7月27日18時,湖南省水利廳發布洪水橙色預警,對環洞庭湖各地發出警示。20時,城陵磯水位高達34.7米,超過保證水位0.15米,是城陵磯站本世紀以來第二高水位,僅次於2002年的34.91米。城陵磯站水位還將持續上漲,洞庭湖防洪形勢會更為嚴峻。
長江幹流經11個省級行政區,而位於長江中遊的洞庭湖為何容易遭受水患?淤積於環洞庭湖的洪水,對於整個長江遊域來講,有什麼樣的意義?為何今年洞庭湖洪水壓力要小於鄱陽湖?
小編為此對原湖南省地質研究總工程師童潛明進行了採訪,童工給出了專業的解答。小編整理一下資料與訪談,跟大家一起來科普一下。
01短時間大量密集的降水是水患的主要原因
長江流域降水的4個特點跟洞庭湖水患有關:
1. 長江流域降水量大,年均降水超一米。
2. 降水的地區分布不均。其中全流域年降水量大於一米六的有四川盆地、大巴山、湖南和江西。
3.降水時間集中。60~80%降水量集中在5~8月或6~9月。
4.暴雨集中。集中區域又在江西、四川盆地、湘西北、鄂西南、大巴山和大別山。
所以每年的夏秋汛期,就常常會有短時期大量密集的暴雨降水。暴雨使得長江洪水滔天。
02長江流域及湖南的地形特徵使得洪水「易進難洩」
長江上遊處於高、中山區,海拔急速下降;中遊處於第二沉降帶河湖平原區,海拔很低,洞庭湖區海拔臨近水面,海拔通常不到50米;下遊進入第一隆起帶的低山丘陵區,海拔則要比洞庭湖還要高。整個長江流域處於高、低、次高這一構造地形背景中。並且這種高、低、次高的構造地形還有加劇的趨勢。
當暴雨來臨時,長江上遊的洪水直瀉中遊,到了中遊後,卻難以入海,再加全球溫室效應,海平面升高的頂託,使長江流域水面比降呈近似於L形,就形成了中下遊地區洪水「易進難洩」或「易吞難吐」的局面,於是長江流域中下遊地區就受到了洪水的侵擾。
湖南的地形則是東、南、西三面高,北面低,呈馬蹄形。
東、南、西三個方向的汛期降水都通過湘、資、沅、澧四水匯入洞庭湖。這也加劇了洞庭湖的水患,形成了「上瀉下頂三面灌」的情形。
03「調蓄洩洪自然體系」保障長江中下遊生態平衡
長江相配套的兩岸湖泊是雲夢澤、洞庭湖、鄱陽湖、太湖、洪澤湖、巢湖,以及無以數計的大小湖泊。這些湖泊就是容納洪水的空間場所,裝過量洪水的「水袋子」。
而在長江中遊最著名的「水袋子」就是荊江南北兩岸的洞庭湖和雲夢澤。
童潛明將荊江、雲夢澤、洞庭湖對降解洪災的組合稱「調蓄洩洪自然體系」,從而維繫了長江中遊生態環境的良性發展。
「調蓄洩洪自然體系」的關鍵是有大湖作為「水袋子」裝過剩洪水,才能調蓄洪水。但明末以後,「調蓄洩洪自然體系」 加入了人為作用,不再是由自然作用主宰。
首先是荊江「北岸穴口盡堵」,「大水袋子」的雲夢澤退出「調蓄洩洪自然體系」,僅由「南岸四口分流」的「小水袋子」洞庭湖來承擔。而且因長江泥沙擠入洞庭湖,湖容日益萎縮,加之在泥沙淤成的洲灘上造田,洞庭湖面更加減少。
二是下荊江段「裁彎取直」,原本是要加快洩洪速度,減少入湖泥沙增加湖容有利防洪。卻把那些泥沙淤積在城陵磯以下河段,水利學家李義天稱「泥沙搬家」。這一搬家堵住了洪水,故1998年洪水沒1954年大,城陵磯水位卻比1954年高。
04三峽水庫的正常運行讓洞庭湖受益最大
2020年長江全流域的大洪水,鄱陽湖成了關注的焦點,受洪災的情況也比洞庭湖嚴重的多。
江西既是多雨區,也是暴雨區,更嚴重的是長江水面比降非常小了,1公裡由2釐米降到小於1釐米,洪水是在流動,但洩洪卻微乎其微。
洞庭湖水患壓力的降低得益於三峽水庫正常運行。三峽水庫1994年正式開工,2009年建成。建成後,長江上遊的洪水,在這裡被阻擋。
童潛明認為:「三峽水庫是將長江中遊雲夢澤這個『大水袋子』搬家到長江上遊,對於中遊是拒洪水於千裡之外。是順應自然對長江中遊的『調蓄洩洪自然體系』的恢復。」並且有計劃分批次的洩洪,這樣洞庭湖調蓄洩洪的壓力就降緩了很多,得益最大,而更遠的鄱陽湖得益就小很多了。
今年長江流域抗洪壓力巨大。
不論三峽水庫,還是湖南洞庭湖區,它們的調蓄洩洪,對於整個長江流域的安全來講都是非常重要的,並且它們還在繼續承受著更大的壓力與任務。
用現在流行的話來評價:哪有什麼歲月靜好,只是有人在為你負重前行。