聶芳容
(湖南省水利廳,湖南 長(zhǎng)沙410007)
洞庭湖區(qū)泥沙主要來(lái)自于荊江松滋口、太平口、藕池口、調(diào)弦口(1958年堵)四口。1956—2002年平均入湖泥沙量14 573萬(wàn)t,平均出湖3 888萬(wàn)t,年平均淤積于湖10 685萬(wàn)t,多年平均淤積率70.6%,洞庭湖平均淤高2 m。三峽水庫(kù)運(yùn)行后,2003—2012年年平均入湖1 969萬(wàn)t,年平均出湖1 743萬(wàn)t,淤積于湖226萬(wàn)t,淤積率11.3%。洞庭湖泥沙淤積量減少,利于河湖面積和容量穩(wěn)定,解除了“湖洲年年高,洪水年年漲”的病患。
三峽水庫(kù)依據(jù)國(guó)家防汛抗旱總指揮部每年汛前和蓄水前批復(fù)的當(dāng)年汛期調(diào)度運(yùn)用方案及蓄水計(jì)劃實(shí)施調(diào)度運(yùn)用。實(shí)時(shí)調(diào)度中,由長(zhǎng)江防汛抗洪總指揮部下達(dá)調(diào)度命令,進(jìn)行防洪、蓄水和消落期洪水調(diào)度。2008—2020年,長(zhǎng)江中下游發(fā)生多次較大洪水,根據(jù)長(zhǎng)江中下游地方防汛部門的要求,利用實(shí)時(shí)水雨情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),在確保防洪安全、風(fēng)險(xiǎn)可控、泥沙淤積許可的前提下,進(jìn)行水庫(kù)滯洪調(diào)度。2009年三峽水庫(kù)將最大入庫(kù)洪峰流量55 000 m3/s削減為出庫(kù)流量39 000 m3/s,削減洪峰流量16 000 m3/s。2010年汛期,三峽水庫(kù)多次發(fā)揮攔洪錯(cuò)峰作用,先后三次對(duì)入庫(kù)大于50 000 m3/s的洪水實(shí)施攔蓄調(diào)度,累計(jì)攔蓄洪水量260多億m3,其中對(duì)最大入庫(kù)流量70 000m3/s的洪水,控制出庫(kù)流量為40 000 m3/s,削減洪峰流量40%以上,攔蓄水量80億m3。2012年汛期,先后四次對(duì)大于50 000 m3/s洪水實(shí)施攔蓄調(diào)度,累計(jì)攔蓄洪水量200.5億m3,其中對(duì)三峽水庫(kù)建庫(kù)以來(lái)最大入庫(kù)流量71 200 m3/s的洪水,控制出庫(kù)流量為45 000 m3/s,削減洪峰流量比例達(dá)38%,攔蓄水量51.75億m3。2020年長(zhǎng)江流域發(fā)生多次大洪峰,三峽水庫(kù)多次攔洪削峰,降低了城陵磯洪峰水位,有效緩解了洞庭湖區(qū)的防洪壓力。
三峽水庫(kù)2006年運(yùn)行以來(lái),9月中旬開(kāi)始關(guān)閘蓄水,至10月底增儲(chǔ)水221.5億m3。攔截了荊江10月平均流量的42.5%。荊南四口[松茲口、太平口、藕池口、調(diào)弦口(1958年堵)]10月入湖流量減少約80%,致洞庭湖產(chǎn)生嚴(yán)重干旱。
1.3.1 荊江10月多年平均流量減少42.5%
宜昌站多年平均流量14 270 m3/s,三峽運(yùn)行后的多年平均流量12 472.6 m3/s,減少12.5%。其中汛期(4—9月)的多年平均流量為20 256 m3/s,2006—2019年汛期(4—9月)平均流量為19 151.3 m3/s,僅減少5.4%,說(shuō)明汛期各月的平均流量在三峽水庫(kù)運(yùn)行前后很相近。宜昌站枯水期(12月至次年3月)的月平均流量在三峽運(yùn)行前為4 665 m3/s,2006—2019年為4 620.2 m3/s,減少1.3%。說(shuō)明12月至次年3月宜昌徑流變化很小。宜昌徑流量減少集中在三峽水庫(kù)儲(chǔ)水期。三峽水庫(kù)在儲(chǔ)水時(shí)期攔蓄221.5億m3,10月下泄流量顯著減少。宜昌水文站10月多年平均流量19 400 m3/s,2006—2019年宜昌站10月平均流量11 164.5 m3/s,比多年平均減少42.5%。長(zhǎng)江中下游10月徑流水量是冬春季灌溉和生態(tài)保護(hù)的主要水資源,因?yàn)?2月至次年3月江水低于進(jìn)水閘底板和洲灘高程,10月江水不上灘,以后10月至次年3月就沒(méi)有自流灌溉水源了。三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),中下游平原冬春200多天無(wú)江水進(jìn)垸,無(wú)江水淹灘,垸內(nèi)生產(chǎn)和濕地生態(tài)嚴(yán)重受損。
1.3.2 荊南四口10月至次年3月入湖水量減少80%
荊南四口10月的多年平均流量5 266 m3/s。三峽運(yùn)行14年來(lái),四口10月入湖平均流量減少至937.8 m3/s,減少82.23%。南咀站和小河咀站10月多年平均流量5 350 m3/s,三峽運(yùn)行后的10月平均流量2 422 m3/s,減少55%。城陵磯10月多年平均流量10 960 m3/s,三峽運(yùn)行后(2006—2019年)的10月平均流量4 645.4 m3/s,減少57.4%。
荊南四口10月的多年平均入湖水量141.04億m3。2006—2019年的10月平均入湖水量25.11億m3,比多年平均入湖水量減少115.9億m3(減少82%)。10月至次年3月多年平均入湖水量206億m3,2006—2019年同期入湖水量43.84億m3,減少160.8億m3,減少80%。10月入湖水量為洞庭湖冬春灌溉和生態(tài)保護(hù)主要水資源,10月入湖水量減少82%等于四口入洞庭湖抗旱水資源減少82%。
三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),荊江主流河床沖深,荊江中枯水位下降。據(jù)觀測(cè),當(dāng)三峽水庫(kù)下泄流量為8 000 m3/s時(shí),荊江沙市站、監(jiān)利站水位下降1.2~1.4 m。主流泄水能力增大,例如2013年10月7日宜昌站流量9 090 m3/s,枝城站流量9 590 m3/s,監(jiān)利站流量9 040 m3/s,說(shuō)明在10 000 m3/s以下,三峽水庫(kù)下泄流量都從荊江主槽下流至螺山河段了。荊南四口入洞庭湖流量很少,例如2016年10月宜昌平均流量8 661.6 m3/s,四口河道僅新江口站入302.3 m3/s,彌陀寺站入17.7 m3/s,藕池口斷流。
1.3.3 荊南四口入湖抗旱水源減少80%,使洞庭湖旱災(zāi)嚴(yán)重
1)洞庭湖抗旱水資源減少80%,魚米之鄉(xiāng)無(wú)水種水稻,無(wú)水養(yǎng)魚。三峽水庫(kù)運(yùn)行前(1981—1998年),四口平均入湖徑流量699億m3,三峽水庫(kù)運(yùn)行后(2003—2011年)平均入湖徑流量475億m3,減少224億m3,未深入調(diào)查研究,還以為減少的是汛期洪水。后來(lái)根據(jù)2006—2019年觀測(cè),汛期入湖洪水沒(méi)有減少,減少的是抗旱水資源。荊南四口10月至次年3月多年平均徑流量204.7億m3,2006—2019年10月至次年3月四口入湖徑流量43.84億m3,四口入湖徑流量減少160.8億m3。三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),安鄉(xiāng)縣、南縣、華容縣及沅江市大通湖垸等共400多萬(wàn)畝農(nóng)田,每年10月至次年4月200多天沒(méi)有抗旱水源。許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)擬將水稻田改種旱作物。著名的大通湖漁場(chǎng)、華容東湖漁場(chǎng)因缺水而富營(yíng)養(yǎng)化,水質(zhì)劣及Ⅴ類,擬不養(yǎng)魚或少養(yǎng)魚。沒(méi)有抗旱水源,怎能發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)呢?沒(méi)有水源的灌溉工程,怎能根治旱災(zāi)呢?
2)荊南四口河、渠斷流,水環(huán)境惡化。2003—2008年,沙道觀站平均斷流198天,彌陀寺站平均斷流147天,管家鋪站平均斷流184天,康家崗站平均斷流254天。因四口斷流,四口流域15條800多公里河道及垸內(nèi)400多條6 000多公里渠道冬春干涸,雖然少數(shù)溝渠有點(diǎn)積水,但又臟又臭,垸民無(wú)水洗澡、洗衣。近年雖然華容縣城抽長(zhǎng)江水飲用,南縣縣城抽沱江水止渴,而廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)200天得不到清潔水。水環(huán)境嚴(yán)重惡化,河道、渠道無(wú)流水,怎能有“江南水鄉(xiāng)”呢?
3)洞庭湖河道中枯水位降低,冬春250多天無(wú)水淹灘,濕地生態(tài)嚴(yán)重衰退。洞庭湖為洪道型湖泊。隨著長(zhǎng)江泥沙沉積,從上游至下游形成特定高程的湖洲。經(jīng)調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)這些湖洲高程與當(dāng)?shù)睾恿鞯亩嗄昶骄挥忻芮嘘P(guān)系,也與10月的多年平均水位相近。如鹿角多年平均水位25.63 m,東洞庭湖濕地草洲高程24.5~26 m,蘆葦?shù)馗叱?6.0~27.5 m;南洞庭湖楊柳潭多年平均水位29.03 m,南洞庭湖洲草地高程27.5~28.5 m,蘆葦?shù)馗叱?8.5~30.0 m;南咀多年平均水位30.23 m,西洞庭目平湖洲草地高程30.5~31.5 m,蘆葦?shù)馗叱?1.5~33.0 m。垸民俗語(yǔ)“十月水上洲,湖草青郁郁”。據(jù)1978年9月2日衛(wèi)星圖像解譯,東、南、西洞庭湖水位接近當(dāng)?shù)囟嗄昶骄?,洞庭湖有水面積約1 000 km2,草洲392.5 km2,蘆葦592.2 km2,濕地生態(tài)旺盛。三峽水庫(kù)峻工前,洞庭湖冬季水面積約600~700 km2,三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),四口冬春季入湖徑流量減少80%,特別是10月平均流量比多年平均流量減少4 328 m3/s,減少82.3%。使洞庭湖4條主要河道(安鄉(xiāng)——南咀——草尾河——磊石河道;南咀——萬(wàn)子湖——橫嶺湖——營(yíng)田河道;沅江——甘溪港——沙頭——毛角口——浩河河道;浩河——湘陰——營(yíng)田——磊石——鹿角——岳陽(yáng)——城陵磯河道)的中枯水位降低,南咀10月水位降低1.79 m,沅江10月水位降低2.14 m,營(yíng)田10月水位降低2.6 m,城陵磯10月水位降低2.68 m。2009年10月20日城陵磯水位降為21.4 m,比10月多年平均水位降低5 m。中枯水位降低,使洞庭湖冬季水面由1 000 km2縮小為377 km2。1 000 km2的濕地草洲每年水淹時(shí)間從210天減少為100天左右。由于河道水位低于濕地洲灘,從衛(wèi)星拍攝圖像看,洞庭湖冬季呈干枯形象。湖泊野生魚上洲灘食草日從250天減少為90天。洞庭湖濕地每年200多天無(wú)水,怎么能保護(hù)生態(tài),怎能建成國(guó)家級(jí)濕地公園呢?
4)洞庭湖“黃金航道”可能斷航。洞庭湖歷史上每年春節(jié)前后(12月至次年2月)河道流量小,水位低,冬航困難,通過(guò)航道整治,略有改善。近年又因流量減少,多處航道水淺阻航。湘陰港歷史最低水位(1987年2月17日)22.65 m,2017年12月7日水位20.77 m,比歷史最低水位低1.88 m,多次出現(xiàn)擱淺、滯航、停航情況。三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),安鄉(xiāng)站10月多年平均流量減少61.5%,南咀站10月平均流量減少47.4%。今后可能安鄉(xiāng)航道、新泉寺航道、甘溪港航道、南洞庭湖航道、畔山洲航道出現(xiàn)停航。航道缺水,怎能建成“黃金水道”呢?
1)“敞開(kāi)三口,恢復(fù)大水脈”不可能恢復(fù)抗旱水源。2016年幾位專家向湖南推薦“敞開(kāi)三口,恢復(fù)大水脈”,期望從三口引江水解決洞庭湖抗旱水源。經(jīng)近年實(shí)地調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)此方案脫離實(shí)際。2017年11月13日,宜昌流量10 020 m3/s時(shí),藕池口已斷流。優(yōu)化三峽水庫(kù)調(diào)度,也難從三口恢復(fù)抗旱水源。2011年5月中下游大旱,宜昌流量?jī)H5 200 m3/s,為抗御大旱,三峽水庫(kù)實(shí)行優(yōu)化調(diào)度,加大下泄流量2 000 m3/s,改善了長(zhǎng)江干流航運(yùn)和水質(zhì)安全問(wèn)題,但2011年5月三口入湖流量?jī)H240 m3/s,為多年平均流量的10%,城陵磯(七里山)流量3 500 m3/s,僅為多年平均流量的25%。2011年洞庭湖夏季干旱非常嚴(yán)重。若今后每年的10月至次年4月三峽水庫(kù)下泄只能達(dá)6 000~8 000 m3/s,敞開(kāi)藕池口,疏浚藕池河道,也很難引江水入湖。因藕池口水位低于藕池流域地面高程。太平口(彌陀市)因南閘底板高程35 m,虎渡河太平口至南閘河槽淤高35 m以上,打開(kāi)太平口,引水入湖也難,唯一可能的是從松滋河陳二口引水,設(shè)計(jì)流量約200 m3/s,也只能供給松滋流域小部分地方抗旱水源。
2)“城陵磯建壩壅灌洞庭湖”方案的可行性尚需進(jìn)一步研究。中國(guó)水利水電科學(xué)研究院2019年10月提出“長(zhǎng)江與洞庭湖關(guān)系變化及控制對(duì)策研究(即城陵磯建樞紐大壩研究報(bào)告)”。從此報(bào)告中“城陵磯樞紐運(yùn)行調(diào)度控制水位過(guò)程表”看,樞紐對(duì)洞庭湖自然環(huán)境生態(tài)保護(hù)有四方面不利:一是河壩切斷了長(zhǎng)江和洞庭湖魚類等生物洄游通道,江豚和四大家魚的繁殖可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題,例如長(zhǎng)江葛洲壩切斷了中華鱘和四大家魚通道,嚴(yán)重影響長(zhǎng)江魚類生態(tài)。目前長(zhǎng)沙湘江樞紐大壩雖然建有魚道,但沒(méi)有恢復(fù)四大家魚上游至衡陽(yáng)近尾洲產(chǎn)卵;二是城陵磯枯水期控制水位抬高至24.5 m,失去湘陰、南咀至城陵磯(17 m)的枯水行水坡降,泥沙會(huì)淤積于東、南洞庭湖河槽和湖泊之中,形成新的排澇和航運(yùn)不暢;三是不能解決洞庭湖800萬(wàn)畝農(nóng)田自流灌溉;四是旱年的12月、1月、2月入洞庭湖流量很小,洞庭湖水體置換日期延長(zhǎng),很可能形成水污染;五是利用洞庭湖蓄水以補(bǔ)長(zhǎng)江缺水,會(huì)與洞庭湖本身排澇、用水產(chǎn)生矛盾。此方案不符合中央保護(hù)長(zhǎng)江母親河精神,需進(jìn)一步研究。
3)三峽水庫(kù)汛末提前多蓄水可能需要較長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐和研究。中國(guó)工程院“三峽工程試驗(yàn)性蓄水階段評(píng)估報(bào)告”指出:在防汛風(fēng)險(xiǎn)可控、泥沙淤積許可的前提下,實(shí)施中小洪水調(diào)度是必要的,也是可行的。近年試驗(yàn)性蓄水實(shí)踐證明,從9月11日開(kāi)始蓄水,并在9月底蓄水至160 m的方案是正確的。當(dāng)前調(diào)度方案雖然認(rèn)為可提前到9月11日開(kāi)始蓄儲(chǔ)水,但汛期至9月底水位不能超過(guò)156 m,實(shí)際僅儲(chǔ)水超過(guò)50億m3,沒(méi)有解決10月儲(chǔ)水與中下游抗旱爭(zhēng)水的矛盾。若9月底允許蓄水位165 m,可緩解10月儲(chǔ)水量過(guò)多而激化與中下游爭(zhēng)水的矛盾。三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),國(guó)務(wù)院指令做了實(shí)驗(yàn)性優(yōu)化調(diào)度,效果也很好,但中國(guó)工程院評(píng)估報(bào)告認(rèn)為:三峽水庫(kù)提前蓄水必須克服后續(xù)洪水風(fēng)險(xiǎn)。深入研究認(rèn)為想要解決后續(xù)洪水風(fēng)險(xiǎn),需保留國(guó)務(wù)院1985年長(zhǎng)江防御特大洪水方案,需要搞好公安分洪區(qū)和洪湖蓄洪區(qū)安全建設(shè),可能還需在荊江分洪區(qū)從北閘至無(wú)量庵增設(shè)分洪道,三峽水庫(kù)和分洪道并備并用,這方面的認(rèn)識(shí)可能需要較長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)和研究,才能統(tǒng)一。洞庭湖恢復(fù)抗旱水源迫在眉睫,不能把洞庭湖生命需水放在這種前途未知的“希望”上。
4)松滋陳二口建進(jìn)水閘可引流量很小,僅能解決洞庭湖生態(tài)修復(fù)所需用水。松滋西支新江口水文站2006—2019年14年的10月平均流量599.6 m3/s;11月平均流量318.4 m3/s??梢M(jìn)流量約200 m3/s,但枯水年入湖流量約40~70 m3/s??梢M(jìn)流量很小。洞庭湖在三峽運(yùn)行以來(lái),四口10月平均入湖流量減少4 330.7 m3/s,松滋口引進(jìn)200 m3/s,也不能恢復(fù)洞庭湖160億m3的抗旱水源。
2.2.1 湘資沅澧干流大型水庫(kù)有充足的儲(chǔ)水庫(kù)容
湘資沅澧四水干流有東江、柘溪、鳳灘、五強(qiáng)溪、江埡、皂市等20座大型水庫(kù),有效庫(kù)容246.75億m3,目前每年汛末僅蓄水120多億m3,只有應(yīng)蓄水量的50%。若防洪抗旱兼顧,抓好汛末蓄水儲(chǔ)水,力爭(zhēng)8月底或9月底達(dá)到正常蓄水位,汛末儲(chǔ)水量可達(dá)240.75億m3,比現(xiàn)狀增加蓄水120多億m3??茖W(xué)配置本省水資源,可為全省生產(chǎn)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)提供水資源安全保障。
隨著南水北調(diào)、長(zhǎng)江干流航運(yùn)和生態(tài)保護(hù)需水量的增加,三峽水庫(kù)中枯水位條件下的水資源已很難滿足長(zhǎng)江中下游兩岸平原抗旱需水。中央已提出重新研究水資源科學(xué)配置,提高湘資沅澧水資源的利用率,主要依靠本省水資源根治旱災(zāi),是必由之路。希望將這方面的工程納入“十四五”規(guī)劃,保障洞庭湖及四水尾閭抗旱水源。
2.2.2 抓住湘資沅澧8月末水量也可增儲(chǔ)水100多億m3
洞庭湖出口七里山水文站8月多年平均流量17 400 m3/s,若下泄10 000 m3/s,四水流域大型水庫(kù)可儲(chǔ)198.2億m3,若防洪抗旱實(shí)行統(tǒng)籌兼顧,防汛抗旱指揮實(shí)行全年調(diào)度,抓住8月來(lái)水可使大型水庫(kù)蓄水達(dá)到正常設(shè)計(jì)水位。若8月來(lái)水較少,9月多年平均流量14 700 m3/s,還可儲(chǔ)水121.8億m3。如果出現(xiàn)1972年特旱年,8月最小流量5 700 m3/s,9月最小流量4 330 m3/s,為保證發(fā)電和航運(yùn)下泄流量3 000 m3/s,還可儲(chǔ)水106.8億m3,可為洞庭湖區(qū)10月至次年2月增補(bǔ)水100億m3,可為洞庭湖主干河道補(bǔ)充流量1 000 m3/s。只要把汛末和8月來(lái)水蓄儲(chǔ)起來(lái),就能滿足洞庭湖和環(huán)洞庭湖丘陵區(qū)灌溉水源。湘江湘潭站8月平均流量1 530 m3/s,河道生態(tài)下泄800 m3/s,還有18.9億m3,最枯年份(1960年)雖然當(dāng)年6月以后流量小于800 m3/s,但5月平均流量達(dá)2 060 m3/s,只要抓住最后一次洪水的尾水,也能使水庫(kù)多蓄一些水。抓住湘資沅澧汛末和8月來(lái)水量,洞庭湖平原及環(huán)湖丘陵區(qū)抗旱水源保障率達(dá)95%。
2.2.3 大型水庫(kù)儲(chǔ)水措施
1)湘江增儲(chǔ)水措施。東江水庫(kù)集雨面積為4 719 km2,多年平均產(chǎn)水量45.4億m3,總庫(kù)容91.48億m3,為多年調(diào)節(jié)。蓄洪水補(bǔ)枯的主要措施是抓住每年汛末和8月來(lái)水使汛末蓄水位達(dá)285 m,增儲(chǔ)抗旱水源15億m3。
2013年7月初至8月中旬湘江流域45天大旱,湘江下游湘潭站7月16日至8月16日流量從807 m3/s降到156 m3/s。特別是8月15—18日連續(xù)4天流量?jī)H156 m3/s。若東江水庫(kù)7月16日至8月16日多下泄400~644 m3/s,可解除湘江水質(zhì)變差的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前東江水庫(kù)汛末水位275 m左右,若提高5~6 m,庫(kù)存多年調(diào)節(jié)水量11~15億m3,對(duì)保湘江干流生態(tài)環(huán)境、發(fā)電和庫(kù)內(nèi)生產(chǎn)、旅游都有利:一是補(bǔ)充湘江干流旱年枯季300~500 m3/s,確保湘江中下游最小流量大于800 m3/s,保障水質(zhì)和生態(tài)安全;二是提高發(fā)電水位,增加發(fā)電量約10%;三是消除庫(kù)區(qū)內(nèi)岸邊荒漠帶,美化景觀,庫(kù)內(nèi)水面從140 km2擴(kuò)大到154 km2,有利于庫(kù)區(qū)生產(chǎn)。
2)資水增儲(chǔ)水措施。柘溪水庫(kù)抓好汛末和8月來(lái)水可為資水干流下游枯季補(bǔ)水。柘溪水庫(kù)集雨面積22 640 km2,多年平均徑流量185億m3,水庫(kù)總庫(kù)容35.7億m3,正常水位165 m,興利庫(kù)容22.58億m3,要求汛末水位達(dá)165~167.5 m,增儲(chǔ)抗大旱水源11億m3。若興建金塘沖水庫(kù),還可增加抗旱水源2億m3。
3)沅水增儲(chǔ)水措施。五強(qiáng)溪水庫(kù)集雨面積8.38萬(wàn)km2,多年平均徑流量643億m3,總庫(kù)容42億m3,正常水位108m,興利庫(kù)容20.2億m3,汛末水位達(dá)108 m,增儲(chǔ)水12億m3。鳳灘水庫(kù)集雨面積1.75萬(wàn)km2,多年平均徑流量157億m3,總庫(kù)容17.64億m3,正常水位205m,興利庫(kù)容10.6億m3,汛末水位達(dá)205 m,增儲(chǔ)抗旱水源4億m3。抓住汛末和8月來(lái)水,可多儲(chǔ)水20多億m3。
4)澧水增儲(chǔ)水措施。澧水流域增儲(chǔ)水措施是優(yōu)化江埡、皂市水庫(kù)調(diào)度。不用江埡、皂市兩水庫(kù)替代干流桑植河蓄洪(因已不需要)。江埡、皂市兩水庫(kù)多年平均產(chǎn)水量74億m3,總庫(kù)容32.96億m3,若抓住汛末和8月來(lái)水,使兩庫(kù)汛末蓄水達(dá)正常水位,增儲(chǔ)抗大旱水源15億m3。
特旱年北洞庭區(qū)水源非常缺乏,如2009年10—11月有37天三峽水庫(kù)下泄流量小于8 000 m3/s,新江口33天入湖流量在130 m3/s以下,沙道觀、藕池基本斷流,彌陀寺20天斷流,恰逢澧水流域8—10月少雨,石門站10—11月,流量50 m3/s以下。故此安鄉(xiāng)站2009年10月的流量在532 m3/s以下,小于安鄉(xiāng)站10月歷史最小流量(1 150 m3/s)。11月流量在200 m3/s以下,小于安鄉(xiāng)11月歷史最小流量(385 m3/s)。南咀10月流量在1 090 m3/s以下,小于10月歷史最小流量(1 370 m3/s)。11月流量在492 m3/s以下,小于11月歷史最小流量(598 m3/s)。解決這種特旱年水源問(wèn)題的辦法:優(yōu)化江埡、皂市水庫(kù)調(diào)度,增加儲(chǔ)水15億m3,就可保證藕池河流域抗大旱的水源。例如2009年7—8月降雨很少,但6月20—22日降雨271 mm,產(chǎn)水量12億m3。用預(yù)報(bào)調(diào)度方案,適當(dāng)提高江埡、皂市水庫(kù)汛控水位,藕池河就可獲得12億m3抗旱水源。
澧水江埡、皂市水庫(kù)已具備優(yōu)化調(diào)度條件。澧水集雨面積18 583 km2,多年平均降雨量1 425.4 mm,多年平均徑流量131.2億m3。澧水流域山高陡峻,是著名的暴雨區(qū)。1935年7月3—5日降特大暴雨,干流三江口洪峰流量達(dá)30 300 m3/s,洪水席卷慈利、石門、澧縣、津市,淹死30 000多人,為湖南省有記錄以來(lái)洪水吞淹人口最多的洪災(zāi)。為了治理澧水1935年型洪災(zāi),澧水流域水利規(guī)劃時(shí),把治理目標(biāo)集中在將三江口1935年30 300 m3/s洪峰流量削減為12 000 m3/s,要求澧水修建宜沖橋、江埡、皂市等大型水庫(kù)分別蓄洪水2.5億m3/s,7.4億m3/s,7.8億m3/s,分別將干流(張家界)洪峰流量從11 900 m3/s削減為7 200 m3/s;支流溇水(江埡)洪峰流量從10 000 m3/s削減為1 700 m3/s;支流渫水(皂市)洪峰流量從11 200 m3/s削減為1 300 m3/s,至總干流(三江口)洪峰流量從30 300 m3/s削減為12 000 m3/s。1998年建成江埡水庫(kù),興利庫(kù)容11.64億m3。2009年建成皂市水庫(kù),興利庫(kù)容9.3億m3,共計(jì)興利庫(kù)容20.94億m3,有充足儲(chǔ)水庫(kù)容。因規(guī)劃時(shí)偏于蓄洪削峰的要求,江埡、皂市兩水庫(kù)汛期限制水位太低,實(shí)際儲(chǔ)水量?jī)H為儲(chǔ)水庫(kù)容的40%。
按此方案,江埡水庫(kù)1998年建成后至今20多年沒(méi)有蓄到正常水位(236 m),每年實(shí)際蓄水量為6.3~7.2億m3,1.4萬(wàn)畝水面積,每年300多天荒著。皂市水庫(kù)2009年建成,因4月1日—7月31日汛限水位126 m,至今也沒(méi)有達(dá)到正常蓄水位。發(fā)電量少,庫(kù)區(qū)4.5萬(wàn)畝耕地荒廢著不能種也不能養(yǎng)。為改進(jìn)江埡水庫(kù)的調(diào)度,原設(shè)計(jì)單位(湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院)于2008年11月提出“江埡水庫(kù)調(diào)度復(fù)核報(bào)告”。復(fù)核報(bào)告認(rèn)為“江埡水庫(kù)自1998年蓄水以來(lái),除為大壩安全鑒定的需要,使蓄水位達(dá)到正常蓄水位(236 m),其余均未達(dá)到正常蓄水位,汛期受汛限水位限制,每年大量棄水,而需要灌溉時(shí)又缺水,迫使江埡水庫(kù)為灌溉供水而讓電站破壞性運(yùn)行”、“為發(fā)揮水庫(kù)蓄水興利效益,滿足日益增長(zhǎng)的發(fā)電和供水需求”,推薦江埡水庫(kù)汛期分期提高控制水位:6月21日—7月31日,庫(kù)水位233.5~236 m。湖南省水文水資源勘測(cè)中心也進(jìn)行了分析,認(rèn)為澧水流域測(cè)量和預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度已提高,江埡、皂市水庫(kù)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)已建立,可提高汛期控制水位。優(yōu)化后調(diào)度方案,江埡、皂市水庫(kù)增加儲(chǔ)水13.2億m3。多發(fā)電3億kW·h。還可更好利用庫(kù)區(qū)6萬(wàn)畝水面,很好發(fā)揮兩庫(kù)防洪、發(fā)電、抗旱綜合效益。優(yōu)化澧水流域防洪方案和江埡、皂市水庫(kù)調(diào)度,是全流域各縣市和防洪、抗旱、發(fā)電及水庫(kù)管理單位的共同愿望。澧縣和津市大堤已加高加固,已具備抗御45 m水位的能力。三江口洪峰流量可定為16 000 m3/s。九垸蓄洪區(qū)隔堤已建成,完善了安全措施,遇1935年特大洪水也可防御。調(diào)整澧水防洪規(guī)劃和優(yōu)化江埡、皂市水庫(kù)調(diào)度,勢(shì)在必行。
2.4.1 基本情況
水府廟水庫(kù)控制面積3 160 km2,多年平均降雨量1 368 mm,壩址多年平均徑流量22.5億m3。壩頂高程97.4 m,死水位85.5 m,相應(yīng)庫(kù)容1.1億m3;正常蓄水位94 m,相應(yīng)庫(kù)容3.7億m3(其中興利庫(kù)容2.6億m3),設(shè)計(jì)防洪水位95.88 m;校核洪水位97.6 m。防洪限制水位4月1日至6月30日為93 m,7月1日至9月30日為94 m。移民水位95.72 m,相應(yīng)庫(kù)容4.46億m3。設(shè)計(jì)灌田100萬(wàn)畝,引用流量44.5 m3/s,發(fā)電流量142.8 m3/s。水庫(kù)竣工運(yùn)行期1962—2005年運(yùn)行情況如下:
1)平均降雨量1 352 mm,年平均入庫(kù)水量22.865億m3,棄水量37.3億m3。
2)最大年降雨量1 762 mm,最大入庫(kù)流量3 914 m3/s,最大入庫(kù)水量37.6億m3;最大出庫(kù)流量2 417 m3/s,棄水量13.199億m3。最高水位94.26 m。
2.4.2 水庫(kù)運(yùn)行效益及問(wèn)題
2.4.2.1 效益
1)每年韶山灌區(qū)灌田100萬(wàn)畝。
2)年發(fā)電量(0.5~1.0)億kW·h。
3)為湘潭市城區(qū)提供水源。
2.4.2.2 存在問(wèn)題
實(shí)際運(yùn)行水位低,影響調(diào)節(jié)和庫(kù)區(qū)環(huán)境:
1)多年平均降雨量以下的情況下,水庫(kù)冬春水位多日在88~89 m,與設(shè)計(jì)正常水位94 m差5~6 m。庫(kù)區(qū)54 km2蓄水面僅淹26 km2左右,約50%的庫(kù)區(qū)6個(gè)月左右敞荒,沒(méi)有發(fā)揮生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境作用。
2)實(shí)際蓄水位低,減少儲(chǔ)水量,削弱“蓄豐補(bǔ)枯”調(diào)節(jié)能力,降低抗旱效應(yīng)。
3)實(shí)際蓄水位低,影響150~200km環(huán)庫(kù)岸邊建設(shè)。
4)實(shí)際蓄水位低影響航運(yùn)。
5)蓄水位低,降低發(fā)電水頭。
2.4.3 提高水府廟水庫(kù)正常水位設(shè)想
維持庫(kù)區(qū)日常水位93~94 m,擴(kuò)大水面,穩(wěn)定水環(huán)境,將其建成為湘中“西湖”,利于婁底市環(huán)庫(kù)建成風(fēng)景生態(tài)帶。爭(zhēng)取1 000 t級(jí)船舶直通漣鋼廠。
2.4.4 擴(kuò)大效益措施
1)汛期將水庫(kù)水位控制在93~94 m,設(shè)計(jì)防洪水位、校核洪水位不變,汛末爭(zhēng)取達(dá)到94 m(力爭(zhēng)95 m),冬春水位保持在94 m發(fā)電。維持水位穩(wěn)定,改善庫(kù)區(qū)水環(huán)境,增加抗旱水量。
2)精準(zhǔn)調(diào)度,洪峰水位和下泄洪峰流量不超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)預(yù)報(bào)提前降低庫(kù)水位,當(dāng)降雨量達(dá)30 mm時(shí),預(yù)泄降水位,騰出防洪庫(kù)容,待削峰。泄流量達(dá)到入庫(kù)流量時(shí),水庫(kù)水位最高達(dá)設(shè)計(jì)洪水位95.88 m。
3)興建通海航道建設(shè),使海外鐵礦石直通漣鋼廠,擴(kuò)大湘中通江達(dá)海條件。
1)為了恢復(fù)自流灌溉。洞庭湖中枯水位下降,灌區(qū)原進(jìn)水閘引不到水,必須上移取水口。環(huán)洞庭湖包括岳陽(yáng)、益陽(yáng)、常德、長(zhǎng)沙、湘潭、株洲等市,50 m高程以下平原面積1.52萬(wàn)km2,其中堤垸內(nèi)面積約1萬(wàn)km2,耕地約1 000萬(wàn)畝。新中國(guó)成立以來(lái)經(jīng)過(guò)園田化建設(shè),開(kāi)挖渠道10 000多條,干支渠道長(zhǎng)20 000多公里。撇洪河100多條,長(zhǎng)度1 000多公里。建有排灌泵站約4 000處,裝機(jī)超1萬(wàn)kW,建成以各堤垸和防洪大圈為框架的灌排體系。著名的有大通湖灌排渠系、華容護(hù)城至東湖渠系、南縣育樂(lè)垸南茅運(yùn)河、安鄉(xiāng)縣的安造、安保渠系、澧縣的澧陽(yáng)平原灌區(qū)和澧松渠系、常德市的沖天、柳葉湖灌排系統(tǒng)、漢壽縣沅南垸排灌系統(tǒng)、益陽(yáng)市爛泥湖灌排系統(tǒng)等,洞庭湖各垸內(nèi)灌排工程建成,保障了洞庭湖商品糧基地旱澇保收和城鄉(xiāng)供水。三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái)(2006—2019年),三口入湖水量減少,洞庭湖河道水位顯著下降。安鄉(xiāng)水位下降1.5 m,沅江水位下降2 m,營(yíng)田水位下降2.5 m,城陵磯(七里山)水位下降3 m(最大一次下降5 m)。各垸原有的進(jìn)水閘都引不到抗旱水。2006—2019年14年,洞庭湖中部南咀、小河咀有12年的10月水位低于多年平均水位。恢復(fù)自流灌溉,幾乎所有渠道現(xiàn)有進(jìn)水口必須移向上游。
2)為了特大干旱年各灌區(qū)也能從河道生態(tài)流量中取得灌溉和飲水抗旱水源。新中國(guó)成立以來(lái)洞庭湖出現(xiàn)過(guò)兩次大旱。1972年8月洞庭湖大旱,資水在益陽(yáng)三里橋攔壩,挖開(kāi)三里橋大堤引水入爛泥湖垸灌田;澧水在蒿子港筑壩攔澧水,并挖開(kāi)蒿子港大堤引澧水枯流灌民主陽(yáng)城垸農(nóng)田。1985年5月藕池?cái)嗔?,河底干枯,華容在鲇魚須河挖河掏坑、取土壤水入操軍垸和護(hù)城垸抗旱。出現(xiàn)這種大旱,難以采用增加水庫(kù)下泄流量抬高河道水位來(lái)保證水源,只能從河道枯水流量中引水抗旱。洞庭湖區(qū)各灌區(qū)只有向上游建進(jìn)水閘,才能引進(jìn)農(nóng)用灌溉和生活用水水源。
1)安鄉(xiāng)西水東調(diào)工程。從松滋?hào)|支(大湖口河)五七閘引松滋口水,通過(guò)安造垸,跨過(guò)虎渡河進(jìn)安昌垸,再跨過(guò)藕池西支進(jìn)安化垸(此灌渠口已建,可能需擴(kuò)大),灌田約60萬(wàn)畝。
2)華容西水東調(diào)工程。此工程渠首可能與安鄉(xiāng)西水東調(diào)工程同道,下段渠道接藕池西支進(jìn)藕池中支陳家?guī)X河、經(jīng)陳家?guī)X河進(jìn)南頂垸,再跨藕池東支梅田湖河進(jìn)集成安合垸,再跨過(guò)鲇魚須河進(jìn)華容護(hù)城垸,還可引水進(jìn)華容河及羅賬湖、東湖。華容西水東調(diào)工程也可從渠首至入鲇魚須河采用管道工程。灌溉范圍包括華容和君山區(qū)錢糧湖,灌溉面積約100萬(wàn)畝。
3)藕池河流域灌區(qū)工程(或稱澧水東調(diào)工程)。該灌區(qū)需從澧水津市觀音港經(jīng)七里湖、五里河引水至安鄉(xiāng)。渠首在松虎洪道馬泗腦,引澧水進(jìn)南縣南漢垸、跨藕池中支進(jìn)育樂(lè)垸,入南茅運(yùn)河和通過(guò)沱江進(jìn)大通湖垸,以及東洞庭湖濕地公園,漉湖,灌溉面積約3 000 km2,其中耕地200多萬(wàn)畝。
4)澧松垸灌溉工程。該灌區(qū)內(nèi)已有澧陽(yáng)平原中興渠、有澹水,涔水以及涔北撇洪河,只需建進(jìn)水閘和連通工程。上段進(jìn)水口可能設(shè)張公廟附近,而進(jìn)涔水的進(jìn)水閘可能設(shè)澧水河艷州河壩以上,灌溉面積約700 km2,其中農(nóng)田55萬(wàn)畝。
5)澧南灌區(qū)工程。此灌區(qū)分兩段,上灌區(qū)包括澧南垸及道河流域,下段石龜山至鼎城區(qū)的民主陽(yáng)城垸及西洞庭農(nóng)場(chǎng),灌溉面積200多km2,其中耕地25萬(wàn)畝,下段引水閘可能設(shè)石龜山,引水進(jìn)馬家吉航道,再入白芷湖、牛屎湖。
6)沅北灌區(qū)工程。此灌區(qū)包括沅水北岸護(hù)城垸、八官崇孝垸、西湖垸及大圈內(nèi)的貼邊湖、柳葉湖、馬家吉河道、沖天柳葉湖撇洪河及小港、內(nèi)河,總面積約900多km2,其中耕地70萬(wàn)畝。該渠首進(jìn)水口設(shè)河伏以上,從河伏山打隧洞引水進(jìn)漸水撇洪河,再進(jìn)貼邊湖、柳葉湖,再進(jìn)沖柳撇洪河,蘇家吉河道,馬家吉河道及小港西港內(nèi)河。
7)沅南灌區(qū)工程。此灌區(qū)包括鼎城區(qū)三合垸、漢壽沅南垸,灌區(qū)內(nèi)已有沅南撇洪河,中心渠道。該渠道應(yīng)設(shè)新咀以上,引水進(jìn)沅南撇洪河,可解決自流灌溉,灌區(qū)面約600多km2,其中耕地約50萬(wàn)畝。
8)沅江瓊湖——萬(wàn)子湖灌溉工程。此灌溉工程也可稱南洞庭湖河湖連通工程,包括沅江城丘陵區(qū)瓊湖六大內(nèi)湖和南洞庭湖區(qū)萬(wàn)子湖,總面積約1 000 km2,其中耕地26.3萬(wàn)畝。引水渠首設(shè)小河咀以上,進(jìn)口水位達(dá)30 m以上,以保證萬(wàn)子湖濕地生態(tài)。
9)資水南岸灌區(qū)工程。此灌區(qū)包括資水南岸桃江縣、赫山區(qū)丘陵區(qū)及爛泥湖垸、湘賓垸,總面積756 km2,其中耕地55.6萬(wàn)畝。此灌區(qū)內(nèi)已建爛泥南撇洪河、爛泥湖垸內(nèi)有爛泥湖原內(nèi)河,只需引水入撇洪河、可灌溉各已建山塘、渠、港。取水口設(shè)在資水南岸,花果山河段以上。
環(huán)洞庭湖岸邊及湘資沅澧四水尾閭有2萬(wàn)多平方公里淺丘陵地帶,高程50~150 m,是建設(shè)洞庭湖黃金經(jīng)濟(jì)圈的優(yōu)勢(shì)地帶,靠湖有水,地勢(shì)高于洞庭湖洪峰水位,不會(huì)被洪水淹、有水運(yùn)航港、有高速公路、有高鐵通過(guò),是城鄉(xiāng)結(jié)合,水陸結(jié)合部位,是工農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)良基地。2035年發(fā)展規(guī)劃有必要考慮這些地帶的灌溉和供水問(wèn)題。這些地方主要有澧水與沅水之間的臨澧及鼎城桃源丘陵地帶約3 000 km2;沅水與資水之間的鼎城、漢壽、資陽(yáng)丘陵地帶約2 000 km2;資水與湘水之間的桃江、赫山區(qū)、寧鄉(xiāng)丘陵地帶,面積約5 000 km2,湘江左岸的湘潭、涓水、漣水至長(zhǎng)沙縣丘陵地帶,面積約5 000 km2;還有洞庭湖東岸的瀏陽(yáng)河、平江河、新墻河下游丘陵地帶,面積約5 000 km2,共計(jì)約25 000 km2。這些丘陵地目前農(nóng)業(yè)灌溉缺水,發(fā)展工農(nóng)產(chǎn)業(yè)更需解決供水和灌溉水源。在“十四五”規(guī)劃和2035年發(fā)展規(guī)劃中必須優(yōu)先規(guī)劃水源??稍O(shè)想從澧水三江口以上引水入臨澧道河流域及太陽(yáng)山區(qū),從資水金塘沖水庫(kù)引水進(jìn)桃江縣赫山區(qū)和寧鄉(xiāng)丘陵區(qū),先灌梓山?jīng)_水庫(kù)和魚形山水庫(kù),迎豐橋水庫(kù),再灌爛泥湖撇洪河,還可設(shè)想從大源渡壩上左岸引水灌湘潭漣水流域,從株洲河埧右岸引水沿京廣鐵路高程線經(jīng)長(zhǎng)沙、瀏陽(yáng)河尾閭,再前進(jìn)灌汩羅江尾閭、新墻河尾閭,還可進(jìn)岳陽(yáng)城。
洞庭湖是長(zhǎng)江最大的泄洪蓄洪湖泊,又是長(zhǎng)江最大的湖泊濕地。古代洞庭湖為河網(wǎng)平原,唐代號(hào)稱八百里洞庭,也是以濕草地面積為主。歷史上由于泥沙淤積,洞庭湖滄海桑田,幾經(jīng)變化,但濕地草原面貌一直是洞庭湖的勝狀。至1949年,洞庭湖區(qū)湖泊面積4 350 km2,其中濕草地有2 000 km2。1954年特大洪水后,洞庭湖大整治,洞庭湖天然河湖合并為東洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖和四水四口共八大洪道,天然湖泊面積3 910 km2,其中濕地草洲也有2 000 km2。
洞庭湖洲灘的高程與洞庭湖各河道湖泊的徑流特征和輸沙能力密切相關(guān),特別與各地的多年平均水位相近。如城陵磯站多平均水位24.52 m,鹿角多年平均水位25.63 m,營(yíng)田站多年平均水位26.73 m,東洞庭湖濕地草洲高程為24.5~25.5 m,蘆葦?shù)馗叱?6~27 m。南洞庭湖楊柳潭多年平均水位29.03 m,沅江站多年平均水位30.3 m,南洞庭湖草洲高程26.5~28.5 m,蘆葦?shù)馗叱?8.5~30.5 m。西洞庭湖周文廟站多年平均水位30.56 m,肖家灣站多年平均水位30.5 m,西洞庭湖濕地草洲高程為30.0~31.0 m,蘆葦?shù)馗叱?1~33 m,這與水流坡降,即水流動(dòng)力,輸沙能力有關(guān)。沿著河流的主流走向,兩岸形成洲灘,洲灘又將濕地與主河槽分開(kāi),形成特定的湖中心生態(tài)水位線,各濕地有特定生態(tài)水面積和生態(tài)水量。全世界自然濕地約有514萬(wàn)km2,加拿大占第一位,有127萬(wàn)km2,美國(guó)占第二位,有濕地111萬(wàn)km2,俄羅斯居第三位,中國(guó)居第四位,有濕地面積38.5萬(wàn)km2。長(zhǎng)江流域總共有河漫灘7 866.5 km2,江心有洲灘面積1 171.5 km2。還有通江湖泊——洞庭湖4 091 km2,鄱陽(yáng)湖3 910 km2,長(zhǎng)江和通江湖泊中有洲灘地17 039 km2,其中白泥湖約10 000 km2,蘆草濕地約7 000 km2。洞庭湖有濕地草洲約2 000 km2,鄱陽(yáng)湖有濕地草洲約600 km2。20世紀(jì)70年代,洞庭湖濕地生態(tài)十分旺盛。據(jù)1976年4月30日衛(wèi)星圖象顯示,當(dāng)時(shí)東洞庭湖水位23.88 m,鹿角水位25.4 m,南洞庭楊柳潭水位29.03 m,小河嘴水位30.3 m,西洞庭石龜山水位33.4 m。東、南、西洞庭湖水面1 259 km2,容水量21.66億m3,有草洲面積1 600 km2,蘆葦面積600 km2。洞庭湖地理水文環(huán)境的特殊性,形成以河流水文帶,季節(jié)性淹帶,滯水低地帶等3種景觀結(jié)構(gòu)為主的我國(guó)最大湖泊濕地景觀。據(jù)調(diào)查共有植物265種,其中草本植物占97.4%,木本植物7種,年產(chǎn)蘆葦56萬(wàn)t,全區(qū)野生植物蘊(yùn)藏量約為176.82萬(wàn)t,年產(chǎn)干草料100~150萬(wàn)t。洞庭湖濕地藥用植物非常豐富,共有藥用植物144種,46科。洞庭湖有魚類117種,20世紀(jì)70年代,野生魚捕撈量約1億kg,其中國(guó)家收購(gòu)量達(dá)0.675億kg。洞庭湖還是長(zhǎng)江特種水生物——白鰭豚、江豚的主要生棲地。譽(yù)為“水中大熊貓”之稱的白鰭豚1982年有400頭,現(xiàn)已絕種。在20世紀(jì)70年代洞庭湖有江豚2 000多條,漲水時(shí)可見(jiàn)到成群江豚活動(dòng)。1978年冬,在洞庭湖橫嶺湖渠道中有100多條江豚越冬,至今洞庭湖依然是江豚的主要生棲地。據(jù)調(diào)查,目前洞庭湖中有江豚100~150頭。洞庭湖濕地生態(tài)的興旺是保護(hù)長(zhǎng)江生態(tài),美化中華自然環(huán)境的重要自然條件,是長(zhǎng)江黃金經(jīng)濟(jì)帶的精華。
4.2.1 洞庭湖濕地生態(tài)嚴(yán)重衰退
20世紀(jì)70年代至今,洞庭湖冬春湖泊水面積減少50%,東、南、西洞庭湖中的水面積不足400 km2,藕池河流域的河槽干枯,洞庭湖蘆葦?shù)乇粴W美楊侵占,草洲面積也減少很多,所以近年洞庭湖濕地呈現(xiàn)干枯狀態(tài)。濕地植物減少,魚類減少,鳥類減少。野生魚產(chǎn)量由1億kg減少到約1 500萬(wàn)kg,過(guò)去洞庭湖中的大魚重約25 kg,現(xiàn)在湖中1.5 kg以上的魚很少。野鴨、候鳥減少50%,江豚的生棲地縮小,洞庭湖濕地生態(tài)遭嚴(yán)重破壞。
4.2.2 洞庭湖濕地生態(tài)衰退的原因
洞庭湖濕地衰退的主要原因是生態(tài)水面減少,生態(tài)水位降低,生態(tài)水量減少等,以及河道冬季水位降低,流量減少,河水不上洲。
4.2.2.1 生態(tài)水面積減少
1)泥沙淤積,使?jié)竦厮娣e減少。洞庭湖1954年大整治,三口洪水和泥沙主要流向從三口洪道轉(zhuǎn)入南洞庭湖和東洞庭湖。1972—1995年淤積泥沙18.8億m3,使洞庭湖冬季水面積減少約750 km2。注滋口河出口淤積泥沙量約3.5億t,淤高面積50 km2。三口洪道及目平湖淤積泥沙約5億t,主要淤積分布于藕池流域和目平湖,淤積面積100 km2。南洞庭湖西部淤積量10億t,淤積范圍從黃土包河左岸至南洞庭湖管竹山、鐵汊湖、畎口至青山及荷葉湖,淤積面積360 km2(其中萬(wàn)子湖150 km2、橫嶺湖80 km2,荷葉湖120 km2)。東洞庭湖區(qū)淤積量約10億t,分布于鹿湖東部、東洞庭湖(湘江北岸)東部武尚洲至君山對(duì)面,淤積面積300 km2。
2)南洞庭湖洪道疏浚降低濕地水位,減少濕地水面積。1998年大洪水后,實(shí)施對(duì)南洞庭洪道疏浚,疏浚黃土包河,挖深擴(kuò)寬萬(wàn)子湖管司潭出口,將萬(wàn)子湖冬季生態(tài)水位從29.95 m降至26 m,萬(wàn)子湖冬季水面減少150 km2。挖深橫嶺湖出口,將冬季水位從26 m降為24.5 m,減少水面積100 km2。南洞庭湖冬夏季水面積共減少250 km2。
3)漉湖分包經(jīng)營(yíng),減少水面積。漉湖分包經(jīng)營(yíng)冬季敞開(kāi)鹿湖出口,使漉湖低水徹底放出,漉湖冬季水面減少50 km2。
由于以上原因,洞庭湖冬季生態(tài)水面積由20世紀(jì)50年代1 500 km2,至70年代減為1 200 km2,至90年代減為約700 km2,至2010年減少為450 km2。
4.2.2.2 生態(tài)水位降低
生態(tài)水位是指濕地中內(nèi)湖的冬季水位。洞庭湖各河段濕地中的水港、水凼、小內(nèi)湖的冬季保持特定水位,也與相鄰主干外河的10月水位關(guān)系密切,如七里山10月多年平均水位降低至24.5 m(東洞庭湖濕地生態(tài)水位線25~25.5 m)。由于三峽水庫(kù)10月儲(chǔ)水,七里山10月水位降低2.5~3 m,東洞庭湖濕地生態(tài)水位降低至24 m以下,以致東洞庭湖濕地中心湖24.5~25.5 m的潛水帶和淺水洲失去水源,減少了小魚小蝦的數(shù)量,也就減少了候鳥食物來(lái)源。橫嶺湖南邊歷來(lái)是江豚食魚蝦的主要生棲區(qū),橫嶺湖生態(tài)水位線降低,生態(tài)水面減少,江豚難以為繼。
4.2.2.3 生態(tài)水量減少,濕地缺失灌溉水源
生態(tài)水量是指濕地內(nèi)湖冬季所保留的水量。在20世紀(jì)70年代,湖草中水凼,水港、湖汊星羅棋布,冬雪之天,凼港之中野鴨成群。三峽運(yùn)行15年來(lái),其中12年10月河水低于濕地洲灘高程,這種情況下,10月無(wú)水漫灘,冬季滋生潛水草和魚蝦的水量減少。
4.2.2.4 外河生態(tài)流量變小,濕地難以取得水源
生態(tài)流量是指維護(hù)濕地生態(tài)的河道必須穩(wěn)定的流量,在洞庭湖區(qū)是指四水四口洪道及草尾河、南洞庭湖、湘江尾閭至城陵磯主干河道10月多年平均流量。如七里山的10月多年平均流量10 000 m3/s,小于這個(gè)流量,水就不上東洞庭洲灘。如南嘴小河嘴的10月多年平均流量4 790 m3/s,小于這個(gè)流量,則萬(wàn)子湖水淺,呈枯水狀態(tài),若達(dá)到這個(gè)流量,江豚就上游到萬(wàn)子湖和白沙渡口。若南嘴小河嘴10月的流量小于10月最小月平均流量2 239 m3/s,則萬(wàn)子湖水面很小。三峽運(yùn)行以來(lái),南嘴和小河嘴10月流量比歷史最小流量還小,近年萬(wàn)子湖多年冬季干枯,機(jī)動(dòng)小船都難入湖,修復(fù)洞庭湖生態(tài),不僅要解決灌溉農(nóng)田,還應(yīng)當(dāng)恢復(fù)洞庭湖河道生態(tài)流量。
1)恢復(fù)洞庭湖失去的冬季160億m3抗旱水源。三峽水庫(kù)10月儲(chǔ)水221.5億m3,荊江三口的10月入湖流量減少4 400 m3/s,必須充分蓄儲(chǔ)湘資沅澧四水的水資源,使各河道10月河道流量達(dá)到10月多年平均流量。
2)引水灌溉濕地。因干旱年很難有充足的抗旱水資源,各垸和濕地很難從臨近河段引進(jìn)抗旱水。如2011年,盡管三峽加大下泄流量,城陵磯4月和5月最高水位分別為22.55 m、23.88 m,最低水位分別為21.69 m、21.49 m,月平均流量在3 500 m3/s以下。原有進(jìn)水閘和進(jìn)水口不能引到水,必須將進(jìn)水口移向上游。東洞庭湖必須與藕池河流域灌溉結(jié)合,從松澧河道馬泗腦引水,南洞庭湖必須從沅水小河嘴以上引水。
3)恢復(fù)各濕地原有儲(chǔ)水地勢(shì)地形條件,分塊儲(chǔ)水養(yǎng)生態(tài)。萬(wàn)子湖原橫嶺湖至管司潭南堤高程約30 m,可維持萬(wàn)子湖生態(tài)水位29 m,青山至蘆林潭原有橫嶺北堤,可維持橫嶺湖生態(tài)水位26 m,漉湖有矮圍舊堤,高程28.5~30.0 m,出口有六閘門,可維持漉湖生態(tài)水位27 m,這些原有條件在近年被人為挖開(kāi),應(yīng)及時(shí)恢復(fù)??刹扇√J柴捆等材料,或用活動(dòng)節(jié)閘適時(shí)攔水抬高水位至生態(tài)水位,到實(shí)際有效再逐步完善擋水儲(chǔ)水工程。恢復(fù)東、南、西洞庭湖濕地生態(tài)水位不需在洞庭湖出口、草尾河出口、南嘴、小河嘴建壩,只需控制萬(wàn)子湖、橫嶺湖、漉湖、東洞庭湖濕地公園出口。
洞庭湖的地理和水環(huán)境獨(dú)特性,形成了以河湖水道、季節(jié)性淹水帶、滯水低洼帶三種景觀結(jié)構(gòu)為主的我國(guó)最大河網(wǎng)湖泊濕地景觀。洞庭湖氣候溫和、空氣清新、土地肥沃、水草豐富,為發(fā)育多樣性的濕地生物提供了十分優(yōu)良的自然條件,適宜水生動(dòng)植物生長(zhǎng)、定居、繁殖。多種水草為魚類提供充足食物,水草魚蝦又為鳥類提供充足的食物,引來(lái)侯鳥翔集。洞庭湖有充足條件建成中國(guó)乃至世界最大最美的濕地公園,但當(dāng)前必須落實(shí)濕地保護(hù)和修復(fù)措施,必須做好洞庭湖濕地公園的頂層設(shè)計(jì):
1)以天然湖泊、洪道為核心,分級(jí)建立子濕地公園,國(guó)家、省、市、縣共建共管洞庭湖濕地公園。洞庭湖是洪道湖泊,上下游水位差很大,如中游南咀至洞庭湖出口城陵磯(七里山)冬季水位差達(dá)10.51 m(1961年1月29日南咀水位27.8 m,城陵磯水位17.29 m)。如此大的落差,自然基本條件使從上游至下游各河段湖泊形成各具特色的濕地,如目平湖、東南湖、萬(wàn)子湖、橫嶺湖、漉湖、東洞庭湖冬季水位都不相同。洪道型湖泊特征使洞庭湖區(qū)自然形成數(shù)十個(gè)獨(dú)具特色的子湖泊。建議依據(jù)自然條件在東、南、西洞庭湖分別建設(shè)東洞庭湖濕地公園(已有)、漉湖濕地公園、萬(wàn)子湖濕地公園、橫嶺湖荷葉湖江豚保護(hù)濕地公園、西洞庭湖濕地公園(已有)。在四水、四口洪道分別建立湘江濕地公園、資水濕地公園、沅水濕地公園、澧水濕地公園、六家渡河濕地公園、藕池河中支濕地公園、藕池東支鲇魚須河濕地公園等,充分發(fā)揮當(dāng)?shù)卣α?,省、地、縣共同建設(shè)洞庭湖國(guó)家濕地公園。
2)在各子濕地公園內(nèi)嚴(yán)格劃定核心區(qū)(無(wú)人區(qū))和保護(hù)帶。洞庭湖的天然湖泊、洪道歷來(lái)是國(guó)有土地。土地改革時(shí),垸區(qū)農(nóng)民各家都在垸內(nèi)分有田地,在河湖中沒(méi)有經(jīng)營(yíng)所有權(quán),但因長(zhǎng)期允許自由進(jìn)入天然河湖從事捕魚等活動(dòng),70%的天然河湖亂捕亂殺現(xiàn)象嚴(yán)重,必須要因地制宜確定各濕地公園的范圍,且在其內(nèi)劃定核心自然生態(tài)區(qū)和周邊保護(hù)帶,如東洞庭湖濕地公園面積700 km2,其中湖心水面積約200 km2,湖心濕草地200 km2,蘆葦面積300 km2。湖心水面積和草地為生態(tài)核心區(qū),禁止進(jìn)入。蘆葦和堤邊為保護(hù)帶允許采蘆蒿和觀湖,但不能侵犯魚、鳥、麋鹿。東洞庭湖濕地近年生態(tài)保護(hù)和濕地生產(chǎn)相得益彰。學(xué)習(xí)東洞庭湖濕地公園成功經(jīng)驗(yàn),各地濕地區(qū)都應(yīng)確定濕地公園保護(hù)范圍,且在公園內(nèi)確定核心生態(tài)保護(hù)區(qū)和周圍保護(hù)生態(tài)帶,劃定湖心水域面積、濕草地面積、蘆葦區(qū)和堤岸邊觀湖帶。各部門必須相互配合,使每個(gè)濕地公園的自然生態(tài)得到可靠保護(hù),又能使水土資源得以充分利用,使生態(tài)興旺,水生經(jīng)濟(jì)得到充分發(fā)展。
3)為洞庭湖濕地保護(hù)和水生經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供水資源。三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),2006—2012年的10—11月入湖水量減少160多億m3,使洞庭湖的冬季河道水位達(dá)不到濕地生態(tài)水位。2010年10月至2011年4月,城陵磯月平均流量在3 000 m3/s以下,按城陵磯最小環(huán)境流量4 000 m3/s計(jì)算,每年共需補(bǔ)充水量165億m3。
4)迅速研究洞庭湖濕地冬季抗旱措施。洞庭湖濕地主要分布在東洞庭湖、南洞庭湖和目平湖。10月東洞庭湖濕地公園生態(tài)水位為25 m,萬(wàn)子湖濕地生態(tài)水位為28.5~29 m,橫嶺湖濕地生態(tài)水位為26.5~27 m,而同期這些濕地鄰近河道的10月水位比濕地生態(tài)水位低1~2 m,必須從上游建取水口,引水入濕地。當(dāng)前急需從坡頭引沅水入目平湖,從馬泗腦引淞虎河水入大通湖,從小河咀引沅水入萬(wàn)子湖、橫嶺湖,從黃茅洲引草尾河水入漉湖和東洞庭湖濕地公園。不解決濕地冬季抗旱水源問(wèn)題,生態(tài)難以保護(hù)。
4.5.1 南洞庭湖范圍
南洞庭湖區(qū)西鄰赤山島,東至湘江尾閭,南接資沅水尾閭,北至東洞庭湖,包括沅江市的東南湖、萬(wàn)子湖、黃土包河、下塞湖、漉湖、瓊湖丘陵,還有湘陰橫嶺湖。南洞庭湖位于洞庭湖中部,接納資、沅、澧和松滋口、太平口、藕池口六條水系,是洞庭湖行洪排澇和航運(yùn)的中心??偯娣e3000多km2,其中天然湖泊河道面積2 000 km2,堤垸面積約600 km2,湖島和湖邊丘陵面積約400 km2。
4.5.2 南洞庭湖自然面貌
南洞庭湖區(qū)自然面貌以天然湖泊為主,河、湖、山、水、洲、田、林、草景觀齊備,具有湖泊各種自然風(fēng)貌和生物多樣性。
4.5.3 南洞庭湖自然資源
入南洞庭湖的進(jìn)水口有南咀、小河咀及資水等。多年平均入南洞庭湖流量5 528 m3/s,占洞庭湖多年平均流量的52.2%。1954年最大入湖洪峰流量42 700 m3/s,占洞庭湖最大組合入湖流量的66.7%。南洞庭湖年徑流量1 745億m3,占洞庭湖年徑流量的62%,占長(zhǎng)江中游螺山站年徑流量的25%,水資源十分豐富。南洞庭湖區(qū)85%的土地為淤積平原,面積約2 500 km2,平均厚約10 m,淤泥量約250億m3。土質(zhì)多為沙壤土,含有豐富的有機(jī)物,肥力很高,不用人工施肥,蘆葦、湖草、樹木生長(zhǎng)旺盛。南洞庭湖區(qū)水生植物面積約1 000 km2,其中堤外防浪林129.1 km2,有防浪林400多萬(wàn)株。蘆葦?shù)孛娣e200多km2,年產(chǎn)蘆葦20多萬(wàn)t。青草洲面積約200 km2,年產(chǎn)青草15萬(wàn)t。沉浮植物洲面積350 km2多。
4.5.4 南洞庭湖濕地生態(tài)衰退
4.5.4.1 南洞庭湖形成
南洞庭湖地區(qū)在1952年以前為堤垸,有垸田100多萬(wàn)畝,是洞庭湖區(qū)的主要生產(chǎn)地。地表下4~5 m有古代的橋墩和涵管,南宋時(shí)為洞庭湖最興旺的魚米之鄉(xiāng),有子母城、蓮花坳等鄉(xiāng)鎮(zhèn)集市。1852年藕池潰口和1870年松滋潰口后,平均每年進(jìn)入洞庭湖洪水量1 100億m3,汛期水位抬高1~2 m,使南洞庭湖堤垸遭洪水侵淹。1952年南洞庭湖突發(fā)八級(jí)風(fēng)暴,水浪3 m多高,洪浪翻過(guò)堤頂,擊潰大堤,洪水洶涌奔瀉垸內(nèi),淹死數(shù)千垸民。為了垸民不再遭洪災(zāi),1952年冬經(jīng)中央批準(zhǔn),湖南省舉全省之力,由省委書記掛帥,興師百萬(wàn),整修南洞庭,退田環(huán)湖(1 000 km2),形成南洞庭湖。
4.5.4.2 南洞庭湖生態(tài)環(huán)境損傷和衰退
1)泥沙淤積,生態(tài)水面減少。1952—2006年(三峽水庫(kù)蓄水前)54年間,南洞庭湖沉於泥沙20多億m3。南洞庭湖北部從東南湖至荷葉湖(700 km2)平均於高了3 m,萬(wàn)子湖、橫嶺湖北部蘆洲直逼萬(wàn)子湖中心地帶。南洞庭湖冬季生態(tài)水面減少300多km2,冬季生態(tài)水面縮小60%。
2)三峽水庫(kù)10月儲(chǔ)水,使南洞庭湖冬季生態(tài)水資源減少。2006年以前,南洞庭湖南咀站的10月多年平均水位29.63,10月多年平均流量2 600 m3/s,三峽水庫(kù)實(shí)施10月蓄水后,2006—2019年,80%年份10月水位為28.5m左右,流量為500~1 000 m3/s,水位降低1.1 m,流量減少60%~80%,使萬(wàn)子湖、橫嶺湖冬季嚴(yán)重缺水。
3)萬(wàn)子湖和橫嶺湖出口洪道疏浚降低了萬(wàn)子湖冬季水位。1998年特大洪水后,實(shí)施洞庭湖洪道疏浚工程,用挖泥船挖開(kāi)了萬(wàn)子湖出口洲灘,使萬(wàn)子湖出口冬季水位降低了1.5~2 m。疏浚前萬(wàn)子湖出口冬季水位29.03 m,疏浚后為25~25.5 m,使南洞庭湖冬季斷航,也減少了魚類的生棲水體。
4)絲網(wǎng)、拖網(wǎng)、採(cǎi)魚、電魚、炸魚等野蠻捕殺。種魚和魚苗遭滅絕性捕殺,魚產(chǎn)量減少,種魚趨向絕境。
5)外來(lái)樹種(歐美楊)侵占蘆葦和草地。2000年以來(lái),岳陽(yáng)紙廠在洞庭湖發(fā)展種植歐美楊,南洞庭湖80%的蘆葦洲都種植了歐美楊。樹行密織,樹枝如網(wǎng),根布如蓋。樹下不長(zhǎng)蘆葦,樹上不落飛鳥,嚴(yán)重破壞濕地原生環(huán)境生態(tài)。
4.5.5 南洞庭湖濕地生態(tài)急需修復(fù)措施
4.5.5.1 2018—2019年生態(tài)保護(hù)措施初見(jiàn)成效
落實(shí)中央保護(hù)長(zhǎng)江和洞庭湖生態(tài)政策以來(lái),2018—2019年,湖南省委省政府采取了緊急措施,修復(fù)南洞庭湖生態(tài)環(huán)境取得初步成果:
1)徹底拆除紙廠、化工廠,水質(zhì)變清,基本恢復(fù)Ⅲ類。
2)清除外來(lái)樹種面積100多平方公里。
3)堅(jiān)決貫徹10年禁漁政策,遷出湖中捕撈人員,清除絲網(wǎng)、拖網(wǎng)、採(cǎi)溜、電炸工具和打擊野蠻捕獵行為。
4)拆除下塞湖圍堤,恢復(fù)自然生態(tài)。
4.5.5.2 南洞庭湖濕地生態(tài)修復(fù)的根本措施
1)合理調(diào)配沅、資兩河水資源,儲(chǔ)水抗旱。因南洞庭湖濕地生態(tài)流量、生態(tài)水位、生態(tài)水面、生態(tài)水量等基本要素已改變,依靠三峽水庫(kù)目前的10月下泄流量已很難恢復(fù)三口入湖水量?;謴?fù)抗旱水源可靠措施是優(yōu)化沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)、鳳灘水庫(kù)調(diào)度,儲(chǔ)水抗旱。沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)總庫(kù)容42億m3,正常水位108 m以下防洪庫(kù)容13.6億m3/s,風(fēng)灘水庫(kù)總庫(kù)容17.33億m3,正常水位205 m以下有效庫(kù)容13.9億m3,其中防洪庫(kù)容2.8億m3,共計(jì)有抗旱庫(kù)容16.7億m3。近年6—8月蓄水率僅為50%~60%,若優(yōu)化調(diào)度,在洪水末端及時(shí)關(guān)閘蓄水,使汛末水位達(dá)到正常蓄水位,可多得抗旱水量(16~18)億m3,可為10月至次年3月每月補(bǔ)水2億m3,萬(wàn)子湖冬季水位抬高1.5~2 m。
2)建立南洞庭湖濕地公園,劃定濕地核心區(qū)范圍。南洞庭湖濕地中有數(shù)十個(gè)子湖泊,以核心區(qū)小湖泊為中心,擴(kuò)大生態(tài)水面,多培植沉水植物和浮生水草,繁育小魚小蝦,引候鳥和水鳥回家。
3)濕地生態(tài)保護(hù)與濕地生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相向而行。在弘揚(yáng)濕地優(yōu)良生態(tài)的同時(shí),利用蘆葦、草料、野菜、藥材發(fā)展生產(chǎn),利用濕地淡水資源發(fā)展大水體野生養(yǎng)魚和清潔網(wǎng)箱養(yǎng)魚,利用濕地景觀發(fā)展水上旅游,做到生態(tài)保護(hù)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)雙豐收。
4.5.6 南洞庭湖濕地公園六項(xiàng)綜合工程
4.5.6.1 十湖連通,引水灌溉
從沅水右岸幸福壩建引水閘,引沅水進(jìn)胭脂湖、后江湖、瓊湖、石磯湖、榨南湖、萬(wàn)子湖、黃土包河、下塞湖、橫嶺湖、荷葉湖共十大湖泊,進(jìn)流量100 m3/s,進(jìn)水口10月水位30 m以上,比萬(wàn)子湖沅江港進(jìn)水口水位高1~2 m,遇到冬旱年份,從10月至次年3月,引水量18~20億m3,為南洞庭湖生態(tài)保護(hù)、大水體養(yǎng)魚、生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足水源。十湖連通工程沒(méi)有大型建筑,僅有一座中型進(jìn)水閘,兩條連通渠,一座倒虹吸管。
4.5.6.2 萬(wàn)子湖出口控制工程
萬(wàn)子湖出口位于萬(wàn)子湖與橫嶺湖隔堤官司潭。在2001年疏浚洪道敞口之前萬(wàn)子湖出口10月水位維持27.5 m,出口挖深以后萬(wàn)子湖出口水位降至25.5 m,若用增大流量的方法使湖水位達(dá)到27.5 m,需增流量1 000 m3/s。無(wú)法找到增加1 000 m3/s的條件,只有控制出口方法才能使萬(wàn)子湖出口水位達(dá)27.5 m。萬(wàn)子湖出口有橫嶺湖堤為天然控制線,只需在官司潭和弓管子用浮船略加縮窄口門即成。控制恢復(fù)萬(wàn)子湖出口水位27.5 m有三大效益:一是擴(kuò)大萬(wàn)子湖冬季水面150 km2,有利修復(fù)濕地生態(tài);二是增加儲(chǔ)水1.5億m3;三是為萬(wàn)子湖——楊柳潭——毛角口——益陽(yáng)航道創(chuàng)造水流條件。
4.5.6.3 南洞庭湖航道疏浚工程
南洞庭湖航道從沅江城區(qū)經(jīng)萬(wàn)子湖至廖潭口,再左進(jìn)黃土包河去下塞湖接赤磊航道;右進(jìn)資水楊柳潭至毛角口,上接益陽(yáng)港,下去湘陰浩河口,此航道是洞庭湖水運(yùn)大動(dòng)脈,將是洞庭湖航道網(wǎng)中心樞紐,使長(zhǎng)江岳陽(yáng)港通過(guò)萬(wàn)子湖直通益陽(yáng)港、沅江港、常德港,縮短航程50 km,構(gòu)成洞庭湖水運(yùn)和水上旅游樞紐,為南洞庭湖生態(tài)修復(fù)和生產(chǎn)發(fā)展建立基礎(chǔ)條件,還可集萬(wàn)子湖之水,解除毛角口、甘溪港淺灘斷航問(wèn)題。此工程沒(méi)有河壩,沒(méi)有大工程,只需疏浚150 km航道,航道寬200 m,深2~5 m,疏浚土方約1.5億m3。
4.5.6.4 甘溪港河道改造工程
甘溪港河兩端建控制閘,可避免1999年民主垸潰垸和益陽(yáng)市崩堤那樣的洪水威脅,還能為甘溪港通航提高保障。
4.5.6.5 黃土包河引水儲(chǔ)水工程
黃土包河疏挖工程線路:從沅水出口或從南咀出口引水進(jìn)黃土包河,也可從下瓊湖勝利閘建虹吸管穿過(guò)沅江航道,跨入黃土包河進(jìn)口。沿黃土包河長(zhǎng)50 km,疏浚寬500~1 000 m,挖深10~20 m,土砂方共計(jì)5~10億m3。黃土包河汛末蓄水保持29.5~30 m,蓄水3億m3。該河水位比相鄰的萬(wàn)子湖、橫嶺湖北部高程高1~1.5 m,是南洞庭湖重要引水儲(chǔ)水保障措施。從黃土包河南岸開(kāi)4~5條渠道放水入萬(wàn)子湖蘆葦洲中的溝、港和低洼地,使蘆葦洲中心形成數(shù)十個(gè)核心水面,為養(yǎng)魚養(yǎng)蝦,發(fā)展蘆葦及其它水生植物創(chuàng)造條件。此工程疏挖土可輸送至共雙茶垸大堤,修筑大堤內(nèi)外平臺(tái),提高大堤質(zhì)量,并結(jié)合培植防浪防風(fēng)景觀林帶。
4.5.6.6 下塞湖濕地修復(fù)工程
下塞湖位于東洞庭湖與南洞庭湖交界處,左邊為赤磊河道,右邊為南洞庭湖,是洞庭湖的心臟地帶,長(zhǎng)約10 km,寬5~10 km,面積50 km2,高程25.5~28.5 m,是洞庭湖上一塊完美的濕地草原,每年300多天是一望無(wú)際的青草原野。登高眺望草原,厚密旺盛的盛狀,令人喜悅;若親近草原,花草芬芳撲面而來(lái),令人心曠神怡。為進(jìn)一步完善下塞湖濕地草原生態(tài)環(huán)境和充分利用資源,需補(bǔ)充幾項(xiàng)生態(tài)工程:
1)從黃土包河引水補(bǔ)充下塞湖心和溝港生態(tài)水量,養(yǎng)魚蝦于湖,引天鵝、白鶴、雪雁等候鳥入草原。
2)增建從沅江城區(qū)到下塞湖水上航線和交通設(shè)施。
3)下塞湖鄰近垸區(qū)修建旅居和療養(yǎng)公園:①茶盤洲垸旅游居住別墅公園;②漉湖蘆葦場(chǎng)旅游餐飲居住公園;③天鵝凼、蓮花島旅居基地。以上游客居住點(diǎn),建房采用輕鋼構(gòu)造法,當(dāng)年施工當(dāng)年受益。
4.5.6.7 目平湖垸、新勝垸、永勝垸等垸蓄水養(yǎng)魚工程
目平湖垸面積17 492畝,垸民4 686人,新勝垸(蘆葦場(chǎng))面積10 098畝,人口5 360人,永勝垸面積9 252畝,人口4 650人,均為單退垸,垸民已搬出垸至高地居住,而繼續(xù)靠垸內(nèi)種田收入為生,垸民房屋已經(jīng)搬遷,垸內(nèi)沒(méi)有固定住房,僅少數(shù)耕種工棚。垸內(nèi)由于離居所較遠(yuǎn),無(wú)精耕細(xì)作,收入不多,土地沒(méi)有充分發(fā)揮作用。根據(jù)農(nóng)業(yè)部、生態(tài)環(huán)境部、林草局〔2019〕28號(hào)文推進(jìn)大水面生態(tài)養(yǎng)魚發(fā)展的指導(dǎo)性意見(jiàn),將這些單退小垸土地轉(zhuǎn)向養(yǎng)魚為主,每年關(guān)蓄半垸水,垸內(nèi)冬季水位提高2~3 m,實(shí)行垸內(nèi)大水面野生養(yǎng)魚和清潔的網(wǎng)箱養(yǎng)魚。
5.1.1 三峽水庫(kù)主要特征
正常水位175 m;防洪限制水位145 m;優(yōu)化調(diào)度限制水位156 m;枯季消落最低水位155 m;100年一遇限制水位166.9 m;設(shè)計(jì)洪水位175 m;校核洪水位180.4 m;總庫(kù)容393億m3;防洪庫(kù)容221.5億m3;興利調(diào)節(jié)庫(kù)容165億m3;枯季調(diào)節(jié)流量5 860 m3/s。
5.1.2 三峽水庫(kù)防洪調(diào)度方式
5.1.2.1 三峽水庫(kù)防洪目標(biāo)
1)對(duì)上游大型洪水進(jìn)行調(diào)節(jié),減輕荊江河段和洞庭湖區(qū)防洪負(fù)擔(dān),減少使用荊江防洪區(qū)防洪的機(jī)會(huì),提高荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)。
2)對(duì)發(fā)生在上游的特大洪水(如1870年洪水)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),配合荊江分洪區(qū)以避免荊江河段(江漢平原和洞庭湖區(qū))發(fā)生毀滅性災(zāi)害,通過(guò)對(duì)全流域和中下游大型洪水進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié),減少中下游平原地區(qū)的分蓄洪量。
5.1.2.2 三峽水庫(kù)調(diào)節(jié)方式
1)三峽水庫(kù)控制條件。①應(yīng)當(dāng)使荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到100年一遇洪水,通過(guò)三峽水庫(kù)的防洪調(diào)度,在遇到100年一遇洪水時(shí),控制水庫(kù)下泄流量不超過(guò)荊江河段的安全泄量58 600 m3/s,亦即控制相應(yīng)沙市水位為44.5 m。在此情況下(20—100年一遇洪水)荊江分洪區(qū)不分洪,使荊江河段防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)100年一遇。②必須保荊江河段在遭遇特大洪水時(shí)的行洪安全。
2)三峽水庫(kù)汛期調(diào)度方式和三峽庫(kù)容分配。①遭遇上游1 000年一遇洪水,如1870年洪水,三峽水位達(dá)175 m,使用三峽防洪庫(kù)容221.5億m3。②對(duì)上游中小洪水,三峽庫(kù)容汛期控制水位145 m。當(dāng)發(fā)生20年一遇洪水,三峽水庫(kù)水位可升至157.5 m,使用三峽水庫(kù)防洪庫(kù)容73.3億m3;當(dāng)發(fā)生100一遇洪水,三峽水位才可升高到166.5 m,使用三峽水庫(kù)防洪庫(kù)容143.3億m3。
5.1.3 三峽水庫(kù)運(yùn)行實(shí)際發(fā)現(xiàn)的調(diào)度困難
三峽水庫(kù)自2006—2020年運(yùn)行來(lái)看,發(fā)現(xiàn)三個(gè)調(diào)度困難:一是為了100年一遇洪水情況下,不使用荊江分洪區(qū)分洪,三峽水庫(kù)從157.5~166.7 m之間的93.4億m3防洪庫(kù)容99年不能使用,使三峽水庫(kù)優(yōu)化防洪調(diào)度和汛末儲(chǔ)水抗旱調(diào)度嚴(yán)重困難。二是三峽水庫(kù)汛期調(diào)度沒(méi)指出長(zhǎng)江中下游發(fā)生大洪水,如2020年長(zhǎng)江下游大洪水的補(bǔ)償調(diào)度。三是若中等洪水多占防洪庫(kù)容,沒(méi)有解決后續(xù)洪水風(fēng)險(xiǎn)的措施。
5.2.1 2020年7—8月長(zhǎng)江從上游至下游相繼發(fā)生多次大暴雨洪水
7月初上游四川降暴雨,7月2日三峽水庫(kù)入庫(kù)洪峰流量5.3萬(wàn)m3/s。
7月7—8日長(zhǎng)江中游沅水流域降暴雨,洪峰流量2.54萬(wàn)m3/s,10日洞庭湖出口七里山洪峰流量3.53萬(wàn)m3/s,洪峰水位34.55 m,達(dá)保證水位。
7月8—9日,長(zhǎng)江下游江西、江蘇降暴雨。7月11日鄱陽(yáng)湖出口洪峰水位達(dá)22.93 m,超歷史最高洪水位(22.43 m)0.5 m,頂托漢口水位持續(xù)上漲,7月13日漢口洪峰水位28.74 m,為新中國(guó)成立70年來(lái)第三位(1954年29.73 m、1998年29.43 m)。
7月12—13日,上游又發(fā)生洪水,三峽入庫(kù)洪峰流量3.7萬(wàn)m3/s。
7月14—15日上游四川暴雨,7月18日三峽入庫(kù)洪峰流量6.1萬(wàn)m3/s。
5.2.2 三峽水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度可減少中下游洪水威脅和洪水災(zāi)害
2020年7—8月,三峽水庫(kù)多次關(guān)閘攔洪,共攔蓄洪水200億m3,分別降低沙市、蓮花塘、漢口、湖口洪峰水位3 m、0.8 m、0.5 m、0.2 m,有效減少了中下游的洪水威脅和洪水災(zāi)害。
7月2日,三峽水庫(kù)入庫(kù)洪峰流量5.3萬(wàn)m3/s,自然狀況下沙市洪峰水位應(yīng)為43.5 m,三峽水庫(kù)攔截1.8萬(wàn)m3/s,沙市水位降為41.5 m。三峽水庫(kù)蓄洪水15億m3,庫(kù)區(qū)水位從146.7 m上升到149.95 m。
7月8—15日,三峽入庫(kù)洪水不大。因下游降暴雨,鄱陽(yáng)出口洪峰水位超歷史最高水位,鄱陽(yáng)湖、南京、太湖等地洪水威脅嚴(yán)重,而且鄱陽(yáng)湖等地發(fā)生潰垸。為了減少下游洪水災(zāi)害,三峽水庫(kù)連續(xù)關(guān)閘,蓄洪44.5億m3,水位從148.9 m上升到155.5 m,降低螺山、漢口、湖口洪峰水位,減輕了中下游洪水威脅。
7月15日三峽水庫(kù)水位已達(dá)155.5 m。16日三峽入庫(kù)流量3.1萬(wàn)m3/s,17日4.9萬(wàn)m3/s,18日6.1萬(wàn)m3/s,19日5.8萬(wàn)m3/s。按三峽水庫(kù)汛期調(diào)度方案,155 m以上的防洪庫(kù)容只能用于保荊江大堤,16—19日不能再關(guān)閘攔蓄洪水,而這時(shí)因下游洪水位很高,特別是江西、安徽、江蘇正在堵口復(fù)堤和轉(zhuǎn)移水淹區(qū)的垸民,為減少下游洪災(zāi),三峽水庫(kù)繼續(xù)關(guān)閘攔洪,其中18日6.1萬(wàn)m3/s,削減流量只下泄3.29萬(wàn)m3/s,16—20日共攔洪65億m3。三峽水庫(kù)水位從155.5 m上升到164.5 m。使?jié)h口水位從7月13日的28.74 m下降至28.38 m。若三峽不攔洪,漢口洪峰水位將達(dá)29 m以上。
8月19日三峽入庫(kù)洪峰流量7萬(wàn)m3/s,自然徑流狀況下宜昌流量6萬(wàn)m3/s,沙市洪水位超44.5 m,超保證水位。三峽水庫(kù)再次攔蓄后,下泄4.9萬(wàn)m3/s,沙市水位為43.6 m,螺山以下洪水位末達(dá)警戒水位。2020年優(yōu)化調(diào)度實(shí)踐說(shuō)明防中等洪水至100年一遇洪水需三峽水庫(kù)蓄洪80~100億m3。
5.2.3 三峽水庫(kù)2020年優(yōu)化調(diào)度意義重大
1)2020年優(yōu)化調(diào)度說(shuō)明三峽水庫(kù)增加為中小洪水調(diào)度是必要的。三峽水庫(kù)2020年7月15—18日和8月19—21日,在下游洪水超過(guò)歷史最高水位情況下,連續(xù)關(guān)閘攔洪,兩次超過(guò)汛限控制水位156 m,最高水位達(dá)164.5 m,使用三峽水庫(kù)防洪庫(kù)容124.86億m3,有效減少中下游洪水威脅和洪水災(zāi)害。三峽水庫(kù)在整個(gè)洪水過(guò)程中,及時(shí)攔蓄又及時(shí)排出,沒(méi)有發(fā)生因過(guò)蓄而形成對(duì)荊江的洪水威脅。三峽水庫(kù)調(diào)蓄庫(kù)容從55億m3提升到150億m3是可能的。三峽水庫(kù)增加為中小洪水調(diào)度意義重大。從近170多年發(fā)生的洪水痕跡和洪水記錄來(lái)看,除1852年藕池潰口、1870年松滋潰口,其余的各類洪水,即100年一遇以下各類洪水都可利用三峽水庫(kù)攔洪削峰,減少洪水威脅。
2)增加中等洪水調(diào)蓄庫(kù)容,可使三峽水庫(kù)綜合效益大大提高。三峽水庫(kù)2006—2012年試蓄水評(píng)估報(bào)告指出:三峽水庫(kù)汛末提前蓄水是必要的,也是可能的。三峽水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度方案已將汛末蓄儲(chǔ)水起始日期從每年10月1日提前到9月中旬,但規(guī)定9月30日以前限制蓄水位為154 m,實(shí)際效益不大。2020年7—8月優(yōu)化調(diào)度,三峽水庫(kù)水位達(dá)165 m,儲(chǔ)水120~150億m3。若每年9月底三峽水庫(kù)蓄水位達(dá)165 m,可克服每年10月過(guò)多儲(chǔ)水與中下游生態(tài)保護(hù)和抗旱用水的矛盾,三峽水庫(kù)在生態(tài)保護(hù)、灌溉、航運(yùn)和南水北調(diào)方面效益倍增。
長(zhǎng)江上游發(fā)生特大洪水,洪流沖向荊北和洞庭湖,威脅數(shù)千萬(wàn)城鄉(xiāng)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。“萬(wàn)里長(zhǎng)江,險(xiǎn)在荊江”,根治荊江洪患是中國(guó)大事。開(kāi)國(guó)之初,毛主席題詞:“為了廣大人民利益,爭(zhēng)取荊江分洪工程勝利”。1952年修建荊江分洪區(qū),1954年特大洪水時(shí),運(yùn)用荊江分洪區(qū)將沙市洪峰水位44.67 m降為44.49 m,保住了荊北大堤安全,以后又陸續(xù)修建特大洪水分洪道工程。在沙市對(duì)面布置臘林口分洪口,在太平口上游修建涴市分洪區(qū)和涴市分洪口,以使上荊江超額洪水通過(guò)荊江分洪區(qū),再?gòu)那G江分洪區(qū)無(wú)量庵吐入荊江和人民垸,再進(jìn)洪湖分洪區(qū)。20世紀(jì)70—80年代在洪湖蓄洪區(qū)修建八十弓隔堤,以保證武漢市安全,國(guó)務(wù)院1985年批準(zhǔn)此分洪道工程。1993年三峽工程開(kāi)工以來(lái),此分洪道規(guī)劃暫停實(shí)施,荊江分洪區(qū)的蓄洪安全措施沒(méi)有繼續(xù)實(shí)施,1998年特大洪水時(shí),沙市洪峰水位達(dá)45.2 m,超過(guò)歷史最高水位0.58 m,荊江防洪十分緊張。國(guó)家防總擬用荊江分洪區(qū)蓄洪,因分洪區(qū)內(nèi)公安縣城等安全區(qū)堤防矮小單薄,若開(kāi)北閘進(jìn)洪水,垸內(nèi)50萬(wàn)城鄉(xiāng)垸民將受水淹之苦。同時(shí),水文預(yù)報(bào)洪峰時(shí)間很短,因此放棄開(kāi)北閘分洪。在分洪道規(guī)劃設(shè)計(jì)沒(méi)有完全實(shí)施的情況下,三峽水庫(kù)必須預(yù)留充足的防洪庫(kù)容(約150億m3)。2020年7月19日中下游洪峰水位超歷史最高水位,下游數(shù)千萬(wàn)人民遭受洪水嚴(yán)重威脅,為了保護(hù)下游人民生命安全,三峽水庫(kù)在水位超過(guò)155 m后繼續(xù)攔洪削峰,蓄水位達(dá)164.5 m,只留防洪庫(kù)容約70億m3,若后續(xù)發(fā)生10萬(wàn)m3/s的特大洪水,就會(huì)發(fā)生后續(xù)洪水風(fēng)險(xiǎn),這是一對(duì)矛盾,必須避免特大洪水后續(xù)洪水風(fēng)險(xiǎn),才能科學(xué)調(diào)度。三峽水庫(kù)攔洪削峰措施和荊江分洪道措施必須齊備,才能根治長(zhǎng)江洪水災(zāi)害。進(jìn)一步搞好荊江分洪區(qū)和洪湖蓄洪區(qū)安全建設(shè),繼續(xù)優(yōu)化三峽水庫(kù)調(diào)度,既能每年充分利用三峽水庫(kù)為中等洪水調(diào)度,又可避免后續(xù)特大洪水風(fēng)險(xiǎn),還可化洪水為抗旱資源,促進(jìn)長(zhǎng)江黃金經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展。不能用三峽水庫(kù)代替荊江分洪區(qū)。荊江分洪區(qū)約1 000 km2,數(shù)十萬(wàn)人口,每使用一次淹沒(méi)范圍大,人口多,影響也大?,F(xiàn)有條件與1952年也不同了,有些大洪水年需要使用荊江分洪區(qū),但不一定象發(fā)生1870年或1954年特大洪水那樣分進(jìn)大流量,調(diào)蓄大水量。許多方面建議在荊江分洪區(qū)內(nèi)再設(shè)分洪道,保留從北閘至吳量庵分洪道,爭(zhēng)取能分泄約10 000 m3/s,又能避免荊江分洪區(qū)全淹。
6.1.1 泄洪能力減少
2020年7月13日螺山水位33.34 m時(shí),流量52 500 m3/s,1998年7月7日,螺山水位33.41 m時(shí),流量58 500 m3/s,螺山站在同等洪水位情況下(接近1954年洪峰水位33.17 m),2020年比1998年少下泄6 000 m3/s。受長(zhǎng)江中下游近年來(lái)建橋30多座,兩岸一些灘地被新建港岸占用,縮窄河槽的影響,在同水位情況下,長(zhǎng)江洪水位抬高。有專家分析,2020年洪水期在與往年來(lái)水相同的情況下,少下泄約30億m3。
6.1.2 蓄洪能力減少
長(zhǎng)江中下游原防洪規(guī)劃,在城陵磯區(qū)蓄洪量320億m3,湖南洞庭湖,湖北洪湖各承擔(dān)160億m3?,F(xiàn)在正在搞蓄洪建設(shè)的僅洞庭湖的錢糧湖垸、共雙茶垸、大通湖東及湖北洪湖東垸,其蓄洪能力不到規(guī)劃的一半。1998年大洪水時(shí),潰黃金大垸、西官垸、安造垸以及中洲子和三洲聯(lián)垸,調(diào)蓄洪水80億m3。1998年后,長(zhǎng)江河槽中的巴垸堤都加高了,重現(xiàn)大洪水,這些垸也不會(huì)潰了。荊江分洪區(qū)沒(méi)有搞安全建設(shè),雖然有三峽水庫(kù)蓄洪削峰,荊江和城陵磯區(qū)的蓄洪能力可能還是減小了。
6.2.1 螺山站洪水抬高是泄洪能力減小所至
1998年7月20日,螺山站洪水位33.17 m時(shí),下泄流量為58 000 m3/s,比1954年洪峰水位33.17 m的下泄流量(65 000 m3/s)少下泄7 000 m3/s。1996年7月18日螺山水位33.17 m時(shí)下泄流量也只有58 000 m3/s。螺山河段泄洪能力減少已客觀存在,不是偶然狀況。1998年7月20日至8月20日,長(zhǎng)江上游(枝城)和洞庭湖水系(包括湘資沅澧四水區(qū)間)入荊江和洞庭湖洪水1 810.3億m3,同期螺山站下泄1 656.1億m3。洞庭湖、荊江、城螺河段共調(diào)蓄洪水154.2億m3,其中洞庭湖蓄50億m3,荊江及城螺河段(準(zhǔn)確講應(yīng)是蓮花塘至牌洲灣河段)共蓄洪水24億m3,潰垸蓄洪水80億m3。1998年螺山站洪水位從7月20日33.17 m沒(méi)持續(xù)上升的狀況下,螺山下泄流量從58 000 m3/s逐步加大到65 000 m3/s,多下泄洪水量102億m3,至8月20日螺山洪峰水位34.95 m。若今后螺山河段下泄能力繼續(xù)減少,螺山河段、下荊江、洞庭湖洪峰水位將會(huì)更高。螺山河段泄洪能力減少的原因較多,據(jù)初步觀察分析,主要有三個(gè)方面:
1)1968—1972年下荊江三處裁彎取直,縮短洪水行程80 km,使城陵磯至武漢河段淤積泥沙5億多噸,河底抬高。
2)牌洲灣洲灘圍墾,縮窄河道,形成卡口。
3)螺山至新洲腦航道整治,南岸筑11道堤壩和北汊鎖口。
以上變化使螺山河段泄洪流量減少,使洪峰水位抬高。從1998年洪峰水位與1954年洪峰水位來(lái)看:牌洲灣洪峰水位抬高1 m(31~30 m),新洲腦抬高1.72 m(34.74~33.02 m),螺山抬高1.78 m(34.95~33.17 m)。
6.2.2 充分了解洞庭湖1998年蓄洪削峰作用
洞庭湖1954年面積4 350 km2,調(diào)蓄洪水280億m3。1954年洞庭湖范圍:從東洞庭湖出口七里山,至東洞庭湖磊石、斗米嘴;至南洞庭湖楊柳潭、沅江南咀、小河嘴;至西洞庭湖區(qū)沅水坡頭、三角堤、四分局;至七里湖澧水小渡口。1954年蓮花塘洪峰水位33.95 m,沅江洪峰水位35.26 m,南嘴洪峰水位36.05 m。1954年大洪水后,洞庭湖進(jìn)行堵支并流,堵口合垸和1958年建農(nóng)場(chǎng)圍墾。1954年范圍內(nèi)的4 350 km2面積減少為2 625 km2。因沒(méi)有把四水四口洪道1 013多km2包括在天然湖泊內(nèi),說(shuō)洞庭湖天然湖泊面積只有2 625 km2,蓄水量為167億m3,這種說(shuō)法從1989年一直誤傳至今。因?yàn)?995年以前,蓮花塘洪水位沒(méi)有超過(guò)33.95 m,南嘴洪水位沒(méi)有超過(guò)36.05 m,沒(méi)有去研究這方面的問(wèn)題,但1996年蓮花塘洪峰水位達(dá)35.17 m,比1954年洪峰水位(33.95 m)高1.36 m,洞庭湖各地水位都抬高1~1.5 m。四湖和四水四口洪道參加調(diào)蓄長(zhǎng)江洪水,洞庭湖的面積擴(kuò)大1 300 km2,增蓄水130多億m3。再不將四水四口洪道路納入洞庭湖,使許多水文計(jì)算成果錯(cuò)誤,甚至影響防汛搶險(xiǎn)措施和各種規(guī)劃,有必要重新認(rèn)識(shí)洞庭湖天然湖泊面積和容量。1968—1972年下荊江河段三處裁彎,使城陵磯至武漢河段淤積泥沙5億t,牌洲灣灘洲圍墾,螺山至新洲腦河段南岸筑十多個(gè)堤壩及北邊洪湖分道鎖口三種變化使城陵磯(蓮花塘)洪峰水位抬高至35.8 m。20世紀(jì)90年代起,水情大變。從20世紀(jì)90年代起四水尾閭洪道和四口洪道1 300多平方公里,已參加長(zhǎng)江洪水調(diào)蓄。1996年洞庭湖調(diào)蓄洪水282億m3,多蓄洪水超100億m3。1998年城陵磯(蓮花塘)洪峰水位達(dá)35.8 m,超1954年洪峰水位(33.95 m)1.85 m,1998年洞庭湖調(diào)蓄洪水300多億m3,比按2 625 km2面積計(jì)算容量多130億m3。從實(shí)事求是出發(fā),洞庭湖現(xiàn)在自然湖泊面積4 091 km2,調(diào)蓄容量300億m3。不能以1954年的邊界來(lái)論洞庭湖范圍、面積、容量。
城陵磯(蓮花塘)水位抬高,洞庭湖的淹沒(méi)范圍上延80~100 km。1954年洞庭湖出口城陵磯(七里山)洪峰水位34.55 m,其上游邊界湘陰洪峰水位35.21 m,沅江城區(qū)洪峰水位35.26 m,城陵磯至湘陰90 km,上下游水位差0.66 m,1998年七里山洪峰水位35.94 m,相應(yīng)長(zhǎng)沙洪峰水位36.78 m,從洞庭湖出口至長(zhǎng)沙166 km,上下游水位差0.84 m。1998年洪水坡降比1954年洪水坡降還緩。從客觀情況看,1998年長(zhǎng)沙至城陵磯水流遲緩,水面清清,疑似一湖清水。以上水情變化,足夠說(shuō)明1998年洞庭湖范圍不再是1954年的范圍,湘水不再是止于湘陰,而是長(zhǎng)沙。資水不再是止于楊柳潭,而是益陽(yáng)。沅水不是止于小河嘴,而是常德。澧水不止于小渡口,而以津市為界。1998年洞庭湖區(qū)天然湖泊面積包括東洞庭湖、南洞庭湖、目平湖、七里湖和四水四口洪道,共計(jì)蓄水面積4 091 km2多。洞庭湖的泄蓄洪能力保持與1954年水平對(duì)荊江和城螺河段的防洪安全有利,應(yīng)支持洞庭湖的保護(hù),支持挖湖修堤,支持環(huán)湖建鎮(zhèn)和沿堤筑臺(tái),支持完全撤出單退垸人員,支持河湖疏浚工作。
1)保護(hù)螺山至牌洲灣的泄洪能力。過(guò)多縮窄牌洲灣河道對(duì)兩湖都不利,應(yīng)認(rèn)真研究牌洲灣泄洪能力的恢復(fù)。2018年筆者現(xiàn)場(chǎng)觀察螺山至新洲腦河道狀況,發(fā)現(xiàn)南岸11座堤壩被沖刷削低或破損沉落,北汊道鎖口已失效,似又恢復(fù)從北岸螺山直偏向南岸新洲腦,需認(rèn)真研究變化,再不能搞影響泄洪的工程。
2)應(yīng)保護(hù)洪湖西部蓄洪區(qū),加修八十弓隔堤。
3)清除荊江和城漢河段的行洪障礙,保留荊北大堤外的巴垸在特大洪水情況下的行洪作用,不要因?yàn)橛辛巳龒{水庫(kù)而放松荊江分洪區(qū)的安全建設(shè)。三峽水庫(kù)蓄洪削峰和蓄洪區(qū)蓄洪削峰措施齊備,才能確保荊北大堤特大洪水情況下萬(wàn)無(wú)一失。做好了荊江蓄洪區(qū)的防洪安全建設(shè),才能減少潰垸損失。不能用三峽水庫(kù)取代荊江分洪區(qū),中等洪水至100年一遇洪水也需要用荊江分洪區(qū)。長(zhǎng)江中下游的防洪安全和生態(tài)保護(hù)必須靠上游三峽等大型水庫(kù)的科學(xué)調(diào)度,而三峽等大型水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度和綜合效益的發(fā)揮,必須要有中下游泄洪蓄洪能力的配合,不能修了水庫(kù)丟了河道和蓄洪區(qū)。
三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),中下游中小洪水水位降低,因此有些地方放松大堤建設(shè),忽視蓄洪垸保護(hù)和安全建設(shè)。2020年長(zhǎng)江下游洪峰水位超歷史最高水位說(shuō)明中下游防洪安全不能過(guò)多依賴于三峽水庫(kù)。今后中下游仍有特大洪水威脅,必須加固大堤。洞庭湖仍有特大洪水威脅,更要重視加固大堤。
1)1870年特大洪水峰高量大,三峽水庫(kù)難以控制。1870年長(zhǎng)江上游發(fā)生特大洪水,三峽河段洪峰水位痕跡達(dá)黃陵廟橫梁,根據(jù)推算,1870年7月15日至8月14日,三峽河段洪水總量達(dá)1 677.8億m3。最大7日洪量547.7億m3,比宜昌在1954年最大7日洪量(385億m3)多160.7億m3,比1998年洪量(349億m3)多196.7億m3。若宜昌允許下泄7萬(wàn)m3/s,三峽水庫(kù)需攔蓄洪量192.7億m3。若如2020年7月19日在1870年洪水發(fā)生前三峽水庫(kù)蓄水達(dá)164.5 m,已使用三峽水庫(kù)防洪庫(kù)容150億m3,只留防洪庫(kù)容71.5億m3,而荊江分洪區(qū)沒(méi)有搞好蓄洪安全建設(shè),則仍有100多億m3超額洪水。
2)三峽水庫(kù)缺設(shè)城陵磯附近中小洪水調(diào)蓄庫(kù)容150億m3。2020年7月13日、8月19日兩次蓄水位達(dá)164.5 m,儲(chǔ)水150多億m3,為中下游防洪減災(zāi)做出貢獻(xiàn)。防洪抗旱優(yōu)化調(diào)度實(shí)踐說(shuō)明三峽水庫(kù)增設(shè)中等洪水調(diào)蓄庫(kù)容和提前儲(chǔ)水勢(shì)在必行,但沒(méi)有解決后續(xù)洪水風(fēng)險(xiǎn)的措施。
3)中等洪水至100年一遇洪水不使用荊江分洪區(qū)蓄洪泄洪,使荊江河段失去最重要的解決后續(xù)洪水風(fēng)險(xiǎn)措施。
4)若三峽水庫(kù)控制不了特大洪水,而荊江分洪區(qū)不能使用,將可能在荊南楊家腦潰口,1870年在松滋潰口傾泄入洞庭湖3萬(wàn)m3/s,松滋、公安、安鄉(xiāng)一帶洪水超過(guò)堤頂約1.5 m。
由于以上原因,洞庭湖存在特大洪水威脅。
習(xí)近平總書記在江蘇考察時(shí)(2020年11月12日)指示:“推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展”。面對(duì)可能發(fā)生的特大洪水風(fēng)險(xiǎn),洞庭湖必須建設(shè)高質(zhì)量堤防。其原因有:
1)在湘資沅澧四水尾閭地帶,因興建水電站和兩岸小垸成為重要工業(yè)區(qū),近年已有少數(shù)城市河段超過(guò)歷史最高洪峰水位。今后再發(fā)生1996年或1998年特大洪水,湘資沅澧四水流域城市洪峰必然超過(guò)1996年和1998年洪峰水位。
2)1954年、1998年特大洪水重現(xiàn),城陵磯(蓮花塘)洪峰水位可能再達(dá)到35.8 m,若發(fā)生1870年特大洪水,調(diào)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)想,洞庭湖四口地區(qū)可能有更高水位。
3)洞庭湖湖區(qū)現(xiàn)有大堤雖經(jīng)過(guò)近年加固,但質(zhì)量較差,堤腳基礎(chǔ)鼓水翻砂嚴(yán)重,堤身滲透,涵閘電排站隱患較多。2016年華容縣新華垸潰垸,2017年益陽(yáng)市爛泥湖垸大堤管涌,說(shuō)明洞庭湖的重點(diǎn)堤防特別是11個(gè)重點(diǎn)垸和縣城以上堤防應(yīng)進(jìn)一步加固。
高質(zhì)量堤防總要求是:重現(xiàn)1996年、1998年、1954年和1870年特大洪水時(shí),不潰重點(diǎn)垸和縣城以上城市大堤。需達(dá)到以下具體要求,防洪、交通、園林、旅游、觀景五結(jié)合。
1)堤頂高程:設(shè)計(jì)洪水位按各地已出現(xiàn)歷史最高水位設(shè)計(jì)。
2)堤基普遍進(jìn)行防滲壓浸處理。做好切水心墻,并寬筑內(nèi)腳壓滲平臺(tái),堤內(nèi)腳帶無(wú)翻砂鼓水。
3)堤腳要寬。學(xué)習(xí)長(zhǎng)沙瀟湘大堤經(jīng)驗(yàn),堤腳從外腳到內(nèi)腳,寬100~200 m。
4)堤身寬厚結(jié)實(shí),設(shè)兩級(jí)平臺(tái),一級(jí)平臺(tái)高程達(dá)保證水位,寬5~10 m,二級(jí)外平臺(tái)高程需堤腳以上4~5 m,還應(yīng)有壓腳平臺(tái)和防浪林。二級(jí)內(nèi)平臺(tái)為沿堤交通道,路邊植風(fēng)景林帶。
5)堤頂寬達(dá)15~20 m,兼做防洪搶險(xiǎn)道和沿堤旅游觀景臺(tái)。
6)堤身質(zhì)量要求:在最高洪水位時(shí)堤身不冒汗(無(wú)滲水)。
7)做好外肩防浪墻和安全柵,路面硬化,內(nèi)外坡培草種花。
8)每隔1~2 km,堤頂設(shè)1個(gè)躲雨平臺(tái)和亭閣。
9)每隔3~5 km,堤頂設(shè)防汛觀巡值班及防汛物料庫(kù)房。
10)堤內(nèi)腳以外可建旅游休閑及小公園。
7.4.1 為什么要挖湖修堤
洞庭湖需建設(shè)高質(zhì)量堤防長(zhǎng)度約2 000 km?,F(xiàn)有堤身每米土方約500~800 m3,每米還需加土方500~1 500 m3,共計(jì)需土方10~20億m3。不可從山丘區(qū)挖土修堤,只有就近用挖泥船挖湖吹泥筑堤,才能實(shí)現(xiàn)堤防加固。
7.4.2 挖湖修堤有利于洞庭湖生態(tài)修復(fù)
新中國(guó)成立以來(lái),洞庭湖新淤泥沙約50億m3,使天然湖洲和河洲平均抬高2 m,嚴(yán)重破壞天然湖泊的原生態(tài),使洞庭湖的調(diào)蓄容量減少約50億m3。挖泥修堤有利于洞庭湖生態(tài)修復(fù)和水資源科學(xué)利用。
洞庭湖區(qū)使用挖泥船疏浚河道,吹泥填凼,吹泥筑堤和堵口復(fù)堤已有豐富的經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)80年代挖泥船吹泥筑堤,提高了堤防質(zhì)量,為抗洪減災(zāi)起到了重大作用。
1973年,湖南省學(xué)習(xí)廣東省挖泥肥田經(jīng)驗(yàn),最初意在挖湖泥肥田,試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)吹泥沉淀后結(jié)實(shí),逐步發(fā)展和完善挖泥船修堤新技術(shù)。1973—1985年,湖南省計(jì)委和湖南省水利水電局安排在益陽(yáng)船廠制造小型挖泥船,因?yàn)楫?dāng)時(shí)缺造船鋼板,省計(jì)委領(lǐng)導(dǎo)建議造水泥鋼絲網(wǎng)薄殼船試用,試用中出現(xiàn)了船體裂縫和因船體太重下沉的現(xiàn)象,因此停止制造。后向國(guó)家申請(qǐng)解決了鋼板,益陽(yáng)船廠仿荷蘭進(jìn)口的液壓絞吸式挖泥船進(jìn)行制造取得了成功。1985—1988年,王明湘廳長(zhǎng)指示大力使用挖泥船修堤,先后共制造了挖泥船35條,其中200~800 m3挖泥船3條,加上原有的4條,總計(jì)有挖泥船39條。省水利電力廳將這些小挖泥船分配到各地、縣、農(nóng)場(chǎng)。各縣還成立了挖泥船隊(duì),使用挖泥船填凼固基,充填筑堤,對(duì)險(xiǎn)工險(xiǎn)段進(jìn)行處理,解決多年來(lái)人工無(wú)法解決的問(wèn)題。如沅水尾閭兩岸的八官垸、護(hù)城丹洲垸,三合院、沅南垸以及毛角口河兩岸的南湖垸、湘資垸、爛泥湖垸、沅江的南大垸,屈原農(nóng)場(chǎng)臨東洞庭湖大堤等。原來(lái)有的大堤建在沙基或卵石基礎(chǔ)上,又因修堤取走了表面的粘土,每到汛期洪水位時(shí),垸內(nèi)到處翻砂鼓水造成堤身坍塌,地面沉陷,要處理這類險(xiǎn)情,需花費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力,這是各級(jí)政府感到頭痛的大難題。20世紀(jì)80年代集中了一批挖泥船,對(duì)這些堤垸進(jìn)行了填塘固基、充填筑堤,凡是管涌的堤段及地面全面進(jìn)行了覆蓋。屈原農(nóng)場(chǎng)臨東洞庭湖大堤在每年汛期到處翻砂鼓水,省挖泥船隊(duì)幫助填充筑堤6 420 m,完成土方85萬(wàn)m3,將32處浸眼全部進(jìn)行了覆蓋。錢糧湖農(nóng)場(chǎng)的采桑湖提段,從1958年建場(chǎng)時(shí)起,堤身修了又塌,塌了又修,到80年代用挖泥船填充才解決了這一難題。數(shù)千公里的堤防加高加固需數(shù)億立方米土方,大堤內(nèi)外禁腳附近50~100 m的土已取盡,且大堤內(nèi)腳已挖成深坑,靠人工修堤已是不可能完成的事。洞庭湖在實(shí)踐中創(chuàng)造出用挖泥船從湖中把泥土吹揚(yáng)到堤腳,填塘固基,再用推土機(jī)推移上堤,取得了巨大的成功和效益。1993年時(shí)任副省長(zhǎng)王克英指示發(fā)展挖泥船修堤,從荷蘭購(gòu)進(jìn)1 600~3 800 m3/h大型挖泥船10多條。20世紀(jì)70—90年代中期,挖泥船填塘固基,充填筑堤,除險(xiǎn)加固的土方有2億m3,普遍抬高了沿堤內(nèi)的地面高程,有效加固加高了大堤,提高了抗洪能力,為戰(zhàn)勝1998年特大洪水發(fā)揮了重大作用。
7.5.1 洞庭湖區(qū)挖泥船筑堤技術(shù)
7.5.1.1 吹填筑堤的基本方法
為了廣泛運(yùn)用挖泥船吹泥漿入大堤內(nèi)腳填凼固基和淤培大堤內(nèi)坡,消除大堤內(nèi)翻砂鼓水和管涌,進(jìn)而用挖泥船直接吹筑大堤。1984年在漢壽縣馬家鋪堤段進(jìn)行了吹泥筑堤試驗(yàn)。
馬家鋪工程是圍堤湖隔堤中老河道堵口堤段,最深河床高程為29m,堤基淤泥深3m,最高外洪水位39m,最高內(nèi)江水位33 m,設(shè)計(jì)堤頂高程40.8 m,面寬8 m,臨水坡1∶3,背水坡1∶2.5。堤頂5 m以下設(shè)平臺(tái),平臺(tái)面寬5 m。此處為老河套,地勢(shì)低洼,常年淹水,若用人工筑堤,取土困難,經(jīng)多種施工方法比較,決定采用挖泥船吹填修堤。
1)施工前準(zhǔn)備。施工方案確定后,于1984年9月中旬成立了馬家鋪堵口工程指揮所,負(fù)責(zé)組織和領(lǐng)導(dǎo)施工。首先實(shí)測(cè)了1∶2 000的堵口堤址及土場(chǎng)地形圖,按堤身設(shè)計(jì)斷面,計(jì)算了堵口總土方為33.34萬(wàn)m3(不包括消失、擠淤、塌陷和4次子堤決口流失土方)。作好施工放樣,設(shè)置大堤中心線和邊腳線及臨時(shí)通訊等標(biāo)志,與此同時(shí),指揮所與漢壽縣挖泥船隊(duì)簽訂了施工合同,用兩艘80 m3/h挖泥船承擔(dān)施工。
2)施工方法:
①水下吹填。1984年10月15日,漢壽縣挖泥船隊(duì)用1號(hào)和6號(hào)挖泥船開(kāi)始進(jìn)行水下吹填施工。1號(hào)船位于臨水坡邊,6號(hào)船位于背水坡一邊,兩船均距大堤中心線400 m處開(kāi)挖,輸泥管則來(lái)回沿中心線兩側(cè)吹填,到1985年3月上旬,堤基已由最深河床29 m填至31 m,出水面寬120~150 m,水下坡比盡量放緩,且間歇停止吹填,使堤基瀝水固結(jié)。
②分池分邊,輪回吹填。1985年3月下旬,堤基表土已基本固結(jié),固結(jié)厚度為30~50 cm,開(kāi)始組織勞力,沿內(nèi)外坡腳修筑高度3.0 m(高程34.0 m)、面寬1 m、內(nèi)外坡1∶1.5的第一級(jí)子堤,并利用原圍堤湖漬堤,將700 m堤段分成2個(gè)沉淀池,1號(hào)池長(zhǎng)32.5 m,2號(hào)池長(zhǎng)380 m。在修筑子堤的同時(shí),采取與子堤成垂直方向,每隔20 m交錯(cuò)埋置直徑0.5 m的蘆柴捆,共埋設(shè)蘆柴12 t,以利泥漿瀝水早固。沉淀池筑成后,又增加3號(hào)船參加吹填。1985年4月上旬,3艘船集中吹填1號(hào)池,沿子堤邊逐漸使泥漿流向中心線,每次吹填高度和輪回吹填時(shí)間視子堤承受能力而定,原則上每個(gè)池吹填時(shí)間為1個(gè)月,每次吹填高度0.5~0.8 m(指填土地高,而不是泥漿表層高),到1985年12月中旬,沖填高達(dá)33.8 m。在第一級(jí)沉淀池吹填過(guò)程中,由于子堤單薄,質(zhì)量差,加之導(dǎo)瀝作用小吹填速度快,導(dǎo)致了4次子堤崩潰,流失土方1萬(wàn)多m3。
1985年12月底,修筑第二級(jí)沉淀池子堤,子堤高2.5 m(堤頂高程36.5 m),面寬、坡比不改變,質(zhì)量做到夯緊壓實(shí),再不能埋設(shè)導(dǎo)瀝蘆柴捆。在進(jìn)泥方法上,仍然是輪回吹填。在瀝水導(dǎo)流上,則采取在子堤和基本較好的地方,每個(gè)池凼開(kāi)挖一個(gè)溢流口,底寬1.5 m溢流口底高于每次計(jì)劃吹填高0.5 m,并用草墊和薄膜鋪?zhàn)o(hù)口底及流坡,以免沖刷,同時(shí)還組織了一支專業(yè)隊(duì),日夜輪班巡邏,維修防護(hù)子堤,一旦發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情,及時(shí)處理加固。另一方面采取做田塍的辦法,用木制板耙將池凼內(nèi)稀泥搭護(hù)子堤坡腳,以防滲漏滑坡,因而保證了第二級(jí)沉淀池的施工順利進(jìn)行。到1986年6月中旬,堵口大堤平均高達(dá)36 m,最高處達(dá)36.5 m,面寬48~52 m,到1986年6月底停止了吹填。
③人工填筑,整形結(jié)頂。堵口大堤吹填高達(dá)36 m以后,由于面窄,修子堤后,池容小,停機(jī)時(shí)間多,開(kāi)機(jī)時(shí)間少,設(shè)備不能充分利用,工期會(huì)延長(zhǎng)。同時(shí)一、二級(jí)池容填土尚未完全瀝干固結(jié),且發(fā)現(xiàn)內(nèi)外堤腳已隆起,說(shuō)明堤身仍在繼續(xù)下沉,如繼續(xù)筑倉(cāng)吹填,可能導(dǎo)致堤身塌陷,因此,決定停止用挖泥船吹填。在1986年冬修時(shí),用人工填筑,由于吹填體尚未排水固結(jié),當(dāng)人工加修到38 m高程時(shí),部份堤身鼓脹和滑坡,后經(jīng)開(kāi)溝瀝水,才固結(jié)穩(wěn)定。
7.5.1.2 幾處堵口復(fù)堤施工
洞庭湖區(qū)豐順垸等潰垸關(guān)系到災(zāi)民居住和生產(chǎn)問(wèn)題,要求迅速堵口復(fù)堤。過(guò)去堵口用人工和陸地機(jī)械施工,工程難度大,工期長(zhǎng)。1994年長(zhǎng)沙市豐順垸潰口,1996年華容團(tuán)洲、團(tuán)山、沅江縣憲城垸潰口,都用挖泥船從河中挖泥吹填,取得較好效果。
7.5.1.3 關(guān)于泥沙沉淀池設(shè)計(jì)
吹填筑堤先要做好沉淀池,沉淀池的長(zhǎng)、寬、深必須妥當(dāng)設(shè)計(jì)才能使吹填的土料能沉淀下來(lái)。沉淀池的寬度應(yīng)當(dāng)滿足斷面設(shè)計(jì)要求,一般是30~100 m,沉淀池的長(zhǎng)度一般為500~2 000 m,若太短,泥土不能充分沉淀而被排棄。根據(jù)洞庭湖區(qū)吹填筑堤試驗(yàn),利用大堤內(nèi)腳為擋水面,離堤腳內(nèi)50~100 m修子堤做沉淀池,子堤高3~5 m,池寬50~100 m,池長(zhǎng)200~500 m,容量為0.5~1.0萬(wàn)m3,可接納幾條小型挖泥船(80 m3/h)挖的泥水量。若池長(zhǎng)為1 000~2 000 m,容量為2~4萬(wàn)m3,可接納大型挖泥船(1 600 m3/h)挖的泥漿量,沉淀效果較好。吹填筑堤的核心是泥漿沉落,若沉淀池沒(méi)有足夠的容量,會(huì)使末端棄水口流速低于0.5 m/s,會(huì)產(chǎn)生棄泥過(guò)多或者挖泥船停工時(shí)間太長(zhǎng),工效很低。從這一點(diǎn)出發(fā),挖泥船吹填適宜填凼和筑堤基礎(chǔ),當(dāng)填泥上升到堤腰以上,挖泥船吹填效果較差。
7.5.1.4 關(guān)于排水固結(jié)
泥漿中的水份及時(shí)排出才能縮短工期。粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土固結(jié)50天后,5 m以下含水量小于28%,趨近流限;固結(jié)80天,填體含水量可降低到23%~25%,接近穩(wěn)定含水量,泥漿中小份及時(shí)排出的關(guān)鍵是做好填體內(nèi)排水設(shè)備。排水設(shè)備的用途是使施工過(guò)程中的泥漿多余水分及時(shí)排出壩體,使下部土層在壓重下固結(jié),減少填體孔隙壓力,增加壩坡穩(wěn)定,特別是在土質(zhì)透水性小、含水量高而又必須縮短工期的情況下,專用排水設(shè)備的設(shè)置就顯得非常必要。我國(guó)《水中填土筑壩施工技術(shù)暫行規(guī)定》中規(guī)定,建筑在不透水地基上、壩高超過(guò)10 m,和建筑在透水地基上、壩高超過(guò)20 m的均質(zhì)壩,均需設(shè)置專用排水設(shè)備。堤體內(nèi)的排水設(shè)備用豎井和橫溝連通,井圈采用竹籠或蘆席做成,或隨著填土上升,放在面上,中填砂,每上升一層再抽出外圈。垂直的井徑0.7~1.0 m,每個(gè)井控制的面積為100~400 m2,井距10~20 m。水平導(dǎo)滲管一般布置在堤外坡,管徑0.5 m,最好是每個(gè)橫面的水平導(dǎo)滲管布置在豎井的中心點(diǎn)連線上,水平管的坡降1/100~1/200,固結(jié)后用泥封死。馬家鋪筑堤工程雖然做了排水設(shè)施,但工藝和布局都不符合要求,且施工速度快,故未能較好地起到排水效果,施工期內(nèi),產(chǎn)生了鼓肚和滑坡現(xiàn)象。團(tuán)洲垸堵口也因未做好排水設(shè)施,當(dāng)填筑到2/3高程(填土地厚約10 m時(shí)),填體嚴(yán)重滑坡塌陷。為了總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對(duì)馬家鋪和團(tuán)洲填體鉆孔取土做了土壤試驗(yàn),獲得了土壤的物理性質(zhì)等有關(guān)數(shù)據(jù)。兩處為粉質(zhì)壤土和粉質(zhì)粘土:濕容重y=1.73~1.80 t/m3,干容重y=1.17~1.39 t/m3,含水量ω=29.2﹪~52.2﹪,滲透系數(shù)K=5.57×10-6cm/s,排水速度很慢。為使團(tuán)洲大堤在汛前達(dá)到設(shè)防高程,研究采取多方案排水,其主要措施:①開(kāi)溝排水,溝距3~6 m,溝深1~2 m,為防止泥漿滑挫填溝,用竹板沙料等填溝;②削坡減載;③分段筑多級(jí)平臺(tái)(每4~5 m設(shè)一級(jí));④拋石護(hù)腳。團(tuán)洲堵口以上排水措施處理以后,從3月底至5月初(約40天)已填筑的填體穩(wěn)定,終止滑動(dòng)。堤頂在吹填體上再加高3~5 m,堤頂面寬達(dá)8 m。洞庭湖區(qū)10多處用挖泥船吹填堵口堤段,1998年特大洪水時(shí),在填體擋水深10 m以上的情況下,安全無(wú)恙,沒(méi)有出現(xiàn)滲漏管涌和滑坡現(xiàn)象。
7.5.1.5 開(kāi)倉(cāng)取土試驗(yàn)情況
從馬家鋪開(kāi)倉(cāng)取土試驗(yàn)情況看,吹填土方密實(shí),當(dāng)含水量下降到29%,干容重達(dá)到1.39 g/cm3,若完全滲水固結(jié),含水量下降到25%~26%,干容重達(dá)到1.5 g/cm3左右,比人工修筑的均勻密實(shí)。我們根據(jù)土樣有關(guān)數(shù)據(jù),采用瑞典圓弧法,對(duì)馬家鋪堵口大堤邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定計(jì)算,求得最危險(xiǎn)圓的安全系數(shù)FS=1.647,屬安全。實(shí)踐證明,所有用挖泥船吹填的地段,沒(méi)有滲漏和滑坡現(xiàn)象。
7.5.2 洞庭湖區(qū)挖泥船隊(duì)能力和設(shè)備
液壓絞吸式挖泥船輕巧靈活,性能良好,操作方便。在省內(nèi)益陽(yáng)船廠等處仿制80 m3/h挖泥船35臺(tái),并分配給湖區(qū)各縣、農(nóng)場(chǎng),各地先后成立挖泥船隊(duì),到1987年共有挖泥船隊(duì)15個(gè)(含省挖泥船隊(duì)),職工994人,后為了便于施工,又陸續(xù)添配生活船47艘,起錨船17艘,供應(yīng)船27艘,總馬力19 883匹,至1987年止累計(jì)完成土方8 762.24萬(wàn)m3。至1986年止國(guó)家先后投資7 513.13萬(wàn)元(其中:土方費(fèi)3 733.64萬(wàn)元、船舶費(fèi)3 115.49萬(wàn)元、維修改造費(fèi)239.86萬(wàn)元、其它費(fèi)362.44萬(wàn)元)。各地自籌經(jīng)費(fèi)379.66萬(wàn)元(其中:縣場(chǎng)301.03萬(wàn)元、堤垸77.83萬(wàn)元、其它0.8萬(wàn)元),已形成固定資產(chǎn)3 163.18萬(wàn)元。
7.5.3 挖泥船吹填堵口成功實(shí)列
7.5.3.1 常德安鄉(xiāng)縣書院洲堵口
1998年7月24日,安鄉(xiāng)縣安造垸城區(qū)附近的書院洲大堤因管涌潰決。安造大垸有3鄉(xiāng)2鎮(zhèn),面積30多萬(wàn)畝,人口17.5萬(wàn)。決口時(shí)外河水位超過(guò)歷史最高水位0.32 m,潰口流速達(dá)3 m/s,最大沖深12 m,流量約1 400 m3/s。為了保住安鄉(xiāng)縣城10萬(wàn)人的安全,決定在汛期搶堵,這在洞庭湖抗洪史上是罕見(jiàn)的。開(kāi)始用鋼木排架裹頭,繼之采用角鋼焊成邊長(zhǎng)2 m及3 m的四面六邊體(內(nèi)填塊石重1 t)填口。由于流速達(dá)3.5 m/s,潰口處船停不住,改從兩端拋投四面體(俗稱“鐵菱角”),同時(shí)用浮吊將四面體投于龍口中間,終于在8月11日合龍成功。合龍后,立即在上游面拋投土袋,其上蓋土工彩條布,上壓土袋以斷流閉氣,同時(shí)用挖泥船吹泥填平潰口內(nèi)腳深坑。整個(gè)堵口復(fù)堤工作,有2 500多軍民奮戰(zhàn)16天,共用石料4.33萬(wàn)m3,鋼材400 t,編織袋130萬(wàn)條,彩條布1.2萬(wàn)m2,沉船3條,共計(jì)耗費(fèi)約1 000萬(wàn)元,成功保護(hù)了安鄉(xiāng)縣城10萬(wàn)市民的安全。
7.5.3.2 長(zhǎng)沙市豐順垸堵口
長(zhǎng)沙市豐順垸在1994年7月19日湘江水位超過(guò)歷史最高水位時(shí),因管涌而潰,潰口寬365 m,堤頂高程41.2 m,凼底高程27 m,復(fù)堤土方20萬(wàn)m3。豐順垸潰垸關(guān)系到災(zāi)民居住和生產(chǎn)問(wèn)題,要求20天內(nèi)堵口復(fù)堤。為使災(zāi)民迅速重建家園,采用挖泥船吹填和人工整修的方法進(jìn)行修復(fù),就地取土料,將原均質(zhì)粘土堤改為粘土斜墻沙體堤。采用15萬(wàn)m3當(dāng)?shù)胤凵惩撂钲屎托拗虄?nèi)平臺(tái),外運(yùn)3萬(wàn)m3粘土筑外坡斜墻。用4條80 m3/h絞吸式挖泥船,挖堤外河洲,向垸內(nèi)潰口凼吹填,每天吹泥0.8~1.0萬(wàn)m3,7天內(nèi)將潰口凼吹滿,潰口處堤腳高出地面1~2 m,再用裝土草袋包修筑2~3 m子堤圍堰,5天時(shí)間堤內(nèi)腳平臺(tái)高程達(dá)35 m,同時(shí)外坡粘土斜墻高程也達(dá)到35 m,距堤頂設(shè)計(jì)高程5 m。平臺(tái)以上堤頂部分由于填土場(chǎng)面積縮小,挖泥船沉泥池太小,用挖泥船吹填堤身困難,堤身上部主要用汽車運(yùn)土和人工修筑。該潰口從潰口后第4天開(kāi)始填堵,歷時(shí)15天,至8月5日湘江發(fā)生第二次洪水時(shí),堤頂高程已超過(guò)洪水水位(36 m),發(fā)揮了防洪作用。
實(shí)踐證明,采用挖泥船吹填和人工修整相結(jié)合的堵口復(fù)堤方法,可以縮短工期,節(jié)省人力和經(jīng)費(fèi),又疏通了河道,是一種比較科學(xué)的復(fù)堤方法。
7.5.4 漢壽沅南垸堵口復(fù)堤
漢壽沅南垸南陽(yáng)堤段1995年7月3日潰口,潰口寬度760 m,堤頂高程40 m,地面高程25~28 m。潰口后淹沒(méi)耕地22萬(wàn)畝,受災(zāi)人口10余萬(wàn)。為了使災(zāi)民迅速恢復(fù)家園,搶插晚稻,要求25天內(nèi)堵塞潰口,修復(fù)堤防。堵口復(fù)堤需土方50萬(wàn)m3,該堤段垸內(nèi)低洼,而且淹水深5 m左右,無(wú)法取土。撇洪河左岸為堤,右岸為硬黃土山,土源困難,用人工和汽車運(yùn)土都難于在限期內(nèi)完成堵口復(fù)堤任務(wù),必須就地取土。該堤段潰口原因系當(dāng)?shù)赝临|(zhì)問(wèn)題所致,原堤段土質(zhì)含高嶺土,干土成塊而硬,濕土易滑。1976修建撇洪河筑堤時(shí)用人工填筑,填方大土塊較多,夯壓不實(shí),撇洪河通水以來(lái),堤內(nèi)坡層出現(xiàn)了滲漏和滑坡。采用當(dāng)?shù)赝亮?,必須解決施工方法和土料質(zhì)量問(wèn)題。采取的辦法是用40多臺(tái)推土機(jī)將右岸山頭黃土推入河中,將土塊水化松散,再用6條絞吸式挖泥船將泥土吹入潰口凼內(nèi)。平均每天填土方2萬(wàn)m3,5天填出水面,10天填土達(dá)33 m高程,15天填土達(dá)到36.5~38 m高程,寬30~40 m。然后停止挖泥船吹填,用人工和手扶拖拉機(jī)等運(yùn)土填筑堤身,20天填土達(dá)到38 m左右高程,比設(shè)計(jì)高程只低2~2.5 m,冬修時(shí)修至標(biāo)準(zhǔn)。外坡用防滲料做防滲面,堤身灌漿,內(nèi)腳拋石壓腳。該潰口如期搶復(fù),10萬(wàn)災(zāi)民迅速恢復(fù)家園,并搶插晚稻,減輕了災(zāi)害和救災(zāi)工作困難,深受當(dāng)?shù)卣腿罕姺Q贊。1996年7月,沅南撇洪河水位比1995年更高,該潰口新堤安全無(wú)恙。
7.5.5 岳陽(yáng)華容團(tuán)洲堵口復(fù)堤
1996年7月19日,東洞庭湖水位達(dá)35.23 m,超過(guò)歷史最高水位,華容團(tuán)洲垸因沙基管涌而潰決,潰口長(zhǎng)464 m,沖坑長(zhǎng)度800余m,地面高程26 m,沖刷后坑底高程18 m。該堤段周圍為粉質(zhì)粘土,天然含水量高,多呈流塑狀態(tài),土體力學(xué)強(qiáng)度低。由于周圍為湖洲,無(wú)干土,無(wú)論用什么機(jī)械施工,都難將土瀝干,過(guò)去類似此種堵口用人工挑土施工,難度特大,極易產(chǎn)生滑坡,有的1年內(nèi)都難以堵復(fù)成功。此處堵口亦采用挖泥船吹填取得成功。堵口第一期從沖坑底至地面(18~29.5 m)用絞吸式挖泥船吹填,填土約100萬(wàn)m3,面寬800 m×400 m。第二期在吹填體上用草袋土包筑圍堰,堰頂高程33 m,吹填土方80萬(wàn)m3。第三期用人工和機(jī)械運(yùn)土修堤,堤頂高程37 m,人工土方18萬(wàn)m3。當(dāng)挖泥船吹筑堤身至33 m高程時(shí),因沉池小,土濕而不能繼續(xù)進(jìn)行,于是改用人力修筑,也因土質(zhì)透水性差,填體內(nèi)土壤稀軟,往上加土,產(chǎn)生下沉(日沉量達(dá)0.9 m)和堤坡鼓脹下挫開(kāi)裂,后采用開(kāi)溝排水方法,在填體30~33 m高程內(nèi)外坡面每間隔6 m開(kāi)排水溝,使壩體內(nèi)水分滲出。數(shù)天后繼續(xù)往上加土,坡穩(wěn)。此堵口為首例粉粘土、深填方、用挖泥船施工,土方量比陸地施工約多1倍以上,但可從水中取土,適應(yīng)湖區(qū)堵口復(fù)堤。這一堵口工程在1997年汛前竣工,經(jīng)過(guò)1998年特大洪水的考驗(yàn),堤身穩(wěn)定。
1)安造垸和安鄉(xiāng)大堤加固工程。
2)安保大垸加固工程。
3)松澧垸、澧縣縣城大堤加固工程。
4)常德市沅澧垸和常德城市大堤加固工程。
5)沅南垸和漢壽縣城大堤加固工程。
6)育樂(lè)垸和南縣縣城大堤加固工程。
7)大通湖大垸大堤加固工程。
8)益陽(yáng)市長(zhǎng)春垸和沅江縣城大堤加固工程。
9)爛泥湖大垸大堤加固工程。
10)長(zhǎng)沙市城市大堤加固工程。
11)華容縣城及華容護(hù)城垸大堤加固工程。
12)湘陰縣城白水江撇洪及湘賓南湖垸大堤加固工程。
13)岳陽(yáng)市城市堤防和長(zhǎng)江大堤加固工程。
7.7.1 建防洪救生大道的必要性
1)1952年南洞庭湖發(fā)生類似海嘯的大風(fēng)暴,南洞庭湖水面卷起1丈多高的波浪,湖水翻過(guò)堤頂,造成垮堤,當(dāng)晚湘賓南湖垸居民正在睡夢(mèng)中,淹死1 000多垸民。1969年寧鄉(xiāng)特大山洪沖垮寧鄉(xiāng)群英垸,寧鄉(xiāng)縣城至夏鐸鋪5 km公路淹沒(méi),寧鄉(xiāng)雙江口,長(zhǎng)沙新康數(shù)萬(wàn)人被淹。因公路中斷,車不能到災(zāi)區(qū),船載救災(zāi)物資從溈水出口沖向雙江口,因溈水水流太急,船上不去,用飛機(jī)投食品,大多落到水中,災(zāi)民取不到,這種情況下,必須有能直接到達(dá)搶險(xiǎn)地點(diǎn)的陸地救生大道。
2)當(dāng)前洞庭湖區(qū)通過(guò)垸區(qū)的公路都存在路面高程低于洪水位的路段,若華容、南縣、大通湖垸等發(fā)生潰淹,東南洞庭湖出現(xiàn)大災(zāi),搶險(xiǎn)隊(duì)伍和物資就很難及時(shí)到達(dá),必須修建一條通往洞庭湖中心部位的安全救生大道。
7.7.2 救生大道的高程
所有道路路面高程應(yīng)高于最高洪水位,且加風(fēng)浪超高2~2.5 m。
7.7.3 救生大道路線選擇原則深入洞庭湖中心,貼近東、南洞庭和大通湖垸。
北線:從長(zhǎng)沙經(jīng)岳陽(yáng),華容至大通湖北大堤,再?gòu)谋贝蟮探?jīng)過(guò)青山至湘陰到長(zhǎng)沙。
南線:從長(zhǎng)沙至益陽(yáng),沅江縣城,再沿共雙茶垸東堤接大通湖北堤與北線救生道匯合。
7.7.4 線路初步設(shè)想
1)北線,長(zhǎng)沙至岳陽(yáng)利用長(zhǎng)岳高速,岳陽(yáng)至華容利用杭瑞高速(華容新太垸段可能路面高程不夠需加高),華容經(jīng)石磯山修堤至南山,再?gòu)镍P山頭建橋進(jìn)胡子口隔堤,加寬胡子口隔堤和大通湖北大堤(這段堤長(zhǎng)約60 km)堤加寬30~50 m(兼為救生大道路的交通和救生平臺(tái)),再?gòu)谋贝蟮號(hào)|頭建橋過(guò)草尾河,黃土包河,經(jīng)嚴(yán)家山,再架橋至青山,再建南洞庭湖大橋從青山至湘陰。
2)南線,長(zhǎng)沙至益陽(yáng)利用長(zhǎng)益高速(寧鄉(xiāng)段可能需要加高)至沅江,再?gòu)某嗌郊軜虻焦搽p茶垸東堤至茶盤洲,接大通湖北堤。
7.7.5 優(yōu)點(diǎn)
1)救生大道基本沿洞庭湖確保垸和湖泊、蓄洪區(qū)分界線。
2)救生道路貼近風(fēng)險(xiǎn)區(qū),可快速有效達(dá)到救生地。
3)救生道路可與旅游觀光大道結(jié)合。
洞庭湖歷史上多洪水災(zāi)害。新中國(guó)成立以來(lái),也有2/3的年份有洪災(zāi)。三峽水庫(kù)建成運(yùn)行15年來(lái),還出現(xiàn)了2016年、2017年、2020年洪水威脅,若重現(xiàn)1954年、1870年、1998年特大洪水,潰垸危險(xiǎn)仍然很大。洞庭湖最高洪水位以下的地面,不宜多建房屋和工廠,只宜發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì),最宜發(fā)展水生經(jīng)濟(jì)。工業(yè)和城鎮(zhèn)只宜建在環(huán)洞庭湖的丘陵地帶,在洞庭湖平原區(qū)內(nèi)十分必要的建筑物,也只宜沿堤筑臺(tái)。目前這方面的認(rèn)識(shí)不深刻,有些工業(yè)企業(yè)已進(jìn)入垸內(nèi)。在新的發(fā)展格局中首先需對(duì)洞庭湖3.5萬(wàn)km2的(包括環(huán)湖丘陵)國(guó)土有個(gè)頂層規(guī)劃,丘陵區(qū)以發(fā)展企業(yè)為主,堤垸以種養(yǎng)為主。
洞庭湖區(qū)的土地利用方式,在1972年以前主要是種水稻,1980年停止圍墾,垸內(nèi)主要工程為開(kāi)渠、建電泵排水,擴(kuò)大稻田,近年興種蔬菜、養(yǎng)龍蝦、河蟹等,最近推廣稻蝦套種,還有些新的新品種出現(xiàn)。各垸這種主動(dòng)改革,有成功的,也有些需及時(shí)叫停。水稻耕地和商品糧基地應(yīng)保持原規(guī)模,或者還應(yīng)擴(kuò)大。在蓄洪區(qū)和在特大洪水時(shí)必需分泄洪水的小垸,宜以養(yǎng)魚為主,還有很多低洼地,應(yīng)退田還湖,蓄水和養(yǎng)魚,棉花地應(yīng)減少。鄉(xiāng)村的新發(fā)展規(guī)劃應(yīng)合理利用土地。單退垸的利用方式急需調(diào)整,現(xiàn)在單退垸人員房屋沒(méi)有完全退出,不安全,種植質(zhì)量差,產(chǎn)量低。當(dāng)?shù)馗扇赫J(rèn)為以徹底退出為好,集中經(jīng)營(yíng),統(tǒng)一管理,最宜改為水產(chǎn)養(yǎng)殖。遵照習(xí)近平總書記藏糧于地的指示,洞庭湖區(qū)耕地應(yīng)利用冬春洪澇災(zāi)害少的條件,擴(kuò)大春土豆生產(chǎn)。若規(guī)劃種土豆500萬(wàn)畝,可產(chǎn)商品糧150億kg,能解決北方小麥旱災(zāi)和南方洪災(zāi)減產(chǎn)的情況下補(bǔ)充糧食不足。近年農(nóng)田化肥和農(nóng)藥使用過(guò)量,水污染嚴(yán)重。據(jù)大通湖、華容東湖調(diào)查,農(nóng)田入湖水質(zhì)為Ⅲ類,湖泊水質(zhì)肯定為Ⅴ類。不減少化肥農(nóng)藥,生態(tài)難優(yōu),河長(zhǎng)制難落實(shí),應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)推廣用農(nóng)家肥,少用化肥,需制定頒布農(nóng)田科學(xué)用化肥農(nóng)藥的法規(guī)。
在1965年電排建設(shè)殲滅戰(zhàn)之前,洞庭湖垸內(nèi)內(nèi)湖面積300余萬(wàn)畝(2 000 km2),約占垸內(nèi)總面積的20%。電排殲滅戰(zhàn)和園田化建設(shè)后,內(nèi)湖面積約150萬(wàn)畝,調(diào)蓄容量約15億m3。主要功能蓄納漬水,減少澇災(zāi),儲(chǔ)水灌田和保障垸內(nèi)鄉(xiāng)村冬季用水,實(shí)踐證明內(nèi)湖的面積不能減少,蓄漬容量不能減少。根據(jù)近年蓄漬抗旱的需要看,應(yīng)恢復(fù)到1969年前的內(nèi)湖面積和容量。近年普遍利用內(nèi)湖養(yǎng)魚,如益陽(yáng)大通湖、華容東湖、安鄉(xiāng)珊珀湖變成養(yǎng)魚場(chǎng),使湖水污染嚴(yán)重。當(dāng)前急需清除內(nèi)湖污物,恢復(fù)優(yōu)良水質(zhì)。有些地方為了種草除污,控制內(nèi)湖蓄漬,不能為了種水草,限制蓄水。內(nèi)湖綜合利用不能妨礙防澇和抗旱,如西洞庭湖區(qū)要求挖深內(nèi)湖,擴(kuò)大蓄漬抗旱能力,已污染的內(nèi)湖應(yīng)通過(guò)挖湖抬田和種植植物除污,植物生長(zhǎng)過(guò)程是分解污物的最好措施。根據(jù)1969年開(kāi)渠的經(jīng)驗(yàn),挖湖泥筑堤修路或抬田,結(jié)合種草種樹。草可養(yǎng)魚,樹成材,還美化環(huán)境。
洞庭湖區(qū)有蘆葦?shù)丶s100萬(wàn)畝,草洲地約100萬(wàn)畝。湖草地是野生動(dòng)物的天堂,是湖區(qū)人民的樂(lè)園。近年蘆葦無(wú)人買,湖草無(wú)人砍,湖洲生產(chǎn)需研究新方式。有些單位和企業(yè)在研究做蘆荀,培蘆菌,但沒(méi)有上生產(chǎn)規(guī)模。蘆葦和洲草利用需創(chuàng)造新用途,各地試驗(yàn)已有些新技術(shù):
1)蘆葦脫膠新技術(shù)。不用堿水脫膠將蘆葦做成包裝箱和建材板,既解決蘆葦用途,又可解決減少化纖袋生產(chǎn)后產(chǎn)生的包裝箱和化纖板短缺。
2)湖洲草料利用新技術(shù)。許多外地群眾和專家到洞庭湖參觀時(shí)都發(fā)問(wèn),這么好的草原,為什么不放牧?其實(shí)他們不知道南方血吸蟲病的厲害。為防血吸蟲病,禁止湖洲敞放牛羊。據(jù)血防部門專家研究,牛羊不上洲,在垸內(nèi)辦養(yǎng)殖場(chǎng)圈養(yǎng)是可行的,將湖草收割到垸內(nèi),新鮮草直接喂牛羊,老草曬干打碎成粉拌其他細(xì)料成混合飼料,圈養(yǎng)牛羊成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。濕地有豐富藥材,民間說(shuō)蘆荀是洞庭湖人參,黎頭草是洞庭湖的蟲草,藥效很高,應(yīng)人工培植,成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。
洞庭湖4 000 km2天然水域,淡水年徑流量達(dá)2 600多億m3,是中國(guó)淡水養(yǎng)魚最優(yōu)越的自然環(huán)境。據(jù)傳說(shuō)長(zhǎng)江流域20世紀(jì)50年代,長(zhǎng)江魚3—5月進(jìn)洞庭湖,吃飽養(yǎng)肥,九九重陽(yáng)再回長(zhǎng)江。怎樣使好水好草養(yǎng)好魚,怎樣養(yǎng)魚掙來(lái)錢?要研究分析新辦法。根據(jù)農(nóng)業(yè)、生態(tài)、林草三部聯(lián)合發(fā)布的“關(guān)于推進(jìn)大水面生態(tài)養(yǎng)漁業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)”,研究新的養(yǎng)魚獲魚辦法:
1)優(yōu)化河壩調(diào)度,恢復(fù)四大家魚回游路。不需一年365天全敞,只需在魚上游產(chǎn)卵期和下游回湖期數(shù)日敞開(kāi)自然通道。
2)堅(jiān)決貫徹“十年禁漁”,繼續(xù)收繳亂捕、亂撈、電擊、炸藥等野蠻捕魚工具和船只,懲戒亂捕人員。
3)嚴(yán)格控制化肥投放。培育草料和用有機(jī)肥生養(yǎng)的蚯蚓等無(wú)害魚飼料。
4)制訂定點(diǎn)定線釣魚獲魚辦法和管理法規(guī)。任何釣魚、捕魚都應(yīng)在監(jiān)控和管理下進(jìn)行,發(fā)展新釣魚產(chǎn)業(yè)。
1)野生野養(yǎng)方式。這種方式魚苗產(chǎn)于天然環(huán)境,魚生長(zhǎng)也是在天然河道湖泊。如長(zhǎng)江流域20世紀(jì)50年代天然水面野生魚,由于無(wú)人為破壞和沒(méi)有過(guò)度捕撈,年產(chǎn)量達(dá)6.5億多kg,這種方式已嚴(yán)重衰退,原因是建壩攔斷了青草鰱鳙四大家魚產(chǎn)卵通道及過(guò)度捕撈。當(dāng)前采取10年禁漁,禁拖網(wǎng)、絲網(wǎng)、迷魂陣、電炸、藥毒等野蠻捕殺,將會(huì)恢復(fù)野生漁業(yè)的發(fā)展,但根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況看,還需恢復(fù)兩種生態(tài)條件:一是恢復(fù)四大家魚洄游產(chǎn)卵通道;二是恢復(fù)洲灘生態(tài)面積。因三峽水庫(kù)10月過(guò)多儲(chǔ)水,長(zhǎng)江干流及洞庭湖10月水位下降,嚴(yán)重減少河道水流漫灘天數(shù),使野生魚食草食蝦時(shí)間和場(chǎng)地減少,需要引水灌溉濕地和恢復(fù)濕地生態(tài)環(huán)境。
2)人放野養(yǎng)方式。人工培養(yǎng)魚苗,投入池塘、水庫(kù)和內(nèi)湖養(yǎng)殖。古代鄉(xiāng)村池塘養(yǎng)魚都是這種方式,從前沒(méi)有人工投入化肥、人畜屎尿等有害有毒餌料情況下,沒(méi)有破壞大水體,對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害。據(jù)調(diào)查,東江水庫(kù)過(guò)去沒(méi)有銀魚,因銀魚要求水體清潔。沒(méi)有人工投餌料,發(fā)展很快,已成銀魚基地。鐵山水庫(kù)前幾年養(yǎng)魚,沒(méi)有投放化肥及人畜屎尿等有毒物,僅利用庫(kù)中水草和上游來(lái)水中的輕度肥水,年產(chǎn)魚達(dá)15萬(wàn)kg。千島湖水庫(kù)也在發(fā)展生態(tài)養(yǎng)魚。湖南省池塘、水庫(kù)、內(nèi)湖面積很廣,科學(xué)利用這些淡水體養(yǎng)魚,是發(fā)展淡水養(yǎng)魚的重要措施。做好禁投化肥等有害飼料,以不弄臟天然大水體為原則,還應(yīng)鼓勵(lì)塘庫(kù)投草料養(yǎng)魚。
3)人放精養(yǎng)方式。人放精養(yǎng)方式主要是指魚苗培養(yǎng)。所有的大水體養(yǎng)魚,必須先培育出魚苗,從魚苗培養(yǎng)成幾兩或一兩斤重,必需用精飼料。據(jù)調(diào)查,精養(yǎng)魚池由于過(guò)多投放餌料,甚至投放化肥和發(fā)酵乳化后的人畜屎尿較多,土壤和水體嚴(yán)重污染。解決措施是改變投料品種,不投化肥和高濃肥屎料,投無(wú)毒的餌料,如蚯蚓、豆餅、草餅。精養(yǎng)魚池用過(guò)的水要精處理,用過(guò)的土壤要定期輪作種草或挖出堆丘種樹,通過(guò)種草種樹,依靠植物生長(zhǎng)過(guò)程化解有害物。
人放精養(yǎng)方式還有網(wǎng)箱養(yǎng)魚。近幾年的網(wǎng)箱養(yǎng)魚產(chǎn)生的嚴(yán)重問(wèn)題,是大量投放化肥等餌料。網(wǎng)箱養(yǎng)魚在不影響行洪,不影響航運(yùn),不弄臟水的條件下,還應(yīng)考慮科學(xué)使用。
東、南洞庭湖被泥沙淤積成洲以后,冬季水面僅400 km2。很多群眾和領(lǐng)導(dǎo)到了洞庭湖見(jiàn)不到“浩浩蕩蕩、橫無(wú)涯際”,都認(rèn)為洞庭湖被圍墾了。希望恢復(fù)“洞庭天下水”,當(dāng)然不單為形象,對(duì)生態(tài)而言,東、南、西洞庭湖冬季水面積大,對(duì)行洪,對(duì)航運(yùn),對(duì)生態(tài),對(duì)魚鳥的生棲都有利。為使東、南、西洞庭湖冬季水面積恢復(fù)到1 000 km2,建議結(jié)合修堤筑臺(tái)和采砂、挖深部分天然湖泊。近10年采砂約22億t,東洞庭湖從岳陽(yáng)港至湘陰深水區(qū)擴(kuò)大約150 km2。若今后用挖泥船取土挖砂300億m3,不僅加固了大堤,獲得數(shù)萬(wàn)億收入,洞庭湖冬季深水面積達(dá)1 000 km2,而且為長(zhǎng)江多儲(chǔ)備抗旱水源300億m3,相當(dāng)于三峽水庫(kù)的抗旱水源。還建議將中洲垸、團(tuán)洲垸、采桑湖垸移民上丘上臺(tái),改為蓄水養(yǎng)殖為主。只改變種養(yǎng)方式,不是廢垸還湖,不減少耕地,也不減少糧食產(chǎn)量,還可多生產(chǎn)水產(chǎn)品,增加安全性,這樣洞庭湖冬季水面達(dá)1 000~1 200 km2,今后春夏秋冬都可見(jiàn)到洞庭湖煙波浩渺。天然湖泊水面積恢復(fù)不需攔河筑壩,不影響行洪,不影響排澇,還可改善航運(yùn),改善生態(tài)。只需因地制宜,恢復(fù)原有地勢(shì)地形,分塊儲(chǔ)水,再恢復(fù)原有引水進(jìn)水道路,再?gòu)纳嫌我喔染湍艹晒謴?fù)水面,當(dāng)年實(shí)施,當(dāng)年發(fā)揮效益。
洞庭湖令人向往,因?yàn)槎赐ズ袃?yōu)美的自然環(huán)境,豐富的物產(chǎn),和先進(jìn)的文化與精神文明。
9.1.1 洞庭湖自然環(huán)境優(yōu)美
洞庭湖“銜遠(yuǎn)山,吞長(zhǎng)江”。多年平均徑流量2 600多億m3,水量充足,為鄱陽(yáng)湖的3倍,為太湖的10倍。洞庭湖位于亞熱帶,春夏秋冬四季分明。春天,景明氣和,岸芷汀蘭,郁郁蔥蔥。萬(wàn)里堤岸渠旁,楊柳嫩綠,滿湖生氣渤渤,令人心曠神貽。夏天水色一天,橫無(wú)涯際,浩浩蕩蕩,不是海洋,勝似海洋,呈現(xiàn)出容納千山萬(wàn)水、消除江險(xiǎn)之博大胸懷。秋季萬(wàn)里稻熟,天下一遍金黃,千里湖泊濕地蘆橙草綠,呈現(xiàn)出“湖廣熟,天下足”五谷豐登之豪情。冬季,白雪鋪地,雪光耀眼,接天白色之中,鑲嵌著星星點(diǎn)點(diǎn)小村莊,人們沉靜在安樂(lè)之中。洞庭湖雖然處在荊江的南岸,俗語(yǔ)“萬(wàn)里長(zhǎng)江險(xiǎn)在荊江”,而洞庭湖經(jīng)過(guò)湖泊人民千秋萬(wàn)代的辛勞,依靠自然,利用自然,克服災(zāi)患,創(chuàng)造人間美境。世界四大河流從上游高山進(jìn)入下游平原部位都有湖泊相銜接。從當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境看,洞庭湖最美,最有益于人類。亞馬遜河洪水過(guò)于兇猛,它的多年平均流量達(dá)13萬(wàn)m3/s,每年當(dāng)洪水泛濫,下游幾乎沒(méi)有人的立足之地,那里的居民還靠木船和魚槎謀生。尼羅河雖然上游有廣闊的森林,而它的年徑流量比長(zhǎng)江的年徑流量小很多,它的中下游是世界最大的沙漠地帶,缺水,干旱十分嚴(yán)重。密西西比河年徑流量與長(zhǎng)江相似,氣候也相似,它有黃石公園,人居較少,其自然環(huán)境保留較好,而它不像長(zhǎng)江和洞庭湖那樣生產(chǎn)和文化發(fā)達(dá)。隨著三峽水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度,洞庭湖的環(huán)境會(huì)更加美好。
9.1.2 洞庭湖資源和物產(chǎn)豐富
洞庭湖水資源豐富,可利用水量約800多億m3,現(xiàn)在平均年開(kāi)發(fā)利用水量?jī)H400億m3,尚有400多億m3開(kāi)發(fā)潛力。洞庭湖淤土資源豐富,據(jù)初步調(diào)查勘測(cè),洞庭湖肥土淤積量約2 000億m3。淤土肥沃,垸民說(shuō)洞庭湖淤泥是“五金六銀七鋼八鐵”,形容洞庭湖淤泥似金銀可貴。洞庭湖砂石儲(chǔ)藏量約1 500億t,砂質(zhì)優(yōu)良,特別是湘江流域的石英砂,為世界上最優(yōu)質(zhì)的砂石料,全世界的高層建筑和重要建筑都在用湘江和東洞庭湖砂石,洞庭湖砂石料相當(dāng)于國(guó)家的一個(gè)大金礦和一個(gè)大油田。
9.1.3 洞庭湖文化古跡和精神文明為世人歌頌
有史以來(lái),洞庭湖人民利用優(yōu)良的自然條件發(fā)展生產(chǎn),創(chuàng)造出許多世界頂尖級(jí)的物質(zhì)文化和精神文明。澧縣城頭山的水稻栽培古跡,說(shuō)明洞庭湖區(qū)是世界上最早開(kāi)始栽培水稻的地區(qū),將中國(guó)的五千年文明史提前到八千年;屈原是世界最早四大詩(shī)人之一,“楚辭”歌頌了洞庭湖人民的愛(ài)國(guó)熱情,也突出了中華民族的愛(ài)國(guó)思想;范仲淹的“岳陽(yáng)樓記”唱出了洞庭湖的盛狀,更突出了中國(guó)人“先憂后樂(lè)”的崇高品德;左宗堂帶領(lǐng)湖湘精英和洞庭湖的生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)工具入新疆,保衛(wèi)祖國(guó)邊境安寧;王震將軍帶領(lǐng)湘軍建設(shè)新疆八一軍墾農(nóng)場(chǎng),是當(dāng)代湖南人民支援祖國(guó)邊疆的新體現(xiàn)。洞庭湖是紅色文化的集中地,毛主席秋收起義是中國(guó)共產(chǎn)黨最早的武裝革命,毛主席寫“湖南農(nóng)民運(yùn)動(dòng)考查報(bào)告”,先到湘潭和洞庭湖各地調(diào)查,“三大紀(jì)律八項(xiàng)注意”都吸收了洞庭湖人民的思想,彭德懷元帥參軍前曾在湘陰修過(guò)堤,洞庭湖區(qū)文化遺產(chǎn)很多,有岳陽(yáng)樓,有屈子祠,有慈母塔,烏龍塔,鎮(zhèn)江塔,凌云塔……。
湖南有兩個(gè)世界瑰寶,一個(gè)是張家界的石林奇景,一個(gè)是洞庭湖洪水和濕地草原。洞庭湖的3 800 km2沿湖沿河防洪大堤,既是防洪保安的鋼鐵長(zhǎng)城,又是觀湖的最佳地帶。環(huán)湖交通公路,環(huán)湖觀湖臺(tái)與大堤結(jié)合優(yōu)點(diǎn)很多,堤防基寬,堤身結(jié)實(shí),對(duì)防洪有利,旅游路臺(tái)與大堤結(jié)合,靠近河湖,方便而且觀景效果最好,特別是沿東洞庭湖的君山垸大堤,錢糧湖垸大堤,大通湖的新洲垸,幸福垸,隆西垸的大堤,大通湖的北大堤,最適合大堤與觀湖交通公路相結(jié)合。長(zhǎng)沙瀟湘大堤和瀟湘大道結(jié)合,已做出了榜樣。瀟湘大堤寬厚結(jié)實(shí),堤內(nèi)交通寬闊,堤外有江景,防浪林風(fēng)景相依,是長(zhǎng)沙市民和外來(lái)游客最喜愛(ài)休閑觀景的場(chǎng)所。大堤與景觀路臺(tái)結(jié)合是建設(shè)洞庭湖濕地公園的最好措施,若不能取洲土修堤,洞庭湖濕地公園難以建成。
9.3.1 修繕和增建樓臺(tái)及旅游場(chǎng)所
1)修繕岳陽(yáng)樓,將從南湖出口至七里山沿湖邊岸擴(kuò)建為百里濱湖公園和岳陽(yáng)觀湖帶。
2)修繕君山景觀,并建君山樓閣。
3)在扁山建洞庭樓和觀洞庭公園。
4)修建鹿角塔和觀江豚公園。
5)修復(fù)磊石屈原樓閣和龍舟競(jìng)賽公園。
6)修建青山塔。
7)修建赤山樓閣。
8)修建大通湖觀湖樓。
9)益陽(yáng)新建桃花江公園。
10)常德新建桃花源。
9.3.2 弘揚(yáng)文化措施
1)學(xué)習(xí)和解讀楚辭,岳陽(yáng)樓記,柳毅傳書,桃花源記等詩(shī)詞、小說(shuō)。
2)著近代新書,例如整修南洞庭湖,整修西洞庭湖,洞庭漁歌,八百里洞庭美如畫,月亮島笑聲,秦始皇到洞庭,正德皇帝與躲風(fēng)亭,姑嫂樹,子母城,陀桿洲,八官崇孝,蒿子港,茅草街。
3)大力弘揚(yáng)“先憂后樂(lè)”精神,宣傳雷鋒精神及近年部隊(duì)犧牲的戰(zhàn)斗英雄事跡,以及1998年等抗洪搶險(xiǎn)犧牲精神。宣傳洞庭湖人民為建設(shè)商品糧基地、保護(hù)洞庭湖的大公無(wú)私精神。
4)大力宣傳“桃花源”精神,弘揚(yáng)洞庭湖人民愛(ài)自然、和諧,保護(hù)生態(tài),創(chuàng)造人間優(yōu)美生活環(huán)境精神。