“引江濟湖”解決洞庭湖季節(jié)性缺水研究

童潛明

（湖南地質(zhì)科學(xué)研究院，湖南 長沙 410007）

一 洞庭湖季節(jié)性缺水原因

洞庭湖季節(jié)性（枯水期）缺水早就出現(xiàn)了，如2002年洞庭湖區(qū)因枯水期缺水造成的受旱面積有3.631萬公頃，只是在三峽水庫運行后才更趨嚴重，如2005年受旱面積達8.549萬公頃[1]，這之后年年都會發(fā)生季節(jié)性缺水。

洞庭湖之所以出現(xiàn)季節(jié)性缺水，筆者認為主要有四個原因：其一，荊江松滋口，太平口、藕池口和調(diào)弦口等“四口”年均入湖水量呈大幅度降低趨勢。如1937年有1 936億立方米，到三峽水庫運行前的2002年只有625億立方米，三峽水庫運行后2003～2008年年均498億立方米，運行后比運行前年均純減少127億立方米，足見其降低幅度之大。其二，三峽水庫蓄水壩下流量急劇大幅度降低。如2006年9月20日關(guān)閘蓄水后的壩下流量，比建壩前歷年平均流量減少了64%，使荊江水位大幅降低。除了使“四口”斷流外，還使洞庭湖出口城陵礬與長江水位突發(fā)較大落差，湖水快速入江使水量劇減。其三，湘、資、沅、澧“四水”入湖水量也在減少。如三峽水庫運行前的1999～2002年年均入湖水量1 815億立方米，運行后的2003～2008年年均入湖水量只有1 546億立方米，年均純減少269億立方米。其四，洞庭湖入湖水量年內(nèi)很不均勻。三峽水庫運行以后，2003年到2008年的年均入湖水量為2 304億立方米，其中汛期入湖水量1 759.1億立方米，枯水期入湖水量只有汛期的1/8，約為219.88億立方米，故洞庭湖的水資源特點是汛期過多，枯水期非常不足[2]。

因此洞庭湖季節(jié)性缺水是在“四口”入湖水量大幅度減少及“四水”入湖水量也在減少，尤其是枯水期入湖水量特別少的大背景下發(fā)生的，如果僅從入湖純減少水量看，“四水”比“四口”要多得多。但是枯水季節(jié)來臨之際，三峽水庫關(guān)閘蓄水卻是使洞庭湖水量劇減造成季節(jié)性缺水的直接原因，“四水”各水庫在枯水期關(guān)閘蓄水更加重了洞庭湖季節(jié)性缺水。

二 解決洞庭湖季節(jié)性缺水方案及其比較

洞庭湖季節(jié)性缺水嚴重影響了洞庭湖濕地和湖區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可特續(xù)發(fā)展，為了解決季節(jié)性缺水，湖南省的學(xué)者、人大代表、政協(xié)委員和洞庭湖區(qū)有關(guān)市縣政府，從2006年開始不斷提出解決洞庭湖季節(jié)性缺水方案。這些方案有的作為論文發(fā)表，在報刊網(wǎng)絡(luò)傳播，有的在歷年市、省、全國政協(xié)或人大會上作為個人或聯(lián)名提案或議案提出。截至2012年，筆者搜集到有28人次提出過解決洞庭湖季節(jié)性缺水的方案[2]，所提內(nèi)容有11種，可歸納為兩類：一類是“引江濟湖”，即引荊江水入洞庭湖；另一類為“蓄洪補枯”的建平原水庫。其中，“引江濟湖”的具體措施有調(diào)弦口引水、塔市驛引水、松滋口建閘引水、洋溪引水、津石運河引水、常德大運河引水；“蓄洪補枯”的具體措施有城陵磯樞紐工程，小河嘴、南嘴、磊石、陳家河和藕池河等建低壩蓄水的“平原水庫”[2]。

提出的解決洞庭湖季節(jié)性缺水方案，每一種都是提出者花費了心血收集資料和進行調(diào)研的結(jié)果，都有一定道理。因為解決季節(jié)性缺水涉及多學(xué)科、多部門，所提種種方案大都只是從提出者的自身領(lǐng)域和所占有的資料出發(fā)，故有其片面性。如果要得出一個可供現(xiàn)實操作的解決洞庭湖季節(jié)性缺水方案，作為政府決策的科學(xué)依據(jù)，那就要對各方案進行評述比較，這就要有一個評述比較的原則，在此，筆者提出八個原則。

第一，引水不能因洪水期引水口發(fā)生潰決成為洪災(zāi)隱患。長江荊江段從荊州市松滋口至岳陽市城陵磯，除石首和華容南岸有一小段為巖岸外，其余都是沖積泥沙構(gòu)成的土岸，土岸工程地質(zhì)條件不穩(wěn)固，如果在土岸開口引水，洪水季節(jié)極易被洪水沖毀，使洞庭湖區(qū)洪水泛濫，即如有的水利專家說的引水口是“引狼入室”之口。第二，引水應(yīng)不為荊江河床的沖刷或淤積使荊江水位不穩(wěn)定而不穩(wěn)定。引水工程必須考慮使用的長期性，引水口的底板高程必須低于荊江枯水期最低水位，這樣才能使江水自流入湖。荊江枯水期水位的穩(wěn)定性與荊江河床的沖刷下切有關(guān)。據(jù)三峽水庫運行后荊江河道特性變化研究，以藕池口為界的上、下荊江段在三峽水庫運行后均表現(xiàn)為沖深下切，其幅度下荊江大于上荊江，上荊江又是下段大于上段，故上荊江上段沖深下切是荊江河段最小的，如該段頂端洋溪段2002年到2005年3年時間沖深僅3厘米，而其它河段都有較大程度的沖深，如監(jiān)利河段3年沖深64厘米[3]。就此而言，引水口建在上荊江上段能長期穩(wěn)定引水；如果河底是基巖則沖刷對其不起作用或作用很小，故在巖底河段建引水口也能長期穩(wěn)定引水。第三，引水工程能滿足洞庭湖濕地最少入湖和出湖的生態(tài)需水。生態(tài)需水是目前生態(tài)學(xué)和水科學(xué)研究的一個熱門課題，是針對生態(tài)環(huán)境的保護和水資源的合理開發(fā)利用而提出的一個概念。湖泊濕地生態(tài)需水是指湖泊濕地能夠維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，即維持自然生態(tài)系統(tǒng)、保護生物多樣性和濕地景觀及生態(tài)過程所需要的水；而能夠維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能不受不可逆損害所必需要的一定質(zhì)量和數(shù)量的水則是最小生態(tài)需水或基本生態(tài)需水。為此就要求湖泊濕地必須要有最少的入湖和出湖生態(tài)需水[4][5]。第四，對濕地生態(tài)的影響。第五，解決引水工程的工程地質(zhì)問題在現(xiàn)有的經(jīng)濟技術(shù)條件是可行的。第六，有利于航運。第七，基本農(nóng)田面積盡量少占，不擾民，不移民。第八，引水工程投資要少，建設(shè)周期不能太長。

按以上八原則比較的結(jié)果，如表1所示。

“蓄洪補枯”的建平原水庫，最大的弊端是不能滿足濕地的入湖、出湖最少生態(tài)需水。例如建城陵磯樞紐工程，會使枯水期本是過水湖泊的洞庭湖變成既無或很少入湖水，也無或很少出湖水的“洞庭水庫”。如此會增長換水周期而加重富營養(yǎng)化；使東洞庭湖的低位、中位洲灘淹沒于水下而喪失候烏棲息地；對長江與洞庭湖的魚類和江豚回游，以及航運的障礙不能完全克服等。水庫不是濕地，“洞庭水庫”就會使名列世界濕地名錄的東洞庭湖濕地在枯水期內(nèi)破壞濕地生態(tài)結(jié)構(gòu)和喪失濕地功能，從而對濕地生態(tài)環(huán)境有嚴重影響；加之樞紐工程的工程地質(zhì)條件非常復(fù)雜，建設(shè)昂貴，周期長。其它“蓄洪補枯”方案也不同程度存在上述問題，而“引江濟湖”卻不存在上述問題，特別是能保障濕地入湖和出湖最少生態(tài)需水，對濕地生態(tài)環(huán)境影響不大或沒有影響，而且任何一項引水工程也不會面對如城陵磯樞紐工程那樣復(fù)雜的工程地質(zhì)條件、投資巨大和建設(shè)周期長。因此“引江濟湖”方案總體比“蓄洪補枯”方案好。

2014年3月全國政協(xié)十二屆二次會議上，全國政協(xié)委員、湖南省政協(xié)主席陳求發(fā)和在湘全國政協(xié)委員等，向大會聯(lián)名提交《建議加快洞庭湖松滋口建閘及四口河系整治工程建設(shè)，將長江水調(diào)往洞庭湖》的提案，就是一項“引江濟湖”工程。

三 開鑿洋溪口“引江濟湖”方案介紹

（一）都江堰水利工程的啟迪

比較“引江濟湖”的各個方案，筆者認為開鑿洋溪口是最優(yōu)方案，由洋溪口引水入洞庭平原與都江堰水利工程引水入成都平原有可比性。

首先，兩平原都是由1.3億年左右前我國發(fā)生的燕山運動形成的斷陷盆地演變而來，在炎熱氣候條件下于內(nèi)陸湖盆沉積了巨厚的含鹽類礦產(chǎn)的紫紅色碎屑巖系；只是成都平原在2 000萬年前湖盆消亡，而洞庭平原仍有湖盆即洞庭湖。其次，兩盆地從形成之日至今仍在沉降，其西部的成都平原龍門山系、洞庭平原武陵山系則在上升。如此成都平原以西之都江堰、洞庭平原以西之洋溪為頂點形成了西（北）高東（南）低的扇形沖積平原，河網(wǎng)交錯，水系也自西（北）而東（南）貫穿平原。再次，兩平原都有一條相伴“懸江”。成都平原西緣為岷江，洞庭平原西北緣是荊江。“懸江”有弊有利，弊在汛期易發(fā)洪災(zāi)，利在枯水期可引水自流灌溉抗旱。第四，洪災(zāi)的問題成都平原通過都江堰水利工程已經(jīng)解決，旱災(zāi)也由都江堰水利工程引岷江水自流入成都平原，實質(zhì)是“引江濟成”而解決，從而由公元前256年以來的2 260余年里，成都平原成為水旱從人、時無荒年、沃野千里的天府之國。洞庭平原防洪因有三峽水庫成為“安全屏障”而退居其次，抗旱已成為主要矛盾，何以解決？都江堰水利工程利用“懸江”之利和扇形沖積平原西北高、東南低之利，可以啟發(fā)我們也利用荊江這條“懸江”之利和扇形沖積平原西北高、東南低的自然條件，引荊江水自流入洞庭平原。第五，都江堰水利工程最重要的工程是將阻擋岷江水向東流入成都平原的玉壘山開鑿一個引水口（寶瓶口）。引荊江水自流入洞庭平原的關(guān)鍵是吸取“寶瓶口”引水的經(jīng)驗，在荊江開鑿引水口。

（二）洋溪口引水的優(yōu)點

筆者自2006年開始至2012年，與《湖湘地理》記者先后六次考察荊江，認為在湖北省宜都市洋溪開鑿引水口最好。第一，枯水期洋溪荊江最低水位37米，松滋河的新江口水位34米，洋溪口引水至新江口的松滋河裁彎取直開挖渠道直距約20千米，落差3米，引水自流完全不成問題。第二，地形高程洋溪鎮(zhèn)70～90米，新江口46米，沿松滋河到湘鄂交界的南平鎮(zhèn)36米，到安鄉(xiāng)32米，到沅江南嘴30米，引水可以自流到達洞庭湖。第三，洋溪荊江是砂巖和泥灰?guī)r巖岸，洋溪口至新江口沿線絕大部分地段是可作建筑持力層的網(wǎng)紋紅土。引水口和開渠道的巖土工程地質(zhì)條件穩(wěn)定，汛期不會潰決成為洞庭湖洪災(zāi)隱患。第四，在季節(jié)性缺水期引300個流量入湖，就有100～200億立方米流動的水[4]，一部分通過疏浚的松滋河入湖，可保證最少入湖和出湖生態(tài)需水；一部分進入對松滋河、虎渡河、藕池河堵支并流形成的自流灌溉網(wǎng)，可保障包括湖北松滋縣、公安縣和石首市在內(nèi)的洞庭湖北部、西部平原的工農(nóng)業(yè)及生活用水。第五，環(huán)洞庭湖黃金水道在季節(jié)性缺水期仍能通航1 000噸級集裝箱船泊[6]。第六，引水300個流量對荊江6 000個左右流量是一個小數(shù)目，而且引入的300個流量大部又將從城陵磯返還長江，故對長江總的水文形勢影響不大。

因此如都江堰水利工程開挖寶瓶口引水入成都平原那樣，開挖洋溪口引水入洞庭平原，是一項既利用自然條件又耗資不巨、不影響三峽水庫蓄水和保持長江中下游總水文形勢不變且對湘鄂兩利的可持續(xù)發(fā)展工程。

目前，湘鄂兩省“洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃”已獲國家批準，其中洞庭湖季節(jié)性缺水已成非解決不可的重要問題，解決的方案很多，在實施時必須考慮100多年前恩格思說的：“到目前為止，存在過的一切生產(chǎn)方式，都只在于取得勞動的最直接的有益效果，那些只在以后才顯現(xiàn)出來的，由于逐漸的重復(fù)和積累才發(fā)生作用的進一步結(jié)果是完全被忽視的。”[7]如果說對于洞庭湖曾經(jīng)的“圍湖造田”、“荊江裁彎取直”等，“由于逐漸的重復(fù)和積累才發(fā)生作用的進一步結(jié)果是完全被忽視”的話，那么解決洞庭湖季節(jié)性缺水就不能忽視逐漸的重復(fù)和積累的進一步結(jié)果，否則就會重蹈“圍湖造田”、“荊江裁彎取直”等負面影響的覆轍。

[1]李景保，王克林，楊燕，尹輝，周和平.洞庭湖區(qū)2000年～2007年農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害特點及成因分析[J].水資源與水工程學(xué)報，2008，19（6）：2-5.

[2]童潛明.解決洞庭湖季節(jié)性缺水方案比較研究[M].長沙：湖南大學(xué)出版社，2014：94-95.

[3]廖小永，盧金友，黎禮剛.三峽水庫蓄水運行后荊江河道特性變化研究[J].人民長江，2007（11）：1-5.

[4]張緒良.南四湖濕地生態(tài)環(huán)境需水量研究[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報，2004，20（2）：69-72.

[5]譚曉明.淺析洞庭湖區(qū)最少生態(tài)需水量 [J].人民長江，2009，40（14）：30-31.

[6]朱辜平，聶芳容.荊江南岸松滋新江口及其它三口建閘方案研究[J].人民長江，2009（7）：1-2.

[7]恩格斯.自然辯證法[M].北京：人民出版社，1971：160.