洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害成因及其孕災(zāi)環(huán)境的變化研究

熊平生　劉亮　郝麗婷

摘 要：洞庭湖區(qū)因其特殊的地理位置及調(diào)蓄功能，對(duì)于長(zhǎng)江荊江段乃至整個(gè)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的防洪減災(zāi)具有至關(guān)重要的作用。該文分析了洞庭湖區(qū)氣象因素、水文因素、地形因素和人類活動(dòng)等洪澇災(zāi)害發(fā)生的關(guān)鍵因子，指出了湖區(qū)洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境的變化，包括全球氣候環(huán)境變化，湖區(qū)暴雨出現(xiàn)頻次增多;三峽水庫(kù)運(yùn)行以及荊江裁彎取直，引起了洞庭湖蓄洪、泄洪能力發(fā)生了變化。

關(guān)鍵詞：洞庭湖區(qū);洪澇災(zāi)害;孕災(zāi)環(huán)境變化

中圖分類號(hào) X43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）03-0141-03

Research on Reasons of the Flood Disaster in Dongting Lake Area and Its Environment Change of Flood Disaster

XIONG Pingsheng et al.

（College of City and Tourism， Hengyang Normal University， Hengyang 421002， China）

Abstract： Because of its special geographical location and its own regulation and storage function， Dongting Lake area plays an important role in the flood control and disaster reduction of Jingjiang section of the Yangtze River and the whole middle and lower reaches of the Yangtze River. This paper analyzes the key factors of flood disaster in Dongting Lake area： meteorology factor， hydrology factor ， topography factor and human activities and so on.and the paper pointed out the new changes of flood disaster pregnant environment in the Dongting lake area，including the frequency of Rainstorm in the lake area increases under the background of global climate and environmental change; The operation of the Three Gorges Reservoir and the implementation of the Jingjiang River straight line have caused changes in the flood storage and discharge capacity of Dongting Lake.

Key words： Dongting Lake area;Flood disaster; Disaster pregnant environment change

洞庭湖位于長(zhǎng)江中游荊江段湖北省以南和湖南省以北的兩省交界處，地處北緯28°30′～30°2′、東經(jīng)110°40′～113°10′之間，是由燕山運(yùn)動(dòng)而形成的斷陷盆地。自第四紀(jì)以來，湖區(qū)均處于振蕩式的負(fù)向運(yùn)動(dòng)中，形成了中部低、四周高的蝶形盆地。湖區(qū)水系由洞庭湖和入湖的湘江、資水、沅水、澧水4條河流以及直接入湖的汨羅江、新墻江等中小河流組成。洞庭湖區(qū)內(nèi)江湖關(guān)系復(fù)雜，防洪堤線漫長(zhǎng)，特殊的自然地理、河網(wǎng)水系環(huán)境，加之脆弱的防洪治澇體系，決定了洞庭湖區(qū)是洪澇災(zāi)害多發(fā)區(qū)[1]。已有的研究主要聚焦在洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境面臨的問題和對(duì)策[2]，洞庭湖區(qū)洪水特征及其成因[3-4]，洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害和防治措施[5]等方面。為此，筆者選取洞庭湖區(qū)為研究對(duì)象，分析湖區(qū)洪水孕災(zāi)環(huán)境變化及其驅(qū)動(dòng)力，以期為湖區(qū)洪水災(zāi)害調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害成因分析

1.1 氣象因素 洞庭湖區(qū)屬于北亞熱帶季風(fēng)性氣候，雨熱同期，降水豐沛，季節(jié)分配不均，多梅雨暴雨和臺(tái)風(fēng)暴雨。洞庭湖所在長(zhǎng)江中下游地區(qū)受副熱帶高壓脊線、西風(fēng)環(huán)流和東南沿海臺(tái)風(fēng)的影響，極端天氣現(xiàn)象較多。在亞洲中高緯度地區(qū)經(jīng)向環(huán)流盛行時(shí)，北方來的冷氣流與南方來暖氣流長(zhǎng)時(shí)間匯聚于長(zhǎng)江中下游一帶，常造成梅雨暴雨。梅雨暴雨大多發(fā)生在4—9月，其中6—8月暴雨占全年暴雨90%以上[6]，往往造成洞庭湖區(qū)湖區(qū)洪澇災(zāi)害一年多發(fā)。此外，7—8月份洞庭湖區(qū)易受臺(tái)風(fēng)的影響，臺(tái)風(fēng)帶的來高強(qiáng)度降雨也是造成湖區(qū)洪澇災(zāi)害的主要原因。

1.2 水文因素 當(dāng)汛期洪水發(fā)生時(shí)，湘、資、沅、澧四水的干流和尾閭的水位變化，是洪澇災(zāi)害發(fā)生的關(guān)鍵因素。洞庭湖區(qū)的洪水除來自本區(qū)的降水外，還要接納來自湘、資、沉、澄四水流域和湖區(qū)以上的長(zhǎng)江流域的降水。湘、資、沅、澧四水如果同時(shí)暴雨，洪水一并匯入洞庭湖，往往容易造成特大洪澇災(zāi)害。城陵磯是洞庭湖唯一出水口，湖南四水、長(zhǎng)江三口入湖洪峰從這里注入長(zhǎng)江，汛期的時(shí)候，城陵磯口由于受長(zhǎng)江高水位頂托，洞庭湖排出的湖水擁堵，甚至出現(xiàn)長(zhǎng)江洪水倒灌洞庭湖，引起湖區(qū)大范圍的洪澇災(zāi)害[7]。此外，洞庭湖內(nèi)部蘆葦叢生，滯流阻水，也嚴(yán)重影響其泄洪功能[8]。

1.3 地形因素 洞庭湖為中生代燕山運(yùn)動(dòng)斷陷作用形成，自更新世以來，湖區(qū)以沉降運(yùn)動(dòng)為主。湖區(qū)地勢(shì)從西北向東南方向傾斜，成環(huán)帶式遞降的碟形盆地結(jié)構(gòu)，為全省凹形大斜面的低洼中心，為湘、資、沅、澧四水及長(zhǎng)江松滋、太平、藕池三口洪水匯聚產(chǎn)生了有利的地形條件。地勢(shì)比較平坦平原，或地勢(shì)起伏較小的洼地，往往導(dǎo)致不能快速排水，常常容易發(fā)生洪澇災(zāi)害。洞庭湖區(qū)屬于湖積型平原，周圍是低矮的山丘，平均海拔大多低于50m，具備了洪澇災(zāi)害發(fā)生的地勢(shì)地形條件。

1.4 人類活動(dòng) 歷史上，中原地區(qū)人口多次南遷于洞庭湖區(qū)，毀林開荒，引起水土流失，洞庭湖區(qū)泥沙淤積增多。新中國(guó)成立前，封建主競(jìng)相圍墾，湖區(qū)垸內(nèi)耕地面積達(dá)3956.8萬hm2;新中國(guó)成立后一段時(shí)間內(nèi)，地方政府盲目圍湖墾殖，湖區(qū)總圍垸面積達(dá)10042.5km2，造成洞庭湖原始湖面的萎縮。洞庭湖湖區(qū)泥沙淤積和過渡圍墾，其面積由原來的6200km2（1825年）減少到的4350km2（1949年）。加之長(zhǎng)江上游植被破壞和水土流失，荊江河床抬高，洞庭湖泥沙淤積加快，湖泊面積進(jìn)一步縮減到現(xiàn)在2670km2，調(diào)蓄洪水的容積由293億m3減小到174億m3。洞庭湖蓄水面積較少，調(diào)蓄洪水能力降低，導(dǎo)致湖區(qū)洪澇災(zāi)害頻發(fā)。

2 洞庭湖區(qū)洪水災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境變化

2.1 全球氣候變暖，湖區(qū)暴雨頻度增多 近些年來，全球氣候轉(zhuǎn)暖趨勢(shì)愈發(fā)顯著，必定造成海陸水體蒸發(fā)旺盛，在一定程度上為海陸大部分地區(qū)降水量的增加提供了條件。洞庭湖流域內(nèi)河流以降水補(bǔ)給為主，流域水量的大小與降水量的變化緊密相關(guān)。而氣候變化主要以降水量為載體來體現(xiàn)對(duì)洞庭湖區(qū)徑流量的影響。每個(gè)地方洪水發(fā)生的時(shí)間與氣候相關(guān)，極端氣候一出現(xiàn)致使氣候異常，長(zhǎng)江上下游雨季有所重復(fù)，便會(huì)造成長(zhǎng)江上游與洞庭湖流域洪水匯集，發(fā)生流域性大洪水。研究表明，洞庭湖區(qū)暴雨空間分布不均，中部、北部相對(duì)偏少，西南部和東北部偏多。在全球氣候變暖大背景下，洞庭湖區(qū)極端降水和暴雨頻次明顯增加[9]。

2.2 三峽水庫(kù)運(yùn)行，洞庭湖蓄洪能力發(fā)生變化 三峽工程是世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程，也是新中國(guó)成立以來建設(shè)的最大型工程項(xiàng)目，在防洪、發(fā)電、航運(yùn)及灌溉等多方面發(fā)揮著巨大效益[10]。三峽工程運(yùn)行蓄水使洞庭湖面積及水位等水文特點(diǎn)出現(xiàn)了顯著的不同[11]。一方面，三峽水庫(kù)具有特別明顯的削峰和蓄洪作用，運(yùn)行之后，長(zhǎng)江下游水情隨之發(fā)生變化。尤其是汛末蓄水導(dǎo)致洞庭湖秋季來水顯著減少，水位也隨之發(fā)生變化。此外，三峽水庫(kù)在蓄水以后，對(duì)上游地區(qū)的泥沙具有較大的調(diào)節(jié)作用，泥沙淤積在水庫(kù)，往下清泄的水流含沙量比原來要低，進(jìn)而使洞庭湖區(qū)水體含沙量降低。另一方面，在水庫(kù)運(yùn)行后，不同河流的不同河段在不同時(shí)期發(fā)生不同程度的沖刷，沿程水位也會(huì)發(fā)生不同程度升降[12]。而其變化引起三口徑流量、水位的變化，使得洞庭湖的沖淤分布、洲灘出露時(shí)間、動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境等發(fā)生變化，從而影響著區(qū)域洪澇災(zāi)害防治、水資源開發(fā)利用以及濕地生態(tài)環(huán)境保護(hù)等問題[13]。

2.3 荊江裁彎取直，洞庭湖泄洪能力減弱 下荊江位于長(zhǎng)江中游，屬于典型的蜿蜒性河段，其中藕池口至城陵磯段河道是最典型的曲流河段，由一系列曲率很大的急彎段和較長(zhǎng)微彎順直段組成。荊江河段在人工裁彎取直后，水流變得順暢，河床和河岸受到?jīng)_刷，干流水位下降。與此同時(shí)，裁彎使得與洞庭湖相通的松滋口、太平口和藕池口3個(gè)河口分流分沙減少，因而荊江主河道的徑流量相對(duì)增加，在一定程度上加大了河床受沖刷的力度[14]。裁彎工程實(shí)施前，洞庭湖區(qū)來水主要是三口分流以及四水注入，裁彎后三口分流的水體體積減小為裁彎前的65.88%，三口分沙量減少為裁彎前的60.07%，致使注入湖區(qū)的水量與沙量減少[15]，造成洞庭湖對(duì)長(zhǎng)江汛期削峰降洪功能下降。與此同時(shí)，三口分流分沙減少致使洞庭湖的入湖沙量減少，在一定程度上也能減輕湖內(nèi)的淤積程度。除此之外，由于分流分沙的變化，藕池河急速淤積，西洞庭湖區(qū)各排水河道淤積加重，加重了洞庭湖對(duì)湖區(qū)汛期江湖洪災(zāi)的調(diào)蓄難度。

3 結(jié)語

洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害的成因是自然因素與人為因素綜合作用的結(jié)果。氣候、地形和水文條件為洞庭湖區(qū)多發(fā)洪澇災(zāi)害提供了自然基礎(chǔ)，而人類活動(dòng)強(qiáng)化了洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻度。隨著人類文明的進(jìn)展，改造自然能力的提升，洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境發(fā)生了新的變化。隨著工農(nóng)業(yè)二氧化碳排放的增加，引起全球氣候變暖，洞庭湖湖區(qū)暴雨頻次增多，洪澇災(zāi)害頻次也隨之增加。長(zhǎng)期以來，由于各種天災(zāi)人禍，尤其是隨著人口的過快增長(zhǎng)，致使森林植被遭到極大破壞，森林覆蓋率不斷下降，導(dǎo)致水土流失，湖區(qū)泥沙淤積加重，洞庭湖蓄洪排洪能力減弱，應(yīng)引起人們的高度重視。

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（責(zé)編：張宏民）

基金項(xiàng)目：湖南省社會(huì)科學(xué)成果評(píng)審委員會(huì)課題（XSP20YBC419）;湖南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（19A075）;衡陽市社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（2019C016）。

作者簡(jiǎn)介：熊平生（1972—），男，湖南永州人，博士，教授，研究方向：第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)。共同第一作者：劉亮（1999—），女，湖南耒陽人，碩士研究生，研究方向：自然地理學(xué)。? 收稿日期：2020-12-07