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缺水的北京從哪裡搞到水?

(⊙_⊙)

據說地球人民都關注分享我局了(⊙v⊙)

NO.1195-北京的水從哪來

作者:御風

製圖:孫綠 / 校稿:貓斯圖 / 編輯:棉花

中國歷代古都中,無論水資源豐富程度還是水害程度,北京都是一個異類。

作為華北貧水區的一部分,北京目前人均水資源佔有量僅為300立方米左右,是全國人均佔有量的1/7,世界人均水資源佔有量的4%。雪上加霜的是,作為古代北京母親河的永定河夏季多暴雨洪水,河床經常淤積決口,遷徙無常而造成水害,從其本名「無定河」就可以看出來。

因此水利是北京定都伊始就產生重重困擾的一個大問題。但既然政權選擇了北京作為首都,就一定要想辦法解決首都的用水問題。

大首都不好建

古代首都的營造受到諸多方面的限制,其中水資源是制約首都規模的重要因素。

在沒有自來水的古代,城市居民只能就地取水或就近從河流、湖泊等水源取水,如果水資源匱乏,大量居民飲水會存在困難。因此大城市和首都必須至少選在具有一定水源基礎的地方。

大城市基本是要沿河沿湖而建的

東部三大水系(長江、黃河、珠江)的幹流和支流周邊

已經囊括了中國大部分省會城市

(圖中顏色僅表示省會位於該流域,而非全省都位於)

而且河流不但是重要的飲用水源,還是灌溉農業的用水來源和漕運糧秣的交通動脈。首都作為消費型城市,如果水資源貧乏,本地農產品產量也難以保障,外地物資運至首都更不方便,成本無法負擔。靠近水系的重要性更加凸顯。

大運河至今仍有水運的功能

(大運河-高郵市北部河段)

(圖像來自google map)

古都長安有渭、涇、灃、澇、潏、滈、滻、灞八條河流,號稱「八水繞長安」。其他古都如洛陽、開封、南京,或瀕運河,或臨大江,均設立在水資源豐沛的地區。

除了都城周邊的基本經濟區

都城要和其他的關鍵經濟區相連,以實現資源調度

這也是為何中國古代都城都位於北方這個三角範圍內

而隋唐運河以及元明清運河也基本服務於此

然而水能載舟亦能覆舟,城市即使靠近大江大河,由於中國東部大多為季風區,降水極度不均,如果缺乏水利設施,發生水害將遭遇沒頂之災。所以對於首都選址來說,水很重要,水利工程則更加重要,古人建都必須綜合考慮水的優勢和劣勢。像開封這樣容易受到黃河泛濫影響的城市,建都時就必須量天朝物力修建合適的堤壩維護城市安全。

黃河一方面是開封的母親河

一方面也吞噬了曾經的很多「開封城」

曾經的大梁、汴京等如今都在泥土之下

(不過這水淹城市的做法,很多都是戰爭的結果)

(圖像來自google map)

對於北京來說,事情就沒有這麼簡單了。

遼代之前,北京的城市規模不大,居民人數有限,水資源需求不存在較大缺口。但自金代海陵王完顏亮將首都遷往北京——金中都之後,人多水少的矛盾就凸顯出來了。

在北京菜戶營橋附近有一座「金中都公園」

就是建在八百年前金中都的部分遺址之上

(北京-金中都公園,圖片@圖蟲·創意)

為使中都繁榮,海陵王採納重臣張浩的建議,招徠轄內四方之民,規定定居中都者可以免役十年。這可能是中國最早的「搶人政策」,幫助中都成為了當時世界上最繁華的商業大都市之一,人口迅速膨脹。

金中都和元明清北京城的範圍不同,在後者的西南向

這裡的地勢更低洼,也離南方來的運河更近些

(北京-金中都公園,圖片@圖蟲·創意)

城市的承載能力與人口密集的矛盾越來越嚴重,特別是糧食轉運艱難,漕運不暢,維持首都運轉成本高。怎樣便利漕運成為了朝野上下普遍關注的問題。

為了便利漕運和水軍南侵,海陵王在中都以東開鑿了潞河與原有的運河連接。開鑿潞河意義重大,大船沿潞河可聯通運河,也可經海河入海。河開之後京東潞城升格為交通樞紐,成為重要的物資集散地和南徵兵馬的後勤重鎮。

連接金帝國的「中都」和「南京」還真是不容易

不過這浩大的工程也是隋唐宋長期積累的結果

金將都城定於北京,也使得這條運河在北方再次延伸

後來,海陵王取「漕運通濟」之義,將潞城改名為通州,開啟了「南通州北通州南北通州通南北」的先河。而在那個時代,通州確實也成為了首都名副其實的「副中心」。

當然金代興辦水利的嘗試也並不都成功。數十年後,海陵王的繼任者金世宗鑒於漕運終點離中都城尚遠,出於貫通運河至京城的目的,又開鑿了連接中都和通州的運糧河。但中都所處之地本身並無較大水源,於是計劃在金口(今石景山)引永定河水注入運糧河。

雖然當時的城市人口也沒有很多

但畢竟帝都人口基本是消費型,不可能就地解決

這一計劃最後以失敗告終。一是海拔落差太大,金口地勢較高,開河之後水流湍急,大船難以逆流上行;二是永定河水泥沙甚多,運河開成後,很快淤塞。不久後朝廷就被迫將金口河重新填塞,以防永定河洪水泛濫,危及京城。

今日北京西四環的金溝河就是金口河填塞後留下的遺迹。

如何打通漕運大動脈

後來興起的蒙元政權因金中都已經殘破,而且城市供水來源——蓮花河水系出現水量不足的情況,無法滿足都城需求,因此以中都城東北原金代皇帝離宮為中心營建新的首都——大都。

金和元都是取法中原文化

這建城的邏輯也是高度雷同的

不過城確實是越建越大了

(圖片@圖蟲·創意)

元朝幅員遠勝金代,都城的人口和經濟規模自然也不可同日而語。如果缺少合理的水利工程,資源緊張的矛盾必然更加突出。所以元朝甫一定都就面臨解決城內飲水和漕運兩大難題。幸運的是,因為出現了郭守敬這樣不世出的水利科學家,兩大難題都得到了解決。

老爺子至今仍在為我國的科技史科普工作站崗執勤

(北京元大都城垣遺址公園)

(圖片@圖蟲·創意)

大都城周邊最大的水源當然還是永定河,但與金中都城相比,大都離永定河太遠且地勢高於永定河,而且永定河本身泥沙太多,泛濫頻仍,引水容易發生淤積而重蹈金口河覆轍。因此向城內引水只能另闢蹊徑。

郭守敬提出從玉泉山引水,通過高粱河東達大都,解決了宮苑用水和護城壕溝用水兩大需求。由於水自城西而來,古人認為西方屬金,因此這一引水渠道得名「金水河」。

郭守敬的另一貢獻是成功延長了漕運大動脈這一「生命線」。

金代開通潞河,使運河終點延伸至通州,但通州到大都城仍有四十里路程,其中並無天然河道可供利用。而且大都海拔高於通州20米,也不可能簡單開鑿河溝將運河水引入城中,因此延伸漕運仍然需要從京西引水進城。

郭守敬初步設想利用玉泉山水源並付諸實踐,在大都城北部開鑿北線運河(今壩河)以便運糧。但水源徑流有限,不能承載大船,幾經考察,郭守敬選定京北昌平白浮泉作為水源,將白浮泉水引至大都,與運河貫通。

在全部工程中,怎樣從白浮泉引水至大都是關鍵環節,如果直線鑿渠當然省事,但如果從白浮泉直奔東南引向大都,有沙河、清河兩條大河當道,且河谷低下,難以逾越。因此郭守敬提出先將白浮泉引向西山,然後大體沿50米等高線南下,避開河谷低地,再向東南注入瓮山泊(今頤和園昆明湖),途中匯入西山諸泉,使水量增加。

進了頤和園昆明湖,再向南動物園積水潭,東至通惠河

當然也可以從積水潭向南入中南海

慈禧太后當年也是這條路往返頤和園和紫禁城的

(圖片@圖蟲·創意)

之後從瓮山泊沿高粱河引入積水潭進城,再從積水潭引水至大都東南流入同時開鑿的通惠河道,與運河貫通。這一渠道形似一個大寫的「C」形,直到今天北京最重要的飲用水命脈——京密引水渠走向基本與郭守敬規劃近似。

現在的京密引水渠上游是密雲水庫了

只用了一年多時間,郭守敬規劃的引水工程已竟完工並與通惠河貫通,從此漕運船隻可以從通州沿通惠河直達大都核心城區,漕運難題得到了基本解決。西山引水和引白浮泉水入運河解決了大都城內居民和宮室用水,城壕用水和漕運三大難題。

從此北京的水脈大體成形。

新中國的水利建設

郭守敬之後一直到新中國成立之前的七百年時間,歷代執政者也都開展過京師水利的修葺工作,但大都是小打小鬧,對北京的水利狀況影響有限。這一方面是因為郭守敬的水利規劃比較合理,後人無需做太大改動;另一方面和北京城人口和城建規模增長緩慢也不無關係,生態承載能力與實際承載人口數量大體平衡。

一直到新中國成立後,由於北京除政治中心外又陡然加上了經濟中心的重擔,城市規模呈「攤大餅」急劇增長,既有的水利設施無法滿足激增的居民和工業用水需求,於是水利建設又一次成為了加持北京大都會地位的「先行工程」。

為北京成長為容納千萬人口特大城市提供充足水資源的兩項最重要的工程是兩座巨大的水庫——官廳和密雲。

當然,除了密雲水庫和官廳水庫外

還有很多外省水庫可以作為支援

兩座水庫分別竣工於1954年和1960年,修建兩座水庫的主要目的除了供水之外,還兼有灌溉、發電和防洪功能。為了將兩座水庫的水源引入城市,北京還開鑿了京密引水渠和永定河引水渠。

上世紀八十年代後官廳水庫一度因為水質污染而不能再作為飲用水源(後又恢復)。除了這兩座「巨無霸」水庫之外,新中國還陸續在北京的西郊和北郊修築了十三陵、懷柔、上庄等小水庫,這些大小水庫為為北京從一個消費型城市成長為中國僅次於上海的第二大工業中心提供了基本的水資源保障。

還是修了挺多的,不過小的是真的小

然而北京迅速膨脹的人口還是遠遠超出了本地脆弱的生態承載能力,解決水資源緊張需要放大「格局」,於是「南水北調」工程出爐了。

目前,服務北京的南水北調中線工程已經投入使用北京年均受水達10.5億立方米,人均水資源量將增加50多立方米。而且南水北調在北京均採用暗渠設計,因此對北京城的地面「水脈」基本沒有影響。

隨著未來海水淡化技術的進一步發展,未來因向北京供水而改變「水脈」的可能越來越低,北京大多數地面河流已經變成了景觀性質的水系和公園。

但我們仍然不應當忘記歷史上的中國人曾經為了維持這樣一座被馬可波羅譽為「美善之極,未可言宣」首都曾經付出了怎樣的努力。北京的條條水脈,正是中國人自大禹治水以來改造自然智慧與決心的最好註解。

*本文內容為作者提供,不代表地球知識局立場

封面圖片@圖蟲·創意

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