按照新发展理念处理好长江与洞庭湖关系
2019-01-15陈飞
陈 飞
(湖南省人民政府,410004,长沙)
2018年4月25日,习近平总书记赴湖南岳阳视察长江经济带发展情况,对湖南省推进三大攻坚战、长江经济带发展、洞庭湖防汛工作和环境治理等作出了一系列重要指示,勉励湖南再接再厉,继续做好长江保护和修复工作,守护好一江碧水。
我们要全面学习贯彻落实习近平总书记生态文明思想和长江经济带建设共抓大保护、不搞大开发重要论述,加强调查研究,为人民治理江河、保护江河。为人民治理江河,就是要认识自然、改造自然、防治水患,建设水利工程、加固长江堤防、建设分蓄洪区,确保江河安澜、保护人民生命财产安全;为人民保护江河,就是要推进生态文明建设、解决生态环境问题、实现高质量发展,不断满足人民群众日益增长的生态环境需要。
守护好一江碧水,就有必要进一步认识长江,全面了解长江与洞庭湖的历史、三峡工程的由来,深入研究三峡工程运用前后长江与洞庭湖关系的演变情况,并以此为基础有效治理、保护“一江一湖四水”。
一、现代长江与洞庭湖的形成
远古时代,距今2亿年前,西藏、青海、云南中西部、贵州西部都还是茫茫大海。古地中海向东突出一片广阔的海湾,一直延伸到现在长江三峡的中部。
距今1.8亿年前发生印支造山运动,开始出现昆仑山、横断山脉、秦岭,长江中游南半部隆起成为陆地,云贵高原开始呈现。距今1.4亿年前,燕山运动形成了唐古拉山脉,青藏高原缓缓抬高。距今3000万~4000万年前,发生强烈的喜马拉雅山运动,古地中海消失。青藏高原隆起,金沙江两岸高山突起,云贵高原显著抬升。古长江流域上升幅度较小,形成中、低山脉和丘陵、平原。从昆仑山以南到巫山以东的山区,形成金沙江、雅砻江、大渡河和嘉陵江等支流,总称为川江水系或古金沙江水系。距今300万年前时,喜马拉雅山强烈隆起。横断山脉形成后封锁了古金沙江水系的南下,造成金沙江、雅砻江、岷江、大渡河相继从南向转为东向,峡江水系也逐渐从西向掉头向东。距今大约70万年左右,西边的古金沙江与东边的古长江贯通,形成今天的长江。现代长江长度6363 km,流域面积180 万 km2,年径流量近 1 万亿 m3,成为名列世界第三的浩浩荡荡的大江。
上游山区暴雨形成的川江洪水,经三峡奔腾而下,进入长江中下游河道时,必须有一个调蓄洪水的处所。在东汉以前的漫长时期,长江出三峡后,首先进入云梦泽。江水漫流于云梦泽的湖沼湿地,河湖不分,长江挟带的泥沙大量在湖盆沉积,逐渐沉积为荆江三角洲。南宋以后,荆江三角洲继续扩大,成为江汉平原,在其南侧形成现在的荆江河道。随着土地的围垦开发,江堤逐渐连接加固,到明朝嘉靖年间,形成现在的荆江大堤。从此,调蓄长江洪水的云梦泽演变为荆江大堤保护的江汉平原,云梦泽成为中国历史地理中的一个古迹。
当云梦泽存在的时候,洞庭地区是一片河网湖沼平原,现在称为洞庭水系的湘、资、沅、澧四水,在东汉以前是分别流入长江的支流。随着云梦泽的消亡,荆江南岸的洞庭湖逐渐形成和发展。到东晋南北朝时,由于江汉平原的扩展和云梦泽的萎缩,长江水位逐渐抬高,洪水开始侵入洞庭地区,逐渐形成洞庭湖。
洞庭湖北纳长江的松滋、太平、藕池、调弦四口来水,南和西接湘、资、沅、澧四水及汨罗江等小支流,由岳阳市城陵矶注入长江。洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,具有强大蓄洪能力,曾使长江无数次洪患化险为夷,包括江汉平原和武汉在内的长江中下游得以安全度汛。
明清时代,洞庭湖进入全盛时期。在清朝顺治(1643—1661年)、康熙年间(1662—1722年),洞庭湖面积达到6270 km2。据1825年的图志测算,当时洞庭湖的面积约6000 km2,容积约400亿m3。
1860年和1870年的长江两次特大洪水,荆江南岸堤防决口,并冲出了长江洪水进入洞庭湖的两大通道:藕池河和松滋河。以后湖底不断淤高,大片洲滩露出水面,土地被围垦开发,洞庭湖的面积和容积迅速缩小。
1949年,湖面积减为4350 km2,容积减为290多亿m3。1983年,湖面积减为2691km2,容积减为170多亿m3;荆江两岸的江汉平原和洞庭地区,人口已达1500万,耕地2300万亩(1 亩=1/15 hm2,下同),成为我国重要的工农业生产基地。
1995年,湖面积继续减为2625 km2,容积减为160多亿m3。昔日八百里洞庭的大湖景观,已被大片圩垸林立的平原分割成3个由洪道相连的东洞庭、南洞庭、西洞庭3个小湖。
二、三峡工程的由来、决策与建设运行情况
1.三峡工程的由来
自11世纪以来,长江流域一直是中国经济的中心地带。长江尤其是中下游地区频繁发生严重洪水灾害,一直是长江流域的心腹大患。据历史记载,自汉初公元前185年至清末2000多年间,长江发生了214次洪灾,平均10年一次。
面对洞庭湖的不断萎缩,长江中游洪水如何调蓄,已成为历代治江难题。新中国成立后,党和政府尽了最大努力加高加固堤防圩垸,使荆江河道的泄洪能力 (包括向洞庭湖分洪)达到6万多m3/s,加上平原临时分洪和防汛抢险,可勉强抵御8万多m3/s的洪峰。但如果再次遇到9万m3/s以上的洪水,荆江南岸的堤防势必漫溢溃决,洪水将横扫洞庭湖的圩垸。由于洞庭湖分蓄洪水的能力比1870年大大降低,北岸荆江大堤仍有溃决危险,洪流将以十几米的水头直泻江汉平原。无论南溃或北溃,都将造成不可设想的灾害,不仅是湖北和湖南两省的毁灭性灾害,也将影响全国的经济大局。这种危险随着洞庭湖的萎缩而日益加剧。
研究论证认为,只有以三峡工程调节川江洪水,才能保持长江的长治久安。三峡工程的意义在于:运用现代科学技术,修建一座人工水库,控制和调节川江洪水,以搬迁百万人、淹没几十万亩山区土地的代价,获得近400亿m3的库容,其中防洪库容221.5亿m3,超过洞庭湖的容积,保护数千万人生命财产及长江中下游江汉平原、洞庭湖平原的安全。修建三峡工程,充分发挥防洪、抗旱、供水、航运、生态、发电等方面的综合功能,在江河演变中争取主动,使人与自然和谐共生。
2.三峡工程的决策和建设历程
一个世纪以来,三峡工程承载了中华民族治水强国的梦想。1918年,中国民主革命先行者孙中山先生在英文版的《建国方略》中最早提出了兴建三峡工程的设想。20世纪三四十年代,在抗日战争最为艰难的时期,国民政府利用中外技术力量,对三峡水力资源进行了初步勘测、设计和研究,提出了“萨凡奇计划”。
新中国成立后,鉴于长江防洪的严峻形势和经济发展的迫切需求,迅速着手开展长江流域规划和综合治理,三峡工程被提上了议事日程。
因为三峡工程规模巨大,经济社会效益显著,对国民经济和生态环境影响深远,国家对三峡工程决策始终抱着审慎、科学的态度。
1986—1988年,原水利电力部组织412位各方面专家,对三峡工程的可行性进行了重新论证。
1992年4月3日,全国人大七届五次会议表决通过《关于兴建长江三峡工程的决议》。1994年12月14日,三峡水利枢纽正式开工。
在党中央、国务院的正确领导下,在全国人民的大力支持下,历经17年建设,到2009年年底,三峡工程初步设计建设任务全部完成。2010年10月,三峡工程成功实现175 m试验性蓄水目标,枢纽全面转入正常运行阶段。
3.三峡工程的运行情况
(1)防洪
三峡工程建成后,江汉平原最薄弱的荆江河段防洪标准从10年一遇提高到百年一遇,可有效保护1400万人口和2300万亩耕地。洞庭湖地区防洪能力明显提升,保护了1.6万km2土地和2340万人的生命财产安全。三峡枢纽运行以来,每年多次进行防洪调度,成功发挥了拦洪错峰作用。
2012年汛期,三峡枢纽共经历了成库以来最大洪峰流量71200 m3/s,经水库削峰后仅以40000 m3/s下泄,确保长江中下游防洪安全。2012年汛期累计拦蓄洪水228.4亿m3。相比之下,1998 年洪峰流量 63300 m3/s,近700万军民在长江两岸大堤用血肉之躯严防死守,洪水造成直接经济损失约1660亿元。2010年和2012年洪峰流量均远大于1998年,若未建三峡水库,防汛形势将比1998年更为严峻。
(2)供水
2011年,长江中下游部分地区遭遇了百年一遇的大面积干旱,三峡水库累计向下游供水220亿m3,有效改善了中下游生活、生产、生态用水和通航条件,为缓解特大旱情发挥了重要作用。
(3)航运
三峡工程蓄水后,改善航道里程650 km,万吨级船队可从上海直达重庆,船舶运输成本降低1/3以上,能耗降低近2/3;库区水上交通事故减少2/3,重大交通事故是蓄水前的1/17,长江成为名副其实的黄金水道。自2003年蓄水通航以来,长江航运业蓬勃发展,通过三峡枢纽的货运量保持年均13%的高速增长,2011年货运量已经突破1亿t,是三峡蓄水前平均年货运量(1000万 t)的 10倍,促进了东西部经济协调发展。
(4)渔业
三峡水库运行后,通过实施生态调度,明显促进了鱼类繁殖,为发展渔业、改善环境、增加就业和提高民众生活质量带来有利影响。
(5)旅游
三峡工程蓄水后,长江三峡原有自然景观更加美丽,同时又增添了高峡平湖等人文景观。三峡坝区成为中外游客重要的旅游目的地,游客数量连年攀升,截至2018年接待国内外游客达到2704万余人次,促进长江黄金旅游带的形成,优化产业结构,推进服务业发展,增加老百姓就业。
(6)发电
三峡电站总装机容量达2250万kW,年发电量近1000亿kWh。截至目前,三峡电站累计发电量超过1万亿kWh,分送华东、华中及南方电网,为经济发展提供强大动力,为节能减排作出重大贡献,取得显著的调峰节能、储能节能效益。
(7)库区发展
三峡工程为库区经济社会发展和移民生活生产条件改善带来了重大机遇。三峡工程建设后,库区产业结构不断调整优化,基础设施明显改善,社会事业不断发展。库区各市县GDP、公共财政预算收入年均增长超过同期湖北、重庆和全国平均水平。环境、教育、卫生、文化事业实现跨越式发展。城乡居民人均收入大幅度增加,生活水平明显提高,库区生态环境明显改善。
三峡工程是世界上承担综合功能任务最多、工程规模最大的水电项目,是一项承载百年治水强国梦想的民族工程,是一个惠及千秋、国运所系的民生工程,是中国民族伟大复兴的标志性工程。三峡工程的决策、建设和成功运行,体现了科学民主、团结协作、精益求精、自强不息的三峡精神。
三、江湖关系的演变
1.三峡水库运用前的江湖关系
1860年和1870年两次特大洪水,先后冲开藕池口和松滋口,形成荆江四口分流分沙入洞庭湖的近代江湖关系格局。四口之中,松滋口、太平口、藕池口为自然河道,调弦口于1958年建闸控制。三峡水库运行前,江湖关系变化表现为以下六个方面的特征:
一是四口分流分沙持续减少,四口河道累积性淤积。根据实测资料统计,下荆江裁弯前(1956—1966年),洞庭湖四口5站合计年平均分流量1331.6亿m3,占年径流量4520亿m3的分流比为29.4%;下荆江裁弯期间(1967—1972年),四口年平均分流量1021.4亿m3,分流比 23.7%;下荆江裁弯后至葛洲坝水库运用前(1973—1980年),四口年平均分流量834.3亿m3,分流比18.8%;葛洲坝水库运用后(1981—1998年),四口年平均分流量698.6亿m3,分流比15.7%;三峡水库蓄水运用前(1998—2002年),四口分流量625.3亿m3,分流比14.0%。四口分流分沙减少的原因有两个方面:一方面,由于分流河道、洞庭湖淤积逐年增加,河道流速减缓,进一步减小了进口流量;另一方面,荆江1967—1972年先后实施中洲子、上车弯人工裁弯,沙滩子发生自然裁弯,下荆江河道长度缩短78 km,干流河床大量冲刷,增加了干流过流能力。
二是荆江河道普遍发生冲刷,枯水位下降。由于四口分流量减少、荆江流量相应加大,从而使其产生扩大过水断面的冲刷。下荆江裁弯后,河段坡降加大,加剧了荆江河段的冲刷。在两者共同作用下,枝城至城陵矶河段发生累积性冲刷。
三是四口河道断流时间提前,断流期延长。随着四口河道逐渐淤积萎缩,四口通流水位抬高;但同期荆江河段冲刷下切,同流量水位下降。四口五站除新江口站外,其余各站年内均出现断流,且断流时间提前,断流天数增加。在1999—2002年期间,沙道观、弥陀寺、管家铺和康家岗站年平均断流 189天、170天、192天和235天。
四是城陵矶至汉口河段淤积,水位抬高。城陵矶至汉口河段总体上呈淤积趋势,螺山站同等流量下水位抬高。同时,由于四口分流减少,特别是洪水期洪峰分流量及洪量分流比的大幅度减小,导致监利以下洪峰流量的加大,螺山水位的抬高和长江干流洪水对洞庭湖出流顶托的加强,又抬高了城陵矶附近地区的水位。
五是洞庭湖淤积萎缩,调蓄能力下降。由于四口四水大量泥沙入湖,特别是四口分流入湖泥沙数量大,致使洞庭湖淤积严重。淤积以西洞庭湖、南洞庭湖最为严重,西洞庭湖主要淤积在湖泊的西北部,如七里湖、目平湖等,南洞庭湖主要淤积在北部。由于泥沙淤积,七里湖最大淤高12 m、平均淤高4.12 m;目平湖最大淤高5.4 m,平均淤高2.0 m。泥沙淤积和围垦造田导致洞庭湖有效容积逐渐减少,调蓄能力下降,同等水位下城陵矶出流量减少,四口水系地区水位逐渐上升,特别是松澧地区水位抬升幅度大,洞庭湖区防洪压力逐步增加。
六是四口洪水期分流能力逐渐减弱。枝城站同流量级条件下,四口总分流量以及总分流比在各个流量级均逐步减小,其中藕池口衰减幅度最大。四口分流洪水能力的减弱,降低了洞庭湖调蓄洪水的能力,也导致下荆江防洪压力的大幅度增加。
2.三峡水库运用后的江湖关系
2003年,三峡工程蓄水至135 m;2010年,蓄水至175 m,开始全面发挥综合功能。由于水库调蓄改变了径流过程,同时三峡出库沙量大量减少,在这两个因素作用下,江湖关系在水力关系没有明显变化的情况下,也出现了一些新的特征。
一是长江与洞庭湖的关系没有明显变化。三峡水库运行后,长江干流与洞庭湖之间以及洞庭湖区与城陵矶之间,同流量下的水力关联性并未发生明显变化。洞庭湖调蓄洪峰的能力未发生明显变化,影响汛期调蓄作用的仍然是城陵矶以下河段的过流能力。
二是三峡工程有力支持洞庭湖区防洪。三峡工程建成运用后,大大改善荆江防洪形势,减少南溃对洞庭湖的洪水威胁;同时也减少了湖区蓄洪垸面积及蓄洪运用概率,有利于改善洞庭湖区的防洪形势。四口分洪对洞庭湖威胁大为缓解。2008年以来枝城最大流量基本在45000 m3/s以下,2003—2010年间四口最大一天洪量占枝城比例仅为21.7%。2015、2017年,由于湖区水位高、荆江水位低,两次出现三口倒流 (调弦口已建闸控制)。2017年6月,湘、资、沅水入湖组合流量达81500 m3/s,为有资料记载以来最大值。三峡水库出库流量由 28000 m3/s锐减至 8000 m3/s,城陵矶附近水位明显降低,出湖流量增大至49400 m3/s,为1949年以来最大值。
三是洞庭湖区枯水期提前,水量减少。在城陵矶,汛末水位偏低近2 m,洞庭湖因长江水位挡口门槛下降而多排出水量29亿m3,导致湖区提前进入枯水期,甚至夏、秋连旱。在四口方面,由于荆江河段大幅度冲刷,以及三峡水库调蓄,四口分流比减小至12.1%。9—10月分流比明显减小;虽然枯水期1—3月分流比明显增加,但分流量绝对值小。四口河系季节性用水困难,西、南湖区汛末水位下降、水面萎缩。四口断流时间延长,特别是10月份断流时间明显延长。多年以来,松滋口东支沙道观、太平口弥陀寺、藕池口管家铺等连续出现断流,且年断流天数增加。枯水期水资源短缺,对供水安全、农业灌溉、水环境和水生态造成一定影响。在四水方面,湘、资、沅、澧四水来流偏少,导致西、南湖区水位偏低,甚至出现春旱。四水各自流域水库蓄水也有一定影响。
四是洞庭湖泥沙淤积减少,萎缩减慢,寿命延长。泥沙淤积是云梦泽、洞庭湖演变至今最重要的影响因素。长江河床下切,对洞庭湖增加泥沙出湖量、增强防洪能力有利,但也是枯水期水位下降较快的原因。可以肯定的是,通过三峡工程的科学运用,洞庭湖的寿命和对长江洪水的调蓄功能将可以长期保持。1956年以来洞庭湖淤积泥沙 47.42亿 t,年均淤积0.895亿t;湖区平均淤积厚度为1.41m,年均淤积厚度约2.62 cm。三峡水库蓄水以来,四口输入洞庭湖的泥沙量大幅度减小。2003—2015年四口入湖沙量比三峡蓄水前减少86.3%,同时四水入湖沙量减少48.4%。四口河道和洞庭湖湖区由淤转冲。除西、南部少量淤积外,湖区平均冲刷深度约为10.9 cm,其中东洞庭湖泥沙平均冲刷厚度达19 cm。
四、洞庭湖的治理
在当前江湖关系条件下,洞庭湖的治理要按照 “一条主线、三个同时”,构建长江、洞庭湖流域水生态水环境治理、保护的长效机制。一条主线:水利工程运行要以生态调度为主线。三个同时:流域内各级党委政府要同时加大经济布局调整、经济结构调整、产业结构调整;流域内企业和大众要同时加强生产、生活方式转变;流域内生态环境要同时以自然恢复为主、人工修复为辅。
做好湖南省防汛工作,重点在洞庭湖地区建设“1333”工程。 “1”,就是以人民为中心,把人民的生命安全放在首位。第一个“3”,就是做实水库、堤防和蓄洪区3个防汛能力硬件基础;第二个“3”,就是提升预测、预报、预警,水库调度,巡库、巡堤、巡塘发现问题解决问题3个防汛能力软件基础;第三个“3”,就是增强应急预案、应急力量、应急救援3项防汛救灾能力实力基础,确保人民群众的安全,守护好人民美好生活和高质量发展底线。
我们要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实习近平总书记提出的 “节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路,为人民治理江河,为人民保护江河,让流域内生态环境更加优美、水资源永续利用、人民生活更加幸福,实现江河不老。