第一节 关中地区的自然水环境概况
关中平原位于陕西中部，介于秦岭和黄土高原之间，是个三面环山向东敞开的河谷盆地，由渭河及其支流冲击而成。西起宝鸡以陇坻为界，东至潼关以黄河为界，长300多公里，号称“八百里秦川”。它包括今天的渭南、西安、咸阳、铜川四个市及宝鸡市的大部，通称关中。
平原基底构造属渭河地堑。北以凤翔—韩城一线断裂与鄂尔多斯地台相接，南以秦岭北坡断裂带与秦岭褶皱带相连；地堑北缘即北山，是灰岩、杂岩为主的低山与东北—西南向延展的断块山脉。地堑有明显的阶梯，深达数千米，被大量的新生代松散物所充填，上面又被巨厚的黄土、次生黄土及河流冲积物所覆盖，经多次侵蚀和堆积旋回，加上古气候、水文变化与新构造运动的影响，成为山前洪积扇、黄土台原、河流阶地、古三角洲以及槽形凹地组成的地貌综合体。东西长约360公里，西窄东宽，西边最窄处仅20～30公里，东边最宽处约180公里；平均海拔500米。土地肥沃深厚，水利条件优越，农业开发较早。
关中平原的河流皆属于渭河水系，渭河由甘肃入境，横贯东西至潼关注入黄河。渭河北岸主要的分支河流自西向东有汧河、漳河、漆水河、泾河、浊峪河、清峪河、石川河、洛河等。其中，泾河、洛河、汧河源远流长，构成了渭北最大的三大支流。渭河南岸支流众多，皆源于秦岭，短小流急，自西向东主要有黑河、田峪河、涝河、沣河、灞河、沋河、赤水河等。图1—1大致反映了明清时期关中地区的水系概况。
图1—1 清代关中水系概况
关中断陷盆地与南北两侧山地结合地带蕴藏有较丰富的地下水资源，也构成了泉池的密集发育区域，而平原内部也有许多湖泊分布。南部断层线上的温泉有眉县两汤峪、蓝图汤浴和临潼温泉等。在北部的断裂带上，从西向东也有一连串泉水出露。
平原属大陆性气候，雨季集中，多暴雨，导致渭河支流径流季节分配不均，夏秋为汛期多洪水，冬春枯水；还有就是泥沙含量高，容易淤塞渠道，给灌溉用水带来诸多不便。
和水源最有关系的自然现象应该是降水，而且地下水补给也主要是大气降水。关中地区的天然降水量历来不够丰富，一般在500～700毫米。干旱成为关中地区的主要灾害之一，笔者根据袁林《西北灾荒史》总结的“西北干旱灾害志”和“西北水涝灾害志”注63的资料分析统计，得出：明清时期关中地区的旱涝灾害一共发生了156次，其中旱灾为102次，涝灾为34次。需要说明的是在统计过程中，凡明确注明是发生在关中地区的旱涝灾害均统计在内；仅有一县或四县以下受灾的不统计在内；凡文献当中记载为陕西省，而没有明确说明发生在关中地区的均不统计在内。基于这样一个统计数据，可以肯定的是事实上明清时期关中地区的旱涝灾害应该比目前的统计数据大，虽然这样的统计数据与真实情况之间存在着误差，但是这些统计数据所反映出的大致规律和特征还是可信的。在明清500多年的时间里，关中地区平均不到4年就有一次灾害发生，平均不到6年就有一次旱灾发生。根据以上统计数据，我们可以大致得出以下印象：明清时期关中地区的自然水旱灾害严重，其中旱灾又比涝灾为多，河流水量的涨落与天然降水有很大的关系。降水多，河水则涨，降水少，河水自然就会减少。但是，就常水位来说，差别不是很大。明清关中地区频繁的旱涝灾害，引起该地区河流年际径流量的变化幅度很大。河流年际水量不均匀，也对关中地区的农田水利建设提出了更高的要求。
植被的覆盖率也是影响水资源量的重要因素之一。森林和草原对降水都有一定的截留作用，而森林更有调节气候增加雨量的作用。因此，森林和草原这样的植被对地区的水环境影响很大。据史念海先生研究，明清时期尤其是明代中叶以后黄河中游的森林受到很大的破坏，森林面积缩小，甚至有些林区遭到毁灭性的破坏。注64关中地区河流发源地的森林破坏在很大程度上影响了关中地区河流的水源。如泾水的源头崆峒山，明嘉靖时，“斫垦币柴薪以自资”，又建寺院。后西德王、韩王、襄陵王等争占寺地发生纠纷，朝廷以寺地划拨平凉县而招民开垦。明中叶开始，平凉山地已渐开垦。另外，入山采木，广建寺院，砍伐崆峒山上的林木或为建筑用材，或卖筹币，也使山下林地遭到破坏。至嘉庆时，山下已无什么林木可言。注65同时关中地区的森林遭到的破坏也很严重，以韩城为例，韩城境内西北山区的森林在康熙年间还很茂密，县志记载：苏山“老柏三百余河，多南向，麓多柿树，霜后满山皆红”；五池山“山多松，中池尤胜，自麓及颠青葱夹路，幽绝人寰”；远望韩城县城，“南枕梁麓，千岩竞秀，登高而望之，如织如绿，郁郁葱葱”。注66到了乾隆年间，则因“耕者众而山童”，熊、罴等动物也不复见踪迹。注67民国《续修陕西通志稿》也记载了乾隆前后咸宁县的森林变化情况：“……然闻乾隆以前，南山多深林密嶂，溪水清澈，山下居民多资其利。自开垦日众，尽成田畴，水潦一至，泥沙杂流，下流渠堰易致淤塞。”注68森林的大规模砍伐，使土地涵蓄水源的能力减弱，自然生态环境发生显著的变化，河流流量减少，水资源环境恶化。一些原有渠堰因为水资源量的减少，导致灌溉面积缩小，有些渠堰甚至因为无水可引而废弃。礼泉县北20里有安谷水，嘉靖四年（1525年）居民引以灌田；县北80里有巴谷水，万历年间民人创渠引以灌田；县南又有观音泉，在县东北与巴谷水合流灌田，这些泉水到乾隆年间皆无灌溉之利注69。
关中地区主要河流的上源来自黄土高原，年平均含沙量是相当高的，汧河上游及泾河中上游每立方米可达20～50公斤，渭北台塬上每立方米一般达5～10公斤。由于泾河流域河流含沙量大，所以素有“泾水一石，其泥数斗”的说法。因此，关中地区的水文环境具有含沙量高的特点。
总体而言，关中地处西北内陆，气候干旱，降水历来较少，而地表径流亦不多，故无论从生活还是生产角度看，水资源皆非常珍贵。到明清时期关中地区的水资源基本呈稀缺状态，干旱乃是农业生产的最主要威胁；而由于降水等气候条件的特殊性，水资源的年内时段分配很不均匀，有限的降水多集中于夏秋两季，干旱又往往发生在春夏，这和当地主要粮食作物——小麦对水的需求正相矛盾。因此，对于关中地区而言，农业的发展是离不开农田水利建设的。
关中地区的农业灌溉水源同该地区的自然水环境条件密切相关。清代关中地区的农业水资源利用可以分为对地表水资源的利用和对地下水资源的利用。大中型的灌溉工程其水源来自于地表水，如著名的引泾灌区就是典型的引地表水资源灌溉的大型水利工程。但是由于关中地区地表水资源有限，加上受地形条件的限制，有些河流不适宜用于引资灌溉，如兴平县北部地区皆在高原，水深不能汲灌，唯赖雨水注70。郃阳县境虽有金水河、泰紫沟、百良河等名目，而水势微弱且两面俱系高原，不能引资灌溉注71。关中地区现有的地表水资源数量不能满足当地灌溉用水的需求。因此，该地区的另一大灌溉水源便来自于地下水资源。具体表现为井灌、泉灌发展迅速。