清至民國安康地區水旱災害時空特征及對民眾影響

孫舔軻 楊東甲 趙雙全 夏德建 張冬暉 牛俊杰 郭亞萍

摘 要：探究歷史時期水旱災害發生規律可為災害防治提供借鑒。以災害文獻為數據源，運用數理統計、空間分析和小波分析等方法，對研究區水旱災害發生時空特征及對民眾影響進行分析。結果表明：（1）清至民國安康地區發生水災99次，平均3.09年發生1次；旱災34次，平均9.00年發生1次。水旱災害呈階段性波動增加。（2）水旱災害發生凸顯季節性，春、夏和秋季水災發生頻次較高，旱災集中在春季和夏季。雙季節水旱災害夏秋季較為顯著。（3）水旱災害發生呈空間差異性，水災集中發生在安康縣（市）、洵（旬）陽縣、平利縣和白河縣；旱災集中發生在漢陰縣、平利縣和白河縣。（4）水旱災害發生呈現周期性，災害造成人口大量死亡、農業生產受損和民眾的基礎設施遭破壞。

關鍵詞：水旱災害；時空特征；影響；安康地區；陜西

中圖分類號：P426.616；K928.6 文獻標志碼：A 文章編號：1673-5072（2024）02-0190-09

近年來，全球氣候變化引發的極端氣候災害事件在世界范圍內頻繁發生，各種不確定性事件對人類的生產生活造成嚴重威脅。眾多的自然災害中，水災和旱災發生頻率最高，影響最為深刻，波及范圍最廣［1］。為如期實現2030年聯合國可持續發展目標（SDGs），社會各界普遍關注水旱災害問題。探析區域歷史時期自然災害的發生規律及對社會的影響，能夠更深入地了解區域歷史時期自然環境狀況，同時為科學認識當前災害的發生和今后的變化趨勢提供有益借鑒。

目前，國外對于歷史時期水旱災害的研究多依據現代器測數據建立災害指標模型，進而說明氣候變化同災害間的關系。如Caroline等［2］研究了澳大利亞東南部的干旱災害同印度洋偶極子和ENSO兩者之間的關系；Findell和Delworth［3］指出太平洋和大西洋海溫異常會導致旱災的逆轉和洪澇的增加。國內對歷史時期安康地區的災害研究也取得了一定的成果。從區域歷史資料中提取災害信息進行研究占主流，如張健和曹志紅［4］通過對清代安康地區諸多地方志中的災害信息進行歸納，并定性描述了區域災害發生的空間特征、影響因素和災害的社會應對［5］，認為水災在安康地區發生的頻率較高且危害性最大；張鈺敏和殷淑燕［6］依托歷史文獻記載，將水旱災害與安康城市遷移重建進行相關性分析，發現特大洪水是影響安康城市重建的主要因素。也有研究者將歷史時期安康地區放入漢江流域上游或整個陜西地區進行對比，分析自然災害發生狀況。如彭維英等［7］、仇立慧等［8］、孟嬋和殷淑燕［9］、黨群等［10］通過對漢江上游涉及洪澇災害的歷史資料搜集整理，分別運用最小二乘法（OLS）、小波分析、空間分析等方法對漢江上游地區的洪澇災害和山地災害進行分析，表明洪澇災害和山地災害發生空間分布具有明顯的差異性和周期性特征，大氣環流等自然因素和不合理的人類活動是致災的主要因子；耿占軍和仇立慧［11］、徐小鈺等［12］、殷淑燕等［13］分別探究了清至民國、1470—2012年近500年尺度和明代陜西省水旱災害特征與干濕狀況，認為陜西省的水旱災害發生呈現階段性和周期性。綜合來看，已有對安康地區的相關災害研究在時間尺度的選取上多以古代較長時間段為主，并將其放入所屬的整體自然區域進行探究的較多，對于單一選取歷史時期的安康地區且考慮到近代時間段進行探究水旱災害特征及其對社會民眾影響的研究較少。因此，有必要開展相關主題的研究。

本研究以清至民國（1644—1949年）的安康地區為研究區域，詳盡搜集和整理史料中記載的關于水旱災害發生的相關信息，綜合運用統計分析和空間分析等方法分析清至民國時期安康地區水旱災害的發生規律及對民眾的影響，為當前安康地區防災減災工作提供借鑒。

1 研究區概況及數據處理

1.1 研究區概況

清至民國（1644—1949年）的安康地區（圖1）包括安康縣（市）、平利縣、洵陽縣（旬陽市）、白河縣、紫陽縣、石泉縣、寧陜廳（縣）、磚坪廳（嵐皋縣）、漢陰縣。因鎮坪縣從平利縣分出建制時間較晚，故此區域同平利縣分析。研究區當前位于中國內陸腹地，陜西省的東南部（108°00′ 58″ E—110°12′ E，31°42′24″N—33° 50′34″N），東與十堰市接壤，南部毗鄰重慶市、達州市，西與漢中市、西安市相連，北與西安市、商洛市毗連。研究區南依巴山北坡，北靠秦嶺主脊，南北高山夾峙，漢江自西向東流經中部河谷盆地。氣候屬亞熱帶大陸性季風氣候，氣候濕潤溫和，年均降水量1 050 mm，降水季節差異較大，冬季寒冷少雨，夏季多雨多有伏旱，春暖干燥，秋涼濕潤并多連陰雨。受地形和氣候等因子影響，歷史時期水旱災害頻發。

1.2 數據與研究方法

數據來源于《陜西歷史自然災害簡要紀實》［14］、《西北災荒史》［15］、《中國氣象災害大典·陜西卷》［16］、《清代長江流域西南國際河流洪澇檔案史料》［17］等，以上資料因切入點和研究視角不同而各有優劣，綜合選用，相互補充。建立清至民國安康地區的水旱災害信息時間序列，依據以上資料輯出各縣水旱災害信息，運用ArcGIS可視化不同區域災害發生的頻次，對于一年內災害發生多次的只記1次，災害發生地不明、記載模糊的不計，共統計出水災99次，旱災34次。根據文獻對災害發生的定性記載，結合研究區自然地理本底特征，參考既往對歷史時期水旱災害研究的量化統計分析方法［18］，依據災害發生的受災區域、災害持續時間的長短、災害對人民生活的破壞程度以及官方的賑災活動等指標，將水旱災害劃分為輕度、中度和重度3個等級［19］。以水旱災害發生的頻次為研究對象，利用數理統計方法和 Origin 2018、ArcGIS 10.7、Matlab等軟件分析其時空變化規律。

2 結果分析

2.1 清至民國安康地區水旱災害的時序特征

2.1.1 水旱災害的年際變化特征

以10年為一個區間統計水旱災害發生頻次（表1）。清至民國安康地區共發生水災99次，平均3.09年發生1次；旱災34次，平均9.00年發生1次。不同時段水旱災害發生的頻次不同，依據水旱災害發生頻次的上下波動狀況，可以劃分出5個較為明顯的階段：1644—1703年為第一階段，發生水災12次、旱災4次，平均3.75年發生水旱災害1次；1704—1773年為第二階段，發生水災13次、旱災2次，平均4.67年發生水旱災害1次；1774—1853年為第三階段，發生水災32次、旱災8次，平均2.00年發生水旱災害1次；1854—1913年為第四階段，發生水災24次、旱災10次，平均1.76年發生水旱災害1次；1914—1949年為第五階段，發生水災18次、旱災10次，平均1.29年發生水旱災害1次。比較不同階段水旱災害發生間隔時間的平均值大小，第一階段到第二階段數值由小到大，反映出水旱災害發生頻次減少；第二階段至第五階段數值波動變小，表明水旱災害發生頻次呈上升態勢。

對清至民國安康地區水旱災害發生頻次以10年為單位建立距平序列（圖2）。由圖可知，第一階段和第二階段水旱災害距平值以負值為主，第三階段距平值以正值為主，第四階段距平值正負交錯，第五階段距平值以正值為主。表明第一階段和第二階段水旱災害發生頻次較低，第三階段和第五階段水旱災害發生頻次較高，第四階段水旱災害發生波動較大。綜合來看，清至民國安康地區水旱災害頻次呈現波動增加。

2.1.2水旱災害的季節變化特征

清至民國安康地區水旱災害發生的具體陽歷月份可以確定的為：水災發生63次，旱災發生18次（圖3）。水旱災害發生具有明顯的季節性。單季節來看，春、夏、秋季水旱災害發生的頻次較高，其中，春季發生水災17次、發生旱災4次，夏季發生水災32次、發生旱災5次，秋季發生水災10次、發生旱災3次。雙季節（文獻所記載災害時長跨越2個季節，未重復統計）中，水旱災害發生頻次以夏秋季節為顯著，其中，旱災頻次高于水災，而冬春、春夏季節水災發生頻次較低，以旱災發生為主。受東南季風和西南季風的影響，7、8月季風強盛，故夏季降水強度較大，易發生水災。季風退出大陸的時間是10月中旬，所以較大降水一直延續到秋季才結束。春夏季節，氣溫回升較快，此時正值作物生長期，安康地區易出現“干熱風”，在此影響下春夏季節易出現干旱。

2.2 清至民國安康地區水旱災害的空間分布特征

清至民國安康地區水旱災害空間分布具有不平衡性（圖4）。水災（圖4a）主要集中在安康縣（市）、洵陽縣（旬陽市）、平利縣和白河縣，其中以安康縣（市）和洵陽縣（旬陽市）最為集中，頻次達到50次和38次，水災發生最少的為磚坪廳（嵐皋縣），只有11次，可見水災發生聚集區域受河流影響較大；旱災（圖4b）的分布主要集中在漢陰縣、平利縣和白河縣，其中漢陰縣旱災發生頻次高達到14次，其次是白河縣11次、平利縣10次。整體來看，清至民國安康地區的水災發生多集中在漢江過境的沿岸城市如安康縣（市）、洵陽縣（旬陽市），此區域有恒河、黃洋河、旬河、霸河和閭河等河流以樹枝狀分左右岸注入漢江干流，隨著地勢由南北起伏較大到中部減小，河流排水不暢，至地勢低平的區域匯集而引發水災；而距離漢江較遠的地區如磚坪廳（嵐皋縣）、寧陜縣和紫陽縣位于地勢較高的河流上游，其水災的發生頻次較低，此區域河網也比水災頻次較高的地區稀疏。安康地區水災呈現沿河流發生的特征，漢江安康段上游水災發生頻次少于下游。旱災發生地具有鮮明的不平衡性，其中東南部（平利縣）和東部地區（白河縣）旱災發生頻次較高，漢陰縣因地狹人稠發生頻次最高，而西部（石泉縣）和南部地區（磚坪廳）地處丘陵地帶，由于地勢較高氣溫適宜應對干旱的韌性較強，中、北部地區旱災發生具有普遍性，寧陜廳（縣）、安康縣（市）、紫陽縣和洵陽縣（旬陽市）的旱災發生次數均集中在7～9次。從區域開發進展來看，中部地區的開發史較長，人煙密集，故災害的影響也就較大，稍遇災害記載就相對比較清晰。

2.3 清至民國安康地區水旱災害程度

基于輕度、中度和重度水旱災害的劃分標準，清至民國安康地區發生的99次水災中，輕度水災26次，中度水災34次，重度水災39次；發生的34次旱災中，輕度旱災10次，中度旱災16次，重度旱災8次（表2）。重度水災和中度旱災發生的頻次占比最高，分別為39.40%和47.06%；而輕度水災和重度旱災的發生頻次占比較低。這表明，清至民國安康地區的水災發生以重度為主，輕度水災發生較少；旱災發生以中度為主，重度旱災發生較少。

2.4 清至民國安康地區水旱災害的周期特征

利用Matlab軟件以10年為單位時間序列對清至民國安康地區的水旱災害發生頻次進行小波分析。結果表明，清至民國安康地區的水旱災害發生頻次凸顯多時間尺度的周期性變化特征。從水災實部等值線圖（圖5a）可看出，水災主要存在3個尺度的震蕩周期，分別是25～40年，50～85年，100～200年，其中，在100～200年時間尺度上存在準3次震蕩，且在整個分析時段表現得非常穩定，具有全域性。由小波方差圖（圖5b）可看出，小波方差有3個較為明顯的峰值，分別對應40年、80年和140年的時間尺度，其中最大峰值對應140年的時間尺度，表明140年左右的周期震蕩最顯著，為安康地區水災頻次發生的第一主周期；80年的時間尺度對應第二大峰值，是安康地區水災頻次發生的第二個主周期；40年時間尺度對應著第三峰值，為安康地區水災頻次發生的第三主周期。這說明以上3個周期的波動制約著清至民國安康地區的水災變化特征。30年以上的周期變化最為顯著，水災發生頻次呈現增多—減少—增多—減少的循環變化。

根據旱災實部等值線圖（圖6a）可知，旱災主要存在3個顯著震蕩周期，分別是25～60年，75～120年，140～275年，其中在140～275年時間尺度上出現了準2次震蕩，在75～120年時間尺度上存在準5次震蕩，同時可以看出這兩個時間尺度的周期變化在整個分析時段內表現很穩定，具有全域性。從小波方差圖（圖6b）可知，小波方差有3個較為明顯的峰值，即50、90、180年。其中，最大峰值對應180年，表明180年左右的周期震蕩性最強，為安康地區旱災頻次發生的第一主周期；第二和第三峰值分別對應著90年和50年的時間尺度，它們是安康地區旱災頻次發生的第二和第三主周期，上述3個周期的波動控制著安康地區清至民國時間域內的旱災變化特征。50年以上旱災發生頻次呈現少—多—少—多的循環變化。

2.5 清至民國安康地區水旱災害對民眾的影響

古代中國科學技術發展相對落后，稍遇自然災害就會對社會群體產生不可估量的影響，特別是水旱兩種同民眾日常生活緊密相關的災害顯得尤為突出。檢索清至民國安康地區水旱災害發生對民眾生活產生影響的地方文獻，發現安康地區水旱災害對民眾的影響主要包括人口大量死亡、農業生產受損、基礎設施毀壞。

2.5.1 人口大量死亡

為方便日常生活，古代居民一般定居地勢低平且距離水源較近的地方，而水災易發地多是河流沿岸地勢低平的階地，因此每遇水災都會對民眾的生命財產構成重大傷害。地方文獻中關于水災對人口傷亡的記載不勝枚舉，如“陜西興安府因本年七月間，連日大雨，漢江泛濫，更兼山水陡漲，致將舊城沖缺多處，房屋坍塌，淹斃人口，情形較重”［20］，“舊歷七月初四日大雨雹，盤湘河、鐵砭河一帶田禾盡損，漂沒人畜”［21］。除了文獻直接記載的被水淹斃的人口外，還有很多遭遇水災后因糧食作物受損，溫飽不能及時滿足而餓死的人，文獻多表述為“雨潦，大饑”［22］，“秋潦，包谷青空”［23］。旱災對于人口的影響也較為突出，中國古代有靠天吃飯的傳統，稍遇干旱，作物枯萎、禾苗生長受阻，使得收成歉薄或者秋收無望，嚴重影響民眾的吃飯問題，文獻中對于旱災的影響記載一般多為饑饉。可見，水旱災害對人口數量直接或間接影響較大。

2.5.2 農業生產受損

傳統農耕生產以精耕細作為主要形式，小農經濟具有深刻的脆弱性特點，稍遇水旱災害就會影響農業生產活動的正常開展，主要表現在損害農田、破壞作物正常生長和作物欠收等方面。旱災主要是農作物在生長過程中缺水，作物正常生長受限；水災主要是作物在成熟季節雨季較長對將要成熟的作物造成損害，或者淹沒低地的作物。安康處亞熱帶地區，作物生長需要雨熱同期，春夏正值作物生長期，水災和旱災都會對其造成影響，秋季作物成熟和收獲期雨水影響較大。水旱災害以中度和重度的程度影響作物，如地方文獻中記載的“興安、漢中、商州等州府屬，秋雨連旬，收成歉薄”［24］，“九年，夏旱傷麥；十九年夏旱、秋淫，麥禾皆傷”［23］，“興安自七月旱至次年二月始雨，竹木盡枯”［25］。對文獻記載水旱災害對農作物種類的破壞總結發現，主要受損作物為明清時期引種的美洲高產耐旱作物如洋芋、玉米（苞谷）等，其他作物如黃豆、豌豆、水稻也有不同程度的損害。水旱災害對不同地域的作物影響有顯著的差異性，如“向陽之地既因亢旱而枯槁，背陰之地，谷實又以久淹而霉爛”［26］。而旱災對農事的影響多是因降雨很少，農作物因缺水而枯萎致災。此類現象在地方文獻中多以“缺雨、日燥、亢陽”等詞進行描述；同時，農忙季節干旱現象在史籍中多以描述農人的心情來體現，如“農人望雨尤為急切”。水旱災害直接影響農業生產導致糧食欠收，農業生產環境受損，危及民眾生境。

2.5.3 基礎設施毀壞

清至民國安康地區水旱災害對基礎設施破壞最為嚴重的就是水災對城市和民眾房舍的破壞。以史志資料記載來看，安康城受水災影響記載最為詳細。受災程度為重度的年份有1693、1724、1770、1852和1867年，這幾次災害發生周期同前文水災發生頻次的震蕩周期大致吻合，且水災發生的季節性集中在夏秋季，可見夏秋季節的重度水災對于城市的破壞程度較大。地方史志中關于水災對基礎設施的破壞、損害頗有描述，如“三十五年閏五月大水，漢水漲溢，沖去河街、鋪房、戲樓”［27］。水災破壞的基礎設施類型記述比較多的為城墻、橋梁、集市、文物古跡、居民房舍等，如“康熙三十二年暨四十五年漢水暴漲，興安（安康）州城圮”［28］，“二十一年乙未夏大水，任河自毛壩關以下各市鎮沖毀鋪房祠宇幾半，淹沒畜物無數，元氣自此大損”［21］。以地方文獻記載的災害對基礎設施的影響狀況來分析，清至民國安康地區的水災對城市和民居的破壞是較為嚴重的，水災發生沖毀了寺廟、墳瑩和橋梁等基本的建筑設施，對民眾的日常生活也帶來許多負面影響。

3 結論與展望

通過統計清至民國安康地區水旱災害信息，分析其對民眾生活的影響，得出以下結論。

1）清至民國安康地區水旱災害發生具有明顯的階段性特征，發生頻次總體趨勢呈現波動增加。水災共發生99次，平均3.09年發生1次；旱災共發生34次，平均9.00年發生1次。不同的階段水旱災害發生具有明顯的差異性，依據水旱災害發生頻次的上下波動狀況，1644—1773年水旱災害發生頻次較少，主要以水災為主；1774—1949年水旱災害頻發，水災和旱災發生呈現波動增長趨勢。

2）清至民國安康地區水旱災害的發生具有顯著的季節性，水災集中發生在夏季，發生頻率為50.80%，春季和秋季也時有發生；旱災集中發生在春季和夏季，發生頻率分別為22.22%和27.78%。持續雙季節的水旱災害以夏秋季節最為明顯。清至民國安康地區的水災以重度為主，輕度水災較少；旱災以中度為主，重度旱災較少。重度水災對以城市為主的基礎設施破壞較為嚴重，中度和重度水旱災害對農業影響較大。

3）清至民國安康地區水旱災害發生的空間分布具有差異性。以1911年的行政單位為標準，水災集中發生在安康縣（市）、洵（旬）陽縣、平利縣和白河縣，這些區域河網密集，地勢地平，河流排水不暢；旱災集中發生在漢陰縣、平利縣和白河縣，這些區域隨著開發進程加快，人口和經濟發展聚集，災害影響較大。整體來看，漢江過境的區域水災發生頻次大于遠離漢江的山地區域，旱災發生以東南和東部人口集聚區較為集中。

4）清至民國安康地區水旱災害的發生在時間序列上具有多尺度周期變化的特征，水災存在3個震蕩周期，分別是25～40年、50～85年、100～200年，其對應40、80、140年的時間尺度；旱災存在明顯的3個震蕩周期，分別是25～60年、75～120年、140～275年，有3個較為明顯的峰值，即50、90、180年 。

5）清至民國安康地區的水旱災害對社會民眾產生了重大影響。遍檢地方史志發現水旱災害造成人口大量死亡，嚴重損害農業生產，破壞民眾日常的基礎設施。

災害的發生不可避免，正確認識災害的特點對于災害的防控具有科學參考價值。歷史時期安康地區的水旱災害發生具有明顯階段性特征，對于災害的防控要以史為鑒，合理認識區域水旱災害發生的周期性；對于災害發生的季節性特征，相關部門應該做好預警和基礎設施保障特別是與之相關的農作物保護；對于不同地區災害的防控需要因地制宜，正確認識其區域差異性特點，精準防控；同時完善應急設備和水旱災害監控設施，做到災害損失的最小化。本文以地方史志記載的研究區水旱災害信息為數據來源，利用數理統計和空間分析等方法分析水旱災害的時空格局及對民眾的影響，由于地方史志文獻關于災害發生信息記載同現代器測數據具有很大的不同，故在災害發生的頻次統計的準確性、災害發生的季節記載上可能會存在偏差進而影響定量分析的結果。多文獻互補增強量化統計的準確性，未來需進一步科學提高對文獻定性關于災害信息記載的定量解讀能力。

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Spatio-temporal Characteristics of Floods and Droughtsin Ankang Area from Qing Dynasty to the Republicof China and Their Impact on the Public

Abstract：Exploring the occurrence rules of floods and droughts in historical periods provides references for the prevention and control of these disasters.Taking the disaster literature as the data source，this paper analyzes the spatio-temporal characteristics of floods and droughts and their impact on the public by mathematical statistics，spatial analysis，wavelet analysis and other methods.The results are as follows： （1） There are a total of 99 floods with an average occurrence of once every 3.09 years and 34 droughts with an average occurrence of once every 9.00 years occurred in Ankang area from Qing Dynasty to the Republic of China；the increase of floods and droughts is characterized by periodic fluctuation；（2） The occurrence of floods and droughts highlights seasonal characteristics，with a higher frequency of floods in spring，summer and autumn and concentrated droughts in spring and summer；the occurrence of floods and droughts is most evident in the summer and autumn seasons；（3） There is a significant spatial difference in the occurrence of floods and droughts，with the main locations of floods concentrated in Ankang county（city），Xunyang county，Pingli county，and Baihe county，and droughts concentrated in Hanyin county，Pingli county，and Baihe county；（4） Floods and droughts occur periodically，resulting in a large number of deaths，damage to agricultural production，and destruction of public infrastructure.

Keywords：floods and droughts；spatio-temporal characteristics；impact；Ankang area；Shaanxi