第一章 河西走廊水资源特点、表现及利用形式

第一节 河西走廊水资源特点

一 河西走廊的地理范围

就地理范围而言，河西走廊有广义与狭义之分。广义上讲，河西走廊东起乌鞘岭，西至甘新交界，南为祁连山脉，北接腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠，同时包括内蒙古阿拉善高原中西部在内的广大区域，面积大约40万平方公里。河西走廊从广义上讲也称河西地区，“甘肃省河西一词，原非固定之地理名词，而通常应用者，率指甘肃皋兰县以西至敦煌一带而言，因此区域位于黄河以西，故称河西”[1]。

狭义上的河西走廊，从地理范围看，“甘肃西部甘、凉、肃各地，因位于黄河以西，自古称为河西。地当蒙古高原与青藏高原之交，祁连、合黎两山南北并峙，中间平原低落，成一天然走廊，向为中原与西域交通之孔道，其地北临宁夏，南依青海，东南通关中，西北与新疆蒙古接壤，军事形势甚为重要”[2]。从行政区划上看，主要在今天甘肃境内，包括武威、金昌、张掖、酒泉、嘉峪关5市以及敦煌（县级市）、玉门（县级市）等在内的20个县（市区），面积大约27.6万平方公里。明末主事许论在《甘肃图论》中写道：“尝考甘河西四郡，武帝辟以断匈奴右臂者。盖自兰为金城郡，过河历红城子、庄浪、镇羌、古浪六百余里至凉州武威郡。凉州之西历永昌、山丹四百余里至甘州，即汉张掖郡。甘州之西历高台、镇夷四百余里至肃州，为酒泉郡。肃州西出嘉峪关为瓜、沙、赤斤、苦峪以至哈密等处则皆敦煌郡地方。洪武五年（1372），宋国公冯胜下河西，乃以嘉峪关为限，遂弃敦煌为自。庄浪岐而南三百余里为西宁卫，古曰湟中。自凉州岐而北二百余里为镇番卫，古曰姑臧。此河西地形之大略也。”[3]上述描写基本反映了明代河西走廊的地理疆界，清代以后，“嘉峪关外西边鄙之地及敦煌全郡渐次开屯设卫。雍正初年，改为府州县厅，旋改肃州为直隶州，拨甘州之高台县隶焉。乃于哈密设兵驻防防守以固肃、甘藩篱，版章孔厚，规模宏远矣”[4]。

河西走廊介于南北两山（祁连山与合黎山）之间，南为祁连，山之南为青海高原；北为合黎龙首山，山北为蒙古沙漠。此两区域，即青海和内蒙古，为天然牧区，不适合农耕，只有走廊地带地势平坦、土壤匀细，受祁连山积雪之惠，成为水草丰美之地。所谓走廊地带，严格说则应以甘肃永登以西之乌鞘岭为东界，西至星星峡为终点，包括张掖、酒泉、敦煌、武威、山丹、高台、金塔、鼎新、玉门、临泽十大沃野。[5]本书的研究以狭义界定的范围为主。

二 河西走廊水资源的特点

（一）冰雪融水是河西走廊内陆河流域的主要补给

河西走廊气候干燥，雨量稀少，自东向西年雨量为200—50毫米（河西各地雨量见表1-1），农牧业生产生活不靠天雨，全赖祁连山冰雪融水。祁连山山高气寒，纵山深谷，有广阔的天然林和草原，山上终年积雪形成冰川。冰川总面积达一千平方公里，冰层厚度在四十米到一百多米，储量共达三百亿立方米，山区降水量年近四百毫米。[6]河西冰川资源非常丰富，冰川总储量801亿立方米。每年补给河西走廊三大流域的融水量达10亿立方米。祁连山脉面积连绵广阔，水蒸气较为充足，为一天然大水库。每年夏季，千峰溶解，万壑争流，较大的山水有四十一条，出山峡后，分渠导引以资灌溉，因此，祁连山实为河西走廊命脉所在。

河西走廊的河流皆发源于祁连山，属于典型的内陆河，共分三大流域：石羊河流域、黑河流域、疏勒河流域。乌鞘岭以西，定羌庙以东的天祝、古浪、武威、民勤、永昌属于石羊河流域；定羌庙以西，嘉峪关以东的山丹、民乐、张掖、高台、酒泉、金塔、肃南属于黑河流域；嘉峪关以西的玉门、安西、敦煌、肃北、阿克塞属于疏勒河流域。

表1-1 河西各地之雨量（单位：mm）

通过表1-1可以看出，河西各地全年的降水量稀少，雨水量不能满足干旱地区的农业灌溉。但是，祁连山林区由于气候湿润，降雨量较其他地区丰沛，充足的雨水造就了祁连山丰富的冰雪资源，林区又提供了优质的水源涵养地，成为河西走廊三大内陆河的发源地。总体来说，河西走廊水资源主要表现为冰雪融水，大气降水主要集中在祁连山区，山区的雨雪资源大部分转化为地表径流，成为内陆河的主要水源补给之一。除此之外，还有地下水，地下水是由地表径流下渗、雨水下渗、河床潜流等形成的，这些地下水大部分来自祁连山区的冰雪融水和雨水，地下水也是河西走廊三大流域的水源补给之一。地下水通常以泉水的形式表现出来，历史时期，河西地区的泉水资源是相当丰富的，成为河流下游的主要水源补给。地表水和地下水相互转化，在祁连山山前上游平原地带，地表水被引入渠道和田间作为灌溉资源，到了中下游泉水溢出地带，泉水作为灌溉资源被引用。河流中下游属于井泉、河流混合灌溉区，混灌区的灌溉回归水在下游再次溢出汇流成河，被再次引用灌溉。河西走廊特定的地理水文条件，对这里水资源总利用率的提高产生了积极的意义。在漫长的历史时期，河西走廊的水资源环境发生了巨大的变迁，森林、植被、土壤等生态环境遭到破坏，加之落后的生产生活条件，水资源浪费巨大，总量减少了，利用率十分低下，水资源供需矛盾成为突出的社会问题。

（二）水资源分布不均

由于特殊的地形地貌和水源补给形式，河西走廊各地水资源分布十分不均衡。历史时期，由于河西走廊特殊的战略地位，受到历代统治者的高度重视，不断的开发使人口与垦殖规模随之扩大，落后的生产生活方式，致使水资源不能有效合理被利用，水资源浪费巨大，供求矛盾突出，水利纠纷层出不穷。河西各流域，河水上游水势湍急，河底卵石滚动甚多，且落差很大，出峡谷后，落于平地，流经沙砾河床，逐渐渗漏至中游地区。河水流经下游，最终潴为硷水之湖泊。“流出祁连山的年总水量为78.55亿公方，泉水成流的水量为24.057亿公方，合计年流量为102.607亿公方。山水流出祁连山，许多主干和支干都经过长距离的沙石和漂砾层，在山内许多盆地又形成大面积的沼泽区和水湖，因此蒸发和渗漏损失很大”[7]。可以看出，祁连山出山水量并不代表河西走廊可以利用的水源。总体上说，河流上、中游水量较之下游要丰富。以石羊河流域的民勤灌区和武威灌区为例来说明这个问题，武威灌区位于石羊河中游，民勤灌区位于石羊河下游。汉占领河西后，南部绿洲（指武威地区）耕地面积逐步扩大，耕地面积的扩大必然减少北部绿洲（指民勤地区）的水量供给，从而影响北部绿洲的农业生产，并使绿洲南北两部分的农业生产形成不均衡的现象。南部绿洲地处石羊河中上游，水源充足，耕地面积不断扩大，农业生产稳步上升，人口大量增加，呈现一派兴旺景象。而北部绿洲由于水源不足，加上长期采樵和滥牧，破坏了绿洲边缘植被，引起荒漠化的发生和扩大，耕地面积逐步减少，农业生产也日趋衰退。水资源分布不均和荒漠化的加剧首先威胁到绿洲最北的武威县（汉代武威在民勤境内）以及河流下游湖泊休屠泽和潴野泽。这种威胁伴随着南部冲积扇的逐渐开发而日益严重，到晋代只好“省武威入姑臧”。水资源的不均直接影响了石羊河流域的行政建置。北魏时，在今民勤县城至沙井子之间设置的武安郡，到西魏时也废掉了。由于人与自然的矛盾与冲突，“自唐代始直讫朱明，历时750余年，北部民勤绿洲终因环境恶化，变成了驻兵戍守和军队屯田的地区，并未置县，农业生产遭到严重的破坏”[8]。

（三）水资源浪费严重

1.灌溉方式落后导致浪费

祁连山北麓大小河流皆为积雪溶解后之山水，故水量之大小皆视融雪之多寡及融雪之时期而定。冬季山上积雪，因天寒不溶，或溶于山顶而不能下流，春季各河皆涓涓细流，不敷灌溉之用。至四五月间初次发水，量亦不大，秋初雪融水化，各河皆滔滔洪流，湍急奔放，且携带泥沙石块，往往溃堤决防，渠道堵塞，破坏耕地，然此为全年中水量之最大时期，耕地浇灌以此时最为重要，等水灌足，则听其横溢，不再顾惜，浪费颇大。从灌溉方法上看，祁连山北之河西走廊地带，有一共同特点，即南高而北低，也就是说水源高而地低，因此在各河出山之处，开凿渠道，引入支渠（坝）进行灌溉，颇为便利。其渠道工程之大者，如“洪水河及黑河上游，往往在山中地下穿凿十余里乃至二十余里，号称暗渠，水流其中，携带泥沙乱石，沉淀后往往淤塞，因此需要年年清理，费工费时废料，人民负担无形增大。支渠工程较小，但淤塞同上”[9]。干渠之水到一定地点，分注于支渠，流入农田。

大水漫灌是河西走廊水利灌溉的普遍方式，这种方式不仅造成水资源浪费，而且也造成土地盐碱化。经济用水、合理灌溉可以有效防止灌溉土地上土壤次生盐渍化。在河西走廊，次生盐渍化的现象十分普遍，除自然条件和农业技术措施不当外，重要的原因之一就是灌溉用水过多，渠系及其建筑物的养护不良。过多的灌溉水量，并没有被农作物所利用，而成为地下水的补给来源，抬高了地下水位，地下水在土壤内或在其流动过程中溶解了土壤盐分。由于地下水位高，距离地表近，通过土壤毛细作用，将地下水带上地表，水分蒸发后，水中所溶解的有害盐分停留在地表，形成盐渍化土壤。轻者影响农作物的生长发育，降低产量，重者不能进行农业生产。

2.水利设施老旧落后造成浪费

河西走廊农田全资灌溉，自汉以来，历代皆重水利。然而，在历史时期，河西沟渠建筑皆用本地疏松之沙石，渠道既宽，底墙不固，渗漏甚大。渠系及其建筑物的养护到位能节约很大数量的用水，相反如果养护不到位，就会造成水资源的浪费。为减少水量的损失，必须加强灌溉管理工作，渠系及其建筑物对水量的损失主要是渗漏，其中渠道的渗漏比重最大。正如文献记载道：“各渠渠道多利用天然河沟，或利用大车路线，底宽而浅，土质且为砂砾，水面一宽，润边即长，蒸发渗漏之损失无形增加。”[10]据民国时期甘肃省建设厅水利工程人员之估计，水量约有六分之五牺牲于沿途之渗漏，能用于实际灌溉者，不过六分之一而已。[11]张掖县的明永渠，位于张掖西部，由黑河总口西干渠引水，该渠：

全长110华里，横跨明永、新民两乡，灌溉面积32030亩。干渠流经60华里的戈壁滩和沙漠洪水河床，没有固定渠身，特别由30华里的沙漠河道，宽达200公尺以上，渠水进口，沿河乱流。渗流、蒸发相当严重，水流一经该地即被戈壁沙漠所吞没，因此一般小水根本不能通过引入农田，这段渠上的十条支渠内有3条流经沙漠十华里，最短的也有2华里多长，这些支渠由于没有固定渠岸，每发一次洪水，即全部被冲没，每年要花二三千工，进行整修，严重地浪费着大量的人力和物力。[12]

据国民政府一份调查报告显示，张掖县的大官渠，渠道在黑河河身中，绵延四十公里，渠道中淤积卵石，厚达一米许。每遇河水暴涨，渠堤时被冲毁。下沤波渠两支渠，渠在河道中二十公里，每为卵石所淤塞。渠身经过敖河和洪水河时，系平交，故渠堤易为山洪冲毁。该渠一带荒地甚多，加之人少渠大，根本无力疏浚。龙首渠上段有洞子两处，穿过冲积层沙砾混合土中，因为渠身断面狭窄，坡度缓慢，极易淤塞。每年夏秋河水暴涨，时有淤塞之患，且渠身较高，水流不畅，灌溉时期常感水不覆用。巴吉渠渠口附近崖岸，被河水冲蚀，年有塌陷，渠尾入沙河渠下游，因居民太少，致荒地极多，渠水亦每多流失，无人利用。城北渠在黑河河身中三十公里，每年皆为洪水冲毁，渠身淤积沙砾厚达一米。小泉渠有一支渠，渠身、渠口为山洪冲断，致荒地五百亩。官嘴渠堤坍塌两处，渠水被阻，渠口分水坝被洪水冲毁，用散沙堆堤，放水时即有坍塌之可能。[13]可以看出，民国时期，在张掖一带，绝大多数的渠道都存在渠道淤塞、水利设施老旧破坏等问题，造成了水资源的巨大浪费。

又如在民勤，“其境内多为砂砾、碱土和黄土层，这种土壤容易被风吹走，更容易被水冲没，沙质又容易沉淀河底，因此河底因沉淀而增高，河岸因水的冲刷和风的吹走，与河底成一水平面，当水流之时，任意泛滥，流入山中、沙漠中以及荒凉的野滩。水因渗透消耗的量也很大，由于水流没有正常的轨道，到处遇着阻碍，多废时日，因而把一部分水用于无用之地”[14]。另外，河西地方引渠灌溉，不能利用低水位之河流，故河床稍深之处，虽两岸有良好土地，亦不能利用。各渠渠口，多无坚固工程，没有闸坝等渠首工程以资控制，以至于用水纠纷频出。

3.自然原因导致的浪费

河西走廊沙患、水患、风患现象十分严重。康熙时期，甘肃总督佛保在《筹边疏略》中针对民勤地方的边墙情况写道：“镇番沙碛卤湿，沿边墙垣随筑遂倾，难以修葺。今西北边墙半属沙淤，不能侍为险阻。惟有瞭望兵丁而已，红崖堡一带，康熙三十六年拨兵筑垒，颇似长城之制。至于东南边墙沙淤渺无形迹，其旧址犹存者止土脊耳。”[15]军事边墙常常为风沙埋没是民勤地方自然环境的真实写照。在敦煌，“四时多风，风紧则春夏作冷，风狂则昼夜怒号，甚至五七日十余日不息，沙碛路迷，行人阻绝……”[16]风沙严重，不仅灌溉渠道淤塞严重，而且经常会埋没田地，严重影响了农业生产。水冲沙压的土地普遍存在，“边壤沙碛过半，土脉肤浅，往往间年轮种且赋重，更名常亩且有水冲沙压者”[17]。河西的水患也十分严重。以镇番为例，史料记载，“镇邑十地九沙，水微则滞，水涨则溢。况河形东高西下，高者避之，下者就之。水之刷沙翻腾往往夺岸而直走西河者，其弊皆在于此。噫，以蕞尔一隅，沙漠丛杂，使河流顺轨，按时浇灌粪田犹不免荒芜，若屡经倒失，尚欲辟田野，广种植，沙卤之变为膏壤，讵可得耶”[18]。20世纪50年代，在一份资料中讲到永昌县水源乡北地村，“是受风沙侵袭最严重的一个村子……解放前这村原有耕地面积2800亩，其中受风沙危害的农田竟达1230亩以上，庄户人家常是种上小麦被风沙打掉，又种上谷子，谷子打掉后又种上糜子，连种二、三次，结果收成还很少。每年因受风沙灾害损失的农田无法计算”[19]。

明清时期，河西一带水利技术十分落后，水患往往不能得以治理，水冲农田屋舍是十分普遍的事情，水资源得不到很好的利用，大片土地因此而荒芜。民国八年（1919），黑河泛涨，将张掖城南的马子渠河口冲断，“水不入洞者三年”，因为此渠地势甚高，穿山凿石，水始能入洞，自洞口至洞尾计有三十里远。淤塞冲崩后，“该渠户民日求引水而不得，遑论灌田。因此扶老携幼东迁西徙者十居八九”[20]。

在黑河流域，盐碱地广，开发难度大。雍正年间，专管张掖三清湾地方屯田事宜的慕国琠在《开垦屯田记》中讲到了土地开发利用过程中的诸多不利因素，这些问题也可以说反映了整个河西走廊农业发展在自然方面的限制与不利。如河西的盐碱地，开发难度很大，而较轻之处需水量则多，“县城南（张掖）二里外，绝无人烟，山皆沙积，地尽碱土不毛，计新垦三百余顷，其中上盖有土沙尺许，下系碱地，经水则碱气泛上不能播种者。有虽非碱地而土薄沙重者，有坚如石田难以锄犁号曰版土，即令加工耕种，一经水泡凝结如故不能秀发者，有碱气虽轻而需水较多于他地……经水低陷寻尺，土稀非晴晒数月不干，以故上干下湿，误入其中颇为费力”[21]。这说明，在河西走廊新辟土地并非易事，尤其盐碱之地，改良难度颇大，“新垦之土，纵苗穗茂发，一雨之后，碱气上升，遍地皆白，日色蒸晒，根烂苗枯，终于无成”[22]。在安西，“斥卤之地土性燥烈，若当春遇雨，碱气上蒸，土皮凝结，须重复笆犁，农工倍苦”[23]。河西走廊各地土性差异极其悬殊，即使同一田土之内，也是优劣不齐，从而增加了灌溉的难度，“浇水之法，全在验苗察土，各因其性，迟早有定候，多少有定准，稍不经意，则黍禾受伤，秀而不实者多矣”[24]。新垦之地，灌溉之法尤其重要，地广水少，对水资源的消耗也颇大，“开垦新地例先泡水，候碱气入地，伺土性将干，然后摆篱播种……迨苗长四五寸许，土干成列，始行浇水名为头水，由是渐次浇灌至收成时，统浇不过五六次，而挨号轮时，先后有节，地广水少，每多争夺，至于秋水、冬水尤不可误，盖碱气性热，雪水性寒，经此可以消降”[25]。

4.渠道开引布置不合理造成的浪费

河西走廊渠道开凿布置不尽科学合理，导致水资源的浪费和土地盐渍化加剧。武威有一渠道（武威西营儿河渠）可以代表河西走廊渠道的一般情形。这条渠是从石羊河中垒石为堰，抬高水位，引水开凿而成。水大时，由堰溢流，再大一些，即被冲毁，水退时再重新筑堰，造成水资源、人力、物力的巨大浪费。一般而言，河西走廊干渠开凿分两种情形，一种开干渠于灌区之上游，坡降适中，每隔相当距离，即有一支渠，支渠一般较地面为高。另一种开干渠于山坡之上，再盘旋而下。这种开渠引水有颇多缺点，一是进水不能受到节制，且不能得之以时。因为渠首与河床间，没有建立规定之高差，不足以资开凿。前述第一种开凿之法，支渠冲刷甚烈，毁地亦多，且对田地积水不能排除。第二种渠道直趋坡下，洪水流急，侵蚀两边土地。由干渠而支渠，洪水急湍，完全如失治之河道，使大量地表土流失，水资源大量浪费。