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两个相互关联的过程界定了湖北公元第二个千年的洪水历史。首先是被魏丕信描述为“水利循环”的洪泛农业重复增长和崩溃。
对堤坝的大量投资，促使农业在一段时间里快速扩展和经济增长；当增长超过水利技术上限时，该地区水患加剧，经济衰退。只有当国家恢复治水投入，重新开始水利循环，阶段危机才能获得改善。水利循环在第二个千年期间发生了两次，大致对应于明清两代的兴衰。历史不会重演，但总会惊人地相似。这些循环嵌套在第二个更深刻的环境变化过程中，在这个过程中，所有可用的土地都逐渐被用于农业生产。伊懋可描述了人们如何尽可能多地将自然环境转化为农田。
为了满足人类对于土地无止境的需求，人们将河流规束在河道内，排干湿地，砍伐森林。这些行为加在一起，提高了洪水发生的频率和强度。
宋代的水工们将分段的河堤整合成完整的水利系统。他们精心设置了排水口和闸门，使河流可以将多余的水和泥沙排放至洪泛区。
与此同时，村民开始通过修筑名为圩或垸的堤坝将乡村包围起来。
这些圩子成为湖北文化和社会组织的基本单元，角色类似于其他地区的村庄。
河堤和垸田——水车和脚踏提水等新技术的结合——使农民能够排干湿地。
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这一过程在明朝（1368—1644）期间急剧加速，部分原因是从下游江西涌入的大量移民垦殖者。
这一增长时期大致对应被称为“小冰期”的全球变冷时期的开端。由于寒冷时期往往会导致长江中游洪水减少，气候可能使垦殖者更容易排干湿地。
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很快，江汉和洞庭湖平原成为帝国最大的稻米产区，甚至超过了繁荣的东部江南地区。如果两湖丰收，那么就可以说“湖广熟，天下足”。
治水农业——一个本质上有风险的行业——此时是世界上最大的区域经济体之一的重要组成部分。
1465年，湖北经历了史上最具有历史意义的洪水之一。由于汉水突然改道，在原来与长江交汇处露出了一片狭长的陆地。这里最终被命名为汉口，字面意思就是汉水之口。到了帝制晚期，汉口在中国内河河网中拥有无可匹敌的地位，是当时中国最大的内陆转口港，也是世界上最大的城市之一。
像巴黎、新奥尔良、加尔各答和圣彼得堡等许多伟大的贸易中心一样，汉口也是一座由河流塑造的城市。水定义了汉口的经济生活，塑造了城市形态，影响了乡土建筑，并充实了汉口的宗教生活。城市也要为与水的这种亲密关系付出沉重代价。一座因河流的反复无常而存在的城市，在其整个历史中也都将任凭河流摆布，汉口一次又一次地被水淹没。
农业经济的快速增长最终被证明是不可持续的。过度的湿地开垦使河流失去了天然的蓄水池。随着沼泽和湖泊面积的减少，湿地不再能吸收多余的水。
糟糕的水利治理加速了系统性衰退，宋代水工们在河堤上设置的水闸被泥沙淤塞或被人为故意堵塞。这使农民可以垦殖更多的土地，但也阻碍了河流泄水和泥沙冲刷。
泥沙淤积导致汉水和长江河床抬升，河流水位高出沿岸平原，将导致灾难性的溃堤。16世纪60年代，湖北遭受了一系列特大洪水。
这些洪水标志着更深层次的水利危机的开始。内涝和局部洪水成为常态，1592年、1593年和1600年全流域洪水袭击了湖北。虽然我们知道，这一时期在缅甸和印度等地区发生强厄尔尼诺现象，但16、17世纪的洪水模式与厄尔尼诺现象并不完全一致。
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明朝崩溃导致水利治理失效的政局原因也一样重要，但最重要的因素是流域开发的不可持续模式。到明朝灭亡时，水患已经严重到江汉平原又恢复为人烟稀少的湿地状态。
尽管治水农业已被证明容易受到气候和政治势力的影响，但其经济效益让人难以抗拒。因此，当清朝（1644—1912）接管湖北时，官员们开始大量投资于堤防重建。从17世纪中叶开始，湖北的湿地和洪泛区被重新开垦。这一次的推动力来自内部人口增长，而不是外部人口移民。
随着玉米、花生和红薯等美洲作物的种植和人体营养的相应改善，人口急剧增加。这些耐寒作物使农民能在土壤呈酸性的荒凉高地环境中垦殖。
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随着农业“上山”，砍伐森林的速度加快。与此同时，商人们继续掠夺高地森林，将木材沿着河流、通过木筏运送到城市。
流域裸露加剧了洪水问题，砍伐树木和植被会导致山坡上的水分流失得更快、更多。增加的径流使不受植被根系约束的表土从地表流失。随着泥土渗入河道，河流泥沙负荷增加，意味着河床被抬高，洪水的排泄渠道被阻塞。
虽然垦殖者能排干湿地，砍伐坡地森林，但管理者还是不能解决河堤系统的结构性问题。清代的水工们没有疏通出水口，而是将堤坝加固成连续的网络，最终将河流与河滩完全分开。
农民后来在河堤旁修建堤坝，加速了这一过程。
长江和汉水曾经有多条支流平行游荡于平原上，现在河道被有效疏导了。由于无法有效排除积水和泥沙，沉积物抬高了长江与汉水的河床。
平原上的社区生活在河流水位以下，人们只有通过堤坝来保护他们的家园和生计。当堤坝溃决时——就像它们不可避免时常发生的那样——这些人为建造的景观带来的水流将涌进社区。治水农业帮助创造了一种变异形式的洪水，其破坏性远远超过任何自然洪水。
1788年，长江冲破荆江大堤，江水涌向江汉平原，将垸田变为水库。
这是在接下来的两个世纪里摧毁湖北的一系列特大洪水的开始。这场水灾的根本原因是人与自然的互动，但直接原因是气象因素。18世纪的最后二十年是全球极端天气时期，埃及、印度和墨西哥的干旱导致数百万人死亡。这些灾害的共同联系好像是一次强大而持久的厄尔尼诺事件。
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这很可能导致了1788年湖北的洪水。
然而，如果不是由于人类对环境的深刻改造，气候不可能引发如此灾难性的洪水。当时的观察家并不是没有意识到这一事实。19世纪著名而博学的魏源写了一本精辟的书，讲述了过度砍伐森林和开垦荒地是如何加剧了洪水的。他注意到，当“人与水争地为利”时，洪水就不可避免。
魏源认为，为了防止洪水，湖北人必须为江水保留一些天然洪泛区。这种可持续的河流管理方法在中国环境思想中有着悠久的历史。尽管水利长期以来被儒家坚定的环境干预学说所垄断，但也一直存在不认同这种文化的知识分子，他们更主张采用道家的方法，建议允许河流顺其自然。
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在魏源提出他的洪水分析后的时间里，他的这种不干涉主义观点渐趋边缘化。与世界任何地方一样，近代中国同样决心与水争地。
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湖北花了20年时间才从1788年的洪灾中恢复过来。省府最终出资对堤防体系进行了全面的修复，这为人们赢得暂时喘息之机，但未能阻止正在酝酿的水利危机。
在接下来的一个世纪里，洪水的频率和强度都大大提高。这在一定程度上其实是一个认知问题。正如爱德华·弗米尔（Eduard Vermeer）所观察到的那样，只是当晚清农业垦殖者垦占边缘土地时，以前不起眼的潮起潮落才突然在当地的地方志上被记录为洪水。
这种观察者的偏见无法解释长期处于官方监控之下的江汉平原等成熟农业区洪水增加的事实。1831年，湖北发生了19世纪最具破坏性的一次洪水。十万难民涌入汉口，在那里，这些难民依靠米粥救济生存了几个月。后来，武汉也被洪水淹没，大型船只可以在街道上航行，而这一幕在一个世纪后又重演。
张家炎认为，湖北在19世纪中叶到20世纪中叶经历的水利危机在很大程度上是由于治理不善导致的。比如管理者挪用专款、忽视堤防管理、建材上以次充好。
这些区域性的问题其实是普遍性危机的一部分。今天的历史学家们正确地回避了晚清宿命论观点，该观点将晚清描述成一个软弱无能、必然灭亡的政体。由于受到严重的国内国际压力困扰，地方官员经常以灵活而创新的方式作出回应。然而，不可否认国家治理能力确实下降了，这不仅为长江中游的水利危机埋下了隐患，也为更频繁而漫长的世纪灾害奠定了基础。这使状况不佳的政府不仅难以维持其水利基础设施，还无法保障支撑庞大的粮食网络体系的充裕资金。这意味着洪水不仅破坏性强，而且其引起的饥荒也明显更为严重。政治和经济促成了让人们长期处于危险之中的近代致灾机制的形成。