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함경남도는 다양한 자연조건과 풍부한 자연자원을 가지고 있다.

1. 지형

함경남도는 동해 연안을 따라 길게 놓여 있으며 삼면이 산줄기들에 의해 둘러싸여 있다.평균 해발은 742m로서 북한 육지의 평균 해발(443m)보다 약 300m 더 높으며 제일 높은 곳은 차일봉(遮日峰, 부전군)이다.

해발 200m이상 되는 산지가 전체 면적의 77.6%로서 많은 자리를 차지하며 해발 1,000m 넘는 산지만 하여도 33.6%나 된다.

전체 면적에서 해발 100m까지 사이의 지역은 14.55%, 100~200m사이의 지역은 12.19%, 400~700m사이의 지역은 17.56%, 700~1,000m사이의 지역은 14.2%, 1,000~1,500m사이의 지역은 23.31%, 1,500~2,000m사이의 지역은 9.69%, 2,000m이상 되는 지역은 0.35%를 차지한다.

산지가 많으므로 기복량이 큰 것이 특징으로 되는데 기복량이 200m 이상 되는 산지가 전체 면적의 약 90%에 달한다. 전체 면적에서 경사도가 5°아래인 지역은 12.2%, 5~15°되는 지역은 15.2%, 15~25°되는 지역은 31.4%, 25°이상 되는 지역은 41.2%이다.

지형의 지역적 차이가 매우 심하다. 제3기 말~제4기 초에 있은 경동지괴운동으로 말미암아 부전령산줄기를 축으로 하여 남쪽은 경사가 급하고 북쪽은 완경사를 이루고 있다.

함경남도의 넓은 지역을 차지하고 있는 산지들은 강골짜기들을 사이에 두고 뚜렷한 산줄기모양을 이루고 있으며 비교적 규칙적으로 놓여 있다.

북한 등마루산줄기인 백두대산줄기에 속해 있는 부전령산줄기가 해안선에 거의 평행으로 길게 뻗어 있으며 그 남쪽으로는 마천령산줄기, 검덕산줄기, 백운산줄기, 만풍산줄기 등이 차례로 놓여 있고 북쪽으로는 낭림산줄기, 연화산줄기, 북수백산줄기가 북남방향으로 뻗어 있다.

함경남도에서 가장 긴 산줄기는 북부에서 양강도와의 경계를 이루고 있는 부전령산줄기이다. 이 산줄기는 장진고원(長津高原), 부전고원(赴戰高原)과 그 앞산지대를 분리하는 등마루산줄기이다.

대표적인 산, 영으로는 두류산(頭流山, 2,309m), 배재산(1,921m), 백역산(白亦山, 1,856m), 백암산(白岩山, 1,740m), 고대산(高大山, 1,766m), 마대산(馬垈山, 1,744m), 연화산(蓮花山, 2,355m), 소남산(小南山, 1,965m), 대남산(大南山, 1,983m), 유린산(遊麟山, 1,926m), 삼호골산(三號~山, 1,970m), 대암산(大岩山, 2,205m), 안반덕산(安班德山, 1,830m), 용연산(龍淵山, 1,598m), 검덕산(檢德山, 2,151m), 만탑산(萬塔山, 2,012m), 대덕산(大德山, 1,461m), 영덕산(嶺㯖山, 1,407m), 낭림산(狼林山, 2,186m), 동백산(東白山, 2,904m), 백산(白山, 1,449m), 사수산(泗水山, 1,746m), 민봉산(閔峯山, 1,133m) 등과 백재봉(百才峯, 1,911m), 희사봉(希砂峰, 1,759m), 명당봉(明堂峯, 1,807m), 오춘봉(五椿峯, 1,798m), 차일봉(遮日峯, 1,667m, 덕성군), 두운봉(頭雲峯, 2,458m), 태소봉(太小峯), 독술봉(912m), 황초령(黃草嶺, 1,208m), 부전령(赴戰嶺, 1,355m), 불개미령(1,657m), 통팔령(通八嶺, 1,446m), 후치령(厚峙嶺, 1,325m), 메물령(袂物嶺, 1,693m), 설매령(雪梅嶺, 1,552m), 지초령(芝草嶺, 1,703m), 피수령(避水嶺, 1,727m), 장진령(長津嶺, 1,870m), 마천령(摩天嶺, 709m), 대운산령(大雲山嶺, 1,429m), 설한령(雪寒嶺, 1,433m), 마대령(馬垈嶺, 1,673m), 검산령(劒山嶺, 1,130m), 거차령(巨車嶺, 566m)등이 있다.

부전령산줄기의 북쪽으로 부전고원(赴戰高原)과 장진고원(長津高原)이 전개되어 있다. 북수백산줄기와 연화산줄기 사이에 위치해 있는 부전고원은 제3기 마이오세까지만 하여도 낮은 구릉성벌이였으며 제3기 마이오세 말~제4기 중세에 융기되어 구릉성벌을 거의 그대로 보존하고 있는 고원으로 되었다.

부전호(赴戰湖)의 남쪽 부전강 골짜기를 따라 구릉들이 길게 놓여 있는데, 이 구릉들은 등마루가 넓고 평탄하며 밋밋하다. 여기에는 두꺼운 고풍화각이 보존되어 있어 등과 경사면을 구별하기 힘들며 봉우리와 안부사이 경계도 명백치 않다.

장진고원은 낭림산줄기와 연화산줄기사이에 있는 분지모양의 우묵한 고원이다. 장진고원은 부전고원과 마찬가지로 제3기 마이오세 말~제4기 중세에 융기되어 이루어졌으며 고원의 패임깊이는 평균 300~400m이다.

부전고원에서 흔히 볼 수 있는 구릉지형은 매우 드물고 대부분이 낮은 산들로 이루어져 있다. 함경남도 내에서 벌은 주로 강하천의 하류연안과 해변에 전개되어 있다.

대표적인 벌은 함흥벌, 금야벌, 신상벌, 신창벌이다. 함경남도에서 가장 큰 벌은 함흥벌인데, 흔히 함주백리벌이라고도 한다. 함흥벌은 성천강 하류와 광포강유역에 이르는 넓은 지역을 차지하고 있는데, 충적평아와 구릉성벌로 이루어져 있다.

충적평야는 성천강(城川江)과 흑림천(黑林川)이 합수목에서 광포에 이르기까지의 넓은 구간에 전개되어 있다. 이 충적평야는 전반적으로 높이가 거의 같은 평탄한 벌이다.

함흥벌 안의 구릉성벌은 대부분 지역에서 해발 100m 미만이며 경사도는 5~10°에 지나지 않는다. 금야벌은 금야강과 덕지강이 날라 온 운반물이 충적되어서 이루어진 삼각주벌을 기본으로 하고 바위들이 깎이여 낮아진 구릉성벌 그리고 카르스트벌 등으로 이루어져 있다.

금야벌 변두리에는 여러 개의 석호가 있다.신상벌은 정평군 초원리에서 금진강 하류를 따라 바닷가에까지 전개되어 있다. 제4기 상세 및 현세 초까지만 하여도 성천강 하류, 광포, 금진강 하류가 하나의 만이던 곳이 그 후 금진강의 퇴적작용으로 벌로 되었다.

신창벌은 북청남대천 하류일대에 전개되어 있다. 이 벌은 북청남대천 연안의 충적지들을 기본으로 하고 동대천(東大川)과 서대천(西大川)의 충적지들과 변두리의 구릉성벌로 이루어졌다.

덕음리의 장연호를 비롯한 석호둘레의 작은 해성벌도 여기에 속한다. 함경남도는 긴 구간에 걸쳐 바다와 면해 있는데, 해안선의 길이는 447.3km(육지부분)이다.

만과 포, 반도와 갑들이 많이 분포되어 있으며 동해안에서 해안선의 굴곡률이 비교적 높은 편이다. 도에는 함흥만(咸興灣), 홍원만(洪源灣), 양화만(陽化灣), 이원만(利原灣) 등 여러 개의 만이 있고 앞바다에는 수십 개의 섬들이 분포되어 있는데, 섬의 총면적은 12.45㎢, 총둘레는 83.9km이다.

섬은 모두 육도로서 대표적인 섬은 마양도(馬養島), 대제도(大猪島), 소제도(小猪島), 전초도(前礁島), 묘도, 솔섬, 대섬 등이 있다. 해안지형은 대체로 북부에서는 해안선이 비교적 단조롭고 침식바닷가와 퇴적바닷가가 거의 비슷하게 발달되어 있다.

중부에서는 갑과 만이 밀집되어 있다. 양화반도끝의 송도갑에서 북쪽으로는 사취가 펼쳐져 있고 서쪽으로는 길이 3km 정도, 높이 20~50m의 벼랑이 이루어져 있다.

그리고 남부에서는 해안선의 굴곡이 심하다. 성천강과 금진강 하구에는 삼각주가 형성되어 있다. 함경남도에서 가장 큰 반도는 호도반도이다.

이 반도는 원산만의 북쪽을 막아 송전만을 이루게 한 좁고 긴 반도로서 이 반도의 끝부분인 호도(虎島)는 섬이던 곳이 모랫둑에 의해 육지와 이어져 생긴 육계도이다.

2. 지질과 지하자원

함경남도는 복잡한 지질구성과 다양하고 풍부한 지하자원을 가지고 있다. 함경남도에는 시생대층, 원생대층, 고생대층, 중생대층, 신생대층 등 여러 지질시대의 지층들과 암석들이 분포되어 있다.

시생대 낭림층군의 퇴적번성암층은 주로 화강편마암과 결정편암으로 되어 있다. 이 층은 도의 가운데 부분을 차지하는 부전, 요덕, 함흥, 정평일대에 분포되어 있다.

시생대화강편마암층을 이루는 주요 구성암석은 흑운모편마암, 각섬석편마암, 우백색화강암, 규암, 규암상흑운모편마암 등이다.

암석들은 심한 변성작용과 화강암화작용, 혼성암화작용을 받았으며 여러 지질시대의 습곡운동과 단층작용에 의해 지층이 복잡해졌으므로 완전한 단면은 볼 수 없다.

하부원생대층인 마천령계지층은 덕성~북청지구와 단천~이원지구 등 북동부의 넓은 면적에 분포되어 있다. 마천령계지층은 성진통, 북대천통, 남대천통으로 나뉜다.

성진통은 신포시와 덕성군의 신태리․양승리․직동리와 북청지구일대, 단천시의 포거․중산․대흥일대에 분포되어 있다. 주요 구성암석은 편마암, 화강편마암, 각섬석편마암, 대리암이나 북대천통은 단천시 검덕지구를 비롯하여 용양지구와 대흥지구, 허천군 문락평지구로부터 덕성군 양승리 부근에 이르는 지역에 분포되어 있다.

이 지층은 주로 결정질석회암, 고회암 등으로 되어 있다. 남대천통은 단천북대천과 단천남대천의 하류유역과 덕성일대에 넓게 노출되어 있다.

이 지층은 단천시와 허천군의 경계에 있는 검덕산을 중심으로 한 지역에서 잘 나타나 있다.남대천통을 이루는 주요 구성암석은 결정편암, 규암, 결정질석회암 등이다.

함경남도에는 상부원생대층으로서 주로 직현통이 있으며 그 밖의 지층은 매우 적게 알려져 있다. 직현통의 암석들은 이원군을 중심으로 약 45㎢의 면적에 분포되어 있으며 허천군의 일부 지역에도 분포되어 있다.

직현통은 독산층과 토성층으로 나뉜다. 독산층은 주로 역암, 역질사암, 견운모규질평암 등으로 이루어져 있다. 그것들은 이원군 차호노동자에서 잘 노출되어 있다.

토성층은 이원군나흥노동자구와 단천시의 일부 지역, 북청군 건자리부근에 작은 규모로 분포되어 있다.하부고생대층인 황주계층은 양덕통, 초산통, 만달통으로 나뉘며 그것들은 모두 정합적인 관계에 있다.

이 지층들은 주로 함경남도의 남부지역에 있다. 주요 구성암석은 규암, 고회암, 석회암이나 상부고생대의 평안계층은 주로 수동구의 장동, 운곡, 수동지구에 있다. 이밖에 금야, 정평, 함주 일대에 작은 규모로 분포되어 있다.

수동구 일대에 분포된 평안계지층의 면적은 70㎢이며 그 가운데서 함탄층은 50㎢이다. 여기에 매장되어 있는 무연탄은 품위가 높고 매장량이 많다.

평안계층은 홍점통, 사동통, 고방산통, 태자원통으로 나뉜다.홍점통은 수동지구를 중심으로 분포되어 있으며 그 주요 구성암석은 석회암, 점판암, 분사암, 사암으로 이루어져 있다.

고원탄상에서 사동통은 기본함탄층으로서 4개의 무연탄층으로 되어 있다.고방산통은 수동구와 비우봉을 중심으로 동서방향으로 분포되어 있다.

사암, 점판암 등으로 이루어진 이 층은 다른 암층보다 굳으므로 지금 높은 산봉우리들을 이루고 있다. 태자원통은 주로 사암과 분사암, 분사암질이암으로 되어 있다.

중생대층은 중생대 트라이아스기 말~쥐라기 하세의 장파리통과 쥐라기 상세의 용성통으로 주로 허천군 일대에 활등모양으로 분포되어 있다. 함경남도에서 제3기층은 주로 동해 연안의 평야를 따라 분포되어 있다.

함흥~신흥지구의 제3기 층은 신흥군의 성천강 오른쪽 기슭과 영광군의 풍상, 자동, 장흥일대에 분포되어 있다. 함주군 붉은별리와 동원리에 분포되어 있다.

금야지구에서는 제3기 층이 량탄, 덕산, 평화리 일대에 분포되어 있다. 홍원지구에는 제3기 화산분출암인 홍원통이 있는데 그 주요 구성암석은 역암, 탄질분사암, 석영반암, 응회암, 유문암 등이다.

단천지구의 제3기 층은 광천통으로서 단천시 신평리에 잘 노출되어 있는데 이 층은 역암, 사암, 이암 등으로 이루어져 있다. 함경남도에서 제4기 층은 금야강(金野江), 덕지강(德池江), 성천강(城川江) 등의 강기슭에 분포되어 있다. 그 밖에 작은 규모로 장진강(長津江), 부전강(赴戰江)의 강골짜기들에도 분포되어 있다.

이것들은 제4기 하세의 잔적층과 충적층, 제4기 중세의 충적층과 분출암층, 제4기 상세의 충적층과 해성층 및 하성-호성층, 제4기 상세-현세운적층, 제4기 현세의 각이한 성인형을 가진 지층들로 나뉜다.

제3기, 제4기의 분출암층은 양강도와의 경계지대인 두유산일대와 단천북대천골짜기 등에 있다. 함경남도의 주요 관입암군은 시생대의 안돌암군과 연화산암군, 하부원생대의 벽성암군과 이원암군, 상부원생대-하부고생대의 옹진암군, 상부고생대의 평강암군과 혜산암군, 중생대의 단천암군과 압록강암군, 신생대의 학무산암군과 회령암군 등이다.

그 가운데에서 가장 넓게 전개되어 있는 것은 시생대의 연화산암군과 중생대의 단천암군이다. 주요 구성암석은 화강암이다. 함경남도에는 흑색금속, 유색금속, 귀금속, 희유금속, 비금석, 가연성광물 등 여러 가지 지하자원이 매장되어 있다.

주요 지하자원은 납, 아연, 마그네사이트, 석회석, 석탄, 석면, 텅스텐, 금, 흑연, 활석, 형석 등이다. 특히 검덕산줄기 일대에는 납․아연․마그네사이트가, 수동 일대에는 무연탄이, 금야 일대에는 갈탄이, 덕성 일대에는 철이, 이원 일대에는 활석이 많이 매장되어 있다.

3. 기후

함경남도의 기후는 해안지대와 고원지대 및 내륙지대에 따라 차이가 심하게 나타난다. 북부는 동해의 영향을 많이 받으므로 내륙지대는 물론 같은 위도상에 있는 평안북도보다도 연평균기온과 겨울철기온이 높다.

함경남도의 연평균기온은 8℃ 정도로서 도 내에서 연평균기온이 가장 높은 지역은 남부 해안지대인 고원(1.3℃), 금야(10.2℃)이며 가장 낮은 지역은 북서부 고원지대인 부전(0.4℃), 장진(1.4℃)이다. 해발 25m미만이고 바다 기슭에 위치해 있는 단천에서부터 남쪽에 있는 가진으로 가면서 위도 1°사이에서 연평균기온은 약 1.6℃씩 높아진다.

그리고 해발 25m 이상 되는 지점에서부터 해발고가 100m씩 높아짐에 따라 연평균기온은 약 0.6℃씩 낮아진다. 함경남도에서는 가장 추운 시기인 1월과 가장 더운 시기인 8월(내륙지방에서는 7월)의 평균기온분포도 연평균기온의 분포와 같이 지역과 철에 따라 차이가 크다.

특히 다른 철에 비하여 겨울철인 1월의 평균기온은 지역적으로 그 차이가 매우 심하다. 1월 평균기온은 해안과 평야지대인 단천에서 -4.7℃, 홍원에서 -5.0℃, 금야에서 -4.4℃, 함흥에서 -5.4℃, 함주에서 -5.6℃이며, 내륙지대인 허천에서 -8.2℃, 덕성에서 -7.1℃, 신흥에서 -7.0℃이고 고원지대인 장진에서 -17.5℃, 부전에서 -18.2℃이다.

1월 최고극기온은 장진에서 5.7℃(1971년 1월 18일), 함흥에서 12.8℃(1949년 1월 30일), 금야에서 12.7℃(1976년 1월 2일), 1월 최저기온은 장진에서 -37.2℃(1970년 1월 15일, 1972년 1월 27일), 함흥에서 -25.7℃(1950년 1월 24일), 금야에서 -22.4℃(1970년 1월 5일)였다.

8월 평균기온은 다른 철에 비하여 지역적 차이가 크지 않은데, 단천에서 22.3℃, 홍원에서 22.3℃, 금야에서 23.3℃, 함흥에서 22.9℃, 함주에서 22.7℃, 허천에서 22.0℃, 덕성에서 22.4℃, 신흥에서 22.8℃, 장진에서 17.2℃, 부전에서 16.5℃이다.

8월 최고극기온은 장진에서 30.4℃(1962년 8월 12일, 1978년 8월 5일), 함흥에서 37.1℃(1944년 8월 4일), 금야에서 35.3℃(1973년 8월 9일)였으며 7월 최고극기온은 장진에서 31.5℃(1958년 7월 17일), 함흥에서 37.3℃(1942년 7월 3일, 1977년 7월 30일), 금야에서 37.6℃(1977년 7월 29일)였다.

8월 최저극기온은 장진에서 3.4℃(1979년 8월 31일), 함흥에서 9.4℃(1972년 8월 28일), 금야에서 11.4℃(1972년 8월 28일)였으며 7월 최저극기온은 장진에서 2.1℃(1976년 7월 2일), 함흥에서 10.1℃(1976년 7월 5일), 금야에서 11.0℃(1976년 7월 5일)였다.

함경남도의 적산온도는 지형과 바다의 영향으로 하여 지역적 차이가 있다. 적산온도가 제일 높은 지역은 금야, 고원을 비롯한 도의 남부해안지대이며 낮은 지방은 북부고원지대인 장진, 부전지방이다.

0℃이상 적산온도는 금야에서 4,005℃, 고원에서 4,016℃, 함흥에서 3,812℃, 장진에서 2,265℃, 부전에서 2,068℃이며 5℃이상 적산온도는 금야에서 3,904℃, 고원에서 3,911℃, 함흥에서 3,700℃, 장진에서 2,175℃, 부전에서 1,963℃, 10℃이상 적산온도는 금야에서 3,602℃, 고원에서 3,601℃, 함흥에서 3,392℃, 장진에서 1,815℃, 부전에서 1,576℃이다.

15℃이상 적산온도는 금야에서 3,031℃, 고원에서 3,029℃, 함흥에서 2,788℃, 장진에서 1,088℃, 부전에서 911℃이다. 함경남도에서 연평균일조율은 요덕, 장진 지방에서는 47~53%이나 금야에서는 57%, 허천에서는 62%에 달한다.

그리고 신포시와 이원군의 해안지대와 북청에서는 56%, 함흥․정평에서는 57% 정도이다.함경남도의 연평균강수량은 930mm 정도로서 북한 연평균강수량보다 약간 적다.

지역적으로 차이가 비교적 많은 이 도에서 연평균강수량은 650~1,400mm의 범위에 있다.함경남도 내에서 비가 적게 내리는 곳은 허천을 중심으로 하는 북동부지역이다.

허천에서의 연강수량은 656mm로서 가장 적고 다음으로 강수량이 적은 지방은 북동부의 해안지대와 내륙고원지대이다.북동부의 해안지대에서는 연강수량이 800mm 정도이다.

비가 많이 내리는 지방은 도의 남부지방이다. 북동부해안지대로부터 남쪽지방으로 가면서 강수량은 점차 많아져서 정평에서는 1,189mm, 고원에서는 1,315mm이다.

요덕군 용천리를 중심으로 하는 금야강중류지대는 연강수량이 1,400mm 이상으로서 북한에서 비가 많이 내리는 지대에 속한다.연강수량이 많았던 시기는 1925~1928년, 1938년, 1954년, 1962~1966년이였다.

함경남도 내의 대부분 지방들에서 1962년에 누년극최대값이 나타났다.이해에 연강수량은 고원에서 2,425.2mm로서 함경남도 내에서 가장 많았다.

이때 관평리에서는 2,226.4mm, 금야에서는 2,129.5mm, 신상에서는 2,173.5mm, 함흥에서는 1,614.4mm, 허천에서는 1,092.5mm, 장진에서는 1,420.0mm, 부전에서는 1,188.2mm였다.

도 내의 전반적 지방들에서 1977년과 1980년에 누년극최소값이 나타났다. 연강수량이 가장 적었던 때는 단천에서 321.3mm(1967년), 북청에서 342.2mm(1920년), 허천에서 319.2mm(1967년), 장진에서 489.7mm(1977년), 부전에서 409.6mm(1980년), 고원에서 702.6mm(1977년), 금야에서 630.6mm(1977년), 함흥에서 503.2mm(1980년)였다.

여름철인 6~8월 사이의 총강수량이 연강수량의 53~64%를 차지하며 겨울철인 12~2월 사이의 강수량은 연강수량의 4~8%밖에 되지 않는다.

눈은 도에서 보통 11월부터 다음해 4월 초순까지 내린다.눈내리는 기간은 서해안지방보다 약 20일 길다. 함경남도는 거의 모든 지방에서 계절풍이 뚜렷이 나타나는데, 겨울철에는 주로 북서풍이, 여름철에는 남동풍이 많이 불며 연평균풍속은 2.6m/s 정도이다.

이른 봄에는 내기바람인 함흥내기가 강하게 부는데, 이 바람은 주로 성천강(城川江), 북청남대천(北靑南大川), 단천남대천 등 골짜기를 따라 아래로 분다.

또한 함경남도의 기후에서 특징적인 것은 북부내륙고원지대와 부전령산줄기 이남지방에서 첫 서리와 마감서리가 내리는 기간이 현저히 다른 것이다.

장진, 부전에서 첫 서리는 9월 중순에, 마감서리는 6월 초순에 내리며 부전령산줄기 이남지역의 다른 지방들에서는 첫 서리가 10월 중순과 하순에, 마감서리는 4월 하순 경에 내린다.

함경남도 내의 해안지대에서는 안개가 자주 낀다. 장진호(長津湖)와 부전호의 영향을 받아 장진, 부전지방에서도 안개가 많이 낀다. 안개일수는 함흥에서 24.2일, 금야에서 17.3일, 신포에서 19.2일, 북청에서 12.2일이며 장진에서는 62.1일, 부전에서는 79.5일이다.

함경남도에서 우박일수가 가장 많은 지역은 장진인데 이곳에서 우박일수는 1.3일이다.

4. 수문

함경남도 강하천의 대부분은 북서부의 산간지대에서 발원하여 남동쪽으로 흘러 동해에 유입된다. 장진강과 그 지류인 부전강 상류는 함경남도 내의 고원지대에서 발원하여 압록강에 유입된다.

함경남도 내의 강하천들은 대부분이 길이가 짧고 물매가 급하다. 동해로 흘러드는 대표적인 강하천에는 금야강(金野江), 성천강(城川江), 금진강(金津江), 북청남대천(北靑南大川), 단천남대천(端川南大川) 등이 있다.

이 강하천들은 길이가 짧고 곧으며 유역이 좁고 수량도 적다. 압록강에 흘러드는 강은 장진강(長津江)과 그 지류인 부전강(赴戰江)인데, 높은 고원지대를 흐르므로 강바닥 물매가 급하지 않고 길이에 비하여 유역면적이 넓다.

그리고 물살이 빠르지 않고 증발량이 적은 지대로 흐르므로 수량이 비교적 많다. 함경남도에서 길이가 제일 긴 하천은 단천남대천이며 유역면적이 가장 큰 강은 성천강이다.

길이가 5km이상 되는 독립하천은 35개이며 지류까지 포함하면 모두 255개이다.그 가운데서 길이가 5~10km인 하천은 146개(57.3%)이고, 10.1~20km인 하천은 81개(31.8%), 20.1~50km인 하천은 19개(7.5%), 50.1~100km인 하천은 3개(1%)이다.

이 가운데서 유역면적이 50㎢이상인 하천은 79개이며 50㎢미만의 하천은 176개(69%)이다.이와 같이 하천의 길이가 짧고 물매가 급하며 유역면적이 작은 것으로 하여 도 내의 많은 하천들은 무더기비가 조금만 내려도 큰물이 갑자기 일어나며 가뭄 때에는 강물이 마른다.

단천시 대동령에서 발원하여 광천을 지나 두연리와 문암리에서 동해에 흘러드는 단천북대천은 유역의 폭이 매우 좁고 길쭉한 생김새를 가졌는데 주요 지류로는 서천(西川), 백암천(白岩川), 충산천(㳘山川), 나상천(羅上川) 등이 있다.

단천북대천의 하상기울기는 상류에서 12.5‰, 중류에서 6.67~2.0‰, 하류에서 1.25~1.00‰이다. 양강도 갑산군 화동령에서 발원하여 단천시에서 동해로 유입되는 단천남대천은 도 내에서 가장 긴 강이다.

주요 지류는 신평천(新坪川), 금창천(金倉川), 만덕천(滿德川), 황곡천(黃谷川), 복대천(福大川)이 있다. 도 내의 남부지역을 흐르는 대표적인 강의 하나는 성천강(城川江)이다. 신흥군의 금패령(禁牌嶺, 1,637m)에서 발원하여 함흥시에서 동해에 유입되는 강으로서 도 내에서 유역면적이 가장 큰 강이다.

주요 지류에는 흑림천(黑林川), 호련천(湖連川), 인다천(仁多川), 동덕천(東㯖川), 동흥천(東興川) 등이 있다.
상류, 중류에서 물매가 급하고 강바닥에는 자갈이 많이 깔려 있다.

고원군 기대봉에서 발원하여 금야군에서 동해의 송전만에 유입되는 금야강은 도 내에서 성천강 다음으로 유역면적이 큰 강으로서 주요 지류에는 평원천(坪原川), 입석천(立石川), 단속천(斷俗川) 등이 있다.

금야강 상류는 산악지대를 흐르므로 상류, 중류에서 물매가 급하고 하류에서는 물매가 아주 느린데 하류에서의 물매는 0.5~0.25‰ 정도이다. 금진강은 함주군 백산에서 발원하여 정평군 복흥리, 하남리 부근에서 동해에 유입된다. 상류에서는 물매가 아주 급하다가 하류에서는 급격히 느려진다.

광복 전 도 내의 강하천들은 해마다 강물이 넘어나 연안에 큰 물피해를 주는 재난의 강이었다. 1928년에 있은 큰물 때에도 성천강물이 넘어나 6,937정보의 경작지가 물에 잠기고 465동의 주택이 떠내려 갔으며 많은 인명피해를 입었다.

함경남도에서는 광복 후 치산치수사업이 전주민적 운동으로 진행되고 강물피해를 막기 위한 대책들이 심도있게 추진되었다.

함경남도에는 광포(廣浦), 호만포(湖滿浦), 현금호(絃琴湖), 하포(下浦) 등 자연호수들과 장진호, 부전호 등 인공호 그리고 여러 개의 수력발전용, 관개용 저수지들이 있다.

광포는 정평군과 함주군의 경계에 있는 바닷자리호수로서 북한에서 큰 자연호수의 하나이다. 장진호는 압록강의 제1지류인 장진강 상류를 막아서 만든 인공호로서 장진강발전소(長津江發電所)의 제1저수지역할을 하며 북한 전력생산에서 큰 의의를 가진다.

부전호는 장진강의 지류인 부전강의 상류를 막아서 만든 인공호로서 역시 수력발전에 의의가 크다. 함경남도에는 추상청년저수지(楸上靑年貯水池), 문림저수지(文林貯水池), 광명저수지(光明貯水池), 보현저수지(普賢貯水池), 보천저수지(寶泉貯水池) 등 130여 개의 저수지가 있다.

5. 식물

산림은 함경남도 전체면적의 80% 이상을 차지한다. 약 170과 1,870여 종의 식물이 분포되어 있는데, 자연조건의 다양성으로 온대성식물로부터 북부고원지대의 아한대성 식물에 이르기까지 각이한 종의 식물들이 자라고 있다.

함경남도는 식물분포에서 지역적 차이가 심할 뿐 아니라 수직적대성도 뚜렷하게 나타난다. 함경남도는 북한 식물분포구에서 온대성식물구에 속한다.

송전만 연안의 좁은 지역에는 온대남부구에 속하는 식물들이 분포되었다. 온대북부구와 벌지대는 소나무가 기본수종으로 되어 으며 내륙지대로 가면서 떡갈나무, 갈참나무, 신갈나무, 굴참나무, 상수리나무와 같은 참나무류와 피나무, 물푸레나무, 고로쇠나무, 다릅나무, 단풍나무들이 소나무와 혼성림으로 되어 있거나 활엽수군락을 이루고 있다.

온대남부구에는 누리장나무․가막살나무들이, 온대중부구에는 목란․산초나무․생강나무․개옻나무들이 분포되어 있으며 굴참나무․떡갈나무가 상대적으로 많다.

많이 자라는 나무는 소나무, 잎갈나무, 잣나무, 일본잎갈나무, 분비나무, 가문비나무, 사시나무, 자작나무, 황철나무, 아까시나무 등이 있다.

북부고원지대에는 잎갈나무를 비롯하여 가문비나무, 분비나무, 잣나무 등이 분포되어 는데, 장진~부전 고원일대는 삼송류를 주요 수종으로 하는 잎갈나무혼성림이 많이 분포되어 있다.

일대의 잎갈나무 숲면적은 도 잎갈나무 숲면적의 70% 이상을 차지한다. 부전고원에는 특이한 부채붓꽃을 비롯하여 바람꽃, 산미나리아재비, 구릿대, 속새 등이 분포되어 있다.

차일봉일대에서는 곱향나무, 눈측백나무, 눈잣나무가 군락을 이루고 있으며 그 아래로 장군풀, 백산차, 덩굴메누리, 주미니, 노랑만병초, 가솔송, 담자리꽃 등 보호대상으로 지정되어 있는 식물들이 분포되어 있다.

이밖에 고산습초원식물군락도 분포되어 있다. 이 식물군락은 주로 장진고원의 진펄 위에 분포되어 있는데, 해발 1,100~1,300m, 부분적으로는 해발 1,800m까지 퍼져 있다.

부전령산줄기와 북대봉산줄기로부터 해안가에 이르는 북부지역의 식물상은 북부고원지대에 비하여 보다 복잡하고 종수도 더 많다.

해발 100~400m의 지역에는 소나무, 참나무, 밤나무와 같은 교목들과 진달래나무, 산초나무와 같은 떨기나무, 속새, 김이새, 콩제비꽃 등의 초본식물이 분포되어 있다.

여기에는 함경남도의 특산물인 털갱나무가 있다. 해발 400~800m의 지역에는 소나무, 참나무, 피나무, 단풍나무, 잎갈나무, 철쭉나무, 오갈피나무, 진달래나무 등이 분포되어 있다.

그리고 해발 800~1,000m의 지역에는 신갈나무, 피나무, 다릅나무, 황철나무와 같은 교목, 싸리나무, 병꽃나무, 철쭉나무 등 떨기나무가 분포되어 있다.

이밖에 함흥 이남지역의 해안지대에는 감나무, 초피나무, 민눈양지꽃, 길상초와 같은 더운지방에서 자라는 식물들이 많이 분포되어 있다.

광복 후 산림조성사업과 산림보호사업이 힘있게 벌려져 산림자원은 더욱 풍만해 졌으며 그것은 경제 여러 부문에 효과적으로 이용되고 있다.

함경남도 산림의 주요 수종별 축적에서 소나무는 약 24%, 참나무는 20%, 잎갈나무는 48%, 삼송류는 3%, 자작나무는 3%, 잣나무는 2%를 차지한다.

함경남도에는 섬유제지림, 기름나무림, 산과일 및 산나물 등 여러 가지 가치 있는 식물들이 많이 분포되어 있다. 섬유제지림은 대부분이 장진군, 부전군, 허천군, 단천시 등 지역에 분포되어 있다.

그 대표적 수종은 삼송류를 비롯하여 황철나무, 사시나무, 피나무, 버드나무이다. 그 가운데서 삼송류는 장진군, 허천군, 단천시에 집중적으로 분포되어 있다.

함경남도에는 잣나무를 비롯하여 호두나무, 가래나무, 생강나무, 초피나무 등 기름나무들도 많이 분포되어 있다. 특히 잣나무는 기름나무 면적의 96%를 차지하는데, 그것은 주로 수동구, 영광군, 덕성군, 신흥군을 비롯하여 함경남도 내의 거의 모든 지역에 분포되어 있으며 그 자원량이 매우 풍부하다.

머루와 다래는 함경남도 내의 거의 모든 지역에 분포되어 있다. 밤나무는 해발 400m미만의 지역에 분포되어 있으며 덕성군, 함주군, 정평군, 영광군, 요덕군, 금야군에 집중적으로 분포되어 있다.

함경남도에는 고사리, 도라지, 더덕, 두릅을 비롯하여 수십여 종의 산나물도 분포되어 있다. 만삼, 당귀, 오미자, 삽주, 족도리풀, 삼지구엽초 등 귀중한 한약자원이 많이 분포되어 있다. 이밖에 함경남도에는 눈측백나무, 백리향, 백산차 등 향료식물들도 있다.

6. 동물

함경남도는 북한 동물분포구에서 고지소구와 저지소구에 속한다. 부전고원과 장진고원 등 부전령산줄기의 북쪽지역은 고지소구에, 그 밖의 지역은 저지소구에 속한다.

자연지리적 특성으로 하여 북쪽 기원계통과 남쪽 기원계통의 동물들이 섞여 있어 동물상이 비교적 다양하다. 함경남도의 내륙지방과 바다 연안에서는 1,320여 종의 동물이 조사되었다.

함경남도에는 양강도와 함경북도의 고산지대를 제외한 다른 지역에 없는 갯첨서․긴꼬리꼬마쥐․큰두더지․숲들쥐․북숲쥐․큰첨서․긴발톱첨서 등 7종의 짐승류, 흰줄박이오리․알락개구리매․버들멧새․긴꼬리홍양지니․붉은턱울타리씨를 비롯한 30여 종의 조류, 북살모사와 같은 파충류, 합수도롱뇽 등 양서류, 모캐․사루기․강우레기 등 민물고기들이 서식하고 있다.

이밖에 곰, 노루, 수달, 승냥이, 오소리, 여우, 산토끼, 청서, 족제비, 너구리, 늑대, 살쾡이, 두더지 등 여러 종의 산짐승이 서식하고 있다.

부전령산줄기 이북의 장진고원과 부전고원 일대에는 큰두더지, 큰첨서, 긴발톱첨서, 긴귀박쥐, 긴꼬리꼬마쥐, 북숲쥐, 숲들쥐, 우는토끼, 검은담비, 노루 등 전형적인 북쪽 기원계통의 짐승들이 있다.

1958년 9월 서해안의 구월산지구에서 금야군에 이주 순화시킨 고라니가 많이 분포되어 있다. 이밖에 까막너구리, 물까치, 오색너구리, 종다리, 청둥오리, 꿩, 긴꼬리올빼미, 호반새, 할미새 등 수많은 종류의 조류와 산천어, 열목어, 붕어, 잉어, 행베리, 종개, 버들치, 미유기 등 민물고기들이 많이 분포되어 있다.

7. 토양

함경남도에는 높은산습초원토양, 표백성토양, 표백화갈색산림토양, 갈색산림토양과 충적토, 진펄토양, 논토양 등이 분포되어 있다.

높은산습초원토양은 양강도와 접해 있는 도의 북부고산지대의 차일봉, 두운봉, 연화산, 낭림산, 두류산 등 개별적 산봉우리의 산림한계선 위에 적은 면적으로 분포되어 있다.

이 토양은 이탄성부식질이 많고 점토질이 적다. 표백성토양은 장진고원과 부전고원의 해발 1,800~2,200m의 높은 지역과 부전령산줄기의 북쪽 경사면의 해발 1,600~2,200m의 지역에 분포되어 있다.

이 토양은 기온이 낮고 물고기가 많은 아한대성혼성림지대에 형성되어 있다. 표백화갈색산림토양은 주로 북부고원지대인 장진군과 부전군 일대에 널리 분포되어 있으며 기본토양유형으로 되어 있다.

토양의 두께는 대체로 70~80cm 정도이다. 갈색산림토양은 고산지대를 제외한 도 내의 넓은 지역에 분포되어 있다. 이 토양은 일반적으로 층이 두껍고 주로 갈색을 띠고 있다.

충적토는 성천강을 비롯한 도 내의 크고 작은 강하천유역과 산골짜기에 이르기까지 거의 모든 지역에 분포되어 있으며 진펄토양은 장진강, 부전강 연안을 비롯하여 함경남도 내의 낮은 지대와 해안지대, 간석지토양은 해안지대에 분포되어 있다.
 
 
 
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