三、“自然地理學(xué)”的創(chuàng)新與發(fā)展(一)自然生境研究不斷深化與創(chuàng)新的需要“自然地理學(xué)”源于《周易·系辭》所言:“仰以觀于天文,俯以察于地理,是故知幽明之故”。隨著人類對“天”“地”的觀測技術(shù)與精度的不斷提高,以及觀測資料的積累,人類對自然地理環(huán)境的認(rèn)識水平也在不斷地提高。其中,“觀測技術(shù)與觀測精度的不斷提高”,既是自然地理環(huán)境研究不斷深化與不斷創(chuàng)新的需要,也是自然地理環(huán)境研究不斷深化與不斷創(chuàng)新的依據(jù)。世界人口不斷增多,人類消耗的自然資源總量越來越多,與此同時人類生活質(zhì)量要求不斷提高,對自然地理環(huán)境的穩(wěn)定性與舒適度的要求也越來越高,給自然地理環(huán)境科學(xué)研究者提出的新問題越來越多、問題的難度也越來越高,這就需要自然地理科學(xué)研究不斷創(chuàng)新不斷提高。(二)加強模范保障和環(huán)境保護,提高水循環(huán)能力自然地理科學(xué)研究對人類社會的進步貢獻很大。在我國古有“都江堰工程”創(chuàng)造了《史記》中所述的從此“水旱從人,不知饑饉,沃野千里,世號陸海,謂之天府也”;特別是20世紀(jì)50年代以來,在全國大力發(fā)展水利事業(yè),從此幾十年無大洪水泛濫災(zāi)害,幾十年全國性的農(nóng)田建設(shè)與低產(chǎn)田改造,中國北方的治沙治荒,傳染性疾病(如血吸蟲病)的防治等等,為我國的繁榮富強奠定了基礎(chǔ)。如蘇北平原由于歷史上的“淮河失修”與“黃河改道南徙奪淮”等,曾導(dǎo)致蘇北平原洪澇災(zāi)害連年不絕,以及經(jīng)濟蕭條與貧困落后。新中國成立以來,在蘇北平原大興水利與穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)農(nóng)田建設(shè),發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),植樹造林,灘涂開發(fā)與自然保護區(qū)的建設(shè)等,已使蘇北平原變成江蘇乃至國家的糧倉。但是,若干地理環(huán)境研究的認(rèn)識也曾導(dǎo)致我國的地理環(huán)境建設(shè)有過失誤,如在干旱少雨地區(qū)推廣水庫建設(shè);再如在江蘇實施“引(長江水)江濟太(太湖)”工程,工程實施5年來累計已有87億立方米長江水直接進入太湖,2006年曾在總結(jié)報告中說該工程提高了太湖水環(huán)境的承載能力,支撐了流域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,有力地保障了太湖流域供水安全,緩解了太湖周邊地區(qū)用水緊張狀況,但是2007年5月底卻在太湖出現(xiàn)了藍綠藻爆發(fā),數(shù)以百萬計的民眾陡然發(fā)生飲水困難,究其原因在于“引江濟太”工程對太湖來說是引水倒灌而已,并沒有改變太湖流域的水循環(huán)模式。經(jīng)驗與教訓(xùn)的積累,迫使地理環(huán)境工作者,要不斷創(chuàng)新認(rèn)識和做更多的社會實踐。(三)人類面臨的環(huán)境危機日益增多美國前副總統(tǒng)戈爾于1977年出版了一本專著叫《瀕臨失衡的地球》,他認(rèn)為人類的追求已超越自然的承受,為此不僅許多老的災(zāi)害問題依然存在,如洪澇、地震、沙漠化等,卻又出現(xiàn)了許多新的災(zāi)害問題,如水土流失、水和空氣污染、熱帶雨林毀壞、殺蟲劑超量使用、物種滅絕、垃圾成山、臭氧層變薄、全球變暖等,它們共同構(gòu)成對人類的“環(huán)境危機”。2006年1月2日有關(guān)報道,據(jù)來自95個國家的1360名專家的評估,人類生命支持系統(tǒng)的60%已經(jīng)毀滅或者已處于崩潰之中,隨著另外26億人口的增加,到2050年地球生態(tài)環(huán)境將進一步惡化。目前海洋和森林對碳的吸收每年達到30億到35億噸,而每年排到空氣中的碳達到了70億噸。如果目前的趨勢得以維持,這將使每年的碳排放量達到140億噸,最終導(dǎo)致溫室效應(yīng)失控。(四)對全球變色的預(yù)測當(dāng)前,全球變暖已成為事實,但全球各地的“變暖”在時間上有先有后,在程度上有高有低,特別是全球各地“變暖”的地理環(huán)境效應(yīng)也有著很大的差別。我們的研究認(rèn)為,當(dāng)前的全球變暖并非由地球接收到的太陽輻射能量的變化所造成,而是由地球接收到的太陽輻射能量,通過地球表面的熱輻射,在地球表層重新分配所造成:有更多的地面熱輻射被近地層大氣截留,于是近地層大氣增暖了,而其更上層大氣則必定降溫了;另一方面,化石燃料的燃燒所釋放的能量并沒有被再埋藏起來,人類活動造成的地表對太陽輻射能的吸收也在增加。所以,當(dāng)前的全球變暖根本不同于歷史上曾有過多次的時冷時暖的變化,也就不能用過去氣候變化研究所用的方法,來分析預(yù)測當(dāng)前的全球變暖及其地理環(huán)境效應(yīng)的動態(tài)與趨勢;當(dāng)前的全球變暖不會引發(fā)全球的氣候系統(tǒng)發(fā)生重大變化,最明顯的將是各地的地理環(huán)境某些因子,出現(xiàn)過去少見的“極端值”,在地理環(huán)境效應(yīng)方面主要是增強了不穩(wěn)定性,以現(xiàn)有的認(rèn)識水平,對種種突發(fā)的變化難以預(yù)測。如2006年8月四川與重慶市的高溫大旱,重慶綦江地區(qū)出現(xiàn)44.5℃,創(chuàng)下55年來的最高氣溫記錄。全市共有28個地區(qū)最高氣溫超過40℃,7個地區(qū)最高氣溫超過43℃。特大干旱在重慶市造成的直接經(jīng)濟損失達28.7億元,760多萬人飲水困難。長江重慶段遭遇110多年來同期最低水位,大片河床裸露。2007年12