黄万里文集-第13章
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例如长江下游江南一带，年雨量有 1100 毫米，种两茬农作物需水量仍不够，江苏
的 农 人可 以随 时 从河 浜里 用 水车 踏起 水 来灌 溉。 笼 统地 说， 长 江流 域总面积 达
1；808；500 方公里，合 27。13×108 亩，其中可耕地约 7。33×108 亩。这就是除本地
雨水外，另有两三倍面积的土地上集流可及时地供应灌溉或其他用水。这样的自 然资源条件是很优越的。
黄河郑州以下地形是隆突的三角洲，黄淮海平原面积达 25 万方公里，因为黄
河两大堤把水流迳送入海，只有当地的降水供给灌溉，其他虽有太行山各河东北
向流出海外，但可提供三角洲平原的水不多。实际上黄河流域有 75 万方公里，如
果人们一旦认识到黄河必须分流，即可防治汛水，又可淤灌两岸农田，那样黄淮
海平原也有三倍的土地面积承受雨水．可以集流分灌来供给各种用水。
所以客水资源丰富，可以保证主水资源之不足，也是我国水资源充足的原由。
二、中国水资源合适的年内分布
当地年降水量既是水资源的一个重要指标，上游可引用的来水也是一个指标。
它决定于上游的年降水量和受水面积。总之，在全部水文因素——降水、入渗、
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渗漏、径流、潜流、蒸腾和蒸发中，降水是水资源最好的一个代表。只有很干旱
的地方，外地可引用的径流或潜流才能代表这地方的水资源，而这些水流仍来自 那里的降水。
水的用途主要在农业、农作物的生长与结果是按照季节时序的。而降水量在
年内的分布也是随着季节变化的。所以水资源的年内分布，主要就是看年内降水
量的分布。及时的降水，所谓“及时雨”，是指雨降落在农作需水的当儿。这些雨
量被植物根须吸收，随后再蒸腾掉的，称为“有效雨量”，它只占总量的一部分。
另部分雨落在农作不需要的时期，随后便蒸发掉；或下得过大，土壤不及吸收而 成地面径流，都是对当地无效的雨量。
降雨的年内分布可以反映水资源的年内分布。作物的农时是人们根据降雨在
年内平均分布的情形、和作物在无霜期内适合生长的条件所设计出来的。一茬、
两茬、或两茬半的农时，经安排得使作物在气温合适、雨量及时的情形下生长起
来。这种安排是人为的，是顺乎多年平均的自然条件的，是尽量迁就当地作物需
要的气温的自然量的。在雨量欠缺的时期，就吸取地下水或从上游引水灌溉。
如果降水大部分发生在夏季气温高，作物盛长的时期，而很少发生在冬季有
霜期，作物不生长的时期，这就是水资源年内分布得合适。我国的水资源年内分
布就是这样，这就是最好的天然降水分布情形了。显然，这比水资源年内平均分
布反而好，那样，夏季水不够用，而冬季降水没有用处。这比冬季水多于夏季更
好。所以说，我国水资源不但总量丰富好，而且年内合适地不均匀分布也好。
我国降水量年内这样地不均匀分布是由于强烈的大陆性气候所造成的，夏季
海洋中强烈的湿热气团深入大陆内地、产生频繁的暴雨；冬季西北强烈的干冷气
团驱入海洋，产生全国清朗的天气。美洲东南部、印度、巴基期坦也有相似的气
候，其湿气不及我国的强盛。唯有这样的大量雨水（1500—2000 毫米）才能种植
水稻。其粮食亩产量近似于西方普通种植的小麦，这才可能支持全国十一亿人口
的农业。如果雨量年内均匀分布，就不可能支持偌大人口。
美国北部气候为温带气旋所控制，每七、八天有一个低压中心由东去，沿途
降雨或雪，冬季也不辍。东北新英格兰六州年内雨量比较均匀，显然冬天的雨雪
于农作无用，他们每年只种一季作物，闲着一季种牧草。在西部广大的平原农业
开发后，美国东部农田甚至荒废，自然地变为森林。这是美国地广人稀使然。
西欧平原和美国洛矾山以西海岸为海洋气流所控制、冬季雨量颇多，甚至每
发生洪水。这些水天寒无用，有的蓄起来为翌年春夏用。他们也大多种一季。间 着一季可以恢复地力。
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我国良好的水资源年内分布却存在着一个严重的缺憾：我国东南部各省和西
部四川贵州等省在早春黄梅雨未降以前，小麦等小春作物（阴历十月荆楚天气和
暖如春，凡秋季种下者通称小春作物）收割后，田间缺少水来泡湿土壤．在江南、
溪沟纵横，可以随时踏车汲水，在四川，须待上游山区融雪发出春水后，才能灌
地泡田。全部田地须在一至一个半节气（每节气 15 天）内泡好，以备插秧。这个
很大的泡田需水量在限制时段内灌足，是决定引水工程大小的控制流率的根据。
华北平原，人们依据每年无霜期内逐月气温的分布。争取两季农作，把前一茬小
麦分为两段时间在两个年份内生长，秋天玉米或棉花收割后即先种下。经过一段
绵长的冬眠时间，翌春夏苏，以后从四月生长到六月初收获。这期间需水殷切，
俗谚“春雨贵如油”，却正是全年中农作最缺水的时段。春灌缺水，全国五月份皆
如此。原因是，我国大陆性气候当春季西风和东风交换之际降雨较少，而我勤劳
的人民一定要利用有限的耕地种成两茬或更多；只在东北、西北地区无霜过短，
才不得不只种一茬。华北越冬小麦隔年分两段时期生长，使六月初收获后接种的
第二茬玉米、棉花享有良好的气温、日照、和雨量浇注，正是我祖辈农民创造的
奇迹。假使把两茬在同一年内的连续无霜期间耕作，则上述诸气候条件反而不合
适，农产将减少。所以，春雨的短缺，已是农作在最优的安排下所不得已出现的
缺憾。我们假使也象美国那样地广人稀，一季粮食，一季牧草，就毋庸这样精打 细算地安排农作了。
当然，为了增加单位面积粮食产量，虽在夏秋也需要客水增灌农源总量还不
够，也总有不及时的情形。而春耕缺水，则是客水资源最起作用最迫切需要的部 分。
至于水资源年际的差异，则在我国是很突出的，要比其他国家的差异剧烈。
这是由于主客水资源都决定于上下游的年降水量，而后者在我国各地都决定于夏
秋雨量，这些雨来自南北两气团的交绥和太平洋的台风，逐年变化十分剧烈，因
此影响到主客年水量也差异剧烈，不象欧美的这些条件比较和缓。用统计学的术
语说，就是我国年降水量和年流量的离差系数 Cv 比他国地区和河流的大。相形之
下，这是不利的水文条件。我国人口又多，生活依赖水资源的程度十分重要。一
遇干旱，田地龟裂。历史记载有人民逃荒和人吃人的惨象，斑斑可考。补救之道 在于地下水和水库储水年际调节的联合运行。
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三、估计水资源利用量的方法
对于一定地区或流域，自然界存在一定的水资源。自然水资源可分为三类：
当地的降水，当地地下的潜流，和从上游下来过境的河中水流与有压潜流。前两 者为主水资源，后两者为为客水资源。
主水资源每不敷用，必仰给于客水资源。自然存在的客水资源量可能很多，
远大于地区或流域的需要量，或大于值得引用的水量。例如长江出口平均年流量
多达一万亿（1012 ）立方米，这是上游整个流域剩下来的水量，决不能看作是流
域的水资源。水资源也可能很少，不敷引用，例如华北地区日益扩大的农业用水 使客水不够用。
只有在水资源不够的地区，自然存在的水资源量等于水资源可利用量。在水
资源丰富的地区，人们需要估计的利用量小于自然存在的流量。
由于水资源的主要用途是农作灌溉，所以估计水资源用量，应沿着降水后的 水文现象和农业用水的情况之间的关系去考察。
考查地区或流域的水资源，可从其中任一地点上降水和用水的情形出发，并
？P
按受水面积集合起来：设某一地面点上降雨率、或雪露冰等的融化率为 其中 P
？t
？I ？ 2 Q
为 t 时内的雨量；入渗率为 ，I 为 t 时内的入渗量， 为单位面积 dxdz 上
？t ？x？z
的单面流率，Q 为流率，y=y（t）为随时演变的地面流水深。按连续方程原理（黄万
里：《论地面点上降雨产生迳流的过程》地球物理学报，第四卷。）
？P ？I ？y ？ 2 Q ？y
= ＋ ＋ ，当 ？ 0
（1）
？t ？t
？t ？x？z ？t
在降小雨或降雨初期，地面还未湿润，地面上的坑洼还未充水，其时可能入
？I
渗率 很大，上式后两项皆等于 0，所以，
？t
？I ？P ？y
= ，当 = 0
（2）
？t ？t ？t
？y
式（1）只适用于 ？ 0 的情形。
？t
入渗量 I 储蓄在土壤包气层内，部分供给植物根须，从而蒸腾出叶孔，这些
植物真正利用到了水量 T 却远比降水量 P 和入渗量 I 为小。这是由于下列原因：
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（1）年降水量中及时供给植物用水成为“有效雨量”Pe 的部分不多：植物非生
长期内的小雨雪，没有用处，随时都转为地面蒸发，（2）生长期内的及时雨在式
（1）的情形下，超渗雨的后两项当时流掉，或后来蒸发掉，都无补于植物生长：
那些渗漏到地下水面的水量则可能后来用上。（3）全部利用到的及时雨量中转分
为蒸腾 transpiration 和地面蒸发 land evaporation 两部分，前者是真实吸收的水量，
后者是无可避免伴随着蒸腾的雨量中的地面蒸发部分，因此英文中新编了蒸腾一
蒸发 evapotranspiration 这个名词，在式（2）降小雨或降雨初期的情形，全部雨
量或放渗量也象及时雨一样只利用了其中蒸腾的部分。
单从理论上讲，一茬作物全部生长期间从降水获得的蒸腾量是实际的纯有效
雨量，其值可由农作生物试验中得出，此值除以同期雨量便是“纯有效雨量系数”。
但此值是没有实用意义的。因为有效雨量中地面蒸发是不可免地伴随着蒸腾的。
滴灌最省水，原由就是因为它能省去大部分地面蒸发。我们只能按植物生长期间
的降水量扣去地面径流量作为当地的有效雨量。这量比较接近主水资源量，至少 是一个合理的指标：
P ？ I ？
t D ？P
t 2
dt ？
D ？ Q
（3）
e e ？0 ？t
dt
？
0 ？x？z
式中 tD 年内降水的历时，Pe 和 Ie 相应是年内有效降水量或入渗量。
另一项主水资源量是当地的地下水，包括浅层的和深层的可得潜流量
G = Gs ＋Gd （4）
浅层潜流量 Gs 一部分是入渗量 Ie 所提供的；总之，是主客 I e ？ Pe 的产物，
在计算大地域总水资源量时不应重复的。数量涉及引水工程（包括自流或抽取）
的经济效益问题：值得引用的或引水工程可行性成立的流量应是可利用的客水资
源量 Qye 。具体计算经济效益十分繁复，因此人们简略地把河中总的过境年流量
QY（多年平均值，每年立方米水量）称为水资源总量。这样估计，在长江流域和
长江以南各流域，除了山区的坪坝以外，必嫌其值过大，无法全部利用，也就是
超过当地对客水资源的要求；在华北，它尚能反�
