基于河流连续性的渭河西安段历史变迁研究

学术研究 2019年6月第16卷总第323期

基于河流连续性的渭河西安段历史变迁研究

郝旺奂

（西安建筑科技大学建筑学院，陕西西安 710055）

摘要：本文以河流连续性的视角，借助历史地理学的方法，对渭河水文变迁及其原因进行研究梳理，旨在从景观生态学的角度给出一定的规划指导。通过研究渭河向北偏移和水量变化两个方面的变迁历史，以及影响其变化的自然因素和人为因素，得出人类在大肆改造和利用自然的过程中，对渭河自然过程的连续性造成了破坏，加剧了渭河的变迁的结论。关键词：渭河；河流连续性；历史变迁［中图分类号］ TU29.5

［文献标识码］ A

Research on Historical Changes in Xi’an Section of Weihe River Based on River

Continuum

Hao Wanghuan

(School of Architecture, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an Shaanxi 710055, China)

Abstract: From a view of river continuum, the purpose of this paper is to study the hydrological changes of Weihe river and corresponding

reasons by the method of historical geography, and to give certain planning guidance from the perspective of landscape ecology. Through research on the change history of northward move and runoff of Weihe river and also the natural factors and human factors resulting in the changes, it can be concluded that human beings have destroyed the continuity of the natural process of Weihe river and aggravated the vicissitudes of Weihe river during transformation and utilization of the nature.Key words: Weihe river; river continuum; historical changes

自古以来，渭河在关中地区就扮演着重要的角色，与城市的建设、生态环境和文化等息息相关。因此，为了更好地保护和发展渭河，我们应该了解其水文的变迁历史。对于这个问题的研究，人们大多是从历史地理学和水文科学的角度分析其变迁特点和原因，难以对规划设计提供具体的指导。本文拟从河流连续体这一景观生态学原理入手，在总结渭河变迁特点及其原因的同时，结合河流自然过程连续性进行分析，并给出一定的改进措施。

主要驱动力[2]。

1.2影响河流连续性的因素

河流自然过程连续性在四个维度上的连续性与众多自然要素和人工要素有关，比如土壤孔隙度、植被覆盖情况、河岸带宽度、河道蜿蜒度、水利工程及堤坝建设情况、河床起伏程度和河床底质等。在空间因素中，影响河流横向连续性的有植被覆盖情况、河岸带宽度和河道蜿蜒度；影响纵向连续性的有筑坝情况；影响竖向连续性的有河床底质情况。

1河流连续体理论

1.1理论介绍

河流连续体是指河流自然过程的连续性，自然过程又包括河流的水文过程、物理化学过程和生物过程等。这种由上游诸多小溪直至下游河口组成的河流生态系统过程的连续性，不仅是指地理空间上的连续，更重要的是指生态系统中生物学过程及其物理环境的连续[1]。

河流自然过程连续性具有四个尺度，分别是横向、纵向、竖向和时间的连续性。横向连续性是指河流主河道和洪泛区等在横向上形成的复杂的生态系统；纵向连续性是指河流发源地与河口之间，上、中、下游方向上的连续性；竖向连续性是指河流本身的河床-河底方向，包括地下水的补给情况和河床底质的成分；时间连续性是指河流在不同气候、水文条件下的动态变化。此外，Junk提出的洪水脉冲理论完善了对河流横向自然过程连续性的理解：洪水脉冲是河流-洪泛滩区系统生物生存、生产和交互作用的

作者简介：郝旺奂（1997-），女，硕士在读，研究方向：景观生态规划与设计。

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2渭河流域概况

渭河是黄河最大的一条支流，也是一条多泥沙的河

流。渭河南靠东西走向的秦岭山脉，北为黄土高原，其支流众多且南北岸呈不对称分布。自前秦时代以来，渭河就在人类的生产生活、城市的发展，以及生态环境的调节等方面发挥了很大的作用。几千年来，由于人类不断改造和河流的自然演变，渭河在河流形态、径流量和水质等方面都发生了很大的变化。

3渭河变迁——北移

3.1历史上渭河北移概况

历史上，渭河曾受到各种因素的影响，其河床时而南偏、时而北移，虽然南北游荡，但大体上呈现出向北偏移的趋势。根据文献记载和相关考古发现，2 000多年来，渭河西安段向北偏移了约3.6km。

秦和西汉时期，渭河北段河床较少被侵蚀移动[3]。东汉和魏晋南北朝时期，由于关于这一时期渭河变迁的史籍

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此外，渭河两岸支流分布不均匀。北岸有泾河、北洛河两大支流，南岸支流众多，有黑河、涝河等，这些河流均发源于秦岭山脉，上游水急，至入渭口水流才逐渐平缓。同时，从山区携来的泥沙堆积在入渭河口区，形成类似三角洲的沙滩，一定程度上也加剧了渭河的北移程度[6]。不同历史朝代关中地区的森林覆盖情况不同，严重的水土流失增加了支流汇入渭河时的含沙量，加速了三角洲的成长。3.2.2人为因素

在人为因素中，唐代因修建宫殿的需要，开始对浅山区进行砍伐破坏，使得山地森林覆盖率大大降低[7]，加速了渭河北移。另一个因素是人口数量，清代以来，关中人口急剧增加，特别是在20世纪50年代，渭河南岸草滩区迁入大量移民，为满足基本的生产需要，人们在此建立农场，大肆开发河滩地，而且为了保障生活安全，仅在南岸修筑河堤[3]。这些对河岸的不合理利用和改造，使得渭河加速北移的过程更加强烈。3.2.3结合河流连续性分析

由上述分析可以得出，渭河北移一直受到构造运动、土壤特性、支流分布不均匀的影响，隋唐以后，森林的大面积毁灭在一定程度上间接加剧了北移速度。而民国后的渭河的大幅度移动主要是人为因素造成。第一，人口大量迁入后，在渭河南岸实施了固定河堤的工程[3]，以致河水更加强烈地侵蚀北岸，河道不断向北偏移，河堤的修建也使得渭河主流与河漫滩、湿地、静水区之间无法流通，阻碍了物种流、物质流、能量流和信息流的侧向连续流动，形成侧向的河流非连续性特征[8]。第二，人们在渭河南岸草滩地区建立了不少农场[3]，这破坏了河滩的自然结构和当地生物的栖息地，以致洪泛滩区宽度大为缩短，降低了植被覆盖度和生物多样性，使得河流和洪泛区组成的生态系统遭到了破坏，洪水脉冲效应减弱，从而影响了河流自身的自然水文过程和生物过程，即影响了河流的横向连续性（见表2）。

资料记载不详，对于渭河西安段是否北移、移动是否强烈

等具体情况难以了解清楚。到了唐代，根据中渭桥的位置变化情况，现代许多学者均认为这种变化是渭河向北偏移引起的，幅度较小[4]。宋代以后，特别是在明清时期，渭河经常性地南北来回摆动，但总体趋势是较大幅度地向北移动 [5]。民国以后，渭河不断向北岸侵蚀，李令福先生分析得出：渭河河床在此时期北移了1.4~2.2km[3]。

依据北移的速度，大致将其划分为四个时期：一是秦和西汉时期，西安段渭河基本未有移动；二是唐朝时期，虽确有向北移动，但幅度较小；三是明清时期，渭河有明显的北移趋势，迁移活动频繁；四是民国至1979年，短短65年间，渭河北移程度极为剧烈。各时期偏移量如表1所示。

表1　渭河历史北移量统计时间

秦末（公元前206年）至唐贞观十年（636年）至明洪武年间（1368—1398年）至清顺治年间（1644—1661年）

至1914年至1979年

北移量/m

0700600600800700~1 100

注：作者根据《西安地理志》和《论西安咸阳间渭河北移的时空特征及其原因》中的数据自绘

3.2渭河北移原因

根据对渭河变迁的历史研究得出，渭河河道北移呈现出越来越快的速度，这并非简单的平均移动。在影响渭河不断向北偏移的因素中，既有地质构造运动、土壤特性、南北支流分布、森林覆盖等自然因素，又有改造和干扰自然的人为因素。其中，人为因素一般借自然之手来影响渭河北移（见图1）。3.2.1自然因素

全新世以来，新构造运动强烈且具有间歇性、倾斜式的特点，因此在秦岭山脉强烈上升的同时，渭河盆地也在急剧下沉，又因受到咸阳-临潼断层下沉的影响，渭河整体上由南向北偏移[4]。另外，渭河两岸土壤为黄土，结构松散，无法阻挡冲刷，这为渭河经常性、持续性的偏移提供了条件。

4渭河变迁——水量变化

4.1渭河水量变化概况

渭河的变迁不仅具有不断向北偏移的特点，而且体现在其水量的变化上。由于历史上没有相关的水文站和测量

图1　渭河北移曲线及其原因分析（图片来源：作者根据表1数据自绘）

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表2　渭河北移结合河流连续性的分析

人类需求生产生活需求防洪需求

改造/干扰自然的方式

开发河滩地修筑河堤

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影响了何种因素植被覆盖度、河岸带宽度

河岸带宽度破坏了何种尺度上的河流连续性

横向连续性纵向连续性

图2　华县站径流量变化及其原因分析（图片来源：作者根据《50年来渭河干流径流变化及其驱动力分析》中的数据自绘）

工具，对于渭河水量变化的研究大多只能以史料和相关诗

词为基础，并以渭河航运能力作为参考依据。20世纪30年代以后，渭河相关水文站如林家村站、咸阳站和华县站等相继建立，为研究渭河径流变化提供了确定的数据。

渭河航运自周秦时期开始，当时渭河流域气候温暖湿润，平原区植被生长较好，有航运之利[9]。汉代为满足都城的粮食供应，从关东运粮，粮船络绎不绝，其运输重量一般为400万石，最高可达600万石[10]。魏晋南北朝的战争年代，渭河上可行水军。隋唐时期，在渭河以南开凿漕渠辅助运粮，而渭河水运仅限粮船通行[10]。唐代以后，关中气候逐渐变冷变干，渭河水量也受到了影响，外加都城迁移，渭河水运逐渐衰落。明清时期逐渐由官运转为商运和民运。至民国初期，关中人口大增，仅靠驿路运输难以满足生活需求，因此渭河仍在通航，但由于受季节和丰、枯水期影响较大，仅用于运输物资。在陇海铁路修成并通至西安以前，公路路况差，关中东、西部的物资转输，主要依靠渭河航运[11]。随着陇海铁路等铁路的依次建成，渭河航

运迅速衰落，再加上三门峡水库的建立，使得泥沙迅速在河道淤积，渭河水运停止。

渭河水运停止后，渭河流域内水文站点如林家村站、咸阳站和华县站建立，提供了关于渭河径流量的准确数据。本文以侯钦磊等[12]论文中咸阳站1960—2010年的相关数据为基础，研究了渭河西安段近50年的径流变化情况（见图2），可以看到，咸阳站年平均径流量变化情况大体上呈下降趋势，且在20世纪90年代发生了由多变少的显著变化，但在不同的年代因自然条件和人为条件的不同，总体有上升趋势。

通过上面的分析可以看到，渭河水量一直在减少，从具备良好的航运条件到航运受季节和水期影响，再到泥沙大量淤积不具备航运条件。渭河的径流主要依靠降雨，因此流域内降雨量的多少决定了渭河的水量。除重视自然因素带来的改变以外，我们应该认识到人类的利用和改造对

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表3　渭河水量变化结合河流连续性的分析

人类需求用水需求防洪需求城市建设

改造/干扰自然的方式

修建地上水库傍河取水修筑大坝增加了不透水地表

影响了何种因素正常的水文过程

植被覆盖度、河岸带宽度、水分循环

正常的水文过程正常的地表径流、产流

表4　提高河流连续性的方法

破坏了何种尺度上的河流连续性

纵向连续性、时间连续性横向连续性、时间连续性纵向连续性、时间连续性横向连续性、时间连续性

改造/干扰自然的方式

开发河滩地修筑河堤修建地上水库傍河取水修筑大坝增加不透水地表

影响了何种因素植被覆盖度、河岸带宽度

河岸带宽度正常的水文过程

植被覆盖度、河岸带宽度、水分循环

正常的水文过程正常的地表径流、产流

破坏了何种尺度上的连续性

横向连续性横向连续性纵向连续性、时间连续性横向连续性、时间连续性纵向连续性、时间连续性横向连续性、时间连续性

改进方式

设立河滩地保护区，提高植被覆盖度建立生态河堤/设立河滩地保护区控制水库数量，进行生态化处理设立河滩地保护区，提高植被覆盖度

拆除筑坝增加透水地表面积

于渭河的影响。

4.2渭河水量变化原因 4.2.1自然因素和人为因素

历史时期渭河流域的降雨量没有准确的统计数据，但可根据各朝代的气候进行推测。根据竺可桢先生的研究，周秦到民国时期，渭河流域的气候呈周期性的冷暖和干湿交替现象[13]，而历史时期的渭河水量变化并非周期性的交替，而是逐渐减少。唐朝渭河流域气候温暖湿润，降水充沛，但当时渭河水量时多时少，且运输能力较之秦汉已经大为下降，可以推测这是由于当时大肆砍伐山地森林，导致泥沙流失，各支流携带大量泥沙汇入渭河，而降水无法得到涵蓄，渭河缺乏地下水的补给。

水文站建立后，研究者可以获得关于降雨量和径流量的数据。在径流量的变化中，虚线表示根据降雨量所得出的理论径流值，实线表示实际测量的径流值（见图2）。通过比较发现，实际径流量虽然在变化趋势上与理论径流量一致，但实际值却比理论值低很多，且其不同年代的实际变化幅度也比理论上的要大很多。理论和实际存在的这种差异基于两个原因：一是20世纪70年代以来，渭河流域开始大量修建水利水保工程；二是1991年以来，陕西段渭河的入境水量减少，渭河上游水量锐减与人类活动和气候变化有关[14]。总之，水量的变化不仅受到降水条件和入境水量的影响，还与森林覆盖情况和相关的水利水保工程有着密切联系。

4.2.2结合河流连续性分析

人为因素中大量修建的水利水保工程主要有水库修建等，此外，人为因素还包括傍河取水、城市建设等。

首先，水库虽然解决了人类生活生产的用水问题，但其影响了河流的自然径流量，干扰了河流自然的丰枯周期变化。丰水期利于河道和洪泛滩区的养分运输、泥沙运输、生物特别是鱼类的迁徙和繁殖等，但是由于人为干扰使得渭河径流量的正常波动受到影响，频繁性的低径流量或高径流量造成河道-洪泛滩区生态系统的不稳定，破坏了系统中生物的自然生境及生物多样性。此外，大坝将天然的河道分割开来，不仅影响了正常的水文过程和生物过程的

连续性，而且拦截了本该随河道向下运输的泥沙，使得大

量的泥沙滞留在水库中。

其次，傍河取水是在渭河及其支流河道和河漫滩区进行地下水开采，用以补给生活用水。陕西多数沿河城镇均采取傍河取水的方式，对地上水库难以利用到的渭河水进行深层次的开采，但是这种方式一是对洪泛滩区的自然结构、动植物群落造成了破坏，二是减少了地下水对渭河的补给，对渭河流域的水分循环造成了一定的影响，破坏了河流自然过程的横向连续性和时间连续性。

最后，城市建设包括公路和铁路的建设、不透水地面的增加，其改变了渭河流域的下垫面条件，影响了河流的地表径流、产流等水文过程（见表3）。

5提高河流连续性的方法

渭河向北偏移和水量减少的变迁特点，一是渭河流域的自然特性造成的，二是由于人们不断对其进行改造和干扰，影响了渭河的河岸带宽度、植被覆盖度、正常水文过程等，破坏了渭河在横向、纵向和时间尺度上的连续性。为保证整个河流生态系统的恢复和稳定，有如下改进方式：针对横向尺度，应提高渭河及其各支流河岸带的植被覆盖率，保护洪泛滩区，加大河岸带宽度，以保证正常的物质和能量交换；针对纵向尺度，应拆除筑坝、减少水库数量或将其改造成生态大坝、生态水库，以利于恢复河流连续性；针对时间尺度，应通过增加透水地表，保护洪泛滩区等措施来恢复河流自身的水文运输和水分循环（见表4）。

6结语

渭河作为一条重要的河流廊道，对陕西省的生态环境、文化建设都起着不可替代的作用。然而经过几千年的时间，渭河在自然因素和人为因素的作用下，不断向北偏移，其水量持续减少。本文通过对其自然过程进行分析并得出结论：人类为满足自身需求而不断改造自然的行为，已经对渭河自然过程连续性造成了很大的破坏。为了渭河的可持续发展，我们应该在保证渭河河流连续性的基础上，满足人类各方面的需求。

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