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――常德市公路管理局副局长 谢剑平
澧水是长江的重要支流,发源于湘西北和湖北鹤峰等地,汇注于洞庭湖,全长388公里,流城面积18496平方公里。澧水、沅水都是常德的母亲河,澧水的乳汁哺育了澧水中下游平原,使其成为全国知名的重点商品粮棉生产基地。但是,频频发生的澧水洪水也给澧水两岸人民带来深重灾难。本文拟从澧水水文特性及江湖关系演变的角度,揭示澧水洪灾发生发展的规律,寻求标本兼治的对策。
1 澧水流域降水特征
澧水洪水主要为澧水流域的降水所产生。澧水流域的降水有四个特征:
l.1 雨量充沛,且在地域上分布不均
澧水流域属于中亚热带季风湿润气候区,地势自西向东倾斜,西北部崇山峻岭,有海拔2098米的壶瓶山与五峰、武陵山余脉并行排列;西南部有雪峰余脉和剪刀寺山脉对峙,形成向东北开口的箕状盆地;中部丘陵起伏,东部为洞庭湖平原。这种凹形地貌有利于冷空气入侵和深入,初夏正值副热带高压势力位临澧水流域上空,日趋活跃的暖湿气流与冷空气团交汇澧水流域上空,加上地形的动力抬升,易形成突发性降水和持续性降水,因而雨量十分充沛。澧水下游属于河网密布的洞庭湖平原,降水量相对较少,平均年降水量1213毫米,上、中游降水量最多,最大年降水量常达1600~2215毫米,平均年降水量1650毫米,是全国平均值的2:6倍。
1.2 降水量年际变化大
最多的年份年降水量达2000~2300毫米,雨日(一日中降水量≥0.1毫米为雨日)达160~180天。最少的年份降水仅800毫米左右,雨日100~130天,雨日极差50天左右,年降水量相对变率在13.7%~25.6%之间(年变率用年降水量的标准偏差与年均降水量之比来表征)。
l.3 月降水量变率大
澧水流域雨季明显,汛期显著。5~7月三个月总降水量约占全年降水量的40%。5月月降水量多年平均220毫米,占全年降水量的14.6%;6月月降水量最多,多年平均230毫米(占全年降水量的15.2%);7月月降水量多年平均为180~200毫米。
5~7月月降水量变率大于年降水量变率。5月平均变率40.5%(地域变幅33%~50%),6月平均变率为51.2%(地域变幅为30%~70%),7月平均变率为77.7%(地域变幅为57%~94%)。
澧水流域的降水时空变化规律是:5月,多雨区主要在西南的资水、沅水流域中上游及东面幕阜山、连云山区。6月,西南面的多雨区北移至以澧水流域为主,尤以澧水上游五道水一带为降水中心区。7月,多雨区仍在澧水中上游,月降水量为180~200毫米。
1.4 暴雨日数较少,但强度大
一日内降水量≥50毫米为暴雨日。澧水流域暴雨日多年平均在4天以上,最多的年份可出现lO~13个暴雨日。一年中的暴雨日,几乎全部出现在4~10月,以6月份的暴雨日数最多。暴雨强度大。石门等地有连续6天暴雨降水800毫米,慈利、澧县、临澧等地有一日降水200~286毫米的记录。1小时最大降水量可达80毫米。一日内降水量≥100毫米的天数,占总暴雨日16%~20%左右。
2 澧水洪水特性及遭遇
2.1洪水发生型态
澧水洪水历时不长,一般3~5天即逝,洪峰特性高瘦。澧水流域连续降水强度大,加上中上游地势陡峻,河道坡降大(澧水全程坡降为1.19‰),因此汇流迅速,突发性强,洪水水位1小时可涨1.8米,一天可涨8~9米,一天之内可升四级水位:从正常水位→防汛水位→警戒水位→危险水位甚至到超过保证水位。而澧水下游平坦,水流缓慢,洪水极易滞积其间。比较而言,沅水和湘江流域面积较大,峰形高胖,涨落历时一般在10天左右。长江更是源远流长,流量大,最大流量6.68万秒立米(宜昌站1954年实测),洪峰历时可达30~60天,呈连续性的重迭复峰。
2.2 洪水发生时间
长江和湘、资、沅、澧四水每年最大洪水发生的时间是不一致的,往往是四水先涨,长江后到。与降水时空变化规律一致,湘江最大洪水多发生在4月下半月至6月,资江洪水多发生在5月至7月上半月,沅水洪水多发生在5月下半月至7月上半月,澧水洪水多发生在6月下旬至7月(占最大洪水发生总次数的67.5%),长江洪水发生在7月至9月下半月。
2.3 洪水遭遇组合
洞庭湖具有向心状的水流汇注流态,湘、资、沅、澧和长江三口,分别从东南西北四面八方入湖,水系汇集,河湖穿插,而7水洪水交错出现,北涨南流、南涨北流、同涨滞流,互相干扰顶托,洪水遭遇复杂。从上面对洪水时间差异的分析中可以发现,7月至8月上半月江湖洪水遭遇的可能性最大,实际发生的洪水遭遇组合可分为三种主要类型:(1)四水洪水很大,而同期长江洪水不大,1926、1958、1962、1964、1970、1980等年,湖区洪水就是这种类型。(2)长江洪水很大,而同期四水洪水不大,1935、1951、1967、1981等年的洪水属此类型。(3)如果四水洪峰滞后或长江洪水提前,四水洪水同时很大,就将肇致特大的洪水灾害,老百姓说:“北水(长江)涨,南水(湘江、资江>筑,西水(澧水、沅江)一来就喝粥”,正是讲的这种情况。1954年5、6、7三个月,滨湖各地及长江、四水上中游普降大雨,水位持续上升,7月底沅、资、澧水同时出现高峰,8月上旬,长江洪峰接踵而来,导致南水、北水碰头,肇致了湖区的非常灾害,所有堤垸不溃即涝,洪涝灾害面积占当年耕地总面积的84%。1968、1969、1996年的洪水也属于这种组合。更具体的组合变化还有澧水与沅水的遭遇,澧水与长江的遭遇,澧水、沅水与长江的遭遇等,恕不赘述。澧水本以洪水涨落迅速闻名,但因受长江两口(松滋、虎渡河)来水顶托,加之河湖淤积,泄流不畅,以致洪水过程延长,在四水中洪水遭遇最为严重。安乡县195l~1983年出现洪水过程103次,澧水与松滋水遭遇有14次,两水互相干扰47次。
2.4 洪水发生频率
澧水洪水灾害,有记载的始于西晋。据湖南师大地理系考证:“西晋以前,洞庭湖区一直处于江南少雨地区,洪水灾害较少……进入公元3世纪后,转为湿润气候,雨水偏多”。自晋迄今(265~1996)1732年,澧水共发生洪水205年次。自晋至元(265~1368),澧水洪水灾害较少,在1103年中发生洪水24年次,平均46年发生一次。明代(1368~1644)因长江向南分流,长江洪水直接注入西洞庭湖区,澧水洪水灾害剧增,276年中发生洪灾40次,平均6年发生一次。清代(1644~1911)276年共发生洪灾89次,平均3年发生一次。民国时期的38年,因水利失修,洪灾多达24年次,平均1.6年发生一次。建国以来47年中,发生洪灾28次,平均1.7年发生一次。上述统计数字反映了澧水洪水灾害由稀少到频繁这一发展规律。
再进行更微观的研究,我们可以发现,澧水洪水的发生还具有周期性的特点。从建国以来澧水(石门站)逐年最大径流变化曲线中可以看到,澧水五十年代为丰水期,有8年发生超过1万秒立米流量的洪水。1950、1953、1954、1957年洪峰流量超过1.4万秒立米;60年代属于平水期,有6年流量超过1万秒立米,但只有1964年洪峰达到1.4万秒立米;70年代是枯水期,只有1970、1979年达到1万秒立米的洪水流量;80年代又转入了平水期,有4年的流量超过1万秒立米,1980年洪峰流量达到1.76万秒立米(水位62米),为建国以来最大值;90年代无疑又进入了丰水期,1991、1993、1995、1996年洪水都超过l万秒立米,1993年洪峰流量1.49万秒立米,1991年1.62万秒立米(水位61.58米),为建国以来次大值。
3 江湖关系演变对澧水洪灾的影响
洞庭湖对洪水调蓄功能的大小,与澧水洪水灾害程度成反比,即洞庭湖容积越大,则蓄洪削峰作用就越强,澧水洪水灾害就越轻,反之则不然。同时,洞庭湖泄量也与澧水洪灾有直接关系,泄量越大,澧水洪灾越轻,反之则越重。下面从来量、蓄量与泄量方面分析江湖关系演变对澧水洪灾的影响。
3.1 来沙过多导致洪道严重淤塞
澧水和长江中上游流域森林植被破坏严重,暴雨径流对地表的侵蚀和洪水对河床的冲刷加剧,水体含沙浓度随之增高。比较建国初期,现在澧水流域水土流失面积增加4.2l倍。澧水断面最大含沙量(三江口站实测)1954年为3.14公斤/立米,1959年增至6.40公斤/立米,1969年为9.21公斤/立米,1970年为11.1公斤/立米,比1954年增加3.54倍。同时,澧水洪道多处与长江串联,长江来沙量更大。澧水洪道是1954年治湖中废垸成河形成的宽浅式洪道,沙河口以上面宽1200~1900米,其中深水河槽宽400米,沙河口以下河面宽1900~3200米,没有深水河槽。由于洪道上宽下窄,上深下浅,导致下游洲滩和上游深水河槽的同时淤积,自1954年以来,澧水洪道平均淤高3.5米,最大淤高9米,年平淤高7厘米,每年净增洲土6万多亩,芦苇、鸡婆柳随之迅速滋生蔓延。据调查,澧水洪道总面积185平方公里,其中芦苇面积112平方公里,占洪道面积的60%,平均占据河宽约1公里。淤积的发展导致过洪断面不断缩小,河道不能顺畅泄流。七里湖出口的石龟山,1954年当水位在39.5米时,过流断面为9800平方米;现实测已减少到7440平方米;蒿子港河段,1955年实测,当水位在37.65米时,过流断面17940平方米,至1980年实测,已减少到8140平方米。濠口~昌湾断面,水位35米时,1992年比1952年减少94.6%。
3.2 泥沙淤积导致湖容逐年萎缩
洞庭湖是吞吐型过水湖泊,泥沙随水流入湖后,断面扩散,水流减缓,随之沉淤湖底。据1951~1995年实测含沙量统计,多年平均入湖泥沙为1.34亿立米,由城陵矶输出0.35亿立米,平均每年淤积9840万立米,湖底平均每年淤高3.7厘米,建国以来湖底平均淤高1.67米。
西洞庭湖淤积量占全湖淤积量的32%。1954年~1991年,沉积在西洞庭湖的泥沙总量11.6亿立米,年均淤积量2970万立米,累计平均淤高2.2米。西洞庭湖区50年代初期河湖总面积680平方公里,容积60亿立米,现缩减为520平方公里,容积30多亿立米,面积和容积分别减少23.、5 9/6和50 9/6。位于澧水小渡口以下的七里湖,为淤积速度最快的湖泊,从1949年废垸为湖至今,已平均於高5米以上,最大淤高12米,调蓄容量由原来的10亿立米,减少到3亿立米左右,中、枯水位仅留西边靠嘉山——石龟山一线航道。北部因淤积严重,一部分34~35米以上的高洲,已围垦成七里湖农场。按多年平均淤积量2970万立米来推算,整个西洞庭湖只需要74=年,就会被泥沙淤填消失,西洞庭湖就完全丧失了洪水调蓄功能。
3.3 湖呕围垦导致湖泊面积减少
建国以来大的围垦有三次:第一次是1949、1952年与1954年治湖工程,减少湖泊面积894平方公里;第二次是1958~1959年大跃进期间,围垦了几个较大的国营农场,减少湖泊面积616平方公里;再次是70年代矮围灭螺,围堵了一些湖汊。据计算,洞庭湖区每围垦1000平方公里,长江水位壅高O.3米,以此推算,建国以来,围垦使城陵矶水位抬高0.49米。但必须看到,三口四水泥沙注入洞庭,洲土的增长和扩大是不以人们意志为转移的自然规律。人们在淤高的洲土上围垸垦殖,正是这一自然条件变化带来的结果,是势在必行,也是无可非议的。“沧海桑田”,功过都在于泥沙,我们只能从实际出发,通过合围并垸、蓄洪垦殖、围高丢低和湖垸互换等措施,因势予以利导。
3.4 湖口壅阻导致湖水外泄受阻
三口四水是洞庭湖的“口腔”,洞庭湖的“口腔”有7个,而且个个“胃口”很好;城陵矶是洞庭湖的“肛门”,洞庭湖的“肛门,只有1个,而且经常“便秘”,这也是澧水洪灾加重的重要原因。长江城陵矶至汉口河段严重阻水,洞庭湖湖口受壅阻,洪水泄不下去。1983年七里山洪水位比1931年高1.02米,而最大泄量却比1931年少23600秒立米,即减少40.7%。长江中游水位抬高的主要原因在于通江湖泊的堵闭萎缩(建国以来江汉通江湖泊8386平方公里已全部堵闭,洞庭湖天然湖泊从4350平方公里减少到2691平方公里)和长江洲滩民垸的围垦(自枝江到九江910公里河段的洲滩上有150个民垸,围垦面积约182万亩)。洞庭湖能吞难吐,成一个大水袋、大沙袋。
3.5 水位抬高导致灾情日趋严重
由于泥沙淤积和湖口壅阻,肇致河湖水位自然上涨,澧水各地水位,建国以来一般均已上升1~3米,因而出现了“平水年份、高洪水位、严重灾情”的反常现象。津市1954年最高水位41.40米,1980年为43.32米,1991年为44.34米,超过1954年洪水位2.94米。石龟山站1991年与1964年洪峰流量相同情况下(都是10600秒立米),水位从38.63米抬高到40.82米,抬高2.19米。安乡站1964年6120秒立米流量时水位33.21米,1991年6000秒立米流量时水位39.34米,水位抬高了6.13米。1996年7月3日澧水干流石门站洪峰流量11300秒立米,在建国以来最大洪水流量中只排到第17位,却造成了下游400公里一线临洪大堤维持在危险水位之上达100多小时,有260公里临洪大堤超历史最高水位,安乡县水位39.72米,超历史最高水位O.34米,芦林铺站超历史最高水位1.47米。水位上升使抗洪抢险紧张程度年胜一年,岁修任务日益繁重,垸老田低状态愈见突出,抽水扬程抬高,自排面积减少,地下水位抬高,洪涝灾害频繁。如重现1954年洪水,整个西洞庭湖区水位将比1954年洪峰水位高4米左右,高出现有堤顶1~1.5米。
4 澧水防洪抗灾对策
4.1 搞好水土保持,减少泥沙淤积
水土流失是洪灾加重的根源,治沙是治水的根本措施。可采取的治沙办法主要是:(1)恢复和保护植被。植被包括森林、草地、枯枝落叶、苔藓地衣以及植物根系等复盖物。植被具有林冠裁雨、死地被层吸水、林地土壤透水、根系固土等作用。封山育林是迅速恢复植被最经济、最有效的措施。天然下种,自然繁殖,可以形成混交复层林。要把丘陵岗地作为恢复植被的重点地区,丘陵岗地开发早、人口稠密,群众用材、烧柴奇缺,植被破坏甚为严重,因此成为水土流失最为严重的区域。不发展薪炭林,其他森林就很难发展起来,因此要选择一些适应力和萌芽力强、当产力高的乔灌木,发展一定面积的用材林和薪炭林。(2)修筑梯田。梯田使坡面的纵坡减小,地面流速降低,入渗量增大,减少地面径流对土壤的侵蚀冲刷,具有保水、保土、保肥的作用。(3)修截水坑。截水坑或截水沟应尽量利用局部的低洼地形,修在地边、路旁径流集中的地方,可以起到分散地面径流,拦蓄雨水和泥沙的作用。(4)停垦。坡度在25度以上的陡坡,一般应禁止开垦。同时,不论坡度大小,均不得毁林开荒。
4.2上游建库,固沙控水
澧水上游目前没有骨干控制工程,洪水一来,只能消极防御。澧水上游建库,干支流共可提供防洪库容13亿立米。规划拟建中的皂市水库,防洪库容7.8亿立米,单独运用,可使下游防洪标准4年一遇提高到17年一遇。与江垭水库联合运用(江垭库容3亿立米),可使下游防洪标准提高到30年一遇。鉴于澧水尾闾近年来洪灾频繁而且严重,皂市水库应加快前期工作,尽快立顶上马。
4.3 加高加固大堤,提高防洪能力
建国以来,澧水和西洞庭湖累计完成大堤加修土方4.7亿立米(如做成1米见方的堤坝可围绕地坏赤道12圈),大堤平均加高3米,但与此同时,河床与湖底高程也抬高了3米多,目前绝大多数堤防仍只达到3~5年一遇的抗洪能力。从现在起,要按洞庭湖二期治理堤防建设规划,加紧临洪大堤培修加固、大堤建筑物整治及软淤堤基处理,不断提高堤防标准,防止出现毁灭性洪水灾害。重点堤垸堤顶高程在超过当地最高水位1.5~2米外,另加安全超高0.8米,堤顶面宽8~10米,内坡l比2.5,外坡l比3,堤顶垂直高度5米以下设平台,平台面宽5某,堤外保护禁脚30米,内禁脚50米,内堤脚防汛公路宽7米。一般堤垸(含蓄洪垸)堤顶高程超当地最高水位1~1.5米,堤顶面宽5~6米,内坡1比2.5,外坡1比3,堤顶5米以下设平台,面宽5米,大堤垂直高度在7米以内可以不设平台,堤脚防汛公路宽5米,内保护禁脚30~50米,外禁脚30米。要按照出现建国以来历年最高水位并加六级风的情况下,确保重点堤垸不溃的要求加高加固大堤。若出现未达确保水位的洪水而发生溃决堤垸的情况,除追究防守和抢险不力的直接责任外,还要追究领导责任。如有该垸大堤土方加修任务未完成的情况,要一并追究冬修领导的责任。
4.4 引洪放淤
引洪放淤可以有两种设想:一是外湖,应让泥沙按照人们的意愿去淤积。有些回流荡漾、汛期含沙的浑水进不去的死角,可以开挖洪道引进浑水,让泥沙淤积在需要淤积的地方。如目平湖已被泥沙自然淤积而高低不平的低洼地带就可以放淤,让地面淤高,使泥沙尽量少淤积在河口及洪道口,以免影响河道泄流,抬高水位。二是垸内,根据垸内垸老田低的状况,有计划、有步骤地引洪放淤,淤高垸内地面高程,改变垸内高程低下的状况,这样做既可以减少湖泊淤积,又可巩固堤垸安全。比如大围、九垸,地面高程比七里湖的湖底都低,完全可以引洪放淤。对一些靠近堤垸的淤积滩地,而垸内堤脚空虚的地方,可以挖泥吹填,既减少了淤积,又巩固了堤防。
4.5 清淤扫障,加速洪道整治
治理澧水洪道,一是要清扫芦苇,以沙河口为界,上段控制800米,下段控制1000米,在此行洪范围内彻底清除芦苇、鸡婆柳等阻水障碍物,共计6.3万亩,占总芦苇面积的37.8%。芦苇再生能力强,过去曾经砍出的通道今又繁殖蔓延,因此苇柳扫障要用拖拉机翻耕。二是要有计划地利用挖泥船疏通洪道,将一些局部淤积的河段,澧水碍航的地方,结合加固大堤加以疏导,让水流归槽,特别是虾叭脑至铁板洲、沙河口至柳林嘴河段。使上下游河段过洪段面相适应,以利渲泄洪水。
4.6开辟南北分洪道
所谓南北分洪道,即从津市起,开辟一条分洪道,将澧水和长江三口洪水,自西向东全部拦截,由荆江门汇入长江,以期和湘、资、沅三水彻底分家。新洪道全长102公里,近期由采桑湖注入东洞庭湖,长87公里,分洪流量12000~16000秒立米。它的效益,有利于荆江和湖区防洪,缩短防洪堤线1100公里,湖区垸田合并为四大片,对于1870年型特大洪水可以约束在荆江和荆江分洪道之间的洪泛区内,确保大江南北各800万亩农田免遭洪水泛滥。同时有利于湖区自流排涝,腾空洪道总长581公里,蓄纳溃水,统一排渍。还可以从根本上解决澧水洪道和洞庭湖泥沙淤积的局面。三峡建库和澧水控制之后,三口和澧水冬枯流量,可以由现状40秒立米,增大到400秒立米以上,通过西水东调、北水南流,彻底解决春灌水源问题,特别是南、华、安、澧等县,对发展水运、交通、水产、绿化造林、消灭钉螺血吸虫病,都极为有利,是一个既满足近期要求,又适应长远需要的十分理想的综合治理方案。
来源:1、《综合经济导刊》1997年第1期
2、《武林学刊》1996年第6期
3、《常德高专学报》1996年第2期
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日期:2007年10月25日 |