六 地心引力与世界三大长河及中国三大冲积扇

三大长河古老似化石 尼罗河、亚马孙河及长江这三条大河,都有长度超过 6000 公里的干流水道,号称是世界三大长河。这三条河不仅水道长,而且都具有悠久的发育史,出现的时间起码也在中更新世内。因此,这三条河都具有“化石”(fossil)的特征。然而这三条河的特征各不相同,所造成的大环境也彼此有异,值得比较。

  1. 论长度:非洲尼罗河列第一位,由上源到河口长达 6671 公里;南

美洲亚马孙河长达 6437 公里,列第二位;中国长江的干流长 6300 公里,列第三位。有一些人喜欢夸大,闻知长江上源向上延长,致使长江干流水道加长,认为是一种光荣。殊不知,河川对于人类是否有价值,要看它在大环境里表现什么样的作用。我担心长江向上源加长它的水道,是一种气候趋向干旱的预兆,显示青藏高原上永久雪野及高山冰川正在缩小它们的面积。由于永久性雪野后退,融化的水全是细流,并非类似长江下游的洪流,虽然加长数十公里或 100 多公里,并没有实际意义。

  1. 论水源:尼罗河上游是一座大湖,叫做维多利亚湖,其湖水来自赤道型降雨,水源充裕。亚马孙河上源来自安第斯山地雨水,水源不富,但上游、中游、下游都有赤道型对流雨,水源处处充裕,流量最大。长江上源依赖融雪的水,水源不充裕,中游和下游都依赖东南季风雨,水源充裕。这三条大河比较,亚马孙河上中下三游全年有雨,水量最大。长江只有夏秋雨季是东南季风雨季,冬春干旱。尼罗河最惨,上、中、下游均无雨,虽然上源是一座大湖,因河道沿途属于热带沙漠,四季干旱,尼罗河水因蒸发、渗漏,

    损失很大。

  2. 论地理区:尼罗河离开赤道雨林区向北流,通过很狭窄的热带草原后,即进入热带沙漠区(撒哈拉大沙漠),非常贫瘠。蓝尼罗河是它的唯一支流。由喀土穆以北河谷东西两侧全是沙漠,无农田,也不可居住。亚马孙河与赤道平行,流经的地区全是繁茂的热带雨林,不易通过。其北南两岸支流全部是大河。长江流经的地区属于暖温带季风区,这是全世界最美好的地区之一,两岸居民多至

    4 亿,生活优裕。

  3. 论河口:尼罗河口有尼罗河三角洲平原,这三角洲有三个边,两边是两条分流,由开罗北流入海,另一边是海岸,这三角洲地区是埃及的经济心脏。亚马孙河口无三角洲,泥沙运到大西洋里。长江口有一沙洲,现今已扩大为岛,即崇明岛。长江口并无三角洲,但一般人认为长江有三角洲。从地图上却看不出三角洲的形状来。有人说,镇江市以东就是三角洲。笔者认为,这一带地貌与三角洲的地貌不合。古老的长江三角洲已被黄海淹没,现今长江口同杭州湾一样,由海水侵入形成喇叭状三角港。这是沉降型,三角洲平原是冲积型。两者完全不同。

  4. 论方向:尼罗河由赤道向北流,注入地中海,河口附近无富庶地区,

    也无著名的世界大都市,尼罗河畔只有开罗市。亚马孙河口更荒凉,两岸无一大都市。只有长江口附近有世界大都市上海,长江沿岸有上海、南京、武汉、重庆四大都市。宜宾以上金沙江富有水电潜力,其他两河经济价值不明显。以上看出长江的优越处。

放眼看来,英国泰晤士河,法国塞纳河,联邦德国莱因河,美国密西西比河都不能与长江相提并论。长江尚有三峡风景,可以大大发展旅游业。长

江是中国的大动脉,也是中国经济方面的心脏。因此,长江不可污染,不可使它的环境受到破坏。

中国三大冲积扇 河流由山地流出谷口,河水所搬运的泥沙逐渐沉积,形成冲积扇(alluvial fan),因为沉积的地区具有扇形,由谷口向外辐射而出,河流也由干流中分出数股,成为分流。分流和干流各自冲积,扇形面积因此不断扩大。叙利亚首都大马士革全市区都在冲积扇上。中国境内也有许多著名的冲积扇。最著名的由西向东有三个:(A)岷江冲积扇平原;(B) 郑州黄河冲积扇平原;(C)永定河冲积扇平原。以下分别说明。

  1. 岷江冲积扇平原。它的成因,主要是由于岷江的冲积作用。岷江穿过邛崃山地进入四川盆地,由于长期冲积,形成广大的冲积扇。冲积扇扇顶在灌县,扇缘在成都市以东。事实上,岷江冲积扇不止一个扇,而是有许多扇互相连接形成的联合冲积扇。因为邛崃山脉是四川盆地西侧大山脉,除岷江外,尚有许多小河。简单来说,北有沱江联合冲积扇;中有岷江联合冲积扇;南为邛崃河联合冲积扇。互相连接形成的叫川西联合冲积扇。这一地区是四川得以成为“天府之国”的地理基础。

往日雨水、融雪的水和冰川融化的水带下大量的泥砂,在灌县以东沉积, 形成四川盆地内地面最平、冲积层最厚、土质最肥沃的地区。可是由于雨水不多,雨季不长,而且雨季开始与结束的日期又不固定,对于农业发展大有妨害。一般人对于这样的气候毫无办法。公元前 256 年到 251 年(秦昭王五十一年到五十六年)水利专家李冰到成都作官(任蜀守),治理四川。他看到这片冲积扇平原土质确是肥沃,冬季温暖,气候比渭河平原暖和,生长季很长;地面有斜坡,而且拥有八条水道,在冲积扇上分向东北、正东、东南等方向辐射而下,土质比渭河平原肥沃,只是短缺雨水。他再看灌县内岷江口很狭窄,可以利用岷江的水,灌溉整个岷江冲积扇(俗称成都平原)上的农田,这样,吃粮食就可以不发愁了。这说明李冰认识大环境,又会去设计、利用大环境。天府之国是拥有自然界提供人类生存大环境的多样要素,把这些要素组合起来的是李冰,也就是说李冰把四川大环境搞活,其功可盖天, 这是中国人最了不起的成就之一。但当时世人对他的功劳不够重视,实在可惜。

李冰利用人力开凿“宝瓶口”。这是人造渠。岷江原有三条分流,经李冰一改,后人又补修,岷江多余的水由“离堆”以南的各条水道流出去,出现八条分流,由北而南依次是浦阳、柏条、走马、新开、金马、羊马、黑石、沙沟。这八条河大致平行流向东南,顺着冲积扇表面斜坡流下去。这八条纵流之间又有横渠,因此,灌溉的面积可以大大地推广。成都市依据岷江冲积扇的富饶而兴起,成为四川西部山麓的大都市。美国旧金山、洛杉矶,日本名古屋、大阪等山麓都市的发展都依赖港口,而非附近的小平原。成都市是岷江冲积扇平原上物产集散的中心,四川盆地陆运中心,中国西部文化起源地之一。

李冰治水的第一句名言是“深淘滩”,大意是说,把作为灌溉之用的水沟一一挖深,使其中泥沙不能淤积。因为如有泥沙淤积,必然阻塞水的流动。这种作法是求接近地心引力,使水流得畅快。第二句名言是“低作堰”,大意是说,水沟两岸的上堤不必修筑很高。因为地心引力不允许高堤存在很久, 高堤易于倒塌。一道土堤,风来吹蚀,雨来侵蚀,蚂蚁挖洞,草根来吸收矿物质,地心引力又把微小而松散的小砂粒,从高坡上拖下来,时间久了,迟

早会倒塌,所以李冰不主张用高堤。明清两代治理黄河,理论与方法正好和李冰完全相反。结果,河南省开封一带黄河水道高于地面,河流在地面上爬, 只好再加高土堤,这样,洪水季节内两岸居民人人忧虑。

2000 年来,成都平原的人民遵照李冰的遗训,修理沟渠,并扩大灌溉区, 使川西距岷江冲积扇不远的小冲积扇完全连接在一起,成为川西联合冲积扇,面积超过 6000 平方公里,成为中国西部最大的产米区。这全都归功于李冰善于利用大环境。

  1. 郑州黄河冲积扇平原。在黄河北岸,围绕山西省南境的一条山脉叫做中条山脉,大致与黄河水道平行。在黄河南岸,也有一条山脉与之平行, 是河南省崤山的支脉。这两条山脉之间是一条峡谷,黄河在这峡谷里向东流。谷口向东展开,形成喇叭状。由于谷道渐宽,黄河水道也由西向东逐渐加宽。在这喇叭口里的沉积愈向东沉积愈厚也愈宽,形成一片冲积扇,叫做黄河冲积扇平原。起点在洛阳市以北,孟津附近。那里黄河水道内有一沙洲,可用以渡河,从孟津可以渡河进入山西省南部。孟津以东平原渐宽,郑州成为冲积扇平原起点。开封位于冲积扇平原东缘。黄河水道东流出谷口,在冲积扇面上南北移动,并不固定。西周初,黄河向北流,由现今郑州市附近,一直向北流得相当远,又改向东北,在天津附近注入渤海。有时也改向东南流, 例如 1194 年和 1494 年。黄河时常改变它的流向,这一现象完全符合冲积扇面上水系流动的规律,不足为怪。黄河改道的地点,通常在开封市以东铜瓦厢。西起孟津,东至铜瓦厢,形成冲积扇面上一条东西向长轴。冲积扇向东倾斜。扇面东缘是一条南北向湖带,这湖带在山东省西境,北起东平湖,中经南阳湖、蜀山湖及独山湖,直至微山湖。开封以西,郑州以东,这一带正是冲积扇的主要部分。这冲积扇形成很久,扇面上已有刻蚀,出现黄土残丘, 是明显的证据。

这座古老的冲积扇通常算在黄淮海平原之内,未把它显示出来。我用三条线勾出它的轮廓:扇的北界是卫河水道,由西南向东北流,经河北、山东两省入海;扇的南界是贾鲁河水道,由西北流向东南,注入淮河;扇的东界就是上文所说的湖带。这个大三角形的冲积扇平原就是中国历史上习称的“中原”地区最早期的范围。

这古老的中原是中国地理上的枢纽。由这里向西去,通过潼关走廊,可进入渭河平原(古称关中)。由这里向东去,可到古代齐、鲁,北上可进入燕、赵,南下可达江、淮。

这中原是中国往古时代文化中心。人人皆知,开封是北宋(公元 960~ 1126 年)的首都。郑州也开发很早,先秦时代是郑国的大城,更早,郑州二

里冈可能曾是商代首都(商代前期文化中心),偃师(在郑州市西约 80 公里) 二里头据说是夏代首都。再向古时看,偃师以西有“仰韶文化”(在渑池县),更西,有“半坡村文化”及“大地湾文化”;由郑州向东,有“大汶口文化” 及“龙山文化”。这座黄河冲积扇正是中国东部沿海文化与西部内陆文化交流的枢纽,十分重要。如把本区叫做“商代中原”,正是名副其实的。

黄河冲积扇脊轴部分较高,可以避免水灾,成为东西往来的桥梁,但土质不肥。农业时代开始后,农民寻求土质肥沃之地,向外迁移。商代政府也放弃郑州二里冈,向北迁,把首都移到安阳小屯村,在现今河南省内。那个地方正是黄河冲积扇北缘,也是太行山脉东侧坡南段冲积扇平原,与黄河冲积扇连接在一起,土地未曾利用,极为肥沃,又有小河流(安阳河)可供灌

溉,牧业和农业十分发达,但面积有限,扩展困难。因此,安阳虽然作了商代国都,但未能成为重要的经济地区,因为只有南北方向往来,并无东西方向交通,太单调。赵匡胤建立的宋以开封为首都。这说明黄河冲积扇在北宋时代仍具有重要性。三国时代,“中原”的含义已扩大到黄淮平原,晋代扩大到长江北岸,这比“商代中原”大许多倍。

  1. 永定河冲积扇平原。这是中国首都北京所在地的平原,意义十分重大。永定河冬季依赖积雪融化的水,夏季依赖雨水。从山西省北部进入北京市西北方时开始冲积,形成面积广大的冲积扇,扇面向东南方倾斜。除永定河外,附近尚有许多小河,例如潮白河及温榆河,共同构成这座扇形地,其正式名称应叫做“永定河冲积扇平原”,西方人却叫它是“北京湾平原”。实际上,这里没有海湾。在等高线地图上,此地显出一个形似海湾的地面。北京市东北方是一大片东西向的燕山山地,山地南北很宽。北京市以北是八达岭,西北方是军都山地(太行山脉东北段)。由上述三块山地合围西、北、东三面而成为半环状山地,其中正是永定河冲积扇,地下水很丰富,往日任何地点凿井,都有可饮的水。现今由于工厂太多,地下水不如往年丰富,地层也向下陷落,所以工厂应该移出市区。

以上所述三大冲积扇,都是世界上最著名的冲积扇,它们都在中国境内。