王文松,馮 暢,張曉梅,賀 川
(湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410081)
洞庭湖是我國(guó)面積僅次于鄱陽(yáng)湖的第二大淡水湖,湖泊主要位于湖南省境內(nèi),湖區(qū)處于長(zhǎng)江干流下荊江的南岸,大體位于28°30'N至30°20'N,110°40'E 至113°10'E 之間,是長(zhǎng)江中游地區(qū)非常重要的吞吐型湖泊.洞庭湖主要由東、西、南洞庭湖和大通湖四個(gè)較大的湖泊組成.北面有松滋、太平、藕池三口引江水來(lái)匯,南面和西面有湘江、資水、沅江、澧水四水注入.因?yàn)槎赐ズ乃烷L(zhǎng)江三口的注入會(huì)帶來(lái)大量的泥沙,使得每年有大約1.28億噸泥沙淤積在湖泊底部.據(jù)資料統(tǒng)計(jì),1825年洞庭湖湖水面積約為6000平方公里,1890年約為5400平方公里,1932年為4700平方公里,1960年已減為3141平方公里.如今,以洞庭湖湖面高程34.5米計(jì)算,湖水面積約為2820平方公里.現(xiàn)在洞庭湖已經(jīng)被分割成為許多大大小小的湖泊,曾經(jīng)的八百里洞庭早已不復(fù)存在.
近些年來(lái),洞庭湖區(qū)降水在減少,湘、資、沅、澧四水的來(lái)水量也在降低,特別是2003年長(zhǎng)江三峽工程建成蓄水以后,長(zhǎng)江三口的來(lái)水來(lái)沙變化發(fā)生了巨大變化,來(lái)水來(lái)沙量明顯下降,再加上經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,人們生產(chǎn)生活用水大量增加等因素的影響,洞庭湖的水位較往年一直處于較低水位.例如2009年10月17日14點(diǎn),洞庭湖城陵磯的水位降至21.72米,比近幾年同期水位要低很多.洞庭湖較低的水位不僅對(duì)湖區(qū)漁民的生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重影響,同時(shí)也嚴(yán)重影響了洞庭湖的航運(yùn).根據(jù)資料顯示,目前,洞庭湖和湘江之間的航道只有500噸以下的船舶才能通過.
2011年1月到5月,洞庭湖地區(qū)的降水量累計(jì)比歷年同期減少了50%至60%,相應(yīng)洞庭湖的水位創(chuàng)了歷年同期的最低值.據(jù)相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,5月17日洞庭湖的水體面積約為382平方公里,湖水面積嚴(yán)重萎縮,隨后由于5月21日到24日之間出現(xiàn)了一些降水,再加上三峽水庫(kù)增大泄量,到5月27日洞庭湖的水體面積才逐漸增大到577平方公里,而歷年同期,洞庭湖5月的水面面積平均值約為900平方公里,枯水期水面面積平均值約為500多平方公里.2011年春季和夏季的連續(xù)干旱,使得洞庭湖水面面積銳減,與往年同期相比減少了大約60%,干旱缺水使洞庭湖區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重的影響.洞庭湖長(zhǎng)期的低水位,使得昔日擁有一望無(wú)際水面的洞庭湖腹地變成了一片片綠色的草地.據(jù)統(tǒng)計(jì),全省204.24萬(wàn)處以灌溉為主的蓄水工程共蓄水83.03億立方米,僅占可蓄水量的41%,比歷年同期偏少18%,比去年同期偏少33%.全省五強(qiáng)溪等9座主要大型水庫(kù)總蓄水量92億立方米,比去年同期偏少23%.據(jù)5月9日數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),全省共有63個(gè)縣(市、區(qū))受旱,農(nóng)田受旱面積453萬(wàn)畝,有32萬(wàn)人、26萬(wàn)頭大牲畜飲水困難.旱情還對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水力發(fā)電也有較大影響,帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失.
洞庭湖流域內(nèi)降水量年際變率大,年內(nèi)分配不均,雨季4-9月的降水量約占全年的65%左右;而10月至第二年3月的降水量?jī)H僅占到全年的35%左右,常常形成區(qū)域性或流域性的干旱災(zāi)害.特別是近些年以來(lái),由于全球變暖等的影響,氣候變化較大,洞庭湖流域的降水在雨季4-9月份較往年有很大變化,比同期降水量普遍偏少,例如常德市和岳陽(yáng)市偏少約30.9% ~39.7%(2006-2007年),全年的降水量也比歷年的平均值降低15%~30%,降水量的下降使得絕大部分中小型水庫(kù)在枯水期處于干涸狀態(tài),許多中小河流甚至出現(xiàn)斷流[1],給湖區(qū)的用水帶來(lái)了嚴(yán)重的影響.2011年1月到5月,洞庭湖地區(qū)的降水量累計(jì)比歷年同期減少了50%至60%,相應(yīng)洞庭湖的水位創(chuàng)了歷年同期的最低值.湖泊水面大面積減少,形成了數(shù)十年來(lái)罕見的干旱情況,給人們的生產(chǎn)生活及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的影響,造成了重大經(jīng)濟(jì)損失.
由長(zhǎng)江三口和洞庭湖四水帶來(lái)的泥沙淤積使洞庭湖容積收縮,水容量下降,同時(shí)長(zhǎng)江三口由于泥沙淤積和三峽工程的建設(shè),流入洞庭湖的水量減少,洞庭湖枯水季節(jié)供水不足,嚴(yán)重影響著人們的生產(chǎn)生活,形成旱災(zāi).見表1、表2.
表1 洞庭湖區(qū)年均輸沙量統(tǒng)計(jì)表[2](單位:104t·a-1)
從表1中可以看出,四水近些年以來(lái)輸入洞庭湖的泥沙大量減少,這主要是因?yàn)樗乃猩嫌沃脖坏幕謴?fù),自然環(huán)境的變好及四水流域大量水利工程建設(shè)使得大量泥沙被截留;長(zhǎng)江三口入湖泥沙總體上呈持續(xù)減少的趨勢(shì),這主要是由于泥沙淤積使三口入湖河床逐年抬升,使得入湖水沙減少,特別是受到三峽大壩和葛洲壩水利工程的修建、下荊江河段截彎取直等的影響,使得大量清水下泄,荊江河段的河床遭到嚴(yán)重沖刷.據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)[3],1966年到2008年,荊江河段累計(jì)沖刷量約為8.58億m3,其中上荊江大約沖刷5.71億m3,平均沖刷深度約為2.3m;下荊江大約沖刷2.87億m3,平均沖刷深度約為0.8m.降荊江河床沖刷導(dǎo)致干流水位下降、流量增大,而三口年分流分沙量大幅減小.長(zhǎng)江三口的洪道作為荊江河段的分流支汊,中水期和枯水期的分流量都很小,甚至出現(xiàn)干涸斷流,使得含沙量少的中枯水期本應(yīng)該發(fā)生的沖刷,卻因?yàn)榱髁啃〉木壒食霈F(xiàn)斷流或滯留而轉(zhuǎn)為淤積.
表2 洞庭湖區(qū)年均徑流量統(tǒng)計(jì)表[4](單位:108m3·a-1)
從表2可以看出,這些年來(lái)四水進(jìn)入洞庭湖的水量變化并不顯著,但近年來(lái),隨著四水流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生產(chǎn)生活用水的增加及一些水利工程和水庫(kù)的建設(shè),四水進(jìn)入洞庭湖的水量有變少的趨勢(shì),特別是枯水季節(jié),減少的趨勢(shì)更加明顯;長(zhǎng)江三口入湖水量常年來(lái)整體上一直在減少,特別是2003年三峽工程運(yùn)用后,入湖水量下降明顯,這主要是由于三口河道不斷的淤積和三峽工程運(yùn)用后對(duì)荊江河段的沖刷,使得荊江河床降低,經(jīng)由荊江的徑流量增加所致.
從以上洞庭湖水沙的變化可以看出,洞庭湖入湖泥沙量雖然在不斷的減少,但整體上洞庭湖仍在不斷淤積,洞庭湖的淤積使湖水容量降低,再加上近年來(lái)入湖水量也在不斷減少,使得洞庭湖在枯水季節(jié)更容易發(fā)生干旱災(zāi)害.
由于洞庭湖區(qū)人口的增加,人們?yōu)榱松a(chǎn)生活的需要,進(jìn)行了大面積的圍湖造田.圍湖造田使湖泊的沼澤化進(jìn)程加快,湖泊面積不斷縮小,湖容量大大降低,致使干旱頻發(fā).近十幾年來(lái),人們逐漸認(rèn)識(shí)到了圍湖造田的危害,開始實(shí)施“退田還湖”工程,洞庭湖的面積和湖泊容積才有所恢復(fù).表3為不同年份的洞庭湖湖泊面積和湖泊容積.
表3 不同年份下洞庭湖的湖泊面積和湖泊容積[2-5]
雖然經(jīng)過退田還湖工程,洞庭湖的湖泊面積和容積有所恢復(fù),但由于泥沙淤積等因素的影響,洞庭湖的平均水位和水體面積有逐漸下降和變小的趨勢(shì),特別是在冬季,這種趨勢(shì)更加明顯.如表4所示.
表4 2001年以來(lái)11-3月洞庭湖水體面積、城陵磯水位[6]
這說(shuō)明洞庭湖的水體面積并沒有因?yàn)樽罱@些年退田還湖工程的實(shí)施而增加,而且由于水位降低等原因,洞庭湖的水體面積甚至還在繼續(xù)降低,因此政府應(yīng)該加大力度,繼續(xù)退田還湖,爭(zhēng)取使洞庭湖的生態(tài)環(huán)境得到最大的恢復(fù).
從以上分析可以看出,洞庭湖的干旱災(zāi)害是多種因素共同作用的結(jié)果,近些年,隨著全球變暖,洞庭湖區(qū)的氣候也有明顯的變化,降水有減少的趨勢(shì),隨之而來(lái)的是洞庭湖區(qū)的干旱災(zāi)害頻發(fā).長(zhǎng)期以來(lái)的泥沙淤積及大規(guī)模的圍湖造田活動(dòng)更使洞庭湖的湖泊面積和容積不斷在縮小,再加上洞庭湖區(qū)及四水流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)與生活用水量大量增加,洞庭湖來(lái)水量的減少和容水量的降低使湖區(qū)在枯水季節(jié)更容易受到干旱的影響,給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)危害.雖然最近些年人們采取了一些措施,如“退田還湖”,修建水利設(shè)施,制定節(jié)約用水政策等,但洞庭湖整體上還是處于淤積的趨勢(shì),洞庭湖湖盆在不斷升高,水體在減少,干旱災(zāi)害還是經(jīng)常發(fā)生,甚至有愈演愈烈的趨勢(shì).表5為洞庭湖區(qū)近60年來(lái)所受到的干旱災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)情況.
(1)近些年,由于氣候變暖等原因,天氣變化復(fù)雜程度增加,對(duì)氣候的研究及預(yù)測(cè)變得更加困難.相關(guān)部門要加大對(duì)氣候研究的投入,增加研究力度,提高預(yù)測(cè)能力,使人們能盡早做好防旱抗旱準(zhǔn)備.
(2)在干旱發(fā)生的時(shí)候,在適當(dāng)?shù)臈l件下可以進(jìn)行人工降水,增加降雨量,同時(shí)可以適度利用地下水,特別是淺層地下水,以緩解干旱情況.
(3)隨著四水流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工礦企業(yè)的增加,流域內(nèi)植被破壞嚴(yán)重,水土流失程度加重.所以要大量植樹造林,保護(hù)好湖區(qū)和四水流域的生態(tài)環(huán)境,減少進(jìn)入洞庭湖的泥沙量,政府要做好監(jiān)管,嚴(yán)懲破壞生態(tài)環(huán)境的部門或企業(yè).
(4)近些年來(lái)的退田還湖措施對(duì)于恢復(fù)洞庭湖區(qū)的生態(tài)環(huán)境有很大成效,要繼續(xù)進(jìn)行退田還湖工程,同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟缮按胧黾佣赐ズ娜莘e和蓄水量,使得在枯水季節(jié)能有更多的水資源供湖區(qū)人們使用,減輕干旱帶來(lái)的危害.
(5)由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生產(chǎn)生活水平的提高,洞庭湖區(qū)的需水量不斷增加,且湖區(qū)水污染和浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重,政府應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)宣傳,提高人們節(jié)約用水和保護(hù)水資源的意識(shí),減少水資源的污染和浪費(fèi),合理利用水資源,并投入資金和技術(shù),對(duì)污染的水資源進(jìn)行有效的治理.
(6)洞庭湖區(qū)的干旱災(zāi)害與三峽工程的建設(shè)也有一定關(guān)系,三峽工程的修建使得長(zhǎng)江三口的來(lái)水量減少,洞庭湖在干旱季節(jié)得不到長(zhǎng)江水的有效補(bǔ)充,因此可在長(zhǎng)江三口修建抽水工程,發(fā)生干旱災(zāi)害時(shí)可適當(dāng)抽取長(zhǎng)江水以緩解旱情.
(7)近些年來(lái),四水流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,工業(yè)生產(chǎn)及生活用水不斷增加,水庫(kù)和水利工程大量修建,四水進(jìn)入洞庭湖的水量被大量攔截,尤其在枯水季節(jié),四水入洞庭湖水流被大量攔截在河流的中上游,在洞庭湖區(qū)出現(xiàn)干旱的時(shí)候不能得到四水來(lái)水的有效補(bǔ)充,不利于抗旱減災(zāi),因此洞庭湖區(qū)及四水流域相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)合作,制定措施合理分配利用四水流域的水資源.
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