卢金友,姚仕明
(水利部长江水利委员会长江科学院,430010,武汉)
长江中下游地区经过长时期的自然演变,形成非常复杂的江湖关系。近百年来,受自然条件与人类活动等双重因素的影响,长江中下游地区通江湖泊萎缩十分严重,绝大多数湖泊已与长江失去自然联系,大大降低了湖泊对长江洪水的调蓄能力,也降低了这些湖泊的自净能力与环境承载能力。长江中游与其自然连通的洞庭湖和鄱阳湖地区是我国主要商品粮、油、棉、水产生产基地;鄱阳湖、洞庭湖作为国际重要湿地,是世界生物多样性的典型地区,拥有丰富的遗传基因库,对维护长江中下游的生态安全,对保障生物种群特别是珍稀濒危物种的存续,具有难以估量的重要价值。两湖地区人口众多,经济社会发展、自然地理条件与水文情势以及江湖关系变化,使湖区面临防洪、水污染、水生态环境、水资源综合利用与血吸虫病扩散等问题依然较为突出,加之人类活动对江湖演变及其关系变化的影响愈来愈突出,因此,我们必须在科学发展观的指导下,紧密围绕新时期的治水思路,提出新的条件下江湖变化规律与治理的重大研究课题,加强科学研究,统筹防洪、水沙资源综合利用、航运及生态环境维护等,综合考虑江湖治理,加强江湖地区的生态文明建设,改善其民生,维护江湖健康,支持区域经济的可持续发展。
长江中下游河湖水系十分发达,但近些年来在自然条件与人类活动的共同作用下,通江湖泊萎缩与人为阻隔十分严重,曾有“千湖之省”美誉的湖北省现已不足300个湖泊。截至目前,长江中游地区只有全国第一、第二大淡水湖鄱阳湖、洞庭湖与长江处于自然连通状态,构成复杂而特有的江湖关系。两湖在调蓄长江洪水、参与大气调节、维护江湖健康、造福人类等方面发挥着重要作用,其综合功效不可替代。
长江作为世界第三大河,横贯中国东西,以宜昌为界,以上为长江上游,以下为长江中下游。长江中下游干流河道自宜昌至河口全长约1893km。自宜昌至鄱阳湖湖口为长江中游,长955km;湖口以下为长江下游,长938km。长江上游进入中游宜昌的多年平均年径流量和悬移质年输沙量分别为4368亿m3和4.92亿t,宜昌以下沿程有众多支流入江,入海水量近1万亿m3。
洞庭湖湖区北有松滋、太平、藕池、调弦(1958年已建闸控制)“四口”分泄长江洪水入湖,南、西有湘、资、沅、澧“四水”入汇,还有汨罗江、新墙河等河流入汇。湖区河网交错,水系纵横,水流复杂,相互干扰顶托,形成一个复杂的水网区,天然湖泊面积2625 km2,多年平均入湖年径流量约2870亿m3,其中“四水”1690 亿 m3,“四口”940 亿 m3,区间240亿m3。湖区泥沙淤积严重,多年平均年入湖泥沙1.44亿t,出湖泥沙0.39亿t,沉积在湖区的泥沙年平均达1.05 亿 t。
鄱阳湖位于江西省的北部,承纳赣江、抚河、信江、饶河、修河“五河”及博阳河、漳河、潼河之来水,经调蓄后由湖口注入长江,是一个过水性、吞吐型、季节性的湖泊,为我国最大的淡水湖泊,面积3859 km2。鄱阳湖水系平均年径流量为1525亿m3,“五河”年均入湖沙量0.15亿t,出湖沙量0.09亿t,淤积在湖区的泥沙约0.06亿t。
江湖关系在自然条件与人类活动等双重因素影响下变化复杂,尤其以荆江与洞庭湖之间的关系变化更为复杂。自新中国成立以来,江湖关系主要呈现以下变化:
①受长江与洞庭湖“四水”、鄱阳湖“五河”的来水来沙作用,多年来两大湖区均呈现累积性淤积,其中进入洞庭湖的水沙量均大于鄱阳湖,自然条件下洞庭湖年均泥沙沉积量约是鄱阳湖的17倍,泥沙淤积对洞庭湖的影响远大于鄱阳湖。
②在自然淤积与人类围垦双重因素作用下,两湖面积与容积均大幅度减小,洞庭湖湖面面积由1949年的4350km2减至1995年的2625km2,鄱阳湖由1954年的5160 km2减至1997年的3859 km2。新中国成立以来,两湖面积减小主要以围垦为主,特别是1958—1976年期间,两湖地区大面积围垦达到高潮。截至1997年,鄱阳湖区围垦总面积1301 km2,围垦强度达0.24,洞庭湖的围垦强度更大,高达0.44。1998年大洪水后,在洞庭湖区、鄱阳湖区实施了 “平垸行洪、退田还湖、移民建镇”工程,从而使湖区围垦的湖面面积得到相当程度的恢复,增加了湖区调蓄洪水的面积和容积,有利于恢复湖区湿地生态系统,有助于改善湖区的生态与环境。
③三峡工程蓄水运用后,大坝下泄的水沙过程较自然条件下已发生较大变化,尤其是下泄水流的含沙量大幅度减小,粒径明显变细,由荆江三口进入洞庭湖区的泥沙大幅度减少,洞庭湖区年均淤积泥沙0.10亿t,仅为蓄水前多年均值的9.4%,与鄱阳湖年均淤积沙量的差别大大缩小,洞庭湖区无论是泥沙沉积量还是沉积率均大幅度下降,这有利于减缓洞庭湖的淤积萎缩、有效保护湖区的调蓄容积,为改善和调整江湖关系、争取实现江湖两利提供了极好的机遇。
④三峡工程蓄水调节作用,对长江中下游水文情势也带来一定的影响,比较直接的是体现在水位变化上。5月末到6月初,三峡工程会加大下泄流量,对洞庭湖出口、鄱阳湖湖口水位造成顶托,导致该时期洞庭湖、鄱阳湖水位抬高,会增加两湖地区防洪排涝压力。在汛末三峡水库蓄水期间,宜昌多年平均流量明显减小,使洞庭湖出口、湖口的同期水位有所降低,从而影响湖区水资源配置,对生态环境也带来一定的影响。然而,枯水期三峡工程加大泄量有利于改善航道、供水及部分区域的生态环境等。
(5)洞庭湖“四水”与鄱阳湖“五河”的控制性枢纽工程陆续建设和流域水土保持工程的不断实施,使入湖水沙条件发生了变化,对江湖关系调整及水文情势变化也带来了一定程度的影响。
以往在江湖利用与治理实践过程中,更多注重满足人类自身的需求,而对维护江湖健康、人水和谐等方面考虑不足,因此,在江湖利用与治理取得巨大成就的同时,存在以下突出问题:洪涝灾害仍然是制约区域经济社会发展的重要因素,水沙资源供需矛盾日益突出,江湖生态与环境恶化日趋严重,人、水、自然和谐相处的矛盾较为突出。
与此同时,长江中下游地区围湖造地、滩地植树、非法采砂等侵占河道、影响行洪、破坏生态的现象时有发生;洪水管理制度、防洪减灾综合保障体系亟待完善,一些地区水土保持和水环境保护意识不强,预防监督机制尚待健全。此外,水利工程管理薄弱,水利改革尚不到位,水资源统一管理体制尚未完全确立,节水意识淡薄等问题不同程度地存在。
随着长江流域干支流水利工程的陆续建设与运用,长江水沙条件与河床冲淤变化也随之受到影响,而长江水沙条件与河床冲淤变化势必引起洞庭湖与鄱阳湖的连锁反应,洞庭湖与鄱阳湖的变化又会反馈于长江,形成复杂并处于不断调整变化的江湖关系,影响到河湖生态系统的完整性与稳定性、江湖蓄泄能力、水生生物多样性、湿地功能以及水资源的开发与保护。为此,需加强以下几个方面课题的研究:
(1)水沙变异条件下江湖演变及其关系变化研究
在深入研究江湖演变及其关系变化现状的基础上,考虑长江干支流主要水利工程对水沙过程的影响,利用长江防洪模型研究水沙变异条件下长江中下游干流河道与两湖(洞庭湖、鄱阳湖)的冲淤变化与江湖关系变化趋势。
(2)江湖演变及其关系变化对防洪、生态与环境的影响研究
在水沙变异条件下江湖演变及其关系变化研究的基础上,研究江湖关系变化对长江中下游防洪形势与布局、生态与环境的影响,包括对血吸虫病扩散的影响。
(3)江湖健康指标体系与控制措施研究
在水沙变异条件下江湖演变及其关系变化研究的基础上,围绕江湖健康与综合服务功能,研究维护江湖健康的控制指标体系与各指标的评价标准及控制底线。
(4)江湖综合治理及其水沙资源综合利用研究
在江湖演变与其对生态与环境的影响以及江湖健康指标体系研究基础上,综合考虑防洪、生态与环境、水资源综合利用,支撑区域经济社会持续发展等因素,研究江湖综合治理方向与措施;针对江湖水沙资源年内分配不均等特点,研究水沙资源综合利用的手段与措施;在新的条件下,按照科学发展观和可持续发展治水治江思路的总要求,研究荆江三口建闸、簰洲裁弯及鄱阳湖水利枢纽工程的必要性和可行性。
为积极贯彻落实治水新思路,维护江湖健康,促进人水和谐,实现人类社会与自然协调发展,在通过江湖变化规律与治理研究的基础上,需紧密围绕以下五个主要方面加快江湖治理实践。
(1)加大蓄滞洪区建设力度,给洪水以出路
继续巩固退田还湖与清理河湖行洪障碍物,加强蓄滞洪区建设与管理,扩大河湖洪水的蓄泄能力与场所。针对三峡建成后不同补偿调度方式下城陵矶附近地区超额洪量的调整,在长江流域防洪规划的基础上,对洞庭湖、鄱阳湖蓄滞洪区建设与管理进行统筹规划、分期实施,优先安排防洪作用显著、使用频率高的蓄滞洪区的建设管理措施,确保遇大洪水时能顺利启用,给洪水以出路。
(2)进一步加强堤防建设,提高防洪排涝能力
目前,长江中下游干流河道堤防建设基本达标,防洪能力显著增强,但湖区及圩垸堤标准偏低,需继续加固重点垸、重要城镇堤防,对一般蓄滞洪区、蓄洪保留区堤垸按规划进行堤防加固,保证防洪安全。结合三峡水库蓄水后长江中下游河道冲淤变化,对崩岸与险工段河段进行综合整治,巩固长江干堤建设成果。加强垸内治涝工程建设,继续实施大型排涝泵站更新改造,适当增建新的排涝设施,减轻洪涝灾害损失。
(3)统筹河湖治理,逐步建成以“四水”与“五河”控制性枢纽为骨干的综合防洪体系
就两湖地区而言,除长江干流建有控制性水库外,两湖“四水”与“五河”的来水量较大,多年平均年径流量均超过1500亿m3,在“四水”与“五河”上建控制性水库对两湖防洪作用显著。为进一步完善“四水”的综合防洪体系,在尽快完成在建的皂市、洮水等水库建设的基础上,建设资水金塘冲、澧水宜冲桥、湘水涔天河、沅水五强溪扩大防洪库容等控制性工程;鄱阳湖加快峡江、浯溪口水利枢纽工程建设。加强水库防洪调度方案等非工程措施建设,逐步与三峡水库、蓄洪堤垸实现联合调度,拦洪滞洪,削峰错峰,减少洪灾损失。
(4)加强江湖综合整治,合理配置水沙资源
江湖综合治理涉及山、河、江、湖,在充分考虑水土保持、江河建库、江河控制入湖排污量等因素作用下,将治湖与治山、治河、治江有机结合起来;要理顺湖区水系河道,继续采取疏浚、削矶、扫障、理顺河势等措施,加强河湖整治,增强湖区河湖行洪能力。在深入论证、科学规划的基础上,通过采取工程措施和非工程措施,解决工程性、季节性缺水问题,缓解水资源供需矛盾,合理配置水资源。同时,还要从水库长期使用及泥沙资源空间分配不均等方面,考虑合理配置区域的泥沙资源。
(5)加强水环境保护和水污染治理,维护江湖健康
充分发挥以三峡水库为核心的调蓄作用,实行江、河、湖、库联合调度,保证长江中下游河流湖泊生态环境需水,维护江湖健康。根据水功能区划要求,加大两湖地区水资源保护力度,修复并改善水生态系统。严格取水许可和控制排污,加强点源和面源污染治理,加强水量水质监测,切实做好水利血防工作。实施洞庭湖、鄱阳湖湿地资源保护工程,加强三峡工程蓄水后湖区水沙变化情况的监测和研究,采取综合性保护措施,控制湿地萎缩,保护湿地功能。
长江中下游江湖演变及其关系变化异常复杂,尤其是人类活动对其影响愈来愈突出,对其完整认识需要过程,而且江湖水系与湿地生态系统是维护良好生态与服务经济社会发展的重要基础性条件。我们必须深刻揭示江湖关系存在的主要问题,加强开展江湖演变与治理重大课题研究,提出治理方向与措施。同时,江湖治理必须纳入流域层面进行考虑:一方面,江湖治理必须坚持“江湖两利、左右岸兼顾、上中下游协调”的原则;另一方面,坚持山、水、江、湖治理的有机结合,构建一个既满足人类持续发展需要,又满足自然生态需求的健康的江湖体系。
江湖治理是一项十分复杂而又艰巨的系统工程。在治理过程中不仅涉及复杂的技术难题,而且涉及整体与局部、长远与近期、人类与自然及不同部门之间的利益关系等。基于此,特提出以下建议:
(1)江湖治理严格服从流域整体规划,统筹考虑防洪、航运、供水及生态环境等诸多方面。局部区段的江湖治理,在治理过程中必须严格服从流域整体规划,充分发挥调蓄长江洪水、参与大气调节、维护江湖健康的生态服务等功能。
(2)江湖治理要以科学发展观为统领,既要体现时代发展要求,满足江湖经济布局与调整及其持续发展的需要,又要充分认识动态调整变化的江湖关系所引发的新问题,超前谋划,统一部署,并在江湖治理过程中加以解决。
(3)正确把握江湖演变的客观规律,科学进行江湖治理。在深入研究复杂条件下江湖演变及其关系变化趋势,正确把握江湖演变规律,综合考虑防洪、水沙资源综合利用、航运及生态环境等因素,提出科学的江湖治理方向与具体措施。
(4)江湖治理要突出解决民生问题与维护良好生态环境,以维护人与自然的和谐统一。在江湖治理过程中,一方面要突出解决治理区域的民生问题如防洪安全、供水安全、血吸虫病的传播与扩散等,另一方面要维护好江湖的良好生态与环境,严格取水许可和控制排污,加强点源和面源污染治理,充分发挥水库群的生态调度功能,满足江湖生态需水要求。
[1]蔡其华.健康长江与洞庭湖治理[R].第二届长江论坛,2007.
[2]蔡其华.健康长江与生态鄱阳湖[R].长江流域湖泊的保护与管理研讨会,2009.