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对洞庭湖区洪水情势的初步认识

2015-03-22许与可

湖南水利水电 2015年5期
关键词:洞庭湖区洪水位洞庭湖

许与可

(湖南水利水电职业技术学院 长沙市 410131)

受全球气候变暖的影响,极端天气现象频繁发生。随着1870年、1954年等大规模洪水发生时间的渐渐久远,长江流域重现大规模洪水的机率越来越大。尽管洞庭湖治理取得了巨大成绩,但对照日益增长的洞庭湖地区经济社会发展于防洪、治涝、水资源及水生态环境等方面的要求,对照国家批准的长江中下游平原地区防洪体系建设的最终目标还存在很大的差距。

1 防洪局势仍然严峻

新中国成立后,长江在1954年和1998年先后两次发生了全流域性的大洪水。从两次大的洪水过程的特性比对和当年实际防御的具体情况来看,在长江中游的城陵矶附近河段和地区(相对于上游的宜昌、下游的武汉两地)凸显出行洪高度紧张、防洪压力徒然增大的严峻局面。人们通常以各代表站的实测最高洪水位来做比对:1954年大洪水期间各站最高洪水位分别为:宜昌55.73 m、岳阳34.55 m、汉口29.73 m; 而1998年宜昌为54.50 m、岳阳35.94 m、汉口29.43 m。很显然,在宜昌和汉口站1998年的最高洪水位比1954年分别低1.23 m 和0.30 m 的情况下,城陵矶站的最高洪水位水位反而高出了1.39 m,俗话称作“两头低、中间高”。

关于1996年、1998年、1999年三次较大规模洪水过程中都出现了城陵矶附近河段和地区防洪形势高度紧张的新情况的成因,各大学、研究机构、勘测设计单位和管理部门开展了多种形式的研讨。综合各方专家和学者的见解,一般认为主要由以下四个原因引起:一是1967~1972年间,在城陵矶上游的下荆江河段实施了3 个长江河弯的裁弯取直工程,缩短了洪水行程78 km,因而加速了长江上游洪水在城陵矶附近水域的集结; 二是城陵矶站下游约35 km 处的长江螺山河段最窄处仅1 200 m,为其上、下游河段宽度的1/3 左右,抬高了其上游河道的洪水位,使洞庭湖洪水的出湖和干流洪水的行进显著受阻;三是牌洲湾河段在直线距离仅4 km 的地形条件下形成了一个长度为50 km 的“Ω”字型河弯,由于它的存在而壅高了其上游河道水位,使江、湖洪水的出流减缓、时间延长;四是据调查1954年大洪水期间溃垸的蓄洪量要显著大于1998年(1 023/200 亿m3)。

虽然长江中下游干流堤防经过了全线加修,重点堤垸的堤防也得到了一定标准的培修,但四水和通江水系尾闾和环洞庭湖的绝大多数堤垸和城镇的防洪体系存在标准低、缺陷多及建设和管养经费不足等诸多“短板”,加上上述江湖关系的新的变化及不利影响,若长江重现全流域性大洪水或洞庭湖水系和长江干流均发生一定频率洪水且洪峰相遭遇,洞庭湖地区的防洪安全将难以保障,大洪水带来大的洪水灾害的局面依然存在。

2 防洪体系存在薄弱环节

(1)现有防洪工程设施的等级和设计标准偏低。目前,重点堤垸、蓄洪垸堤防的防洪标准约10~20年一遇,一般垸防洪标准仅5~10年一遇;几十年来,规划审批一直坚持采用1954年当地最高洪水位做为堤防的设计洪水位,而实际情况是1996~2002年的7年中就有4年的最高洪水位超过了1954年的最高值。

(2)存在于各类堤防的堤基透水、堤身缺陷、涵闸病险、两水夹堤和管理不力等结构性的问题依然十分突出。

(3)蓄滞洪区的安全设施建设严重滞后。由于上述问题的存在,如长江重现1954年型大洪水,一方面,除了长江干流堤防的堤顶面接近当地最高洪水外,其它各类堤垸堤防的堤顶面都将处于江湖最高洪水位以下(某些数模分析结论);另一方面,为了确保武汉市及其它重要地区的防洪安全,在三峡水库对城陵矶附近河段实施补偿调节后,洞庭湖区的蓄滞洪区还将承担约110 亿m3洪水的蓄滞任务。而蓄滞洪垸区当下的实际情况是:围堤和安全设施建设标准普遍偏低,分蓄的超额洪水进、出都无法有效地控制,人员和财产转移的通道尚未建成,远不能达到按计划分蓄洪水的调度要求。可见,洞庭湖区防洪体系从总体上讲仍不能满足经济社会发展的实际需要,还存在诸多薄弱环节。

3 内涝渍害相当严重

洞庭湖区的排涝泵站大多建于20 世纪60、70年代,受当时的经济条件和技术水平等因素的局限和影响,普遍存在排涝标准偏低、泵站装机容量不够、枢纽建筑物陈旧老化、机组事故及安全隐患多、渠系设施不完整、机组效率低下等问题。经调查,岳阳市治涝设施总体水平约为6~8年一遇,在大水年份,岳阳市湖区受涝成灾面积巨大。如1998年受涝成灾面积达11 万hm2(165 万亩),占湖区耕地面积的73%。平水年份受涝成灾面积也多达(20~50)万亩。此外,岳阳市35 处总容积达12 亿m3的中小型内湖的堤防建设和运行管理没有经费来源,大多数工程设施带病运行,管理乏力。岳阳市的实际情况反映,湖南省洞庭湖区内涝渍害仍然十分严重。

4 水资源紧缺问题十分明显

根据1956~2005年50年资料统计,长江三口分流量呈递减趋势,分流量衰减幅度达56.6%,分流比衰减幅度达51%,衰减幅度最大的为藕池口,分流比由20 世纪50年代的14.1%减少至目前的4.1%。分流量逐渐减少,导致三口河系特别是藕池河的断流时间不断增加。据统计,藕池河西支在20 世纪90年代断流时间为250~300 天,而2006年断流时间达334 天。显而易见,藕池河流经的地区可利用的地表水资源量在逐年减少。

2003年三峡工程投运以来,三峡水库每年依调度方案蓄、泄上游来水,致使湖南省境内长江干流河床平均冲深(5~8)m,干流水位低于平滩水位的时间每年增加了30~40 天。与三峡工程前期模型实验结论的冲刷预期比较,湖南省长江河段冲刷时间提前,冲刷进程加快,冲刷程度更加剧烈。因长江干流河床的下切,同流量水位下降,使洞庭湖出流加速,其枯水期水位更低,时间更长,致使部分水域的水质转劣,沿江环湖地区取水用水将更加困难。例如,2009年9月15日,三峡水库按国家批准的调度方案下闸蓄水,下泄流量由17 500 m3/s 降至6 700 每m3/s,9月15日8 时城陵矶水位为26.56 m; 到10月20日8 时,城陵矶水位快速下降到21.62 m(同日多年平均水位为26.34 m,岳阳市665 座连通江湖的涵闸的底板面层高程一般在22.0 m~25.0 m),此时洞庭湖的水量约1.0 亿m3,湖泊面积约70 km2(东洞庭湖为主),其供水、纳污和自净等功能显著下降。

5 水生态环境问题仍然突出

(1)水环境污染比较严重。环洞庭湖的滨湖地区的部分湖泊、水库、河流等水域的总氮、总磷污染突出,部分湖泊、水域已出现富营养化,每年的枯水期尤其如此。

(2)洞庭湖区是血吸虫病流行最为严重的地区。建国以来,湖区各地血吸虫病的感染范围和数量得到了很大程度的控制,但由于血吸虫病流行因素复杂、适宜钉螺孳生的环境没有得到彻底改变,再者,三峡工程投入运行后,每年在9月中旬开始环湖及河系尾闾地区的有螺洲滩面积增多。目前,岳阳市湖区有钉螺面积6.9 万hm2(103.5 万亩),约占全省的40%、全国的近20%;易感染区域的面积2.79 万hm2(41.9 万亩),疫区乡镇125 个,易感染区域居住的人群达225 万人。

(3)湿地面积大幅度萎缩。洞庭湖及长江周边湿地是我国七大湿地之一,长期以来由于地理、气候、水文及人类活动等诸多因素的影响,洞庭湖区湿地面积在不断的减小。可见,水生态环境问题仍然十分突出。

6 结 语

1998年大水过后,长江干流堤防得到全面的加高加固,沿江堤垸的防洪安全得到加强。近几年,对蓄洪垸的堤防也进行了加修,洞庭湖区的防洪水平有了很大的提高,但是众多支流、通江水系和环湖堤垸的堤防以及蓄滞洪区安全建设等均没有及时跟进,若长江重现类似1954年的全流域性大洪水,依国家批准的《长江流域防洪规划》的安排,除了三峡水库调蓄部分洪水外,沿江的各分蓄洪区至少还应承担约230 亿m3洪水的蓄滞任务。然而,从1998年大洪水防御的实际运行情况来看,沿江各省已经很难按照国家批准的洪水调度预案及时地分蓄超额洪水至预定区域,绝大部分的分蓄洪压力将直接转移到洞庭湖环湖、通江及四水尾闾地区堤垸,而上述堤垸堤防的设计标准较低、总体上质量较差和结构性的问题较多,遇到大洪水自然溃决的机率较大,加上水资源供需矛盾日趋严重等,不利于这些地区的经济发展和社会繁荣。

统筹解决长江中游、特别是城陵矶附近河段和地区的防洪矛盾,科学发挥洞庭湖对长江中游巨量超额洪水强大的调蓄功能,确保长江中游及洞庭湖地区的防洪安全,促进洞庭湖区经济社会又好又快的发展,加快洞庭湖区水利综合治理步伐显得尤为重要和十分紧迫。

[1] 卢承志.洞庭湖治理与江湖关系[J].湖南水利水电,2001,(1):13-15.

[2] 黎昔春,段文忠,余明辉,郑亚慧.洞庭湖防洪问题研究[J].泥沙研究,2001,(05):54-58.

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