潘威, 王美苏, 杨煜达. (2010)1823年(清道光三年)太湖以东地区大涝的环境因素[J]. 古地理学报, 12(3): 364-370
Pan Wei, Wang Meisu, Yang Yuda. (2010)Environmental factors of flood in east area of Taihu Lake in the year of 1823[J]. Journal Of Palaeogeography, 12(3): 364-370.   
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1823年(清道光三年)太湖以东地区大涝的环境因素
潘威1, 王美苏2, 杨煜达2
1 陕西师范大学西北地区历史环境与社会经济发展研究中心,陕西西安 710062
2 复旦大学中国历史地理研究中心,上海 200433

第一作者简介：潘威,男,1981年生,博士,陕西师范大学西北地区历史环境与社会经济发展研究中心RS-GIS实验室博士后,主要研究方向为历史环境变迁.E-mail:panwei1981@hotmail.com.

收稿日期:2009-10-29
基金:*国家教育部"985"工程哲学社会科学创新基地项目(编号:06FCZD005),国家自然科学基金项目(编号:40771056)和教育部人文社科重点研究基金项目(编号:05JJD770113)联合资助
摘要

1823年(清道光三年)中国南岭以北普遍发生水灾,其中太湖以东地区受灾尤其严重.通过清代至民国的方志,档案等资料,对该年太湖以东地区大涝形成的环境因素进行重建和分析,认为此次大涝是雨带异常和吴淞江淤积共同作用下的产物. 1823年 2月中旬至 11月中旬有 3个降雨集中期,降雨总量较常年显著增加,春雨和秋雨持续时间较常年明显延长. 2月份开始该区受雨带影响, 3月中旬至 6月上旬雨带长期滞留,与梅雨带重叠造成连续强降雨; 8月上旬至中旬台风活动导致"伏旱"缺失; 8月下旬至 10月下旬南退雨带长期在本区滞留.同时,河流系统排涝功能严重萎缩,吴淞江感潮河段的井亭渡--曹家渡河段容积仅有正常情况的 1/5 左右.此次大涝是降雨带异常与河流排涝功能萎缩共同作用的结果.

关键词: 1823年; 水灾; 太湖以东地区; 吴淞江; 降雨异常
中图分类号:K901.9 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2010)03-0364-07
Environmental factors of flood in east area of Taihu Lake in the year of 1823
Pan Wei1, Wang Meisu2, Yang Yuda2
1 Center for Historical Environment and Socio-Economic Development in Northwest China;of Shaanxi Normal University, Xi'an 710062,Shaanxi
2 Center for Historical Geography of Fudan University, Shanghai 200433

About the first author Pan Wei, born in 1981, doctor, graduated from Center for Historical Geography of Fudan University in 2009. In the same year,he became the postdoctor of the RS-GIS Lab of Center for Historical Environment and Socio-Economic Development in Northwest China of Shaanxi Normal University. E-mail: panwei1981@hotmail.com.

Abstract

This article focused on the serious flood in east area of Taihu Lake in 1823.The authors consulted a variety of materials about this flood, including local gazetteers, archives, personal literatures, etc. Based on the records of the details and documents of the rainfall from the Qing Dynasty to the Minguo period, 3 rainfall periods were reconstructed. From mid March to early June, spring rain and plum rain associated. In early August, two times of typhoon influenced this area. From late August to late Octomber, autumn rainfall lasted to the early winter. Meanwhile, sedimentation of Wusongjiang riverbed led to its drainage function being weakened seriously, the riverbed volume in 1823 is 1/5 of the normal. The environmental background of the flood included two factors, one is abnormal rainfall and continuous two times of typhoon, the other is river system paralysis because of massive sediments.

Key words: year of 1823; flood; east area of Taihu Lake; Wusongjiang River; abnormal rainfall
1 引言

由极端气候事件引起的特大旱涝灾害, 有史以来即对中国的社会和经济发展有巨大影响, 一直是全球变化研究项目PAGES(即"过去的全球变化")和IHDP(即"全球变化的人文因素计划")所关注的问题.上世纪90年代末至本世纪初, 若干重大区域性历史旱涝事件的天气过程和气候背景被复原(满志敏, 2000; 赵会霞等, 2004; 杨煜达和郑微微, 2008), 对重大灾害性事件的社会响应过程的研究也有进展(葛全胜和王维强, 1995, 方修琦等, 2006).由于灾害是自然和社会综合作用的产物(史培军, 2002), 在重建历史时期重大旱涝事件过程中, 除了对作为致灾因子的天气气候过程的研究外, 对于孕灾环境的重建和分析, 也是目前有待进一步深入的工作.

1823年(清道光三年), 长江三角洲地区发生了特大洪涝灾害, 由于当年为癸未年, 史称"癸未大水", 这是该区近500年来一次重要的环境事件(张家诚和王立, 1990; Willianm和陈韵竹, 1996).该次大水对长江三角洲地区特别是太湖以东地区社会经济造成了非常严重的影响.文献记载颇多, 如光绪《吴江县续志》卷38收录《论灾赈书》中记载"乾隆三十四年, 嘉庆九年皆被水患, 旋即退减, 未有积水至五十日, 久如今日(道光三年)者也"(张德二, 2004).由于此次大灾影响深远, 有学者甚至认为其是19世纪中国经济步入"大萧条"的重要原因之一(李伯重, 2007).

作者通过对太湖以东地区该次大水灾降水的时空过程进行重建, 探讨本次大水灾的环境因素.同时, 重建了作为本区主要排涝孔道的吴凇江河道淤积程度并分析其自然和人文原因.对本次大水致灾因素和孕灾环境的重建, 不仅可以增进对长江三角洲地区环境演变历程的了解, 也对更全面认识环境变化过程中复杂的人地关系具有积极意义.

2 资料来源与处理
2.1 历史文献中气象资料与处理

文中所涉及的档案资料来源为《清代长江流域西南国际河流洪涝档案史料》(水利电力部水管司科技司和水利水电科学研究院, 1991, 以下简称"资料1")所收奏报.研究区清代至民国方志资料来源为《中国三千年气象记录总集(四)》(张德二, 2004, 以下简称"资料2").作者依据台湾成文出版社的方志资料对其进行了检查, 提取其中关于1823年降雨, 涝灾, 大风等现象的记载.奏报对降雨开始和结束时间的记载相对清晰, 一般都能精确到"日", 但由于多数是巡抚级官员上奏(省级官员), 有时对于地点的记载相对模糊, 具有明确地点指示的记录较少, 个别有降雨分寸记录.方志资料除极个别外, 在降雨时间记录上相对模糊, 往往只能到"旬"或"月", 能精确到"日"的不多, 但空间范围记载明确, 灾害情况记录较丰富, 对于"狂风", "暴雨"等极端事件记载较为详细.综合利用档案和地方志两类资料, 可以在"旬"尺度上复原本年研究区降雨过程.

基于复旦大学中国历史地理研究中心和美国哈佛大学联合开发的中国历史地理信息系统CHGIS4.0(http://yugong.fudan.edu.cn/Ichg/Chgis_index.asp)将历史地名与现代地名(主要是县名)建立对应关系, 根据地名将提取记载输入气象要素数据库.根据此数据库, 使用Mapinfo软件在现代地图上标注出不同天气现象发生的时间和空间过程.综合考察长江中下游地区和华北平原的降雨时间, 确定雨带推移过程和持续时间.

Liu等(2001)采用"飓风"一词作为台风活动指标.但"飓风"一词代表的内容存在地区差异, 根据沿海地区县志记载分析, 广东沿海"飓风"仅指台风; 而在浙江, 江苏沿海, "飓风"是台风, 海啸和寒潮所引起的大风的统称.因此, 本研究中将同时具备大风(包括"飓风", "风拔木", "海溢", "潮涌"等描述), 短时间强降雨(包括"骤大雨", "陡雨倾盆", "水骤涨"等描述), 发生于8月份至9月份, 发生于东南沿海地区4个特征的事件认定为台风活动.

图1 太湖以东地区地理位置(根据CHGIS4.0版中1820年数据绘制)Fig.1 Geographic location of east area of Taihu Lake(based on data of 1820 in CHGIS4.0)

2.2 历史文献中河流资料与处理

历史文献对河流的记载分为排涝功能描述的定性记载和河流形态的定量记载2大类.

1)定性记载:主要存在于各种奏报中, 包括对区域水系排涝能力的总体评价以及对河流淤积情况的描述.

2)定量记载:存在于水利工程档案中, 仅有水利工程的河段有记载.其中, 吴淞江记载较为详细.1827年(道光七年)清政府对吴淞江的井亭渡(位于今上海市嘉定区黄渡镇)至曹家渡(位于今上海市华东政法大学)段进行大规模疏浚, 将施工河段分为12个"分"和43个"段", 每"分"下辖若干"段", 按县派"分".苏州知府陈銮将相关资料汇编为《重浚江南水利全书》(陈銮[清], 见复旦大学图书馆民国图书数据库), 书中有"重浚吴淞江全案"3卷, 收录有江苏巡抚陶澍1829年4月21日(道光九年三月十八日)奏折中所列的43段工程单(以下简称"工程单")和"重浚吴淞江工段图", 记录了工段长度(丈, 尺), 工段分隔点地名, 挑挖土方体积(方)以及大修后的河床形状(丈, 尺).

据工程单记载, 1827年吴淞江工程验收中使用丈竿逐段进行深度和宽度丈量.挑挖土方量计算方法是先在工段内按工程规格挑挖1丈作为样本, 将样本与工段长度之积作为挑挖土方量.提取工段长度, 根据潘威(2007)对工段分隔点的定位工作和满志敏(2007)对清代江南地区所用计量规格的研究, 本次大修记录数据所使用的是营造尺, 1尺≈ 0.32 m.按1丈≈ 3.2, m进行单位换算, 将单位换算结果与现代吴淞江对应河段进行比对, 发现两者存在0.10~0.32, km的差距, 考虑吴淞江在1827年后进行过数次小规模的拉直河曲工程(上海社会科学院, 1997)以及操作过程中产生的随机误差, 可以认定长度记载为实测数据.河床形状, 长度和挑挖土方量都基于实测而非编造, 数据可用, 可以作为吴淞江1823年河床容积推算的依据.

长度单位转化:1丈≈ 3.2, m.挑挖土方单位换算:挑挖量单位为方, 十进制; 根据工程单记载, 1827年挑挖吴淞江时在沿江支流河口处挑土筑20道土坝, 记载其形状和挑土量; 通过土坝体积计算得出1方=0.1立方丈≈ 3.28 m3.按以上标准对河床数据进行换算.

3 致灾原因分析
3.1 降雨过程的影响

3.1.1 春雨与梅雨

本区春雨一般在3至5月份, 1823年春雨持续时间较长, 2月中旬开始有连续性降雨, 3月中旬至6月上旬为主要时段.梅雨期的判定使用了徐群等(2001)提出的标准, 并参考了杨煜达和郑微微(2008)的研究, 以多个地点同时记载连续性降雨为主要依据.

据资料2记载, 吴江"正月淫雨, 三月三日至五月二十日连雨"(道光《平望志》卷13), 南汇和川沙"春二月苦雨至夏五月始略止"(光绪《南汇县志》卷1, 光绪《川沙厅志》卷14), 嘉定"夏大雨, 自四月至五月, 平地水高三, 四尺及六, 七尺"(光绪《嘉定县志》卷3), 青浦县"春三月淫雨至夏五月方止"(光绪《青浦县志》卷29), 奉贤"二月淫雨至五月"(光绪《重修奉贤县志》卷4), 上海"二月至五月大雨"(民国《上海县志》卷5).资料1引周系英奏报"六月初二日江苏学政周系英片:五月间稻田正当莳秧, 乃自初旬至二十五以前(6月9日至7月3日)雨势连绵, 往往通宵达旦, 即或止而复作, 势尤滂沛, 闻自浙境至苏, 常一带, 低洼田地率多淹浸.二十六日(7月4日)以后, 忽雨忽霁, 总未放晴, 水未消退, et al., et al.".6月上旬至7月上旬, 本区有大规模连续性降雨, 7月4日之后雨量有所减少.

文献中未出现春雨成灾的记载, 说明降雨量基本上在当时社会可承受范围之内.1823年春雨主要时段结束后, 大规模连续性降雨暂时停止, 但零星降雨一直延续到梅雨开始, 由此导致本年春雨与梅雨之间区分模糊.文献记载反映, 6月中旬至7月上旬为研究区梅雨集中降雨期.

据资料2记载, 5月中旬至6月上旬崇明 "四月霉雨, 平地积水二, 三尺"(光绪《崇明县志》卷5), 6月上旬至7月上旬吴县"五六月间, 淫雨害稼"(民国《吴县志》卷55), 嘉兴"夏四月至七月, 每霪雨经旬, 潦水骤涨泛溢, , et al., et al."(道光补刻《梅里志》卷7).6月下旬本区降雨量有所增加, 昆山"夏五月望后, 大雨浃旬"(道光《昆新两县志》卷39), 太仓"夏五月甲申, 乙酉大雨"(道光《璜泾志稿》卷7), 吴江6月26日至27日"五月十八九间雨势益盛, , et al., et al.至二十一日大雨如注, , et al., et al."以及"五月中, 大雨连旬"(道光《分湖小识》卷6).

至7月中旬, 本区梅雨期基本结束.据资料2记载, 嘉定"至六月初, 沟塍略能辩"(民国《钱门塘乡志》卷12), 吴江"六月二十后水势渐减"(光绪《吴江县续志》卷38), 昆山"六月水渐退"(光绪《昆新两县续修合志》卷39).7月5日至9日, 河北省出现连续性降雨记载, 雨带跃至华北地区, 本区大规模降水暂告停止.

研究区多年平均入梅时间为6月15日, 出梅时间在7月5日, 梅雨期约20天, 集中降雨期为18天.1823年梅雨期在开始时间, 结束时间和持续时间上都有所异常, 持续时间延长, 降雨量已经达到严重涝灾程度.

3.1.2 台风雨

8月初至中旬, 本区遭受2次台风, 均造成瞬时强降雨和严重风灾, 尤其是8月9日台风在长江口登陆直接冲击本区, 滞留长达5至7天, 丰沛降雨造成大面积农田受淹.

8月7日台风.此次台风于8月7日影响本区, 8日越过长江.据资料2记载, 8月7日余姚"大风, 海溢坏堤, 竟日始息"(民国《余姚六仓志》卷19), 嘉兴"七月初二夜飓风大作"(咸丰《新塍琐志》卷2), 青浦"秋七月戊辰大风雨"(光绪《青浦县志》卷2); 8月8日, 江苏省泰兴"秋七月初三大雨"(光绪《泰州志》卷1), 靖江"七月初三江潮泛溢"(光绪《靖江县志》卷8).

8月9日至14日台风.据资料2记载, 8月9日至10日川沙"秋七月四, 五日, 大雨彻昼夜, 江海涨溢"(道光《平望志》卷13), 8月12日嘉定"七月七日大雨"(光绪《嘉定县志》卷3), 8月13日青浦"甲戌又大风雨, 禾尽淹"(光绪《青浦县志》卷29), 8月13日至14日嘉定"七月八日东北风大作, 九日西南又起大风, 风浃雨益壮, et al., et al."(民国《钱门塘乡志》卷12), 8月14日嘉善"七月初九日, 大风雨"(光绪《重修嘉善县志》卷34).民国《钱门塘乡志》所记录的8月13日嘉定县城风向由东北转为西南, 结合资料2中同治《霍邱县志》卷16记载, 安徽省霍邱县8月15日至17日"初十, 十一, 十二连日大风", 说明此时台风由东南向西北移动.此次台风很可能是在长江口登陆并向西推进, 速度慢但尺度较大.

据资料1中韩文琦1823年9月2日(道光三年七月二十八日)奏报, 苏州城7月28日至8月4日有小雨, 8月6日至8日, 8月12日至15日, 由于受到台风影响而出现强降雨.这与方志资料记载基本一致.

3.1.3 秋雨

1823年8月下旬台风过后, 强降雨现象仍旧存在, 至10月下旬基本停止.

本区东部强降雨最晚时间在1823年10月下旬.据资料2记载, 8月下旬至9月上旬太仓"七月底, 八月初又大雨"(道光《璜泾志稿》卷7), 9月中旬后嘉定"八月九日大风淫雨浃旬"(光绪《嘉定县志》卷3), 南汇, 奉贤和川沙10月中旬至下旬依然有强降雨, "南汇秋七月苦雨, et al., et al.九月亦如之"(光绪《南汇县志》卷22), "川沙, 九月, 雨亦如之"(光绪《川沙厅志》卷14), 奉贤"秋七月, 九月皆大雨"(光绪《重修奉贤县志》卷4).本区西部缺乏明确的降雨记录, 根据道光《昆新两县志》卷39记载, 昆山, 太仓一带"至冬初水渐退", 推测11月初入冬后农田积水逐渐消退, 强降雨过程在此前基本结束.

3.1.4 降雨过程分析

据《中国近五百年旱涝分布图集》(中央气象局科学研究院, 1981), 1823年华北平原, 长江中下游地区和浙闽地区皆发生严重涝灾.在此背景下, 太湖以东地区几乎全年都有连续性的强降雨, 梅雨和台风雨成为本次涝灾最主要的天气原因.

本区1823年2月中旬至11月中旬有3个降雨集中期(表1), 导致涝灾, 春雨, 秋雨持续时间较正常年份明显延长.研究区2月份开始受雨带影响, 3月中旬至6月上旬雨带长期滞留, 与梅雨带重叠造成连续强降雨, 8月上旬至中旬台风活动导致"伏旱"缺失, 8月下旬至10月下旬南退雨带长期在本区滞留.Ⅰ 期和Ⅱ 期降雨导致涝灾发生并迅速扩大, 农业损失主要在梅雨和台风雨期间造成, Ⅲ 期降雨是涝灾延续到冬初的主要天气背景.

Ⅰ 期降雨中, 由于春雨与梅雨的降雨时段间隔不到1旬, 直接造成6月和7月大涝.平地积水在2~4尺, 低洼地区受涝更为严重.7月中旬, 由于雨带主要部分跃至华北, Ⅰ 期与Ⅱ 期之间出现10至15天的降雨显著减少期.本区8月上旬立秋之前仍可补种晚稻, 民国《钱门塘乡志》卷12收录朱曰佩《水灾记》记载:7月中旬后, 部分地区开始补种水稻, 赤豆等作物, 8月上旬, 补种告一段落.Ⅱ 期降雨由8月初至中旬的2次台风导致.1823年的台风次数虽正常, 但两者相距太近, 降雨集中且伴有大风灾害, 补种水稻被淹没, 在梅雨期间受灾较轻的冈身高地植棉区也基本绝收.由于已经错过晚稻插秧时间, 农业的巨大损失已经难以补救.Ⅲ 期降雨导致了灾害的进一步扩大.9月中旬之后本区应进入"秋高气爽"的少雨期, 但在9月, 南退雨带长期在本区滞留.Ⅲ 期降雨之后, 由于河流排涝能力基本丧失, 本区农田基本上处于淹没状态, 肥力流失严重, 直到10余年后农田肥力依然没有恢复(李伯重, 2007).

根据许力等(2005)研究, 中国大范围多雨年对应赤道东太平洋海温负距平, 则1823年可能为拉尼娜年.一般情况下, 长江三角洲地区6月份至7月份雨带长时间滞留, 说明北半球中高纬度的阻塞高压发育, 西风分支明显, 经向环流发展, 西风南支位置应该也异常偏南.

3.2 河流排涝功能的影响

强降雨导致农田严重积水, 排涝成为缓解涝灾的重要途径.长江三角洲地区河流系统的一项主要功能就是排除太湖雨季洪水, 由于1823年之前已经有60年没有进行大规模疏浚, 导致研究区河流系统排涝功能瘫痪.

3.2.1 河流排涝功能瘫痪

15世纪初黄浦江形成后, 太湖排涝主要依靠黄浦江, 吴淞江和浏河等主要河流.黄浦江为研究区最主要河流, 通过吴淞江, 泖湖(今名泖河)等与太湖沟通; 浏河则是太湖水东北行的主要通道.18世纪中期之后这些河流由于疏浚不力, 过度围垦等原因, 出现了严重的淤积状况.

1823年10月中旬后, 研究区强降雨过程基本结束, 但涝灾依然存在, 据资料2收录咸丰《壬癸志稿》卷1 记载"夏大水, 至初冬四乡犹巨浸, 农不得耕, , et al., et al.".11月中旬后太湖涨水现象结束, 资料2收录光绪《乌程县志》和光绪《归安县志》都记载"太湖水溢至冬初始平".资料1收录帅承瀛1823年10月14日(道光三年九月十一日)奏报"江苏省下游又多壅遏, 以致无路疏消", 孙玉庭1824年1月27日(道光三年十二月二十七日)奏报"本年(道光三年)夏秋淫雨异涨, , et al., et al.实由太湖分泄水道年久淤垫, 去路不畅所致, et al., et al.自乾隆二十八年(1763年)大加疏浚之后, 刘河(即浏河), 吴淞, 白茆虽曾先后兴挑, 然未穷源竟委逐节疏通, 每遇雨少之年, 海潮挟沙往来, 清弱不能畅出涤沙, 日渐淤垫, 期间河港泖荡潴水之区, 非日久为茭草湮塞, 即为趋利奸民估筑围垦, 致多阻隔, , et al., et al.涝则诸水汇于太湖, 仅藉一线吴淞为去路, 势不能不泛溢为患".

根据以上资料可以认为, 由于吴淞江, 浏河等自18世纪中期开始的严重淤积, 导致河床缩小并淤高, 造成排涝功能明显萎缩, 延长农田积水时间.河流淤积的主要原因在于政府为发展农业而进行的大范围水面围垦及未进行有效的水利建设.

3.2.2 吴淞江严重缩容与涝灾加剧

1823年大涝时, 吴淞江为太湖唯一的东向排水干道, 由于60年没有对其进行大规模疏通而淤积严重.吴淞江黄渡镇以东为感潮河段(图 2), 长江口巨量泥沙在潮汐作用下在此段发生沉积, 使其成为河道淤积现象的高发河段.

1823年涝灾发生时的吴淞江状况缺乏详细记载, 但根据工程单可以复原1827年大修前夕吴淞江部分河床容积, 而其与1823年大涝时河床容积大致相当, 由此可以估算大涝时吴淞江部分江段的淤积程度.

图2为1827年大修前后吴淞江居家湾, 强家湾曲流变化(居家湾, 强家湾的具体位置已难以复原), 当年大修时对其实施人工裁弯形成新河, 仅"重浚吴淞江工段图"中记载其长度为176丈."工程单"缺乏取直新河的规格记载, 取直新河的规格应当与河段其他部分一致, 否则难以发挥行水作用, 则新河河床容积即挑挖土方, Vxh=2310立方丈=7.60× 104 m3.

据工程单记载, 1827年大修之后, 吴淞江井亭渡至曹家渡段的河床容积V1827=4.72× 106 m3, 挑挖土方1143772方.挑挖土方量有2种可能:按未计入或计入取直新河体积计算, 则陈家渡--曹家渡段挑挖土方量分别为298 095方或295 785方.由此推算1827年大修中井亭渡--曹家渡段共挑挖1146, 082方或1143, 772方, 换算后为V1=3.75× 106 m3或V2=3.76× 106 m3.则V'1827=V1827-V1=0.97× 106 m3或V'1827=V1827-V2=0.96× 106 m3.1827年大修前夕, 吴淞江井亭渡至曹家渡段容积不到1.00× 106 m3, 仅为大修后的 1/5.由此推测, 1823年涝灾发生时, 吴淞江感潮河段河床容积大致是这一规模.

图2 吴淞江1827年大修河段Fig.2 Reconstructed part of Wusongjiang River in 1827

4 结论

自然灾害是一种环境短期变化的极端表现, 一次自然灾害的发生, 发展和扩大有其复杂的自然和人文背景.1823年太湖以东地区涝灾的环境因素是雨带异常和河流淤积.葛全胜等(2007)对1736--2000年长江中下游梅雨变化的研究揭示, 1820--1821年为东亚夏季风活动强度由弱时段(1771--1820年)转为强时段(1821--1870年), 在气候系统出现突变的同时, 一些人文因素也加剧了灾害, 比如大面积围垦水面, 水利设施维护不力, 年初的降雨异常没有引起注意等, 尤其政府和民间对春雨时间的显著延长都没有给予足够重视, 当风险转化为灾害时, 政府和社会缺乏有效的应对方案.总之, 全面揭示历史时期自然灾害的发生背景仍有待更多不同角度的研究.

The authors have declared that no competing interests exist.

作者声明没有竞争性利益冲突.

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