文中研究区域为海河流域, 由海河水系与邻近的滦河水系及徒骇、马颊河水系共同组成, 其中, 海河水系是中国7大江河水系之一, 由南运河、漳卫河、子牙河、大清河(海河南系), 以及永定河、北运河、潮白河、蓟运河(海河北系)组成, 诸水系呈扇形分布于天津附近, 汇合后始称海河, 东流至大沽入海。海河流域地跨北京、天津、河北、辽宁、内蒙、山西、河南、山东等7省(市)区, 该流域位于东经112° ~120° , 北纬35° ~43° 之间, 流域面积31.8万km², 其中山区面积占54%, 平原区面积占46%, 为典型的扇形流域(水利部海河水利委员会, 2009)(图1)。

图1

Fig.1

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	图1 海河流域概况及1917年7月份2次台风路径和7月份、8月份降水量(降水量数据引自张家诚, 1992; 台风路径引自华北水利委员会, 1933)Fig.1 Overview of Haihe River drainage area, and two typhoon paths in July and rainfall in July and August in 1917 (Rainfall data are from Zhang, 1992; Typhoon path data are from North China Water Conservancy Commission, 1933)

海河流域历来是洪涝灾害频发的地区, 究其原因主要有: (1)流域内山区与平原区之间的过渡带较小, 河流进入平原区后宣泄不畅, 容易造成决溢改徙; (2)扇形水系上宽下窄、上大下小的特点, 上游支流水系繁多、下游干流单一集中, 使得洪水容易集中, 互相顶托, 尾闾间更是宣泄不畅, 导致局部或大范围的洪灾; (3)该流域所处地区降水年际变化大, 汛期6— 9月份雨量占全年雨量的75%~85%, 且时空分布不均, 局部地区多暴雨, 极易造成灾害(骆承政和乐嘉祥, 1996; 刘宏, 2007)。

本研究所采用的主要历史文献资料包括档案、方志、文集和日记等, 从中提取1917年水灾信息和救灾信息。其中, 雨情信息主要来源于《北京气候资料》(北京市气象局, 1982)和地方志(县志)记载, 并以日记记载作补充; 水情信息主要取自北京水利部水文局编著出版的《华北区水文资料》(水利部水文局, 1954), 提取永定河卢沟桥站1917年6— 9月份逐日水位变化, 此外, 还有地方志中河流决口漫溢的记载; 《京畿水灾善后纪实》(督办京畿一带水灾河工善后事宜处, 1919)为赈灾救灾结束后由熊希龄领导的督办京畿一带水灾河工善后事宜处(以下简称督办处)负责撰写完成的, 比较详尽地反映了以督办处为主线的救灾全过程, 从中提取受灾区范围、受灾程度信息, 辅以《海河流域历代自然灾害史料》(河北省旱涝预报课题组, 1985)、《近代中国灾荒纪年》(李文海, 1990)来呈现灾情概况(表 2)。

表2

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表2(Table2)

表2 本研究采用的主要历史资料简介 Table2 Historical data related to this study 文献名称 提取内容 京畿水灾善后纪实(督办京畿一带水灾河工善后事宜处, 1919) 受灾区域及灾况 海河流域历代自然灾害史料(河北省旱涝预报课题组, 1985) 受灾地区的灾情 近代中国灾荒纪年(李文海, 1990) 雨情、水情、灾情 中华民国实录(1— 5卷)(罗元铮, 1998) 灾情地点及灾况 天津地区重大自然灾害实录(天津市档案馆, 2005) 天津灾情发展过程 河北府县志辑(上海书店出版社, 2006); 天津府县志辑(上海书店出版社, 2004); 北京府县志辑(上海书店出版社, 2002); 河南府县志辑(上海书店出版社, 2013); 山东府县志辑(凤凰出版社, 2004) 雨情、灾情程度和灾情空间分布上的信息 那桐日记(北京市档案馆, 2006); 邓之诚日记(邓之诚, 2007) 逐日天气记载, 灾情概况记载 中国降水资料(中国气象局和中国科学院地球物理研究所联合资料室, 1954); 北京气候资料(北京市气象局, 1982); 海河流域水文特征资料(河北省革命委员会水利局, 1972); 华北区水文资料(水利部水文局, 1954) 1917年逐月降水量和逐日降水量信息, 以及海河流域相关河流的水文特征信息

表2 本研究采用的主要历史资料简介 Table2 Historical data related to this study

搜集涉及1917年水灾的各类文献和史料, 将从中摘录整理的记录按来源、时间、雨情、水情、灾情和备注的格式整理制成数据库, 不同来源的记载可相互补充、校准。首先, 利用数据库中的数据资料, 作1917年北京地区6— 9月份逐月和逐日降水变化序列, 列表呈现记载中降水类型和分布信息, 结合已有研究中的降水等值线、台风路径图, 分析1917年引发水灾的天气过程。其次, 利用数据库中的水文资料, 作1917年6— 9月份永定河卢沟桥站逐日水位变化序列并与逐日降水变化序列进行对比分析, 将河流的决口、水深等信息展现在图上并与受灾区进行叠加分析, 列表对相同河段1917年洪水流量和1963年平均流量、多年平均流量进行对比, 分析1917年从天气到水文过程的转化。最后, 将收集到的受灾区信息, 用ArcGIS软件做出灾区分布图, 将文献记载中河流漫溢决口地点、淹没地区的水深标在灾区图上, 并结合制作的海河流域受灾各县田亩受灾级数(按受灾耕地面积占耕地总面积的比例分级)图, 分析1917年水文过程与灾区范围、受灾程度的联系。

1917年华北地区雨季结束得迟, 雨季延长, 为形成1917年特大洪涝灾害埋下伏笔。7月份(阴历五月十三日至六月十三日)至9月份(阴历七月十五日至八月十五日)均有“ 暴雨” 、“ 淫雨” 、“ 大雨” 、“ 秋大水” 的记载。有雨季持续性降水记录的地点和强降水记录的地点主要分布在海河流域南部的大清河和滹沱河流域, 淫雨持续2个月或更长, 大暴雨多出现在7月中下旬到8月上旬之间(表 3)。据《东方杂志》(第14卷)载, 该年水灾降雨范围覆盖奉天(今辽宁省)、直隶(今北京、天津、河北辖区)、山西、河南等地。

表3

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表3(Table3)

表3 文献记载中海河流域降雨信息 Table3 Rainfall information of Haihe River drainage area in historical documents 降雨地点 降雨类型 持续日期 境内河流 怀安县 大雨 7月28日— 8月7日 东洋河 赤城县 淫雨 夏 潮白河 无极县 淫雨 7月2日— 9月30日 磁河、子牙河 晋县 大雨 夏两月不止 子牙河 井陉县 淫雨 7月、8月 冶河 元氏县 大雨 7月27日 槐河 高邑县 大雨 8月 槐河 宁晋县 大雨 7月25日 滏阳河、徒骇河、子牙河 冀县 淫雨 6月 滏阳河、子牙河 新河县 大雨 7月24— 29日 徒骇河、子牙河 邢台县 大雨后阴雨 7月27日(数日) 沙河 沙河县 大雨 7— 8月间 沙河 邯郸县 大雨 7月25日 滏阳河 磁县 大雨 7月中旬 漳河 馆陶县 大雨 夏秋之间 卫河 大名县 暴雨 淫雨 7月中旬 秋 漳河、卫河、马颊河 武陟县 大雨 9月 沁河、卫河 齐河县 淫雨 秋 赵牛河 昌黎县 大雨 8月6日 潮河、滦河 朝城县、南宫县 大雨 徒骇河、马颊河 注: 资料来源: 《河北府县志辑》(上海书店出版社, 2006); 《天津府县志辑》(上海书店出版社, 2004); 《北京府县志辑》(上海书店出版社, 2002); 《河南府县志辑》(上海书店出版社, 2013); 《山东府县志辑》(凤凰出版社, 2004)。

表3 文献记载中海河流域降雨信息 Table3 Rainfall information of Haihe River drainage area in historical documents

7— 8月份海河流域降水量分布图(张家诚和王立, 1992)表明:降雨沿太行山及燕山2大山系全线。7月份降水中心在太行山区与平原区的过渡地带, 7月份降水量北京市达到438.3mm, 保定403mm, 济南329.1mm, 安东390.4mm, 天津市202.4mm, 向东向西递减到200mm及以下; 8月份降水量中心在燕山与平原区过渡地带, 朝阳市的降水量为292.9mm, 旅顺246.1mm, 大名县241.5mm, 保定185.7mm, 天津156.3mm, 北京120mm, 向西向南减少到100mm以下(中国气象局, 1954)(图 1)。根据北京的观测记录, 北京地区1917年7月和9月平均降水量达到438.3mm和122.4mm, 高于1963年这2个月的降水量, 也远远高于1951— 1980年的平均值。年总降水量1917年为781.7mm, 稍高于1963年775.6mm的值。但1917年在7月份高度集中降水外, 又有9月份集中降水袭来, 而1963年只有8月份集中降水(图 2), 相同河段洪峰流量对比见图3。从图4可以看出, 北京地区的降雨, 7月份在20日之后出现3个峰值, 最高值88.3mm出现在23— 24日, 8月初出现1个峰值76.5mm, 然后, 9月中下旬再次出现1个峰值47.7mm。

图2

Fig.2

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	图2 1917年北京地区各月平均降水量 (数据源自北京市气象局, 1982)Fig.2 Month average rainfall in Beijing in 1917 (Data are derived from Beijing Meteorological Service, 1982)

图3

Fig.3

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	图3 1917年与1963年海河流域相同河段洪峰流量对比 (数据来源于骆承政和乐嘉祥, 1996)Fig.3 Comparision of flood peak flow in the same river reach of Haihe River drainage area between 1917 and 1963 (Data are from Luo and Le, 1996)

图4

Fig.4

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	图4 1917年6— 9月份北京地区逐日降水量(a)及永定河卢沟桥站逐日水位变化(b)Fig.4 Daily precipitation in Beijing(a) and daily water level changes in Lugou Bridge station in Yongding River(b) from June to September in 1917

据文献记载(天津市档案馆, 2005), 1917年海河流域7月份的高度集中降水与华北地区受到2次台风袭扰有关:第1次在7月16日台风于厦门登陆, 经长沙、宜昌、洛阳北上, 越过黄河沿太行山继续向北推进, 17日抵达北京西北山区, 于18、19两日在河北省北部山区减弱消失; 第2次在7月20日台风在汕头登陆, 24日越黄河后仍然沿太行山北上, 至27日台风在太行山中部(五台山)一带减弱消失, 按台风推移路线, 7月15日(五月二十七日)以来, 直隶、京畿地区、河南、江苏、安徽、四川、湖北、湖南、广西等地均遭水灾(罗元铮, 1998), 如同安县“ 七月廿六日怪风暴雨为灾, 拔倒树木破坏渔船无数” , 临县“ 六月十六日开始雨雹为灾, 地积尺许” , 新安县“ 六月大雨山洪暴发” , 夏津县“ 六月十七日卫河由张家窑决口” , 平谷县志出现“ 7月16日, 烈风雨雹” 的记载, 元氏县和无极县“ 六月初八日始雨” , 2次台风路径见图1。

综合表4和图3可知, 1917年子牙河(上游支流为滹沱河和滏阳河)的洪峰流量是35 440m³/s, 相当于每天的径流量达到30.6× 10⁸ m³, 仅子牙河1天的径流量几乎达到海河南系平原区1年的径流量。海河北系永定河1天的径流量4.7× 10⁸ m³, 持续3天就能达到海河北系平原区1年的总径流量, 持续2天就能达到1963年海河北系平原区的年径流量。而据《北京益世报》1917年9月28日载“ 海河入海之水每秒六万方尺(2222m³)” , 仅南运河每秒的来水量5000m³, 只有一半能经海河入海, 加上其他各河的来水量, 当年海河各支流的来水因无法及时入海而滞留, 造成严重的水灾(骆承政和乐嘉祥, 1996)。

表4

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表4(Table4)

表4 海河支流径流量(108 m3)(据张家诚和王立, 1992) Table4 Runoff volume of Haihe River tributaries(108m3) (from Zhang and Wang, 1992) 项目 海河北系 海河南系 山区 平原 总计 山区 平原 总计 1963年 35.64 8.86 44.50 269.64 129.13 398.77 多年平均 47.84 14.06 81.71 99.16 32.55 131.72

表4 海河支流径流量(108 m3)(据张家诚和王立, 1992) Table4 Runoff volume of Haihe River tributaries(108m3) (from Zhang and Wang, 1992)

1917年海河流域各河普遍涨水开始于7月20— 28日集中降雨之后, 至9月中旬各河上游降雨中止, 9月底各河上下游水位渐渐回落, 10月份以后洪水才迟缓退去。结合图4和当时北京地区日记记载(北京市档案馆, 2006; 邓之诚, 2007)可知, 北京地区降水开始于6月底或7月初, 集中降水在7月中旬, 而北京卢沟桥站的水位约在7月16日前后开始发生较大变化, 稍微滞后于降水变化, 峰值的出现也滞后于降水峰值, 并且在集中降水结束后, 水位也趋于平稳, 可见河流水位是随着降雨变化而发生变化的。

1917年洪水在海河南系和北系都有发生, 南系尤为严重, “ 河决” 、“ 大水” 、“ 山洪暴发” 、“ 各河漫溢” 等词语在1917年的资料中频繁出现。据《海河流域历代自然灾害史料》(河北省旱涝预报课题组, 1985)记载, “ 六、七月间滹沱河在献县、河间、无极等处决口, 灌注文安洼, 水深二丈。此外, 沙河在新乐决口四处、计六百二十四丈; 磁河决口六百三十一丈, 木刀沟两岸决口三千一百二十九丈, 漳河也决口” , 各县志中对河流漫溢决口、水深等水情也有较多记载(表 5), 大致能得出各河决口位置, 海河南北系河流均发生决口, 而且集中在河流中下游(图 5-a)。

表5

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表5(Table5)

表5 1917年海河流域水灾决口县及决口河流记录 Table5 Records of flood burst counties and burst rivers in Haihe River drainage area in 1917 河流决口的县名 发生漫溢决口的河流 献县、河间、无极、饶阳 滹沱河 新乐、无极 磁河 大名 漳河、御河 涿县、新城 大清河、大石河、拒马河 夏津、馆陶 卫河、沙河 沧县 减河 青县 馀河、清河 邯郸、武陟 沁河、潴龙河、滏阳河 新河、冀县 滏阳河、子牙河 齐河 赵牛河、徒骇河 无棣 高津河 天津 南运河 香河 北运河青龙湾、潮白河 三河、宝坻 蓟运河 宛平、固安 永定河 注: 资料来源: 《河北府县志辑》(上海书店出版社, 2006); 《天津府县志辑》(上海书店出版社, 2004); 《北京府县志辑》(上海书店出版社, 2002); 《河南府县志辑》(上海书店出版社, 2013); 《山东府县志辑》(凤凰出版社, 2004)。

表5 1917年海河流域水灾决口县及决口河流记录 Table5 Records of flood burst counties and burst rivers in Haihe River drainage area in 1917

图5

Fig.5

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	图5 1917年海河流域水灾受灾区(a)和受灾县市田亩受灾级数(b)Fig.5 Flood disaster areas in Haihe River drainage area(a) and corresponding series of affected fields in disater counties (b) in 1917

本研究得到的受灾区域如图5-a所示, 图中的灾区是综合了当时的方志、报纸、实录等多种渠道的资料记载整理画出的, 所以, 图中的非灾区是当时记录的未受灾区。1917年水灾主要是“ 集中降雨— 山洪暴发/河流决口漫溢— 积水淹没— 受灾区” 的受灾成灾过程。

受灾区覆盖今山西、山东、内蒙古、河北、北京、天津等地, 共造成156个县受灾, 主要分布在海河、南运河、子牙河、大清河、永定河、北运河、蓟运河和滦河下游, 海河流域东部平原区基本受灾。而且, 受灾田亩级数在5级以上的区域主要集中在海河干流沿线、南运河沿线, 以及河北省文安县等低洼地区(图5-b)。另据其他文献统计, 当年全国总计有267个县受水灾影响(夏明方, 2000), 仅京直灾民共达 5 611 759名(任云兰, 2007), 直隶全省受水灾之害的人口和面积, 均占到全省约2/3(张家诚, 1992)。