今天小編分享的科技經驗：北京，特大型缺水城市，為什麼還會遭受洪水之災？，歡迎閱讀。
近期，受台風 " 杜蘇芮 " 影響，京津冀地區普降大到暴雨，降雨量遠超往年。
降雨剛發生的時候，由于京津冀地區多年來一直處于缺水狀态，大家對此并沒有直觀感受。
直到北京房山和門頭溝地區、天津武清、河北涿州等地區都遭遇了洪水，人們才驚覺并開始疑惑：為何一直缺水的北京及其周邊地區，會突然遭遇洪災？
北京洪水紅色預警解除，圖源：新浪微博
北京曾經是水鄉
我國的首都北京及周邊地區，如今缺水問題十分嚴重。但其實，北京在歷史上曾經河湖密布、水系縱橫，是個不折不扣的 " 水鄉 "，這也是元明清三朝都選擇定都北京的一個前提。
在明代，許多來自江南地區的文人都對北京的水鄉景色贊不絕口，文徵明就曾這樣描述自己在西湖（今天的頤和園昆明湖前身）遊玩時的感受：" 春湖落日水拖藍，天影樓台上下涵。十裡青山行畫裡，雙飛白鳥似江南。"
北京一共有五大水系：永定河、潮白河、北運河、拒馬河、泃河，此外還有許多歷代修鑿的人工河道。在明清時代，由江南地區乘船順着京杭大運河一直往北，便可抵達北運河岸上的通州。
除河流外，北京還有許多大大小小的湖泊和溼地。根據成書于 1788 年的《日下舊聞考》記載，北京附近有 " 九十九澱 "。這個數字未必準确，但也說明北京周邊湖泊溼地密布。
今天的海澱區，就得名于北京最大的一片溼地群。當時海澱的地下水非常豐富，到處都是溼地和泉眼。由于海澱周邊良好的水資源條件，古人還曾在那裡種植水稻，這一稻作傳統延續至今，即著名的 " 京西稻 "。
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多災的永定河
歷史上，水資源豐富的北京，長時間受到水災的困擾。
由于北京的地形西北高、東南低，所以北京的水系基本是從西北流向東南的。在北京的主要河流中，永定河是流經北京市境最大的一條河流，也是海河水系五大支流之一。永定河在上遊又可分為洋河與桑幹河兩大支流，它們在河北境内匯合後流入北京市境，至大興區南端復入河北省地界。
永定河在歷史上由于經常決口，曾被稱為 " 無定河 "。據統計，從元朝到清朝的 640 年間，共發生決口漫溢等較大水患達 124 次。其中清代達到高峰，在 268 年中決口漫溢 78 次，平均 4 年左右就遭災 1 次，洪水還曾數次湧入北京城區。
清康熙七年（1688 年），永定河洪水由多個城門進入北京城内，将午門衝塌一角，宣武門内水深達到四、五尺，居民死傷者不計其數。随後清政府大規模整修河道，将土壩砌成石堤。
1698 年，康熙帝為其賜名為永定河，以期河水不再泛濫。但永定河在穩定了一段時間之後，水患又變得嚴重起來。在清嘉慶六年（1801 年）的另一次水災中，盧溝橋北堤決口，衝毀房屋數千間，造成大量人員傷亡，還導致大興、宛平、良鄉、房山、通州等京郊州縣八成以上的田地顆粒無收。
永定河容易成災的原因
歷史上永定河水災嚴重的原因是多方面的。北京主要由山地和平原這兩種地貌單元組成，西、北、東北三面環山，東南敞口，呈喇叭口狀，且地勢從東南向西北逐漸升高。
這種獨特的地形是導致洪災嚴重的基本原因，它會造成夏季自東、南吹過來的暖溼氣流在行進的過程中被迫抬升，容易形成強烈的地形雨。
永定河上遊支流眾多，流網域總面積中有 90% 以上集中在上遊，由于匯水區網域大，即使強度較小的持續降雨，也會導致匯入永定河的水量劇增。
而且永定河中上遊以山地為主，地形起伏大，山地坡度大，降水容易在地表迅速匯集形成溝谷水流，最終全部流入永定河幹流。如果趕上全流網域持續降雨，上、中、下遊水流匯合，洪水泛濫的危害就會特别大。
在永定河上遊的兩大支流中，偏北的洋河發源于植被覆蓋度較差的内蒙古高原，偏南的桑幹河發源于山西省的黃土高原區，這兩條河不斷侵蝕地表土層，導致使永定河含沙量很高，居海河流網域各支流之首，因此歷史上永定河也曾被人稱為 " 渾河 "" 小黃河 "。
當永定河出山進入平原地區，随着河道變寬，坡度變緩，河水流速驟減，攜帶的大量泥沙就會淤積下來，導致河床不斷抬高。每當汛期洪水暴漲時，極易決堤改道，泛濫成災。
人為因素也加大了水患。其實，在遼代以前，永定河上遊植被狀況尚好，河水含沙量并不太高，流量穩定，有 " 清泉河 " 的美稱，水災記錄不多。但是，随着金元以後北京成為都城，建設規模擴大，永定河流網域的開發日益深入。
在元明清三朝，為了滿足北京城市建設和居民生活對木材和柴薪的巨量需求，人們在永定河中上遊大肆砍伐樹木，再順流而下運到京城。經過數百年的持續砍伐，永定河中上遊的森林植被遭到了嚴重的破壞。随着人口增加，永定河中下遊兩岸的土地也被連片開墾。這些人類活動都導致水土流失加劇，河水含沙量劇增，加大了水患的頻率和強度。
為保護京城安全，元明清三朝不斷在永定河上築堤固岸，但是越來越固定的堤岸也導致河床淤積越來越高，直至永定河像黃河一樣成為地上懸河，進一步加大了決堤的危險和下遊的泥沙淤積。
目前，永定河固定段河床一般比堤外地面高出 4 至 6 米。
幹旱時期的水災可能更嚴重
中華人民共和國建立後，于 20 世紀 50 年代在永定河上修建了官廳水庫和一系列水利工程，起到了防洪、蓄水、分流、發電等作用，此後永定河進入了相對平靜的時期。
不過，近幾十年來，由于海河流網域人口的不斷增加，工農業生產和人民生活用水量越來越大，北京的絕大部分泉水已經随着地下水位的不斷下降而消失，湖泊溼地面積急劇縮小。據統計，北京溼地面積在 20 世紀 60 年代還有 12 萬公頃，80 年代減少到 7.5 萬公頃，至 21 世紀初只剩下不到 5 萬公頃。
永定河原本寬闊的河道，也由于上遊用水量增大和層層攔截，來水逐漸減少，從 1960 年代起常年呈細水狀，至 1980 年前後開始出現斷流狀況。
可是，越是幹旱缺水的時期，一旦突然爆發水災，損害也可能越嚴重。
即使在幹旱時期，北京的特殊地形也會導致它比華北其它城市的暴雨更多。再加上長期缺水導致土壤松散和沙化，一旦出現持續的暴雨，不但會導致河流水位暴漲，大量沙土石塊也會被衝入河中，既容易淤堵也容易造成潰決。
此次永定河的洪水，正是由于降雨帶在上遊停滞不前，渾濁的泥水從山上傾瀉而下，造成了幾十年未見的災害。
在 20 世紀 70 年代，為了減輕天津境内海河幹流的防洪壓力，在天津市區的北部開鑿了一條永定新河。包括永定河在内的海河流網域北部水系的大部分洪水，可以通過這條新的河道流入渤海，這樣永定河洩洪的時候，對天津市區造成的威脅就大大減小了。
參考資料
魏秀平 . 永定河洪災特性分析 [ J ] . 河北水利科技，2000，21 ( 2 ) ：32-35
策劃制作
作者丨陳丹陽 中科院地理學史博士
審核丨田兵偉 四川大學 - 香港理工大學 災後重建與管理學院 副教授
策劃丨徐來
責編丨林林
