城陵矶综合枢纽工程研究进展与展望

卢毅 伍慧 陈强

摘 要：近年来，洞庭湖频现枯水季节延长、枯水期水位超低等情况。有研究表明，城陵矶综合枢纽工程是有效消除洞庭湖枯水水情持续恶化的治本措施。从城陵矶综合枢纽工程的必要性出发，在综合评述城陵矶综合枢纽工程的提出以及提出以來研究过程中形成的主要成果和相关讨论的基础上，提出对城陵矶综合枢纽工程进行更全面更深入的研究工作，尽快列入湖南省重要议事日程，加快推进实施。

关键词：城陵矶；综合枢纽；洞庭湖；长江

中图分类号：TV61    文献标志码：A

0 引 言

洞庭湖南和西接湘、资、沅、澧四水及汨罗江等小支流，北纳长江湖北的松滋、太平、藕池、调弦四口来水，由城陵矶汇入长江，是长江流域重要的调蓄湖泊，在保障国家粮食安全、防洪安全、生态安全等多个方面具有不可替代的重要作用。洞庭湖枯水期一般在每年11月至次年的3月，近些年，洞庭湖枯水期呈现提前延长态势，特别是2022年洞庭湖提前80余天进入枯水期，枯水期缺水问题凸显，表明洞庭湖和湖南水运真正面临的主要危机与矛盾是洞庭湖湖泊长时间分割和萎缩后的“缺水”“少水”。如果洞庭湖一到枯季就干涸且枯季时间长的矛盾危机得不到解决，洞庭湖水质、水环境改善以及水安全，湖南“一江四水一湖”水运体系构建以及湘桂运河的建设[1]都将毫无意义。因此，有必要进一步提升对城陵矶枢纽工程建设的认知，积极探讨湖南建设城陵矶枢纽工程的重要性与必要性。

1 城陵矶综合枢纽工程的提出与研究历程

1.1城陵矶综合枢纽工程的提出

洞庭湖治理控制工程早期研究重点主要集中在防洪问题。1919年，孙中山先生的《建国方略》中写道“其在沙市，须新开一运河，沟通江汉”[2]。这条运河设想就有江湖结合治理的理念，其开凿的作用之一是发挥巨大分洪作用，荆江可停止向洞庭湖分洪[2]。1947年，当时的扬子江水利委员会提出“在四口设调节工程，束水归槽，束水攻沙，以扩张荆河之断面增加荆河之泄水量”。2004年，李翠娥等[3]提出洞庭湖“江湖同治”的观点，认为配合三峡工程的建设，应该同步进行三口建闸，洞庭湖只装“四水”的水。

郭辉东[4]阐述了城陵矶综合枢纽工程提出的由来。1996—1998年，郭辉东等专家受时任湖南省副省长王克英指示，就洞庭湖治理与开发问题专访钱正英、周光召、张光斗、徐乾清等领导和专家。其中徐乾清院士1998年5月15日在回答“三峡水库建成后对洞庭湖将有哪些影响”时指出，三峡水库的一些影响对洞庭湖是有利的，但对航运可能有副作用。由此，能否在洞庭湖湖口筑坝蓄水成为需要思考的一个严峻问题。童潜明、郭辉东等专家随后在《新湘评论》多次发表文章，提出在洞庭湖湖口筑坝或修建控制工程[4]。

1.2 城陵矶综合枢纽工程的研究过程

洞庭湖湖口筑坝名称演变到城陵矶综合枢纽工程有一个发展的过程。2004年湖南专家提出“在洞庭湖出口修建一个控制工程”。城陵矶综合枢纽工程名称是2009年由周北达、卢承志等专家经过实地踏勘和研究提出[5]。修建城陵矶综合枢纽工程的核心目的，是主动应对三峡工程投运以后，三峡水库清水冲刷使荆江河道下切，出现湖高于江，洞庭湖区内由长江流入水量日益减少，湖区和湘、资、沅、澧四水枯水期经常性提前、水位下降及蓄水量锐减的缺水局面。通过建设城陵矶综合枢纽工程，有效缓解枯水期旱情，解决洞庭湖季节性水资源短缺、枯水期提前及延长等问题，改善湖区乃至湘、资、沅、澧四水等区域供水、灌溉、湿地生态、航运、水产等条件，充分发挥洞庭湖的生态服务功能。

随着三峡工程的建设与运行，长江与洞庭湖的江湖关系发生了巨大变化。有专家认为，三峡工程的建设运行使长江中下游分洪量减少，大大减轻了洞庭湖区的防洪压力，但长江入洞庭湖水量也随之减少，水利工程蓄水不足。受此影响，近年来洞庭湖枯水期延长、水位降低。洞庭湖缺水问题引起湖南省领导和专家的重视。针对洞庭湖丰枯水时水面面积和容积相差很大、大水成湖、小水成河的问题，周北达等[5]2009年依据在城陵矶出口建拦河坝的设想，初步提出工程建设规模及调度运行方式，从工程技术和经济等方面，论证了在城陵矶建设城陵矶综合枢纽工程的可行性。2011年，童潜明[6]研究指出，就地质条件而言，城陵矶枢纽工程建设难度大，如果要实施城陵矶枢纽工程，第一步任务就是开展工程地质条件研究。周作茂[7]2012年针对长沙综合枢纽运行后清水下泄冲刷河床，湘江下游株洲至长沙河段枯水位持续降低加剧的趋势，研究得出长沙综合枢纽船闸下游按远期下降1.5 m确定通航低水位的结论，也前瞻性提出三峡工程运行多年后，需要通过其他工程措施，统筹解决对湘、资、沅、澧四水下游和洞庭湖航道不利影响问题。2014年，仲志余等[8]研究提出三口水系优化、松滋口建闸，进一步研究城陵矶综合枢纽工程，加强监测、实时掌握干流河道和江湖关系规律，相机实施综合控制作用工程等建议。刘哲等[9]根据三峡水库运行20～50 a后，城陵矶枯水位将下降1～2 m的有关预测，运用水动力模型计算得出，自湘江洞庭湖出口航道至营田滩处约80 km范围的沿程水位下降，大部分已整治的滩险难以达到II级航道标准，航道条件恶化。田泽斌等[10]基于MIKE21模型构建了洞庭湖二维水动力模型，模拟结果表明，城陵矶综合枢纽调度运行后，能有效抬升湖泊水位0.78～1.06 m，增加湖泊面积5.96%～10.84%、湖容31.18%～39.69%；湖体流速退水期、枯水期分别降低6.67%、17.39%，能够在一定程度上解决洞庭湖的“缺水”问题，但将加大湖体营养化风险。刘虎英[11]基于浅水方程，建立了洞庭湖整体二维水动力模型，结果表明，城陵矶综合枢纽枯水期按22.00 m最低水位控制，开湖航道上游草尾至漉湖航道水位并未得到明显提升，需要继续提高蓄水位，才能有效改善其通航条件。王大宇等[12]利用一维江湖河网模型，对三峡水库及城陵矶综合枢纽运用后，长江与洞庭湖2013—2062年的江湖关系变化进行了预测，结果表明，城陵矶综合枢纽运用至2052年，将使洞庭湖区各站枯水位抬高0.2～0.6 m，且对（松滋河、虎渡河和藕池河）三河口冲淤、分流分沙、长江干流冲淤以及洞庭湖的淤积影响都很小，可以忽略不计。姜恒等[13]采用中国水利水电科学研究院的长江中下游一江两湖水动力模型，计算城陵矶综合枢纽不同调度方案下湖区水位抬高变化。城陵矶水位由25.5 m抬高至26.0 m、26.0 m抬高至26.5 m、26.5 m抬高至27.0 m、27.0 m抬高至27.5 m，相应杨柳潭站水位分别抬高0.17 m、0.22 m、0.3 m和0.4 m，小河咀站水位分别抬高0.06 m、0.09 m、0.12 m和0.20 m，表明枢纽工程能够在一定程度解决洞庭湖枯水期缺水问题。

洞庭湖开发与保护历来受到党和国家以及湖南省政府的高度重视。2003年6月三峡工程开始蓄水，2006年4月水利部科技委组织相关司局和湖南、湖北专家34人到洞庭湖调研，并形成《三峡工程运用后长江中下游江湖关系变化和防洪对策研究专题调研报告》。2006年9月湖南省水利厅组织专家对城陵矶综合治理开展调研，亦形成专题调研报告。2007年10月全国政协原副主席钱正英率水利部、国务院三峡工程建设委员会办公室、长江水利委员会主要负责同志出席在长沙召开的洞庭湖开发与保护汇报会，会上钱正英说：“今天这个会议是我建议召开的，因为当年在水电部主持三峡工程论证时，我曾向湖南的领导有个承诺，在三峡建成后，一定支持洞庭湖治理，湖南为三峡工程的建设做出过巨大贡献，现在是兑现承诺的时候了。”[14]据此，“十二五”时期，城陵矶综合枢纽工程可行性研究受到了湖南省相关政府部门的重视，湖南省交通厅组织开展了一系列研究工作。2013年3月湖南省交通规划勘察设计院经多方专家调研、论证，提交洞庭湖岳阳综合枢纽预可行性研究报告[4]。报告认为，洞庭湖岳阳综合枢纽工程，将彻底解决湘江中下游“上建枢纽，坝下受枯”制约航运和港口的局面，改善洞庭湖区生态环境；综合枢纽汛末最高调控水位25.0 m，相应总库容30.3亿m3，枯期最低调控水位22.0 m，相應库容11.3亿m3，电站装机总容量8万kW，工程所在河段航道等级规划为Ⅰ级，设计通航船舶3 000 t。同时，由中国水科院、清华大学、中科院水生所、中国环科院、北京林业大学、长江设计院等单位合作的有关洞庭湖防洪、水资源、水环境、江湖关系等9大专题研究也已完成。

参加了2014年11月湖南省水利厅组织的“‘十

三五洞庭湖治理与保护”调研工作的卢承志，早在2004年启动湘江长沙综合枢纽可行性研究时，就查勘过城陵矶综合枢纽拟建的坝址，其所在单位湖南省水利水电勘察设计研究总院提出《建设城陵矶综合枢纽工程的设想》，得到时任省长周伯华的批示“此项工程值得研究”。由此，周北达等[5]开始对建设城陵矶综合枢纽工程可行性进行探讨，从多方面分析了建设城陵矶综合枢纽工程可能带来的综合效益和工程影响。其中综合效益方面，对解决洞庭湖环湖区及四水尾闾地区缺水问题将产生良好影响；有利于改善洞庭湖和湘江的航运条件；有利于发展洞庭湖渔业生产；有利于改善湿地生态环境，增加旅游资源；有利于水利灭螺；对调蓄长江枯季水量有一定作用。工程影响方面，可以通过合理的闸坝形式及其运作方式来降低或消除对防洪的影响；可能会加剧洞庭湖营养化特征，但采取低水位方案，其影响程度有限；基本不增加现有排涝扬程，不会增加电排装机容量；需要提高一些堤防的抗洪防浪能力；对泥沙淤积影响很小。

李跃龙[15]2022年4月再次呼吁，城陵矶枢纽工程是洞庭湖生态建设的首选。认为湖南省在建设城陵矶综合枢纽工程的准备方面，完成了两项具体任务。一是由省交通部门牵头，联合水利等相关部门制定了《洞庭湖岳阳城陵矶综合枢纽工程可行性研究报告》，可视为湖南省在工程技术准备上所作的阶段性成果。二是从湖泊科学上对城陵矶枢纽工程建设开展了支撑研究。如对最低生态水位研究，东洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖分别为22.62 m、27.19 m和28.11 m，相应湖面面积分别为373.85 km2、406.88 km2和142.19 km2等。这些研究成果有助于消除社会各界对于工程项目的可行性、科学性的质疑。

李跃龙[15]认为，习近平总书记关于长江经济带建设的指示精神不仅强调“人与自然和谐共生”“绿水青山就是金山银山”，同时明确保护生态要做好两点。一是“以人为本”，二是保护生态不等于人类无所作为。另一方面，要正确认知城陵矶综合枢纽工程是一项生态工程，是实现洞庭湖区绿色发展高质量发展的必需。

郭辉东[4]认为，三峡水库下泄清水对荆江河道冲刷大于预期，三口来水来沙小于预期，四水入湖年径流量也大为减少。在长江水难以从四口流入洞庭湖现状情况下，如果只在洞庭湖口筑坝，不引入三峡水库下泄的适量清水进入洞庭湖，洞庭湖枯水缺水问题仍然得不到解决。从根本上解决这一问题还需要在三峡水库以下100 km的洋溪开凿水道，建一个无坝引水人工运河与相距20 km的松滋河相连，让三峡水库下泄的清水自流到洞庭湖。

童潜明等专家对城陵矶综合枢纽地质条件、洞庭湖缺水治理方案等，有自己的研究见解。童潜明[6]指出，卢承志等关于城陵矶综合枢纽工程可行性研究中，缺失地质条件内容。坝址处于东部上升、西部沉降的交界部位，且属于麻城-岳阳-宁乡构造地震带，坝建处有最厚可达150 m以上的松散湖积层。根据现有地质资料分析，城陵矶不具备良好的建设枢纽工程地质条件。童潜明[16]提出评价选择洞庭湖季节性缺水解决方案时，应考虑引水不能成为洪灾隐患、使荆江水位不稳定、现有经济技术条件可行、不使湿地生态格局发生大变化、基本农田面积侵占少、有利航运、满足洞庭湖湿地入出湖最小生态需水、建设投资少周期不太长等8个原则。据此，他认为陈求发等2014年提出的松滋口建闸提案是一项“引水济湖”工程，比城陵矶枢纽工程好，是一种进步，应将荆江洋溪口、桥市驿口引长江水入洞庭湖方案与该方案对比研究，优中选优。

2 研究展望

2.1 提高认识，更全面更深入开展城陵矶综合枢纽工程研究

认真学习贯彻党的二十大精神，准确把握科学自然观、生态价值观和系统治理观，全面正确提高城陵矶枢纽工程对湖南省坚持人水相融，深入实施长江经济带“共抓大保护”攻坚行动，深化“一江一湖四水”全流域治理，推进山水林田湖草沙一体化保护修复的战略意义和重要价值的认识。一是按照国家发改委等部委联合印发的《洞庭湖水环境综合治理规划》要求，在既有的《洞庭湖岳阳城陵矶综合枢纽工程可行性研究报告》《洞庭湖生态疏浚试点工程可行性研究报告》《洞庭湖生态环境综合治理专题调研报告》等成果基础上，以城陵矶综合枢纽工程实施可行性为目的，更深入开展城陵矶综合枢纽工程工程地质条件、水位控制、江湖生态演变规律、水运体系、“引江济湖”等专题研究，尽快形成新的《城陵矶综合枢纽工程可行性研究报告》和实施方案。二是充分汲取国内外江湖治理的成功经验，加强洞庭湖防洪引水的“蓄洪补枯”和“引江济湖”、“无坝引水”和“建闸引水”等水利枢纽控制工程多方案和比选研究，优中选优。三是从江湖关系、“一江一湖四水”全流域治理、生态环境综合治理、“一江一湖四水”和“湘桂运河”等航运新体系构建和建设、“蓄洪补枯”和“引江济湖”、“无坝引水”和“建闸引水”等协同研究规划和建设城陵矶综合枢纽工程。

2.2 抓住主要矛盾，将城陵矶综合枢纽工程提到湖南省重要议事日程

抓住城陵矶综合枢纽工程影响洞庭湖生态环境治理、全省航运建设的这一主要矛盾，将洞庭湖城陵矶综合枢纽工程提到湖南省的重要议事日程。一是借鉴江西鄱阳湖水利枢纽建设推进经验，成立省一级湖南城陵矶综合枢纽建设办公室，统筹推进和处理城陵矶综合枢纽工程重大问题研究，拟定建设、管理的有关政策、可行性研究、规划、建设事项，根据省政府批复的建设资金筹措方案，开展相关协调工作。二是将城陵矶综合枢纽工程列为湖南省正在推进的新时代洞庭湖生态经济区建设、湘桂运河工程建设等相关规划的重要内容，列为全力推进的规划和计划开工的重大工程项目，尽快完成初步设计以及环评报告并予以公示。三是创建国家级洞庭湖水资源水生态专门研究机构，解决当前洞庭湖研究存在机构分散、协作不够、缺乏统筹等问题；解决当前城陵矶综合枢纽工程基础资料不全、科学研究不系统等问题。同时，整合科研资源，构建共建共享、上下联动的科研生态，更好地服务洞庭湖保护治理和城陵矶综合枢纽工程建设需要。四是积极争取将城陵矶综合枢纽工程列入国家层面的相关建设规划和重点建设工程项目库，得到国家支持，更有利于协调湖南和湖北相关规划建设工作。

参考文献：

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Progress and Prospect of Research on Chenglingji Comprehensive Hub Project

LU Yi1，WU Hui1，CHEN Qiang2

（1. School of Traffic & Transportation Engineering，Changsha University of Science and Technology，Changsha 410114，China；2. Changsha Youlian Engineering Technology Consulting Co.，Ltd.，Changsha 410114，China）

Abstract：In recent years，Dongting Lake has experienced frequent prolonged dry seasons and ultra-low water levels during dry period. Research has demonstrated Chenglingji Comprehensive Hub Project serves as an effective measure to combat the ongoing deterioration of Dongting Lakes dry water condition. We expound the necessity of this project，and conducted a comprehensive review of the project proposal and the major achievements and scholarly discussions since the proposal was made. On this basis，we advocate for a more comprehensive and in-depth research effort to implement the Chenglingji Comprehensive Hub Project，positioning it as a priority for Hunan Province.

Key words：Chenglingji；integrated hub；Dongting Lake；Yangtze River