廖小紅 姜恒 錢湛
摘 要:洞庭湖是長江流域生態安全的重要屏障,對防洪、糧食安全、區域經濟發展具有重要的作用。隨著江湖關系進一步變化和湖區社會發展速度的加快,湖區水資源、水生態和水環境問題凸顯。針對洞庭湖區水安全保障存在的問題,從水利角度出發提出了構建城鄉平安的防洪治澇格局、區域聯供的安全飲水格局、國家糧倉的現代灌區格局、水系連通的生態河湖格局、共建共享的智慧洞庭格局等5項治理與保護措施,為建設大美洞庭提供參考。
關鍵詞:洞庭湖區;防洪;水資源;水生態環境;治理與保護措施;智慧洞庭
中圖法分類號:X524;TV213.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼:A
洞庭湖位于長江中游荊江南岸,是長江中游地區極為重要的調蓄洪區、長江流域生態安全的重要屏障、具有國際意義的珍稀候鳥越冬棲息地,也是湖南省重要的工農業生產基地和經濟高速增長區[1]。洞庭湖區的保護、開發和治理一直受到各級政府的高度重視,建國以來進行了大規模的開發和治理。洞庭湖區自然地理環境特殊,江河湖泊水系復雜,治理難度大,隨著三峽工程建成投入運行,江湖關系出現新的變化。同時,湖區經濟社會的快速發展,也對洞庭湖綜合治理提出了新的、更高的要求。采用新思路、新措施來加快洞庭湖治理和保護是當前湖南省水利建設的重點和難點,如何建設大美洞庭、守護好一江碧水是需要持續研究的課題。
1? 洞庭湖作用與地位
1.1? 防洪作用巨大
洞庭湖年均吞吐水量2 761億m3,相當于鄱陽湖的1.8倍,入出湖洪峰削減比達30%,天然調蓄與蓄滯洪容積達到320多億m3,比三峽水庫防洪庫容221.5億m3多近百億m3,對保障長江中下游地區的防洪安全、用水安全、飲水安全具有不可替代的作用,是長江流域水安全的重要組成部分[2-4]。
1.2? 生態功能顯著
(1)天然的物種基因庫。洞庭湖孕育了豐富的水生生物資源,洞庭湖共記錄有浮游植物416種,浮游動物107種,底棲動物151種,水生高等植物471種,魚類116種。其中魚類包括中華鱘、白鱘和胭脂魚等國家重點保護野生動物以及四大家魚、鯉、鯽、黃顙魚、鲇等重要經濟魚類[5]。目前洞庭湖已建有2個國家級和2個省級自然保護區,是珍稀水生生物及經濟魚類的繁衍地和活動場。
(2)調節氣候。洞庭湖能增加空氣濕度,調節氣溫,由于湖泊水面對太陽輻射的反射率小,水體比熱大,蒸發耗熱多,使湖面上氣溫變化與周圍陸地相比較為和緩。
(3)改善空氣質量。洞庭湖可接受大量二氧化碳并釋放大量的氧氣,在全球碳氧平衡中起重要作用;同時可以吸附塵埃所攜帶的病菌等有害微生物,起到改善空氣質量的作用。
(4)重要的水禽棲息地與繁殖地。洞庭湖現有鳥類62種,其中冬候鳥43種,占鳥類總種數的69.3%;夏候鳥12種,占總種數的19.3%;留鳥3種,占總種數的4.8%;旅鳥4種,占總種數的6.5%。作為亞洲最重要的候鳥越冬地之一,洞庭湖分別有國家一、二級保護鳥類7種和37種[6]。
1.3? ?經濟地位重要
(1)區位優勢明顯。洞庭湖區是長江中游城市群的重要腹地,位于長江黃金水道與京廣交通動脈交匯處,長江岸線資源優良,是重要的水運交匯地。地處洞庭湖畔的岳陽港是全國內河主要港口,具有承東啟西、連南接北的獨特區位優勢。位于洞庭湖區的長沙市、岳陽市、常德市和株洲市的GDP排名分別為湖南前一、二、三、五,具有較強的經濟潛能。
(2)重要的國家糧倉。洞庭湖區一直是全國九大商品糧生產基地之一,洞庭湖平原是湖南省重要的水稻集中產區,常年水稻種植面積1 570千公頃,約占湖南水稻面積的40%,其中95%以上適宜種植雙季稻,總產量約占全省的42%。在保障自給的同時,每年提供商品糧超過600萬噸,商品率達到60%左右,為保障國家糧食安全發揮了不可替代的作用[7]。
(3)洞庭湖生態經濟區建設是國家戰略。2014年洞庭湖生態經濟區建設上升為國家戰略,成為湖南省加速實施中部崛起戰略,積極融入長江經濟帶的新引擎。
1.4? 文化底蘊深厚
洞庭湖區獨特的自然環境和豐富的自然資源,孕育了洞庭湖區光輝燦爛的古代文明。迄今為止,在湖南全省發現的200多處舊石器時代遺存中,洞庭湖區占有100多處,且大部分集中在洞庭湖西岸平原的澧水中下游,特別是津市、澧縣和石門一帶。其中,津市虎爪山地點是舊石器遺存早期代表,距今約40萬年;澧縣雞公垱遺址為舊石器時代中期代表,澧縣烏鴉山舊石器遺址是舊石器時代晚期代表。洞庭文化發端于洞庭湖區的原始文化,具有鮮明的地方特色和厚重的思想內涵,同時也吸收融匯了南方和北方多個民族的優秀文化,并從地域和內涵上不斷擴展,逐步發展成為湖湘文化[8]。
2? 洞庭湖區水安全保障存在的問題
隨著江湖關系進一步變化和湖區經濟社會的快速發展,洞庭湖區出現的問題主要表現在以下4個方面。
2.1? 防洪蓄洪短板突出
三峽工程建成運行,一定程度上提升了洞庭湖區的防洪能力,但洞庭湖作為長江中游洪水調蓄主戰場這一現實情況沒有改變,防洪蓄洪形勢依然嚴峻,已成為長江中下游防洪體系的突出短板。一是區域防洪安全難以保障,堤防標準不高。以堤防為基礎的防洪工程體系雖初步建成,但設計水位低于實發洪水位的矛盾突出,存在堤防長期超標準運行的風險。堤防基礎差,極易帶來重大管涌潰垸性險情。重點垸、一般垸的堤防隱患多。二是對長江中下游的蓄洪作用難以發揮。24個蓄洪垸需承擔160億m3的超額洪量,目前具備分蓄洪條件的僅圍堤湖等3垸,分洪容積8.81億m3,其余21個蓄洪垸存在安全區(臺)等設施不完善、居民遷建補償標準低難搬遷等問題,難以決策啟用分蓄洪[9]。此外,陸城垸、君山垸經濟發展迅速,基礎設施聚集,分蓄洪帶來的損失較大,應考慮進行適當調整。三是松澧地區超額洪量難以消納。松澧洪水遭遇幾率大,依靠澧水江埡、皂市水庫攔洪及澧南、西官等蓄洪垸分洪后,仍有超過3億m3的超額洪量無法消納。四是“四水”防洪水庫有待完善。五強溪擴容,金塘沖、宜沖橋等“四水”水庫建設難度大,攔洪庫容不足,一定程度上增加了洞庭湖蓄洪壓力。五是治澇工程尚未達標。“自排、調蓄、電排”相配套的治澇工程仍存在不達標、智能調度程度不高等問題。
2.2? 安全飲水仍存隱憂
安全飲水工程雖已全面覆蓋,但存在農村安全飲水工程標準低、飲用水源保障程度低、運管機制不暢等問題,與群眾喝上安全水、放心水的要求存在差距。一是工程分散老舊。農村供水工程散布各村鎮,大多為小微型,凈化消毒設備不齊全,輸水管道老化,達不到城鄉一體化、區域規?;囊?。二是水源水質不優。農村供水工程以地下水源為主,地下水鐵錳超標嚴重,部分地區在旱季或者供水高峰期供水能力不足。三是運維管理不暢。農村供水工程缺乏專業管理,維修養護費用難以落實,未形成合理的水價機制,難以長久運維管理。
2.3? 水資源短缺依然存在
洞庭湖區沒有大型水源調蓄工程,用水水源主要依靠湖泊、河道來水,水資源調控能力不足。近年來,受江湖關系變化影響,枯水期長江水進不來、洞庭湖水蓄不住,河湖水位降低,季節性干旱、斷流式缺水問題凸顯。特別是四口水系地區河道斷流不斷加劇,除松滋西河外,其他河道年均斷流達5個月以上,沿岸湖南省8個縣市區的300萬畝耕地、280萬人缺水問題十分突出,已經逐步演變為新的旱區。
2.4? 水生態保護壓力增大
受江湖關系變化和人類活動影響,洞庭湖水污染防治和水生態修復的任務重、壓力大。一是洞庭湖水文生態節律失衡。三峽水庫和長江上游水庫群陸續建成運行,在發揮巨大防洪作用和發電效益的同時,也加劇了荊江河床沖刷,導致洞庭湖枯水期提前、延長,帶來河湖水位降低、生態空間縮窄、濕地碎片化等問題[3-4]。二是垸內水環境容量不足。受密集的人類活動和單一的經濟結構影響,洞庭湖區污水排放總量不小,局部地區農業面源污染問題突出,垸外水源補給不足,垸內內湖、啞河、排渠水體流動性差,自凈能力和環境容量不斷降低,易暴發藍藻水華生態災害[10]。三是水生態環境協同保護機制不健全。洞庭湖水生態環境保護是一項系統工程,涉及江湖兩利統籌、上下游共治、水陸協同和跨領域跨省域合作。但目前河湖監管能力不足、手段落后,“重經濟輕生態”“先污染后治理”的傳統思維還沒有完全消除,協同機制和法律法規體系還不完善,難以統籌推動四口水系綜合整治等長江大保護重點工程。
3? 治理與保護措施
針對洞庭湖區水安全保障存在的問題,從水利角度提出洞庭湖生態保護與修復的5點建議。
3.1? 構建城鄉平安的防洪治澇格局
一是堤防達標。全面閉合洞庭湖區縣級以上城市防洪圈,根據經濟社會發展水平,提升堤防標準與等級;系統加固11個重點垸、191個一般垸堤防,加固內湖、撇洪河堤防,進一步提升長江干堤堤防標準與防洪能力;開展砂基堤防防滲技術攻關,系統解決洞庭湖區強透水基礎堤防防洪風險。二是蓄洪建設。充分利用三峽等上游水庫群防洪庫容不斷擴大對長江中游的防洪作用,適時穩妥釋放蓄滯洪區,將部分蓄滯洪區“摘帽”并調整為防洪保護區。全面推進重要蓄滯洪區建設,落實居民建房管控,結合城鎮化建設和鄉村振興戰略,引導居民和非農產業向防洪保護區遷移,發展耐水農業,建成損失低、補償合理的蓄滯洪區。三是河湖疏浚。全面整治純湖區洪道,以東洞庭湖出口段岳陽至城陵磯,東、南、西洞庭湖連接段及黃土包河的清淤疏浚、河道掃障為重點,增加洞庭湖調蓄容積,確保行洪通暢;理順洞庭湖水系洪道,實施疏浚清淤、掃障和擴卡等整治措施,確保尾閭洪道洪水安全下泄。四是排澇治澇。全面實施農村排澇工程,建成“自排、調蓄、電排”相結合的治澇體系。強化城市水面及蓄水區監管,新建和擴建電排,全面提升城市排澇能力。
3.2? 構建區域聯供的安全飲水格局
一是優化提升飲用水源。依托長江、草尾河及疏浚后的四口水系,配置優質水資源,將洞庭湖北部地區不達標的地下水水源置換成清潔的地表水源;依托四水水庫及河道優質水源,提升四水尾閭及濱湖區飲用水源保障;提升水源水量水質監測能力,推進飲用水水源地安全保障達標建設,提升自來水水質達標率。二是城鄉供水一體化。推廣示范縣典型經驗和示范做法,統籌城鄉融合發展,建立大水源、大水廠、大管網的分級供水保障體系,強化水質凈化消毒處理,健全水質監測體系,健全水費收繳機制,實現城鄉供水同網、同質、同管理主體。
3.3? 構建國家糧倉的現代灌區格局
一是灌區優化整合。在實施大中型灌區續建配套和節水改造基礎上,根據水土資源條件及水資源配置格局,以堤垸為單位整合統籌,優化進排水涵閘、灌溉泵站及垸內灌排溝渠布局,構建以大型灌區為主、中小型灌區為輔的洞庭湖灌區格局。二是灌區現代化建設。統籌灌區及澇區建設,實施洞庭湖區灌排泵站現代化、智能化改造,水量監控及信息化管理,建設引排順暢、智能調度的灌排水網,提升糧食供給能力,維護洞庭湖區“天下糧倉”美譽。
3.4? 構建水系連通的生態河湖格局
一是穩定江湖關系。增大三口入流,改善城陵磯出流,形成平衡穩定、江湖兩利的江湖關系格局;持續開展長江干流湖南段河道崩岸整治及監測力度,保障長江干堤岸線安全,打造長江最美岸線;系統整治四口水系,建閘疏浚,有效修復長江與洞庭湖連通廊道;深入論證洞庭湖水利綜合樞紐并適時啟動建設,暢洪調枯,解決三峽及上游控制性水庫汛后集中蓄水時長江干流水位降低、湖區水位提前消落問題,緩解濱湖地區水資源供需矛盾,塑造濕地生態系統需要的水文節律,暢通湘江、資水與洞庭湖的航運聯系。二是連通百湖生態。分區實施洞庭湖河湖連通工程,綜合采用攔污、截污、引流、清淤、修復等措施,結合水利血防需求,暢通74個5000畝以上內湖與外湖外河的聯系,形成蓄滯得當、豐枯調劑、多源互補、可調可控的水網體系。三是打造美麗岸線。圍繞長江湖南段163 km岸線,落實“共抓大保護、不搞大開發”方針,以建設高效攔污截污岸線、綠色生態岸線、港城一體岸線為重點,將長江湖南段打造成水美、岸美、產業美、環境美的新時代濱江最美岸線。
3.5? 構建共建共享的智慧洞庭格局
一是構建智慧洞庭監測與決策平臺。加快應用互聯網、大數據、物聯網等新興技術,整合水利信息化基礎資源、數據資源、支撐服務、業務應用四個體系建設和系統運行維護管理,構建智慧水利平臺,系統集成防汛抗旱、河(湖)長制、水資源管理、工程運行調度、資金監管等水安全各項細分業務。著重發展智慧灌區管理系統、水旱災害防御調度平臺、岸線智慧管理系統、河(湖)長制管理系統,依托現有水文站點,建立健全洞庭湖監測網絡體系,建立跨部門跨區域信息共享機制,為洞庭湖區水安全保障各項決策提供有力支撐。二是實現河湖監管現代化和信息化。依托“水利一張圖”建立統一的洞庭湖河湖基礎數據信息平臺,嚴格水域、灘涂、岸線等水生態空間管控,依法劃定河湖和水利工程管理范圍,鼓勵公眾參與和監督,嚴格禁止非法占用水域及破壞河湖生態等行為。
4? 展望
新形勢下,面對洞庭湖出現的新情況,應該重新審視洞庭湖的地位和重要性,厘清湖區現存的問題,貫徹以人民為中心的發展理念,從水利角度出發制定有效的洞庭湖治理與保護措施,切實解決湖區群眾關心的熱點、難點、堵點問題,推進大美洞庭建設,守好一江碧水。
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Discussion on Water Safety Guarantee Measures in Dongting Lake Area
Liao Xiaohong,Jiang Heng,Qian Zhan
(Hunan Water Resources and Hydropower Survey,Design,Planning and Research Co.,Ltd.,
Changsha 410007,China)
Abstract:As an important barrier for the ecological security of the Yangtze River Basin,the Dongting Lake area plays an important role in flood control,food security and regional economic development. With the further changes of the relationship between Yangtze River and Dongting Lake and the acceleration of social development of the lake area,new problems regarding the water resources,water ecology and water environment of the lake area have become prominent. In response to water security problems in the Dongting Lake area,we present five governance and protection measures from the perspective of water conservancy. Such measures include:building a pattern of flood control and waterlogging control for urban and rural safety,a pattern of safe drinking water for regional joint supply,a pattern of modern irrigation areas for national granaries,a pattern of ecological river-lake water system,and a pattern of contribution and shared intelligent Dongting Lake. The research is expected to offer reference for the construction of a beautiful Dongting Lake.
Key words:Dongting Lake area;flood control;water resources;water ecological environment;governance and protection measures;intelligent Dongting Lake
收稿日期:2022-03-29
基金項目:湖南省自然科學基金(2020JJ5316),湖南省重大水利科技項目(XSKJ2021000-03)
作者簡介:廖小紅,男,教授級高級工程師,研究方向為水生態、水環境。E-mail:459718227@qq.com