第二篇　北京水小史：从丰沛到缺水的奇异性转折

第3章　历史变迁中北京水资源的开发与利用

一、“山水”互动造就北京平原区

自地球的地质纪年以来，从太古代到元古代中期，北京地区一直被海洋覆盖。之后地壳运动，北京所在的华北陆台开始形成，几经沉浮以后，华北陆台大约在中生代初期终于结束了被海洋淹没的历史，完全抬升为陆地。不过当时的地貌跟现在相比还有很大的差距。北京地区地貌的形成与演化主要受地质构造、造山运动和水流等外力的侵蚀及其堆积作用的影响。对于平原区来说，水系变迁运动对其地貌形成的意义尤其重大。

北京地处阴山纬向构造带、祁吕系构造带与新华夏构造带交汇地带，地质构造复杂。中侏罗纪至晚白垩纪的“燕山运动”奠定了北京地区的构造基础。强烈的地壳运动、剧烈的地层褶皱、猛烈的火山爆发，使华北地区的北部、西部大幅抬升隆起。形成了一系列东北—西南走向的山脉，太行山、军都山、燕山、恒山、小五台山等拔地而起，山地之间出现洼陷式的盆地，浑源、阳原、怀来、延庆、燕落（密云）等面积大小不一的盆地散落在群山之间。距今约6000多万年，沿今日的西山山前的八宝山、海淀至怀柔高丽营一线，地壳又发生了大断裂。北京区域的地貌轮廓基本形成，西部横亘着蜿蜒迤逦的太行山，北部、东北部与之环接的是连绵起伏的军都山。从西南到东北面群山环抱，中部是广阔的平川，东南敞开面向大海，北京地形宛如一个海湾，因此常被形象地称为“北京湾”。

新生代以来，特别是受喜马拉雅运动的影响，北京地区新构造运动极为强烈，在地质构造演化及地貌形态上表现得极为明显。西部、北部山地进一步抬升隆起，山前平川再次沉降，山间盆地拉张下陷形成湖泊。此时期气候湿润，降雨丰沛，这些湖盆积水越来越多，形成一些区域性内陆河流。新构造运动不仅使地面升降，而且形成了一系列断裂带，河流沿断裂带发育成长，遇到山地中的薄弱环节，便冲山而出，形成涛涛大河。永定河、温榆河、潮白河等古河道无不是沿山间断裂带流向中部沉积降平川（见图3-1）。

北京周边山地的岩体经过长时间风化、崩塌、剥蚀、撞击后形成大量砾石和砂粒。河水从中上游山地到下游低洼广阔平川流动，蕴含着丰富的能量，能将这些砾石、泥沙携带搬运下来，从而形成河流冲积洪积扇。北京平原就是由永定河、潮白河、温榆河、拒马河以及泃河等河流的冲积洪积扇联合而成的。

永定河冲积扇属于复合式冲积扇，由于永定河多次迁移，形成多级冲积扇。永定河流经山峡段到三家店后，受八宝山凸起的阻挡，河水曾向东北及正东方向流动，因此在八宝山以北的宽谷中堆积了厚厚的冲积相砂砾石层，越向东粒度越细，其前缘可达东郊一带。当永定河冲积物不断堆积，八宝山凸起的高度相对降低，特别是受永定河断裂活动的影响，致使永定河曾沿现在的大清河南泻达到白洋淀一带，形成新的冲积扇。此后，因地块的活动，沿新、老冲积扇之间在北京的东南郊形成更新的现代冲积扇。潮白河是由潮河、白河、怀河等支流组成的。潮河、白河流经山地后形成广阔的冲积扇，其西缘与永定河冲积扇相连接，后因新构造抬升，河槽下切，将冲积扇切割呈条带状台地，自燕郊以下地势低平，形成新的泛滥平原。温榆河主要由东沙河、关沟、北沙河及南沙河组成，呈树枝状水系，由山前洪积扇缘滥出带提供水源，汇流于沙河镇附近，至发城一带流入清河，最后流经通县入北运河。全新纪时，温榆河故道切割了晚更新世黄土台面，形成浅槽形河床，切割深度一般为4—7米，沉积以砂为主，有时含有泥炭或淤泥。由于温榆河规模较小，形成的冲积扇多与永定河、潮白河冲积扇互相叠置。拒马河冲积扇对北京西南部的平原形成起到重要作用，在中、晚更新世时，扇形地面积较大，后被永定河冲积扇摆移而有所挤缩，根据拒马河冲积扇的形态分析，有向北偏移的现象。洵河流出平谷盆地后，形成规模较大的冲积扇，并与潮白河冲积扇相连接，构成北京平原的重要组成部分（见图3-2）。

二、建城以来北京河流水系的开发利用

“现在只有以公元前1045年作为分封蓟国之始，而蓟正是北京最初见于记载的名称。”[2]据侯仁之先生的这一认定，北京建城应始于公元前1045年所建之蓟国（城）。蓟城坐落于永定河下游流域（今北京城西南部宣武门至和平门一带），战国时期成为燕国都城。依河而建城，是北京历史上人类开发利用河流水系的第一个高峰，拉开了城市用水治水的序幕。

历史上关于大规模河流水运的最早文字记载是“泛舟之役”[3]。春秋战国时期，河流水运兴起不久便用于军事，而北京的河运史始于北京市五大水系最小的水系——泃河。《郡国军事考》中记述：“周显王十四年即燕文侯七年（公元前355年）秋，齐威王兴师数千，自营丘（后称临淄，在山东省淄博市东北），至无棣河（马颊河下游），乘舟百艘，绕渤湾，进沽口，循鲍丘水北上，过津卢，入侵燕地渔阳郡的泉州（宝坻县境）、东潞（三河县境），欲袭燕京（北京）时，文侯闻讯，率师万余人，于燕京乘船顺白河疾下，与齐师会战于洵河口（可能是三河县东南的三岔口）。因盘阴（平谷）、临洵（三河）、潞县（通州）、泉州（宝坻）等邑水路楫运，供应及时，燕军奋勇抗敌，齐师后给无援，残败逃遁。”这说明泃河当时已经开始航运，是有关北京水系航运最早的记载。

魏蜀吴三国鼎立的时代，曹魏的镇北将军刘靖在蓟城附近主持了北京历史地理上的第一个大规模灌溉工程。《三国志·魏志》卷十五《刘馥传》记载：“靖以为‘经常大法，莫善于守防，使民夷有别’。遂开拓边守，屯据险要，又修广戾渠陵，大遏水，灌溉蓟南北，三更种稻，边民利之。”另据文献记载，刘靖在这一次的屯田工事中，曾因疏凿渠道，开辟水田，而使灌溉面积达到二千顷。其后十多年，又经过后人进一步的发展，灌溉面积竟增加至“万有余顷”[4]。这一具体数字虽有待考证，但广大灌溉区的存在却是没有问题的，同时还说明蓟城附近应该有足够的水源。刘靖碑文中记载他还曾开凿戾陵遏——车箱渠灌溉干渠，将穿行蓟城附近把东西相去约有四十公里的两条大河——漯水（永定河）与潞水（白河）连接起来，对后来解决北京水源问题产生了很大影响。

资料来源：薛凤旋.中国城市及其文明的演变[M].世界图书北京出版公司，2010.

随后的隋唐时期，北京水系的改造和利用在之前基础上多围绕漕运和灌溉展开，修通并全面治理了南北大运河，达到了河流水系发展的鼎盛时期。隋文帝杨坚为统一南北，凿广通渠（连接隋都与黄河），疏邗沟（连通长江与淮河）；其子隋炀帝杨广挖通济渠（连接洛阳、黄河与淮河），开永济渠（连接黄河与涿郡），最后拓江南运河（连接长江与余杭），至此以洛阳为中心，北达涿郡（北京南）、南至余杭（杭州），全长两千多公里的南北大运河全线贯通，成为古代世界最长的运河。唐朝又对大运河进行了全面治理，将运河航道推到全盛时期。南北大运河将北京与当时的长安、洛阳及南方重要城市连接起来，使其战略地位进一步提升，更把南方各地的物产源源不断地运到北京，盘活了南北整个经济大动脉（见图3-3）。

除了漕运，河流水系还是北京平原区农业生产的重要水源。隋唐时期在桑乾河（古永定河）下游引水灌溉、种植水稻的事迹，有见于文献记载。唐高宗永徽年间，“裴行方检校幽州都督，引卢沟水广开稻田数千顷，百姓赖以丰给”[5]。这也表明，在一千多年前，北京平原区气候条件与南方水稻区的差距并不大，相对于今天应该是更温暖湿润一些。北宋时期，为阻滞契丹骑兵南下，海河流域的众多湖泊被连成水网，水网又为水稻种植和土壤改良提供了条件。

三、建都以来北京河流水系的开发利用

10世纪初叶以后，北京逐渐发展成为全国的政治中心。公元938年，辽太宗在这里建立陪都，称为“南京”。公元1151年，金代海陵王完颜亮下诏迁都燕京（北京），并令人对旧城改造，开凿护城河，并在今日中南海位置建了离宫，整治湖泊水系。公元1153年，完成迁都，并将燕京更名为中都，标志着北京建都之始。

金代的离宫围绕莲花池泉水兴建护城河与同乐园，形成以水为宫殿群的皇家园林区，修筑湖堤栽植花木，成为北京城最早的河湖水利工程。金中都对水源的利用和宫城水环境的营建为元大都建设奠定了基础（见图3-4）。

金中都作为金代都城，除建皇家园林外，为漕运粮食，还必须打通漕运之水。《金史·河渠志》记载：“金都燕，东去潞水五十里，故为闸以节高良（梁）河、百莲潭诸水，以通山东、河北之粟……其通漕之水……皆合于信安海堧，溯流而至通州，由通州入闸，十余日后至于京师。”然而莲花水系不足通漕水量，于是又将西部玉泉山的泉水引向南方，开掘海淀台地，经中都城北，东接北运河，即为闸河，可是水量仍不能行船，后于1172—1187年又开凿金口河，即从石景山的麻峪村引卢沟河（永定河）经中都城与北运河相通。由于中都所在地区雨水时空分布不均，水势暴涨暴落，水量极不稳定，加上泥沙淤积而废弃。据《金史·河渠志》的记载，“及渠成，以地势高峻，水性浑浊，峻则奔流漩洄，啮岸善崩；浊则泥淖淤塞，积渣成浅，不能胜舟”。

公元1260年，元世祖忽必烈建都北京，取名为“大都”，其城池建设更加宏伟。为了解决水源问题尤其是保证水上通漕运的水量，只有勘察更多的水源之地。

元代著名的水利专家郭守敬于1291年为元大都制定了科学的水利规划，引北部昌平白浮水，筑渠西流，汇集西山诸泉之水，入瓮山泊（今昆明湖），转经高梁河入通惠河，与北运河相接通，从此开通了京杭运河，南粮北运直抵大都城内的积水潭，呈现皇粮舟船穿梭停靠的盛景，开创了中国皇城大都繁荣昌盛的运粮景观（见图3-5）。

然而，由于大都兴修水利工程受地形与气候等自然条件以及技术条件的制约，漕运水道有季节性冲毁。白浮引水渠沿山麓修建，每当暴雨来临，水道遭破坏，要有专门机构和人员驻守修护才可行，当漕运北上时，重船逆水上行，为了省水通航，沿途设置大量的闸坝，沿岸尚有纤道牵引漕船。总体来说，元代大都开发水源、行舟艰辛卓绝之功为后人树立了典范。

元代除打通漕运水道工程外，尚为大都供水，重开金水河，重开玉泉山水供宫廷区饮用，凿井供民用；利用金口河运西山石木，整修坝河与北运河沟通，使之成为元大都另一条重要的水运通道；还修建了瓮山泊长堤蓄水、调洪，开沟渠以排水，利用东南郊淀泊开辟渔猎场所，将古代水资源综合利用了起来。

明朝永乐十五年（公元1417年）定都北京，城区南移，利用了金中都的大部分，并向东扩展，形成“品”字形的都城。根据新城墙的位置，新开掘前三门护城河和南护城河水系，并将通惠河的御河段圈进城内，在大通桥北岸开支河，使漕船可达朝阳门、东直门。明代扩挖白莲潭形成了北海、中海、南海三处水域（见图3-6）。

明朝漕运仍感水源不足，白浮引水工程已湮废断流，通惠河多次疏浚，因水源不达标而作罢。

清军入关、定都北京后，沿袭明代奠定的河湖水系，城区河道无太大变化。为八旗军驻守清河镇一带运军粮，清康熙四十六年（公元1707年）开挖清河，据史料记载“开会清河，起水磨闸，历沙子营，至通州石坝上”。为满足清朝京师和宫苑用水又重整水源，清乾隆十四年（公元1749年）开浚瓮山泊（昆明湖）并加筑东堤，由此玉泉山东流之水流满昆明湖。据记载，“浮漕利涉灌田，使涨有受而旱无虞”“昔之城河水不盈尺，今则三尺矣”，通惠河上游供水丰盈不绝，同时海淀西郊稻田有灌溉水源。

乾隆三十八年（公元1773年）集西山泉水，修长十余里的两条石槽，一条从香山樱桃沟引水，另一条从碧云寺引水，汇合于广润庙内方池，再集玉泉山水合流后入香山引河，再注入玉渊潭钓鱼台，向东流沿三里河入西护城河中。

此外，清朝兴盛时期在海淀西北郊修建圆明园，福海为其最大水域，众多湖沿池塘散布，成为瓮山泊（昆明湖）的辅助水库，而瓮山泊湖泊群，又造就了闻名于世的皇家园林山水名胜（见图3-7）。

在北京建都之前，历代所见的史籍中几乎没有重大河流水患的记载，自辽金开始，北京地区的水患逐渐增多，为北京水资源的开发利用增添了很多难题。水患的兴起与北京建都后大兴土木而开始大规模砍伐河流水系上游的森林有关。金代开始北京第一次大规模砍伐森林，随后是元代、明代和清代，都分别进行过大规模的砍伐。大规模滥伐森林对水系生态环境造成了致命伤害，中上游地区土石裸露，水土流失，造成的水患灾害不断加重。

面对水患，各朝代都对其进行了一定的治理，其中以清代康熙帝对永定河水患的治理规模最大。永定河在冲出北京西山之前，接纳了多条支流并携带了大量泥沙，进入平原以后地势陡降而且下游地势平缓，泥沙冲出山口后纵横荡漾而又极易淤积。洪水与淤积泥沙相伴，成为永定河治理的难点和重点。在调查研究的基础上，康熙帝提出了治理永定河的三大方略：一是“浚河筑堤，速水一流”；二是“借水攻沙”；三是“借清刷浑”。经过多年主动、系统地治理，清代的水患治理取得了很大成绩，此后的几十年内永定河没有发生大的水患，但其治水战略只触及河道水流，没有涉及其根本——河流水生态的环境问题，河水泥沙没有减少，河道泥沙仍淤积，并成为地上悬河，水患依然会发生。

北京建都后河流水系的发展出现了两种截然不同的情形：一是顺应水，得到的是城市水源、济河漕运、完善的城市河湖水系格局；二是侵害水，得到的是水土流失、河患频发、难以控制的河堵水溢。水，其利也兴焉，其害也巨焉！

四、新中国成立以来北京水资源的治理与利用

中华人民共和国成立后百废待兴，首都水资源的开发利用面临重重困难。受近百年来持续战乱的影响，北京河流水道遭受了严重破坏。1949—1959年的11年间，北京地区发生了8次大暴雨洪水，遭受着严峻的水患考验。1953年、1956年和1959年的年降水量都在1000毫米以上（见表3-1），形成特大洪水，这在历史上都是罕见的。

表3-1　北京1949—1959年降水量　单位：毫米

为解决水源和水患问题，北京开始整治河道水系，并在永定河、潮白河、泃河、北运河等河流上游建设水库。1950年，着手疏挖河湖水系，整治龙须沟等8条臭水沟。1953年，城区实行雨污分流，建污水处理厂。1954年，建立官厅水库，官厅水库修建后基本上控制了永定河上游的来水，调节水量，阻拦了泥沙，总库容为22.7亿立方米，正常平水年可为北京提供9亿立方米的水量，1957年为将水引到北京，在永定河出山口三家店修筑拦河闸，蓄水量达100亿立方米，引水渠引水能力为60立方米/秒，形成了较为完整的永定河引水系统。1958—1960年，又兴建了更为宏伟的密云水库，汇集了潮白河河水，总库容为40多亿立方米，平水年可供城市用水10.5亿立方米，1960—1966年为将水引进北京修筑京密行水渠，引水能力达70立方米/秒。20世纪70年代末80年代初，兴建了其他补水渠，形成了官厅水库、密云水库、怀柔水库、白河堡水库分别拦蓄的永定河水、潮白河水等地表水联合调度的供水网络（见图3-8）。

为适应北京城市工农业与人民生活用水的需求，自新中国成立以来，除改造老自来水厂，又兴修自来水三厂、四厂、五厂、六厂和七厂。在20世纪七八十年代，北京的水资源面临着极为尴尬的局面，市民用水出现危机。由于超量开采使地下水位逐年下降，浅井干涸、深井出水量减少，加之未经处理的工业、生活污水排放，使得永定河冲积扇上的井不少都因受到污染而报废。70年代，市区内已形成大面积的漏斗区；到1981年夏季，市区降压供水面积高达212平方千米，占市区供水面积的55.5%。尽管北京市投入大量资金，建设了日供水能力为50万立方米的第八水厂和日供水能力为17万立方米的田村山净水厂，但仍满足不了需求，以至70年代末80年代初市区内出现了较为严重“水荒”。当时，市区内一半以上的地区降压供水或限时限量供水，竣工的楼房30%因没水而无法使用；居住在清河、半壁店、十里堡、龙爪树等地的居民都半夜起来接水。为解决北京用水难的问题，1984年北京市政府决定建设日供水能力达百万立方米的第九水厂。1986年5月，工程正式动工，总投资约60亿元，工程分三期建设，每期设计日供水能力均为50万立方米，到1999年6月三期工程全部完成，日供水能力达150万立方米，占北京市区供水能力的“半壁江山”。它的建成通水从根本上缓解了北京缺水的紧张状况，目前已成为亚洲规模最大、设备最先进、水质最优良的现代化大型饮用水水厂之一，在首都的经济建设和城市发展中发挥着重要的作用。

2000年，北京市自来水供水能力达247万立方米/天，年供水量稳定在8亿立方米左右，供水范围北起清河镇，南到大红门，西至石景山老山居民区。

2000—2011年，北京的降水量减少了19%，水资源总量减少了43%，入境水量减少了77%，两库来水减少了79%，可用水资源急剧减少。密云水库年均来水量为2.7亿立方米，比多年平均减少72%；官厅水库年均来水量为1.3亿立方米，比多年平均减少86%。这12年来，平原区地下水平均埋深从11.9米下降到24.9米，年均每年下降1.1米。自2003年以来，怀柔、平谷、昌平等应急水源地陆续建成，开采初期地下水埋深在10米左右，开采以来年均下降3—5米，目前埋深超过40米，已接近设计开采值。第八水厂的水源地取水能力从48万立方米/天衰减到18万立方米/天，衰减了60%；第三水厂的取水能力衰减了50%。城市应急水源地开采以来，周边农用机井50%以上出水不足，严重影响了当地农民的用水，城乡供水矛盾十分突出。

因此，《北京市“十二五”时期水资源保护及利用规划》明确规定，“十二五”时期北京采取非常规措施，按照用水总量控制、生活用水适当增长、工业用新水零增长、农业用新水负增长、扩大再生水使用的原则，确定用水量。

生活用水适当增长：按照“十一五”时期实际每年增加人口50万—60万，生活人均用水量240升/天（其中居民生活用水量120升/天）的标准，生活用水量每年增加0.6亿立方米。工业用新水零增长：通过产业结构调整，限制发展高耗水、高耗能产业，提高利用效率，实现工业用新水零增长。农用增量用水下降：总量维持12亿立方米，再生水利用量增加到3.5亿立方米。规划到2015年环境总用水量达到5.3亿立方米，再生水利用量增加到4.4亿立方米。

为解决北京地区水资源的供需矛盾，如何调水始终是决策者思考的大问题，引黄河水入京、引滦河水入潮白河等多套方案曾经被列为备选项。然而，要从更大程度上解决北方水资源短缺问题，必须跨流域调水。长江流域径流水量占全国80%以上，耕地却不足40%；黄、淮、海流域径流水量仅占6.5%，耕地却占40%。

自20世纪50年代初以来，中央领导和水利专家呕心沥血，多次勘察，数易其稿，终于有了南水北调工程的三条线路（见图3-9）：

东线工程从长江下游扬州江都抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，出东平湖后分两路输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。

中线工程从丹江口水库引水，沿规划线路开挖渠道输水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后，经黄淮海平原西部边缘在郑州以西孤柏渡处穿过黄河，继续沿京广铁路西侧北上，基本自流到北京、天津。

西线工程是从长江上游通天河联叶河段及其支流雅砻江长须河段、大渡河斜尔尕河段筑坝引水，通过引水隧洞穿越黄河与长江的分水岭巴颜喀拉山进入黄河，供水范围是黄河上中游青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西六省区的部分地区。

北京市处于南水北调中线工程的末端，规划分配水量为12.4亿立方米，扣除沿途的蒸发渗漏损失，实际收水总量为10.5亿立方米。首都规划委员会1996年正式批准了北京段总干渠的路径，并规定为南水北调预留的工程位置，不允许任何工程占用。总干渠在北京房山区北拒马河中支南进入北京境内，经房山至大宁水库，穿永定河和丰台铁路编组站至岳各庄桥，再沿西四环路北上，到终点颐和园内团城湖，全长80公里（见图3-10）。工程共穿越永定河、拒马河、大石河等大小河流共32条；穿越京石、西五环、西四环等主要等级公路12处；穿越京广线、西长线、丰台铁路编组站等11处铁路及五棵松地铁1处，还要穿过西甘池、崇青等山丘，必须解决众多世界级的技术难题。北京段上的泵站扬程高、流量大、流量变幅范围宽，在当今世界水利工程中并不多见。

资料来源：重庆日报，2014-12-13（1）.

北京段的主体工程于2007年年底完工，2008年4月具备接收河北四水库来水的条件。2008年9月28日，京石段正式向北京供水。2014年12月27日上午10时30分，随着北京市委副书记、市长王安顺宣布通水成功，团城湖明渠末端闸缓缓开启，历经15天千里奔腾的长江水流进南水北调中线工程的终点团城湖明渠，标志着南水北调中线工程全面实现通水目标。南水北调中线工程历经11年建设，终于引得全线通水进京，实现了千里江水润泽京津冀豫。

南水北调工程是在流域之间通过调节水量平衡以实现水资源合理配置的重要手段，对解决北京水危机具有重大意义，但是南水北调会改变天然河流的水文结构和特征，可能引起河流水文情势及水质发生变化，对河流生态环境产生负面影响。

本章结语

北京地区坐落在永定河冲积扇这一特殊地貌上，历史上曾经湖泊众多，地表泉水数以百计，在一定程度上满足了城市规划、园林设计、运河漕运、休憩休闲的需要。金元以来，随着北京政治中心地位的确立、城市规模不断扩大，水资源短缺成为困扰历代统治者的一大难题。总结北京历史上历次水危机后不难看出，每当人口膨胀、城市规模扩大后，北京不可避免地受到水资源短缺的限制，而历次水危机的缓解，靠的正是对北京附近水系的调整与改造。那么，今天北京附近的水系还能否为北京提供更多的水资源呢?这是开始下一章前的一个思考。

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