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重识母亲湖系列⑨丨洞庭湖是中国最重要的淡水湖泊

来源:红网 作者:李跃龙 编辑:刘艳秋 2021-12-27 10:13:05
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一、洞庭湖的流域面积相当于中国国土面积的七分之一

洞庭湖湖盆及其承纳的水体总面积为5422平方公里,其中通江湖泊面积2702.74平方公里,洪道面积1140.91平方公里,内湖面积1578.33平方公里。从湖容上看,目前洞庭湖通江湖泊的最大湖容是240.03亿立方米,但洞庭湖的总库容,如果不纳入洪道和垸内湖泊的容积,那是非常不完整的,它反映不出调蓄湖泊洞庭湖的真实能力。洞庭湖的实际面积因时空变化和水位而不同,因此它只能是一个相对而且动态的数字。对于过去曾经认定的2625平方公里、2691平方公里、2791平方公里、4040平方公里等等不同说法,不是否定的,而是随着科学技术进步以后,我们在探求洞庭湖面貌中一种新的认知。

洞庭湖的流域面积为126.28万平方公里。这个巨量的数字是一个怎样的概念呢?它相当于我国国土面积的七分之一,仅小于新疆的面积而又大于西藏,是世界第一大淡水湖苏必利尔湖流域面积的十倍。洞庭湖流域面积之大超乎我们的想像。

过去我们对洞庭湖流域面积一般表述是26.28万平方公里。湖泊流域面积是指汇入湖泊的来水区域。湖泊集水区域的大小,对湖水的补给来源、湖泊蓄水量、湖水水情的变化以及湖水水质都有一定影响。从这个角度出发,把洞庭湖的湖泊流域面积仅仅认定为26.28万平方公里,是不全面的,它不符合事实。2013年,我们第一次将长江上游的流域面积计入洞庭湖的水系流域面积,曾经这样表述:“洞庭湖水系流域面积若加上长江四口分流入湖的流域面积,洞庭湖水系流域面积约达130万平方公里,占中国国土面积的七分之一。”有的人士认为,在洞庭湖流域面积的认定上,之所以存在较大的差异,主要涉及到两个关键问题,一是流域边界的界定差异;二是河流与河流集水面积分水岭的界定差异。不管用何种方法测量计算均要统一这两个问题,否则难以达成共识。我个人的看法是,这不是技术标准问题,而是认知角度问题。

洞庭湖流域面积的这种特殊存在,是复杂江湖关系的一种表现,在中国是唯一的,在世界上也是少见的。洞庭湖的水系包括湘资沅澧四水、长江四口和东南西洞庭湖水系等几个部分,而湘资沅澧四水和长江四口是大头。湖区的老百姓把四口称之为“北水”或者“西水”,因为它来自长江来自四川,而把四水称为“南水”,这个方位感是十分清晰的。湖北人则把四口称之为“荆南四河”,荆则指长江荆江段。通过汇入地表水的径流量,可以看到长江来水通过四口到达洞庭湖的比重。大约上溯60年间,洞庭湖平均入湖径流总量为2803亿立方米,其中长江四口为940亿立方米,占多年平均入湖径流总量32.4%。最大年径流量发生在1954年,总入湖年径流量为5268亿立方米,其中四口为2330亿立方米,占44.2%。从历史上看,高的年份,长江分流洞庭湖几近一半,低的年份,也在五分之一以上。

四口的径流来自长江,来自昆仑山脉、唐古拉山脉、巴颜喀拉山脉,来自荆州、宜昌以上广袤的鄂川黔地区。很显然,把四口水系的流域面积圈限在区区6756平方公里内,是不科学的,因为它的范围仅仅只有湖北、湖南两省的13个县(市),这个弹丸之地产生不了940亿立方米的地表径流。而黄河的平均径流量是580亿立方米,鄱阳湖的径流量是1200亿立方米,这个介于黄河和鄱阳湖之间的巨大地表径流量,只有特别大的流域才能与它匹配。

二、独特的洞庭湖就是一条洞庭河,是第二条长江

洞庭湖是一个湖泊体系,而不是一个单个的湖泊。因为地质运动和人类活动双重因素的叠加影响,洞庭湖曾经统一的整体水面已被分割成东洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖,通过洪道和湖沼连接。

现在的洞庭湖系,主要包括通江湖泊、洪道和内湖三大部分。造成这种状态,是长江和人类本身的活动改变江湖关系的结果 ,长江是主导者,人类是主导者,洞庭湖是被动者、接受者。二十世纪并往上溯,学术界、水利部门和全社会所谈论的江湖关系,主要和实指是长江和洞庭湖的关系,很少涉及其他湖泊。独特江湖关系所形成的大量尾闾湖,其他地区不明显;洞庭湖区千万亩左右的垸田湖田,更是鄱阳湖、太湖等不能望其项背。洞庭湖是受人类活动影响、受长江影响之最的湖泊。

洞庭湖是唯一调蓄长江的通江大湖。长江荆江段古有“九穴十三口”在南北两岸分流,到1542年郝穴堵口、荆江大堤成形,至十九世纪六七十年代形成四口向南分流多年均值940亿立方米的局面。长江与洞庭湖之间的水量交换、河床湖盆的自然演变及其产生的物质能量交换,其复杂性与重要性在世界上是独一无二的。

鄱阳湖也是通江湖泊,但长江不向鄱阳湖分流洪水,鄱阳湖不是调蓄长江的湖泊。仅在特殊条件下通过湖口倒灌入湖,其多年均值在25亿立方米左右,仅与洞庭湖区重点蓄洪垸钱粮湖垸的设计量大体相当。中央下达给洞庭湖的蓄洪任务为160-170亿立方米,鄱阳湖这个值对于长江洪水来说是微不足道的。而且长江水倒灌入鄱阳湖的必要条件是:长江九江与湖口水位落差在0.52米以上,而且鄱阳湖星子站与湖口站水位落差在0.12米以下。也就是说,当出于长江防汛需要时,鄱阳湖区不能分洪。

万里长江水系发达,有大小支流7000余条。只有荆江河段的松滋、虎渡和藕池三条河不入江,而是江水入河,它们不是长江的支流,而是长江的下游,这是一个独特的成在。长江通过它们向洞庭湖分流水沙,进行物质能量交换,然后再通过城陵矶还江。

从历史上看,高的年份,洞庭湖分流长江几近一半,低的年份,也在五分之一以上。通过四口连接的洞庭湖,实际上已成为长江主泓的另一通道,表现万里长江荆江河段九曲回肠的极品特质就在洞庭湖。

洞庭湖本来就是洪道性湖泊,在承接分流长江洪水的任务后,洞庭湖在整体上成为长江洪水的过道,它的河流性特征愈来愈明显,它就是一条洞庭河,第二条长江。洞庭湖的河流性特征表现在,无论丰水期,还是枯水期,湖泊上下游水位落差都相当大,水位时空分布不均,有明显水面比降,吞吐流是洞庭湖的主要流型,十分突出,已具有河道的特征。湖流流态基本上是由西洞庭湖,经小河嘴向南洞庭湖、再向东洞庭湖直至从城陵矶出口入长江的单一流动,仅在局部湖汊或湖湾区有流向偏转,出现回流现象。也就是说,洞庭湖湖流是以各个入湖河道的入流在湖泊中汇合,再经出湖口泄流的流态组合。

就江湖关系而言,完全可以视长江上游为洞庭(河)湖的上游,长江中下游就是洞庭余波,洞庭(河)湖的下游,洞庭湖就是荆江的另一种存在,一如戏剧舞台的A角和B角。如果把一百年前的“大江东去、无非湘水余波”看成笑谈的话,“大江东去、洞庭余波”则没有任何逻辑问题。

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三、洞庭湖是三湘四水的总开关,长江中下游地区的生态屏障

洞庭湖区一直是中国历次人口流动的重要目的地之一,承载了2000万以上人口,养育了世世代代湖区儿女。作为湖南人的母亲湖,它有诸多的重要功能。但从历史和现实两方面考察,主要功能集中在农业生产、调蓄长江(防洪保安)和生态维护等三大项。

洞庭湖是人类稻作农业的发祥地之一,它早于浙江余姚的河姆渡文化。自楚人越过长江向南拓展,到明清民国至新中国建立后,形成了洞庭湖湿地开发模式,一直是传统农业的典型。它的核心就是,以水利工程项目为重点,以防洪保安为目的,以向湖泊水面索取生产生活资料为终极目标。但这种模式已越来越受到质疑,不可持续。

洞庭湖是唯一吞吐长江、调蓄长江的通江大湖。鄱阳湖也通江,但它不能调蓄长江洪水。

从1949年到三峡工程建成之前,长江宜昌发生大于6万立方米秒的洪水有1954年、1998年,四口分流平均分流能力为2.2万立方米秒,占长江洪峰的34.5%。1951~2000年洞庭湖多年平均总入湖洪峰流量4万立方米秒,出湖流量2.7万立方米秒,削峰流量1.3万立方米秒,削峰比为32.1%。最大削峰值出现在1998年,削峰2.8万立方米秒,削峰比为43.9%,最大削峰比出现在1990年,削峰比为49.1%。洞庭湖的这个功能目前仍然没有改变,具有唯一性。

洞庭湖是三湘四水的生态总开关,长江中下游地区的生态屏障。在生态维护上的功能自古存在。但为我们所发现和重视,则只有不到二十年的时间。

历史已证明,人类在洞庭湖的开发、治理和建设的进程中,不断地犯错误,主要在于处理洞庭湖的三大功能关系上存在偏差,归根结底又是我们在科学认识洞庭湖上存在短板和不足所致。我们要牢牢把握洞庭湖在农业生产、防洪保安和生态屏障上的三大功能,不能偏废,掌握好平衡。实践证明,湖区不抓生态环境的保护,没有前途;湖区不实现高质量转型发展,没有出路。

四、洞庭湖居“五湖之首”地位不容否定,它“第二”的说法是个伪命题

湖南既有“山国”之称,又有“泽国”之名。但在几千里的人文历史变革中,山的权重不高,而水一直保持着绝对的话语权,长江、湘江、洞庭湖三者处于支配地位。湖南最早称江南,后来设置湘州,最后以湖南一锤定音。如果只能做一张名片,那么,洞庭湖会是最好的代表。

洞庭湖居“五湖之首”,以前没有人质疑过这一点。但现实生活中,洞庭湖的实际地位,在人们的认知观念里已大不如前,早已一落千丈。

始作俑者是1962年8月出版的《十万个为什么》。它首次提出带节奏的洞庭湖降为第二大湖泊。近60年来,这个说法成为官方和主流意见,包括湖南人在内的干部群众大都认为洞庭湖已成为“老二”,鄱阳湖的跟班小兄弟。比如在国家发展战略层面,《鄱阳湖生态经济区规划》不仅仅是比《洞庭湖生态经济区规划》早出台五六年的问题,本质上是定位大不相同。鄱阳湖的发展定位是:全国大湖流域综合开发示范区,长江中下游水生态安全保障区,加快中部崛起重要带动区,国际生态经济合作重要平台。围绕上述定位,鄱阳湖生态经济区要着力构建安全可靠的生态环境保护体系、调配有效的水利保障体系、清洁安全的能源供应体系、高效便捷的综合交通运输体系;重点建设区域性优质农产品生产基地,生态旅游基地,光电、新能源、生物及航空产业基地,改造提升铜、钢铁、化工、汽车等传统产业基地。

而没有包括长沙市在内的洞庭湖,给予它的全国大湖流域生态文明建设试验区、保障粮食安全的现代农业基地、“两型”引领的“四化”同步发展先行区、水陆联运的现代物流集散区和全国血吸虫病综合防治示范区5项定位,当然就特别单薄,概念远远大于实质内容。实际上是农业概念板块。这是洞庭湖的发展规划在国家认知层面大大低于鄱阳湖的滥觞,也是洞庭湖地位急剧下降的一个关键因素。

湖南人自己对洞庭湖的认知出了问题。长沙在历史上就属于湖区,居于湘水尾闾。长沙的城区均处于堤防的保护之下,一个垸子一个垸子叠加,但我们自己把长沙市与《洞庭湖生态经济区规划》撇开。没有了省城的生态经济区,与鄱阳湖区相比自然不在一个层次。

洞庭湖治理建设和研究项目的布局较之鄱阳湖偏小偏少,近两年来,洞庭湖区获得的国家在水利等建设方面的投资仅为鄱阳湖的三成。

中国科学院南京湖泊和地理研究所是湖泊研究领域的国家队,但它没有在洞庭湖设立二级研究机构,它研究的重点和布局在太湖、鄱阳湖、抚仙湖、呼伦湖、天目湖,等等。南京所从1980—2000年中共110项科研获奖项目中没有关于洞庭湖的,从2018—2021年的院地合作63个项目中没有关于洞庭湖的,从1999—2021年出版的专著中没有关于洞庭湖的。

这不正常。

对天然湖泊的简单排序已严重影响全社会对大自然的正确认识,从根本上颠覆了过去一二百年以来形成的洞庭湖调蓄长江、保命安民的重要地位,误导了政府宏观决策。

洞庭湖“下降为第二大淡水湖泊”的说法是一个伪命题,洞庭湖仍然是中国最重要的淡水湖泊。洞庭湖的流域面积在100万平方公里以上,已占中国国土面积的七分之一。这个巨大的流域面积,能充分保证入洞庭湖平均径流量年值3018亿立方米,它是鄱阳湖的3倍、太湖的10倍。如果洞庭湖是第二大淡水湖的话,谁能当第一?

认识复杂的大自然,是一个不断加深的过程。传统河湖学的个别定义,如河远唯长、湖面唯大的排序方法已越来越不适应人类认识自然的进程。对自然实体的排名,本来是为了方便我们认识大自然,如果适得其反,就需要学界建立起新的标准体系,推进社会的正确认知。在水文学上,一般以河长里程确定河流的排序,但也有例外。湖南人在看待四水问题上的专业立场,有助于我们更科学地看自然,正确认识江河湖泊。我们看看湘江和沅江:湘江干流全长844公里,流域面积9.46万平方公里,多年平均径流量为791.6亿立方米;沅江干流全长1033公里(一说1133公里 、1022公里 ),流域面积8.91万平方公里,多年平均径流量393.3亿立方米。如果从河长里程看,沅江比湘江长约200公里左右,但我们没有认定沅江是湖南省的第一大河,湘江是湖南省的第二大河流。湖南人把湘江看成母亲河,但一般不称沅江是湖南人的母亲湖。这是因为:湘江在水文特征上有多项指标均超过沅水,而且在湖南历史发展的长河中,湘江流域地位一直特别重要,沅江流域大多为贫困山区,少数民族分布较广,经济社会发展相对滞后。湘江是湖南省的第一大河,沅江是湖南省的第二大河流,这个定论已为社会各界包括水文水科学领域完全接受。

湖泊也是一样。它的排序应该是一个综合的指标,而不应该是某一项指标。从湖泊收集地表径流的集水功能上看,它的地表径流量、流域面积等指标的权重应该更大,而其他如水深、湖容、面积等等,在纳入到考核指标体系中的权重也就相应减小。总之,湖泊的排名是为了更好地研究湖泊,帮助我们认识大自然。对于洞庭湖、或者鄱阳湖,也是如此。

我们再看一看三峡工程建成后社会对长江防洪的认识。2006年,三峡库区开始蓄水,特别是达到175米水位正常运行后,社会层面上几乎都认为长江中下游地区的防洪问题已基本解决,长江安澜的趋势整体形成,洞庭湖调蓄长江变得可有可无。在今天的论坛上,还有一位特别重要的人士在复述这个观点。

这是极其错误的认识,而且十分危险。事实上,如果没有洞庭湖,后果会不堪设想。

三峡工程建成运作后,我们又经历了2016、2017、2020年三次大的洪水。其中2017年7月1日入湖总量达到历史极值8.15万立方米秒,超过三峡入库极值7.2万立方米秒(2020年8月19日),洞庭湖表现出来的调蓄能力让我们震撼。2020年,长江发生全流域洪水,洞庭湖入湖最大流量为7月9日的5.15万立方米秒,最大出湖为7月12日的3.32万立方米秒,削峰比为35.5%。2017年的削峰比为39.3%,而2016年洞庭湖的贡献更大,削峰比达到48.7%,仅低于历史极值的1990年。充分表明,洞庭湖在调蓄洪水的能力上,并没有因为三峡工程的建成而下降。

洞庭湖是吞吐长江唯一的大湖,仍然是长江中游调蓄洪水的最重要场所。维持这一调蓄能力对长江中下游防洪至关重要,这个湖泊所发挥的巨大作用没有减弱,我们没有理由轻视它。

五、简单结语

湖南省研究洞庭湖的力量十分分散,严格上讲,从省城到湖区4个市,从科研单位到高校,还没有专门的湖泊研究机构和人员。与洞庭湖本身的重要性、湖南省经济社会发展的要求极不相称。开展洞庭湖的湖泊科学研究,是洞庭湖一切研究的基础和出发点。1998年《湖南农大学报》第24卷发表谢凤阳《洞庭学论纲》,第一次较为系统提出洞庭学概念。谢把洞庭学定义研究洞庭湖区的自然环境、治理开发、历史文化、社会现实的科学。他提出要加强洞庭湖学科建设,设立综合性的洞庭学。

我认为,洞庭学的概念涵盖地质科学、湖泊科学、生态科学、工程技术科学、人文社会科学等多个学科门类,即从综合学科的视野探究洞庭湖的形成、演变、发展和消亡的规律。它的第一个核心圈就是湖泊科学;第二个核心圈是地质科学和生态科学;第三个核心圈才是湖区的经济建设、人文和工程技术科学等方面。站在综合学科视野研究洞庭湖,方能摆脱历史时期洞庭湖开发和治理中的单纯水利建设、农业生产的片面性,更多地关注洞庭湖的生态问题,而在生态环境整治攻坚战中,科学划定生态红线,预留好保证生产生活的发展空间,不去搞简单粗暴的“一刀切”,促进我们在认识、治理洞庭湖的过程中,视角更开阔,达到人水和谐,人和自然协调发展。

(作者为第十一届湖南省政协委员,第二届中国湖泊论坛专家咨询委员,洞庭湖区生态遥感监测湖南省重点实验室学术委员。本文为12月11日作者在大湖论坛上的主旨演讲稿。)

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作者:李跃龙

编辑:刘艳秋

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