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《汾河流域水资源与水安全》可供相关决策部门、历史地理学、水文水资源学、环境科学以及可持续发展研究等领域的人员参考使用。
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| 內容簡介： |
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汾河是黄河的一级支流，是山西省境内最大的河流。汾河流域有四千多年的水资源开发利用史，是中国农田水利发展最早的地区之一。《汾河流域水资源与水安全》从历史流域学角度出发，针对该流域历史时期洪涝干旱灾害发生特点、水环境变迁史以及水资源开发利用情况等内容进行了分析研究，特别针对当代汾河流域极端干旱气候条件下的水资源安全做出了预警，并提出相应的节水、调水、蓄水等安全开发措施。
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| 目錄：
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"目录
第一章绪论1
第一节汾河流域概况1
第二节汾河流域的历史流域学特征2
第三节汾河流域水资源利用情况与水安全的含义5
第四节研究方法和研究基础10
第二章历史时期汾河流域水资源利用概况14
第一节水资源利用史的开端及两汉时期的农田水利建设14
第二节魏晋南北朝时期的水利事业19
第三节隋唐时期的水利事业21
第四节宋、金、元时期的水利事业24
第五节明、清、民国时期的水利事业27
第六节新中国成立以来的水利大发展31
第三章历史时期汾河流域气候变化和水环境变迁37
第一节历史时期汾河流域气候的变迁37
第二节历史时期汾河流域的水环境变迁41
第三节历史时期汾河流域气候、水环境和干湿灾害变化的回顾112
第四章新中国成立以来汾河流域洪涝和干旱灾害115
第一节新中国成立以来汾河流域洪涝和干旱灾害概况115
第二节评估灾害严重程度的方法123
第三节50年来水旱灾害成因的初步分析125
第四节新中国成立以来汾河流域洪涝和干旱灾害事件的回顾126
第五章历史流域学事件的趋势分析131
第一节历史流域趋势分析131
第二节滑动平均法132
第三节Kendall秩次相关方法146
第六章汾河流域水资源可持续安全利用途径研究151
第一节汾河流域水资源可持续安全利用途径151
第二节生态环境需水量的计算原理156
第三节计算原理与方法163
第四节对计算方法的讨论164
第七章汾河流域干支流生态环境需水量概算169
第一节汾河169
第二节文峪河176
第三节潇河179
第四节浍河183
第五节岚河185
第六节涝河187
第七节白马河189
第八节昌源河190
第九节乌马河192
第十节象峪河193
第十一节磁窑河193
第十二节洪安涧河194
第十三节段纯河197
第八章极端气候条件下汾河流域的水安全200
第一节极端气候的含义及对流域水安全的影响200
第二节年最大洪峰流量的极端大值201
第三节极端干旱气候条件下汾河流域河流水资源安全研究206"
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"第一章绪论
第一节汾河流域概况
汾河是山西第一大河，也是黄河的第二大支流，汾河流域是山西省经济、社会等事业最发达的地区，在山西省具有举足轻重的地位。
汾河干流全长694km，流域面积39 471km2。干流流经忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城6市，截至2010年，流域内耕地面积11591万hm2，占全省耕地面积的295 %。有效水浇地面积为4761万hm2（7141万市亩1亩≈6667平方米。），占全省有效水浇地面积1105万hm2（16575万市亩）的431%。汾河流域耕地面积虽占全省耕地面积的不到13，但流域内水浇地面积却占全省水浇地面积的431%，水资源开发利用条件比较优越。 李英明、潘军峰：《山西河流》，北京：科学出版社，2004年，第20165页。
山西省水利厅:《汾河志》，太原：山西人民出版社，2006年，第15250页。
山西省统计局、国家统计局山西调查总队：《山西统计年鉴》，北京：中国统计出版社，2011年，第8688页。
截至2010年，流域内共有人口1315万人，占全省总人口的45%。国内生产总值（GDP）为7306亿元，占全省GDP 1 6438亿元的444%。汾河干流两岸分布着众多的大中小型工矿企业，包括钢铁、化工、有色冶金、机械制造、采矿，其中有不少是骨干型的规模以上企业。这些企业多数集中在太原、临汾、晋中等大城市，也有一些大企业设置在古交、岚县、洪洞、河津、霍州等县市，工矿企业和城市生活用水数量很大。
山西是国家能源基地，而汾河流域是这一基地的心脏。山西本来是个资源性的省份，煤炭、铝土储量均居全国前列，汾河流域就有西山、汾西、霍州等大矿，因此在工业方面长期依赖输出原煤、焦炭支持经济发展。在进入深化改革时期，山西被确定为山西省国家资源型经济转型发展综合配套改革试验区先行试验的地区，水资源开发利用如何与山西省国家资源型经济转型发展综合配套改革试验区的新要求相适应，为其提出了新问题。与此同时，干旱半干旱的自然地理条件和极端气候事件频发的影响，也使得水危机和水安全问题日益凸显。
第二节汾河流域的历史流域学特征
流域是人类文明的摇篮，也是现代人类活动与环境之间趋于和谐的基石。历史流域学是从整体性、区域性、系统性出发，多角度地重新审视了流域发展过程，旨在完整地获得某流域在整个人类历史时期的演变的学科。
王尚义、张慧芝：《关于创建历史流域学的构想》，《光明日报》，2009年，11月19日第9版（理论综合版）。从历史流域学的因果性和系统性观点分析，每个流域在其漫长的历史进程中都会逐渐形成有别于其他流域的历史流域特征，而这种特征绝不仅仅体现在地理位置、气候特点、水系特征等自然因素方面。汾河流域自历史时期起就有着悠久的开发历史，这与该流域独特的历史流域特征所产生的动力是分不开的。
一、汾河流域的地望优势
汾河流域北为管涔山河源，东隔云中山、太行山与海河水系为界，西以芦芽山、吕梁山与黄河北干流为界，东南有太岳山与沁河为界，南面则以紫金山、稷王山与涑水河为界，四周被高山山脉所围绕，军事上易守难攻，历史上大多数时期相对和平稳定，在此发生的重大战役不多，这对经济社会发展相对有利。
流域中游的自然地形特点则是一片沃野。在汾河干流的中游，即太原市兰村至洪洞县石滩河段，该段河道长2434km，流经宽阔平坦的太原盆地，属平原型河流。下游从洪洞县石滩至万荣县庙前入黄河口，流经更为平坦宽阔的临汾盆地，该段河道长233km，河流水势更为平缓。上述两大盆地的土地面积均为5000km2，加上岚县等山间小盆地，平原面积在10 000km2以上。
并州险塞、沃野千里的地望优势给予了农业经济发展很好的条件，其在历史上也一度被美称为“天府之国”，可与两汉三国时期的益州相媲美。
二、农田水利发展有4000多年的历史
由于农业经济发展较早，为了农田灌溉而开发利用地上、地下水资源的历史也很悠久。按照本书推测，早在虞舜时可能已凿井汲水，而凿井技术可能由舜传到汾河流域，因为传说“尧都平阳（今山西临汾市），舜都蒲阪（今山西运城市）”姚启明、张纪仲、王铭等：《山西省地理》，太原：山西教育出版社，1994年，第6页。，而舜有着凿井的技能（见本书第二章及《史记 五帝本纪》）。
汾河流域是中国农田水利发展最早的地区之一。史籍明确记载，凿井的发者伯益与禹同时范文澜：《中国通史简编（修订本）》第一编，北京：人民出版社，1964年，第9495页。（另见《世本》）。而禹登帝位后，“夏禹都阳城， 又都平阳，或在安邑，或在晋阳”（《世本 居篇》），这里写的平阳和晋阳，分别为今天的山西省临汾市和太原市，两市均位于汾河干流河畔。孔子曾说禹“尽力乎沟洫”，意思是讲夏禹致力于原始的农业灌溉工程，既包括凿井，也包括排灌沟渠（《论语 泰伯》），这些都实施在距今4200年。
三、历史上曾多次成为政治中心
经济是政治的基础，由于汾河流域有相对发达的农业经济基础，历史上曾多次成为政治中心。建都于汾河流域的夏禹世袭王朝是中国古代最早的国家。尧、舜在古籍中以圣王的形象出现，实际上他们并不是帝王，而只是父系氏族公社部落联盟中的军事首长，是联盟议事组织推选出来的，故实行所谓的“禅让”制度，尧禅让给舜，舜禅让给禹，这是部落联盟内军事民主制的体现。由于原始部落联盟和私有制的发展，到禹担任军事首长时，就破坏了禅让传统，最终启即位，中国古代第一个世袭王朝由此产生，它同时标志着原始部落联盟向早期国家的转变，因此，夏朝是中国古代最早的国家。张帆：《中国古代简史》，北京：北京大学出版社，2001年，第89页。夏朝在迁都过程中，有两次选择了汾河流域。如果没有该流域相对发达的农业经济作为基础，就不可能有上述选择。
除了夏朝，汾河流域的临汾和太原在历史上也曾多次成为分裂时期割据政权的都城。在五胡十六国时期，匈奴族建立的前赵政权曾定都平阳（今临汾西），时间长达14年（当时国号为汉）。534—550年的东魏，以及550—577年的北齐，虽定都于邺（今河北磁县南），但实际掌权者高欢及其称帝的子孙均在晋阳（今太原市晋源镇），建立“大丞相府”，当时人称晋阳为“别都”（《隋书 地理志》），时间长达43年。隋朝末年，天下大乱，隋太原留守李渊及其子李世民（当时人称“太原公子”）起兵灭隋，建立唐帝国，在690年定晋阳为北都（《旧唐书 地理志》及《新唐书 地理志》），742年改名为北京，756年恢复北都旧名。
五代十国时期，后唐定都晋阳为西京凡13年；后晋石敬瑭936年在晋阳称帝（次年迁都开封）；后汉刘知远在947年称帝，后虽迁都开封，但为了看守老家，任其弟刘崇为河东节度使，在北京留守。
刘崇于951年称帝于晋阳，史称北汉。北汉虽只有今太原、忻州及吕梁等市，但也存在了28年（951—979）。以上这些割据政权以晋阳为都城，累计时间长达百年。这一时期水资源的开发利用，得到了较大的发展。
四、以矿冶手工业为主的手工业中心
汾河流域经济社会的发展，也推动了以矿冶为主的手工业的蓬勃发展。
以采煤为例，煤在古代被称为石炭。正如郝树侯先生所说：“太原古为冶铸工业发达的城市，为了适应炼铁的需要，石炭被利用，应当不会太迟；但由于缺乏文献考证，很难考出确实的年代。”
郝树侯：《太原史话》，太原：山西人民出版社，1979年，第5960页。
现在能找到的历史文献，是《隋书 王劭传》，其记载“王劭，宇君懋，太原晋阳人”《二十五史 隋书》卷67《王劭传》，杭州：浙江古籍出版社，1998年，第1130页。，北周时官居员外散骑侍郎之职。王劭曾在任内上表云：“今温酒用石炭、柴火、竹火、草火、麻根火，气味各不同”，北周（557—581）时人们已用煤火来烫酒，说明煤炭已成为人们的日常消费品，距今已有1400多年。
开始详记采煤地，始于明代。据文献记载，山西在1473年时有34个县拥有煤窑，其中，阳曲、太原、清源、交城、文水、榆次、寿阳、静乐、临汾、翼城、浮山、洪洞、赵城、汾西、灵石、河津16个有煤窑的县份位于汾河流域（明）李侃修、胡谧纂：《山西通志》，太原：山西省史志研究院，北京：中华书局，1998年，第263266页。，其时距今已有540年。
第三节汾河流域水资源利用情况与水安全的含义[*1]
一、汾河流域水资源利用情况[*2]
（一）水资源开发利用简史
据推测，该流域在虞舜时可能已凿井汲水，以供园圃灌溉及生活之用，但仅仅是推理而无实证。最早载于史籍的水利工程，是北魏郦道元对《水经》的注文：“汾水分为二流，北渎即智氏故渠也。昔在战国， 故智氏用亡其渎，乘高东北，注入晋阳城，以周园溉。”
王国维校：《水经注校》，上海：上海人民出版社，1984年，第268295页。但其灌溉面积不详。
有灌溉面积记载的首见于隋代，开皇十六年（596），临汾郡临汾县令梁轨主持，开渠12条，引古堆泉水灌溉农田500余顷（约合272万市亩）。
唐代灌溉渠道颇多，古堆泉、新绛渠、引汾3项灌田13 600余顷，栅城渠、甘泉渠、荡沙渠、灵长渠、千亩渠5项，除第1项为“数百顷”外，其余4项均为“数千顷”，现分别按200顷及2000顷计，估计至少有8200顷，故已知上述8项灌渠就有21 800顷，以唐制小亩估计，约合今制494万市亩。姚汉源：《中国水利史纲要》，北京：水利水电出版社，1987年，第219、224、392页。
北宋时期，王安石拜相，大兴洪水淤灌，笔者估计，当时该流域的淤灌面积达90万市亩。
金、元时期，朝廷提倡水利，金代洪洞霍泉渠灌田面积817万市亩，已与1989年有效灌溉面积826万市亩相合。元代汾河中游晋祠泉灌田184万市亩，下游利泽、善利、大泽等灌渠面积为92万市亩。遗憾的是，这两个朝代的典籍中没有叙述其他灌溉工程的规模和效益，故而无法统计当时全流域的灌溉面积。
明太祖朱元璋即位之初，即下诏指示各地兴修水利，史籍记载了几个县的农田灌溉面积：榆次县1300余顷（1473），徐沟县420余顷（嘉靖年间），临汾县平水渠360顷以上，赵城县利泽渠1000顷以上，平遥、介休两县各引汾河水灌溉100多顷，以上6县共有水田3280多顷，折合3023 万市亩。水利部黄河水利委员会《黄河水利史述要》编写组：《黄河水利史述要》，北京：水利出版社，1982年，第293页。
清代统一的时间长达200多年，社会比较安定。据史籍记载，清代该流域的小型水利大量兴建，但没有灌溉面积的统计数字。又据调查统计，民国时期（1912—1949）汾河流域的水利事业并没有新的发展，仍然是清末原有的500余条渠道，灌溉面积149万多市亩
水利部黄河水利委员会《黄河水利史述要》编写组：《黄河水利史述要》，北京：水利出版社，1982年，第125330页。，依此推测，清末时该流域的灌溉面积已达149万市亩。
新中国成立以来，水利事业有了飞快的发展。据山西省水利厅的调查统计，截至2000年年底，汾河流域内有效灌溉面积发展到73038万市亩，比民国时期增加了58138 万市亩。换言之，新中国成立50年来新增的有效灌溉面积，是4000多年来兴修水利所发展面积的将近4倍。因为古代对工程控制面积和有效灌溉面积不加以区分，以及供水不足或渠系不配套等，所谓××渠灌田1000顷，往往不等于能实际灌溉1000顷，所以新中国成立50年来增加的有效灌溉面积实际上远大于历代的“灌田”面积。
第一章绪论
第一节汾河流域概况
汾河是山西第一大河，也是黄河的第二大支流，汾河流域是山西省经济、社会等事业最发达的地区，在山西省具有举足轻重的地位。
汾河干流全长694km，流域面积39 471km2。干流流经忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城6市，截至2010年，流域内耕地面积11591万hm2，占全省耕地面积的295 %。有效水浇地面积为4761万hm2（7141万市亩1亩≈6667平方米。），占全省有效水浇地面积1105万hm2（16575万市亩）的431%。汾河流域耕地面积虽占全省耕地面积的不到13，但流域内水浇地面积却占全省水浇地面积的431%，水资源开发利用条件比较优越"
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