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治水營城--京津冀歷史城水關係初探

治水營城--京津冀歷史城水關係初探

以水定城、因水興城是人地關係長期實踐總結出來的普遍規律。一個地區的水系演變與城市體系發展有著千絲萬縷的聯繫,構成相互響應、相互制約的耦合系統。

可以說,城水關係是決定地區發展的核心關係之一,治水營城的根本意義是地區生態環境與社會經濟的協調發展。

研究城水關係首先需要考慮以下幾個問題:

1. 歷史時期河流水系與城市存在怎樣的耦合關係?

2. 城水關係在多大程度上影響對方?

3. 決定耦合關係的因素有哪些?是保持不變的嗎?

4. 耦合關係在區域未來發展上能起到何種作用?

要回答上述問題,首先需要梳理歷史時期的城水關係的大致脈絡。從宏觀尺度上看,京津冀地區是很有特點的。

、京津冀地貌格局特徵:水營力下塑造的平原

京津冀遙感影像(來源:網路)

京津冀面積約22萬平方公里,所在的華北平原是地理地貌類型最多元化的區域,壩上高原、華北平原、燕山山脈、太行山脈、渤海灣、湖泊濕地等,可謂高原、山脈、盆地、平原、濕地、濱海大陸架和內海島嶼,多元地理地貌齊全。

但如此多的地貌類型怎麼還能稱為一個區域呢?答案是水對地貌的營力作用。

從自然地貌演進的角度來看,整個華北平原基本屬於河流衝擊平原,河流從西部山區高地不斷匯入東部平原,平原主要是由黃河與海河水系合力塑造而成的,這也為其成為一個完整的地理單元提供了先決條件。

歷史上,華北平原並不缺水,水系發達,湖沼星羅棋布,是水資源豐富地區。

利用DEM分色技術,可識別地表高程細微的地帶規律性。從圖中可直觀看出永定河、滹沱河、漳河、黃河等主要河流的衝擊--淤積扇發育情況,清晰地表現出黃河與海河水系對京津冀基本地貌的塑造。

京津冀流域地貌分色圖 (作者自繪)

、京津冀地貌分異:三條等高線

京津冀平原地帶有三條重要的等高線:100米、20米、5米,將其分為三個地貌分區。

山前地帶100--20米高程帶,地貌特徵以河流衝擊扇為主,以永定河、滹沱河、漳河最為明顯,河流形態為竹枝狀支流匯入幹流,水患少,土質好。

中部地帶:20--5米高程帶,地貌以河流泛濫沉積為主,部分被南運河切割,河流形態以多股并行為主,水患多,河道帶土質好。

濱海地帶:5--0米高程帶,以三角洲古瀉湖為主,歷史上屬於海陸交錯帶,土壤鹽分高。

京津冀地帶分異圖(作者自繪)

圖中黃色為山前地帶、綠色為中部地帶、淺藍為濱海地帶

三、白洋淀--「天壤奧處」

古人曾用「天壤奧處」來形容白洋淀,意思是指天地間最低洼的地方。白洋淀--文安窪濕地帶將京津冀地區分為南北兩個水網系統。

從河北平原古河道分布圖上看出,白洋淀南北兩側河流都向其匯流,形成平原上最大的湖泊濕地帶,在歷史上也是重要的河流入海通道。

河北平原地面古河道分佈示意圖

、京津冀城鎮發展脈絡

太行山山脊海拔1,500~2,000米,受永定河、拒馬河、滹沱河、漳河等切割,多橫谷,當地稱為「陘」,古有「太行八陘」之稱,為連接東西的交通要道。

京津冀早期城鎮聚落都出現在東西向河流的平原出口上,形成依託太行山麓的山前城市帶。

先秦至隋唐,城市主要集中在山前平原分佈,土質適合農業開發,並且避開河水漫流。

金代,黃河南去,為城市群東擴奠定了穩定的空間,中部城市數量首次超過山前。

元代北京由區域中心變為國家中心,京杭大運河繁榮,天津、滄州空前發展,相較山前城市帶,發展出新興運河城市帶,如河間、滄州丘、廣平府、臨清、德州、聊城等。

清代濱海地區新城市不斷發展,天津成為新的區域經濟中心。

太行八陘示意圖(

歷史京津冀城鎮聚落分佈 (來源:網路)

、河流與城鎮關係

總的來說,歷史時期京津冀區域內,黃河、海河、運河是影響城鎮空間格局主要因素,經過深入分析,河流水系與城鎮空間分佈存在以下關係:

1. 城鎮依河流呈非均勻集中分佈;

2. 城鎮對河流依賴性隨規模遞增;

3. 河流改變中心地空間布局結構;

4. 水營力形成衝擊平原地貌分異;

5. 河流水系顯性控制城鎮空間格局;

6. 地貌分異區隱性控制城鎮空間格局;

7. 河流濕地引導城鎮空間體系發育;

8. 分異區過渡帶存在城鎮生長邊緣效應。

、有趣的發現

把2015年的京津冀夜光圖(紅色部分為夜光範圍)與京津冀地帶分異圖疊

加會有一些有趣的發現。

京津冀等級較高的城市多沿地貌分異區邊緣分佈。如沿100米等高線附近,北京--石家莊--邢台--邯鄲--安陽--新鄉城市帶;沿20米等高線附近廊坊--保定--衡水--德州城市帶;沿5米等高線附近唐山--天津--滄州--東營城市帶。

其城市帶與高程帶高度吻合,河流水系及形成的平原地貌「隱性」地對城鎮分佈起著控制作用,邊緣效應顯著。而在分異地帶的中心地區缺乏高等級城鎮存在,形成相對的空心區域。

、討論與展望

在這裡,我們只部分回答了開頭四個問題中的第一個,要回答其餘問題,就要對京津冀水系和城鎮進行定量化、模型化的分析研究,並提出若干關鍵指標體系,並以此實現與大數據在分析應用上的對接,達到從定性研究邁向定量研究的跨越,最終在區域發展預測與戰略決策中發揮作用,這也正是我們下一階段的目標。

作者 | 杜龍江

高級工程師,現任職水科院水利史研究所,水利學會、遙感學會會員。1999年獲武漢大學地理信息與製圖專業大學部學位,2005年獲北京大學遙感專業碩士學位,2014級北大地球空間學院博士。荷蘭瓦根寧根大學訪問學者。先後參加和主持國家發改委、科技部、水利部等省部級重點攻關項目二十餘項,發表專著兩部、論文二十餘篇。近年主要研究方向主要為流域綜合規劃、歷史城水關係、水文化規劃等。Email:dulj@iwhr.com。

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