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Formation mechanism of flooding and waterlogging disasters in region of Dongting Lake and their ecological reducing strategies and watershed management

洞庭湖区洪涝灾害形成机理与生态减灾和流域管理对策



全 文 :洞庭湖区洪涝灾害形成机理与生态
减灾和流域管理对策 3
王克林 章春华 易爱军 (中国科学院长沙农业现代化研究所 ,长沙 410125)
【摘要】 洞庭湖是承纳湘、资、沅、澧四水和吞吐长江的洪道型调蓄湖泊. 由于湖区发展过
程中忽视了环境整治与生态建设 ,没有协调好人地、人湖关系 ,中上游干支流水土流失加
剧、湖泊泥沙淤积与过度围湖垦殖、高水位地段农业布局与种植制度不合理等人为因素导
致湖区调蓄能力下降 ,洪水位抬升且历时持久 ;垸高田低 ,外洪内涝交织 ,灾害频率上升 ,
灾情增大. 为抗御洪水 ,堤防越筑越高 ,出现了“水涨2堤高2水再涨2堤再高”的恶性循环现
象 ,造成抬高洪水位、延长洪水过程、降低垸田内排涝能力等副作用. 根据人类和自然协调
发展原理 ,提出 6 条生态减灾和流域管理对策 :1)将生态减灾列为国家安全战略体系的重
要内容之一. 2)将非蓄洪性质的围垦 ,调整为蓄洪性质的围垦 ,迁出聚落 ,正常年份继续耕
种 ,较大洪水年份则用来蓄洪 ;适度退田还湖 ,弃耕从渔 ,将封闭式围垦种植 ,改造成为半
封闭型的筑垸养殖与留湖调蓄. 3)环境移民城镇安置 ,农业与工商业就业并举 ,缓解人口
对土地、湖泊的压力. 4)调整湖区农业布局与种植制度 ,进行适应洪涝灾害发生规律的避
洪、耐渍型生态设计 ,建立适应浅水水体、湖洲和低湖渍害田的复合高效生态工程模式. 5)
调整丘岗地利用结构与重建山区植被是减灾的治本措施. 量大、面广的水土流失发生在丘
陵坡地. 治理水土流失的关键是建立上中游丘陵生态经济型土地利用格局. 6) 选育与推广
耐涝渍品种.
关键词  洞庭湖  自然灾害  洪涝  生态系统  减灾  流域管理  生态工程
Formation mechanism of flooding and waterlogging disasters in region of Dongting Lake and
their ecological reducing strategies and watershed management. Wang Kelin , Zhang Chunhua
and Yi Aijun ( Changsha Institute of A gricultural Moderniz ation , Academia S inica , Chang2
sha 410125) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,1998 ,9 (6) :561~568.
Dongting Lake , a lake2reservoir characterized by flood course , receives water from rivers of Xi2
angjiang ,Zishui , Yuanshui ,Lishui and a part of Yangtze , and inflows into Yangtze River. In
the development of the Dongting Lake region , the environmental management and ecological
construction were neglected , the relationships between mankind and land and between mankind
and lake were not soundly harmonized , the soil and water erosion in the upper and middle
reaches of Yangtze River was aggravated , the sediment deposited in lakes , the lands at lake
marshes were excessively reclaimed , and the cropping system at high water level zones was irra2
tional. Consequently , the flood2regulating capacity was descending , the level and the duration
of flooding were raised and prolonged , the protective embankments were high and fields were
low , the flooding happened out the protective embankments and the fields waterlogged , the
frequency of disasters enlarged , and the damage increased. To prevent and fight against floods ,
the protective embankments were constructed more and more highly , emerging vicious circle of
“flood raising2embankment leveling2flood re2raising2embankment re2leveling”, making flood
level go up and flood duration lengthen , and decreasing the draining ability of waterlogged
fields. According to the principle of harmonious development between mankind and nature , six
ecological strategies for reducing disasters and watershed management were put forward.
Key words  Dongting Lake , Natural disaster , Flooding and waterlogging , Ecosystem , Disas2
ter relief , Watershed management , Ecological engineering.
  3 中国科学院区域开发前期研究资助项目 ( KJ - 01 - 05) .
  1998 - 10 - 14 收稿 ,1998 - 11 - 18 接受.
应 用 生 态 学 报  1998 年 12 月  第 9 卷  第 6 期                      
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec. 1998 ,9 (6)∶561~568
1  引   言
  地处长江中游平原的洞庭湖区是以
粮、棉、麻、鱼、猪为主的综合性商品农产品
生产基地 ,在我国农业发展格局中具有重
要地位[2 ] . 洞庭湖又是承纳湘、资、沅、澧
四水和吞吐长江的洪道型调蓄湖泊. 由于
发展过程中 ,忽视了环境整治与生态建设 ,
没有协调好人地、人湖关系 ,特别是高水位
地段人湖争地的矛盾 ,荆江北岸通江湖泊
堵闭、干支流中上游水土流失与湖泊泥沙
淤积、过度围湖垦殖、堤防周围及高水位地
段农业布局与种植制度不合理等原因 ,导
致洪涝灾害次数增多 ,频率加快、损失加
重. 1998 年 6~9 月 ,长江 8 次洪峰最大洪
峰量在宜昌站仅为 6. 35 ×104m3·s - 1 ,不
到 10 年一遇 ,却造成洞庭湖出口城陵矶超
警戒水位 84d ,超 33m 危险水位达 78d ,最
高洪水位达 35. 94m ,超历史最高水位0. 63
m ,其中超 1954 年 34. 55m 的最高水位
45d.湖区 62 个面积在 67hm2 以上的堤垸
溃决 ,其中面积在 670hm2 的 7 个 ,洪溃成
灾面积 4. 4 ×104·hm2 ,受灾人口 3. 79 ×
105 人 ,涝渍成灾面积 2. 63 ×105hm2 . 加高
堤防等工程措施对于防范洪涝灾害具有积
极作用 ,但不可能完全抗御与免除洪水灾
害. 根据人类与自然协调发展原理 ,重新审
视堤防工程治水作用与流域农业发展战
略 ,调整人地、人湖关系 ,重建流域水土保
持型土地利用格局与湖区适应洪涝灾害发
生规律的复合高效生态系统 ,对于长江中
游平原湖区及洞庭湖区可持续发展将具有
重要意义.
2  洞庭湖区洪涝灾害形成机理
2 . 1  暴雨、泥沙淤积与围湖垦殖是洪水形
成的主要原因
  洞庭湖区洪涝灾害的形成 ,以潜在自
然因素作为发生基础 ,一是长江中上游流
域季节分配不均与地域组合重叠的高强度
降水 ,二是洞庭湖周围平原地势低洼 ,排水
不畅. 中上游水土流失与围湖垦殖等人为
因素的作用 ,加剧洪涝灾害频率与强度.
  洞庭湖洪水由长江干流和湘、资、沅、
澧四水及湖区间洪水汇集而成. 多年平均
入湖水量 3. 126 ×1011 m3 (其中长江来水
占 37. 7 %) ,而汛期入湖水量为 2. 322 ×
1011m3 (长江来水占 46. 9 %) ,入湖长江洪
水主要来自上游地区暴雨 ,雨量集中在 5
~8 月 ,湘江洪水多发生在 4~6 月 ,资、沅
二水洪水多发生在 5~7 月 ,澧水稍后 ,为
6~8 月. 四水 ,特别是澧水汛期一旦延迟 ,
与川江洪水遭遇的可能性很大. 1998 年 6
月 11 日至 8 月 20 日的 70d 间 ,湖南省平
均降雨 637mm ,较历史同期偏多 73 % ,暴
雨强度极大 ,洪水组合恶劣 ,四水洪水几乎
每次都与长江洪峰遭遇. 1998 年 6 月 1 日
至 8 月 31 日 ,湖区 5. 1 ×104km2 区间产水
达 2. 46 ×1010 m3 ,超过 1954 年. 长江三口
入湖水量 1. 972 ×1011 m3 ,大于 1996 年同
期来水总量. 由于长江顶托严重 ,8 月 20
日城陵矶出现最高水位 35. 94m 时 ,出湖
量仅 2. 88 ×104m3·s - 1 ,而 1954 年最高水
位 34. 55m 时 ,出湖流量有 4. 35 ×104m3·
s
- 1
.
  除自然原因外 ,历史时期 , 特别近几
十年来人类围湖垦殖的结果 ,使调蓄湖面
萎缩到惊人程度. 围湖建垸兴起于汉唐 ,南
宋后期已初具规模 ,明中叶出现了第二个
高潮. 晚清时 ,当地农民与来自江西、湖北
等地的移民使围垦达到恶性程度[1 ,8 ] . 建
国后 ,为了解决吃饭问题 ,围垦达到登峰造
极的地步 , 共加修堤垸 266 个 , 其中
670hm2 以上 94 个 ,围湖造田及堵支并流
等原因导致湖泊面积减少 1659km2 (表
1) ,减少调蓄洪水能力 8. 0 ×109m3 . 湖泊
265 应  用  生  态  学  报               9 卷
水面净减 38. 1 % ,湖容净减 40. 6 %. 据测
算 ,湖区每围垦 100km2 ,可导致城陵矶出
口水位提高 0. 03m. 1998 年城陵矶最高水
位为 35. 94m ,比 1954 年最高洪水位34. 55
m 高出 1. 39m ,其中围垦导致水位抬高
0. 5m.
表 1  洞庭湖面积与容积的演变[ 2]
Table 1 Area and volume evolution of the Dongting Lake
since 1949
年代 Year
1949 1958 1974 1977 1984
面积 Area (km2) 4350 3141 2820 2740 2691
容积 Volume ( ×1010m3) 2. 93 2. 28 1. 88 1. 78 1. 74
  围湖的自然起因是来自荆江及四水的
泥沙 ,其中 82. 0 %来自长江中上游干流 ,
平均每年入湖淤积量高达 9. 84 ×107m3
(表 2) . 湖床平均每年淤高 3. 6cm ,49a 平
均淤 高 1. 8m , 平 均 每 年 新 增 湖 洲
4000hm2 .即每年新增加 9. 84 ×107m3 超
额洪水.
表 2  洞庭湖年输沙量[ 2]
Table 2 Average yearly total silt discharge in Dongting
Lake
年均输沙量
Soil conveyed
annually
( ×108m3)
占入湖总沙量
% of total
( %)
长江来沙1) 1. 094 82. 0
四水来沙2) 0. 241 18. 0
入湖总沙量3) 1. 335 100
出湖沙量4) 0. 351 26. 3
湖内沉积量5) 0. 984 73. 4
1) Soil from Yangtze River , 2) Soil from Xiang , Zi , Yuan
and Li Rivers , 3) Soil conveyed to the lake , 4) Soil con2
veyed out the lake , 5) Soil silted in the lake.
  江湖关系的恶化 ,意味着堤防建设增
加的抗洪能力被调蓄能力锐减、洪水位抬
升所抵消. 湖区大堤较 1949 年相比 ,虽普
遍提高了 2. 5~4. 0m ,但堤高水涨 ,洪水位
也抬高了 1. 5~3. 0m.
2 . 2  垸老田低、排水不畅 ,加重涝渍灾害
  洞庭湖区垸内地面高程普遍低于洪水
位 ,渍水不能自动外泄 ,极易渍涝成灾. 建
国后 49a 平均每年涝渍面积 1. 05 ×
105hm2 .涝渍与洪水密切相关 ,其发展一
般为 :四水流域或长江上中游地区发生连
续性大到暴雨 ,四水三口组合洪峰入湖 ,导
致洞庭湖洪水位陡涨 ,湖区形成外洪形势 ;
此时湖区内如发生持续性大到暴雨 ,大量
暴雨径流汇集于堤垸内 ,由于外湖与长江
洪水位很高 ,垸内积水不能及时外泄而成
内涝. 也有个别年份 ,湖区内部及四水降雨
不大 ,垸田受到来自外江抬高水位影响而
成灾较重的情况.
  造成湖区涝渍的原因是多方面的 :1)
垸内地势低洼 ,一般低于大堤 3~5m ,部分
地段低于外湖 (河) 水面达 5~8m. 外江外
湖水易通过潜、渗流入垸田 ,抬高垸内地下
水位 ;同时大堤一般加高了 2. 5~4. 0m ,洪
水位亦抬高了 1. 5~3. 0m ,致使垸内 3. 6
×105 千瓦装机的机泵扬程相应加大 ,排
水平均效率下降 20 % ;2) 现有排涝设施老
化 ,装机容量不够 ,溃堤渠道失修 ,堤防保
证率低. 西洞庭湖堤防防治能力仅为 5~
10a 一遇标准 ,东洞庭湖只有 10~20a 一
遇水平. 1998 年高水位期间 ,3471km 一线
防洪大堤全部超设计水位 ,其中 2164km
超历史最高水位. 3) 撇洪工程不完善. 冲
柳、中洲、野湖等几大撇洪工程 ,均因建设
时任务大、资金不足 ,堤防、电排设施等均
未按照设计完成.
2 . 3  外洪内涝交织 ,堤防作用有限 ,灾害
频率上升
  1)外洪内涝交织 ,涝渍灾害损失更为
严重. 由于洪溃主要受外湖 (江) 洪水位高
低和堤防能力两重制约 ,而涝渍除受外湖
(江) 、洪水位制约外 ,还受本区暴雨量、积
水时间长短和排涝能力三大因素制约 ,因
此涝渍灾害一直大于洪溃灾害. 1949~
1991 年洪溃、涝渍成灾面积分别为 6. 475
×105 和 5. 369 ×106hm2 ,直接经济损失分
别为 32. 13 和 65. 09 亿元 (表 3) . 2) 洪涝
灾害次数增多 ,频率加高 ,近年出现了连续
3656 期      王克林等 :洞庭湖区洪涝灾害形成机理与生态减灾和流域管理对策     
表 3  洞庭湖区洪涝灾害情况
Table 3 Flood and waterlogging disasters in different year
年份
Year
洪灾 Flood
受灾面积
Area
( ×104
hm2)
直接
经济损失
Loss   
( ×108yuan)
涝灾 Waterlogging
受灾面积
Area
( ×104
hm2)
直接
经济损失
Loss   
( ×108yuan)
1949 11. 49 0. 54 21. 72 1. 40
1952 3. 21 0. 76 10. 84 0. 71
1954 25. 67 18. 17 34. 28 2. 86
1964 1. 67 0. 71 23. 72 2. 93
1965 1. 53 2. 15 6. 73 0. 62
1979 1. 30 1. 72 7. 97 0. 81
1980 2. 57 1. 17 20. 51 7. 61
1983 1. 92 1. 63 22. 17 7. 19
1988 1. 50 0. 99 34. 8 6. 79
1991 0. 19 0. 65 45. 87 2. 87
1998 4. 37 - 26. 31 -
1949~1991 64. 75 32. 13 536. 98 65. 09
注 :经济损失均按当年价计算.
性大灾现象 . 1949~1998年50a间有39a
发生不同程度洪涝灾害 ,其中特大和较大
灾害 21 次 ,占 53 %. 就大洪灾频率而言 ,
公元 276~1524 年 ,平均间隔 80a ;1525~
1851 年 ,平均间隔 20a ; 1852~1979 年平
均间隔 5a ;进入 80 年代 ,每隔 3~4a 1 次 ;
进入 90 年代后 ,除 1990、1992、1997 年外 ,
共发生 6 次较大与大型灾害 ,平均 3a 有 2
次大水灾. 3)灾情增大 ,根据易获取的灾情
资料 ,选取洪涝成灾面积 ( ×104hm2 , E) 、
人员伤亡 (人 , H) 和直接经济损失 ( ×108
元 ,按当年价计算 ,C) 等要素. 通过公式 G
= lgEHC25 计算出洞庭湖区 1949~1996
年洪涝灾情程度 (灾度) [5 ] (表 4) .
  进入 80 年代以来 ,由于湖区社会经济
迅速发展与流域环境不断恶化等因素的集
成效应 ,扩大了洪水致灾成害作用 ,进而增
大了洪涝灾害损失 ,出现了中等流量能造
成较高洪水位和特大灾害损失的现象. 如
1998 年的 7~8 月的 8 次洪峰流量 ,与历
史相比 ,属中等水平. 但由于大堤加高 ,超
33m 危险水位浸泡时间持续 78d ,形成罕
见灾害.
  由于洪水位抬升 ,堤防越筑越多、越筑
越高 ,西洞庭大堤普遍加高2~3m ,出现了
表 4  不同时期洪涝灾害损失程度及相关因子[ 5]
Table 4 Damage degree of flood and waterlogging and
some related factors in different period
项目 Item 时期 Period
1949~
1965
1966~
1978
1979~
1996
湖区耕地总面积 ( ×104hm2) 1) 42. 46 53. 11 57. 91
七里山出口最高水位 (m) 2) 31. 37 31. 69 32. 39
七里山出口水位≥31m(d) 3) 24. 7 28. 4 32. 5
洪涝灾情平均程度 (灾度) 4) 5. 6 6. 1 8. 8
特大洪涝灾害次数 (8. 0~10. 5) 5) 2 0 7
较大洪涝灾害次数 (6. 0~7. 9) 6) 4 3 4
中等洪涝灾害次数 (4. 0~5. 9) 7) 4 3 1
小型洪涝灾害次数 (2. 0~3. 9) 8) 5 2 2
基本无灾年份 ( < 2. 0) 9) 2 5 4
1) Area of farmland around the lake , 2) Highest water le2
vel , 3) Water level , 4) Degree of disasters , 5) Amount of
flood in large scale , 6) Amount of flood in larger scale , 7)
Amount of flood in middle scale , 8 ) Amount of flood in
small scale , 9) Years without flood.
“水涨2堤高2水再涨2堤再高”的恶性循环现
象 ,导致堤垸内田面一般低于外湖 (河) 洪
水位 3~8m ,垸内积水排除难度加大. 加高
堤防在防止洪水的同时亦抬高了外江外湖
水位 ,延长洪水过程 ,孕育着新的外洪致灾
因素. 同时亦导致垸内排涝能力降低 ,加剧
了涝渍灾情.
3  生态减灾途径与流域管理对策
  由上所述 ,洞庭湖区洪涝的形成、发展
与致灾过程是在其特殊的自然环境条件
下 ,人类忽视自身对环境的依存关系 ,对自
然资源采取了不合理开发与过度利用所造
成的环境退化过程. 这一过程目前仍在发
展中 ,严重影响着长江中游平原湖区的可
持续发展与当地居民的安居乐业 ,防治洪
涝灾害已成为该区域国土整治中一项紧迫
而又长期的艰巨任务.
  三峡工程建成后 ,可减少中下游 2. 0
×1010m3 的分洪量 ,但近 3. 0 ×1010 m3 超
额分洪量仍存在. 由于分蓄洪区亦将成为
人口密度较大、经济也较为发达的地区 ,分
洪区可被动用的难度亦加大. 相对于天然
洪水而言 ,三峡工程可减轻洪水位超过堤
防保证水位而形成特大漫溃的毁灭性局
465 应  用  生  态  学  报               9 卷
面 ,但大洪水过程将变得平缓 ,堤防高水位
浸泡时间将延长. 且随着大堤升高 ,泥沙继
续淤积 ,江湖水沙调节库容减少 ,堤防建设
增加的抗洪能力被水位抬升所抵消 ,水位
与洪水位也随之抬升 ,湖区洪涝危害形势
仍十分严峻. 完整的防治措施需要工程与
非工程措施相辅相成. 随着社会发展 ,非工
程措施越来越受到重视. 洞庭湖区防洪减
灾是一项复杂而宏大的系统工程 ,洪涝灾
害不可能完全通过御洪工程措施予以免
除 ,还必须采取非工程的生态减灾措施 ,进
行流域综合管理 ,确立合理的土地利用结
构模式和生态建设措施 ,实现生态、经济、
社会的协调发展.
3 . 1  强化国土安全教育 ,提高流域公众生
态减灾意识
  与地震、台风等突发性自然灾害不同 ,
长江流域生态环境的恶化 ,是一种包含人
为因素的慢性自然灾害的形成与发展过
程 ,其后果具有广泛性和持续性. 灾害不仅
涉及区域经济与人民生命财产 ,更严重的
是它往往与其它矛盾交织在一起酿成社会
问题 ,从而对国家的安定构成潜在威胁.
  建国后我们一直重视国防安全 ,近几
年又开始注意金融安全、产业安全、食物保
障等问题. 但对于从资源环境的保护整治
角度防范自然灾害显得重视不够. 为此 ,建
议把生态减灾提升到“安邦兴国”高度 ,把
国土安全 (防范重大自然灾害)作为国家安
全战略体系的重要内容 ,以便为中华民族
的生存与发展缔造一个安全可靠的环境.
  洞庭湖区是我国洪涝灾害多发重发
区[6 ] ,灾害损失涉及区域经济与千家万
户. 政府职能应从市场机制可以解决的具
体经济问题中撤出 ,将注意力与财力重点
转向市场难以解决的生态恶化等问题. 重
新研究制订洞庭湖区与长江流域生态环境
建设综合规划与产业结构调整政策 ,同时
开展生态减灾与保护环境方面的宣传、教
育 ,提高公众减灾意识与责任感.
3 . 2  辨证对待围湖造垸 ,适度退田还湖与
建设分蓄洪区
  围湖造田的自然起因是泥沙淤积 ,社
会原因是人多地少.“先淤后垦 ,先垦后
围”. 50 年代中央提出“以粮为纲”的指导
思想 ,当时中央和湖南省同时想到了洞庭
湖洲滩的开发利用 ,共围垦 615. 7km2 ,当
时围垦地产粮占湖区 15 %~19 % ,为保证
困难时期国家粮食供应做出了贡献 ;其次 ,
1949、1952、1954 年 3 年堵支并流治理工
程 ,亦减少湖泊面积 894km2 ,仅这两次动
作减少湖面就达 1510km2 .
  根据人多地少的国情与湖区设置蓄洪
区的需求 ,在特定历史条件下适度围湖造
田本也无可厚非 ,大洪水时蓄洪区的运用
对保护重点堤垸亦起到了积极作用. 但凡
事皆有“度”,过犹不及. 无论历史功绩如
何 ,建国后减少的 1659km2 湖泊面积 ,直
接导致了湖区蓄洪能力减少 8. 0 ×109m3 ,
是 1998 年特大洪灾形成的主要原因之一.
  根治洪涝客观要求江湖有足够的蓄水
储沙之地. 围湖造田易 ,退田还湖难. 乾隆
年间 ,有人提出“永禁滨湖新筑堤围 ,以保
留现有容量 ,有碍水流的堤垸 ,勒令刨毁”.
但“无如历年既久 ,地方奉行不力 ,听任民
间随意私筑”. 民国期间 ,“禁止围垦新垸 ,
凡围令修者即为盗修 ⋯⋯,并刨缴其堤
垸”. 但“实际上能遵令刨毁堤垸百无一
有”. 经过建国后 40 多年发展 ,湖区工农业
总产值已占湖南省 1/ 3 ,正常年景 ,粮、棉、
油、麻、水产分别占湖南省的 28 %、83 %、
42 %、85 %和 51 % ,与农业有关的加工业
纺织、食品、造纸分别占 45 %、52 %、
55 %. 如此重要的农产品生产基地 ,怎能把
2000km2 围垸简单地恢复到天然湖泊状
态 ? 建议对湖区分蓄洪能力及其潜在空
5656 期      王克林等 :洞庭湖区洪涝灾害形成机理与生态减灾和流域管理对策     
间、围垦状况、防洪工程、人口及社会经济
发展状况进行详查 ,作出科学分析评价. 在
此基础上根据分蓄洪要求与实现的可能
性 ,制订退田还湖还蓄规划. 初步研究有
20 %~30 %的围垦区应逐步还湖还蓄.
  从现实江湖形势出发 ,行蓄洪区、低洼
地带被洪水冲溃而不再恢复的堤垸 ,政府
不应安排水毁工程资金与原地重建补助
费 ,鼓励灾民迁出原地 ,适当集中建镇. 对
现在仍处于天然状态的湖泊、洲滩 ,原则上
禁止再度围垦. 对垦殖率超过 60 %以上 ,
保收程度高 ,且对行洪无大障碍的重点围
垸 ,进一步提高防洪标准 ,加强水利建设.
而对新建围垸垦殖率低于 40 %且明显有
碍行洪的 24 个围垦蓄洪垸区 ,原则上应退
田还湖. 可分成退田还湖还蓄后正常年份
可继续种植和弃耕从渔两种不同还湖措施
与利用方式 :一是将现在非蓄洪性质的围
垦 ,调整为蓄洪性质的围垦 ,将聚落迁至附
近丘岗地、高台堤 ,或在较大围垸区内建安
全岛 (台) 、安全楼、紧急转移公路等蓄洪安
全设施和通讯报警系统 ,正常年份进行垦
殖生产 ,较大洪水年份则用来蓄洪. 因为一
般情况下 ,分蓄洪区调蓄作用相当于天然
湖泊的 5 倍 ,即 1hm2 分蓄洪区作用相当
于 5hm2 湖泊的调蓄作用. 如果把现在蓄
洪区的堤垸刨毁 ,简单地退回湖泊 ,在大洪
水时其调蓄作用肯定不如作为分蓄洪区的
作用更为明显 ,况且特大洪水几十年一遇 ,
其它年份让其闲置亦不符合国情. 发达国
家暴发洪水时 ,并不做堵口工作 ,而是撤离
人员 ,灾后通过保险与政府的支持重建家
园. 二是对那些临近江湖、地面高程又常年
低于江湖水位、屡次出险、容易决堤的堤垸
完全退田还湖治理. 以湖田丰歉得失与生
态效益为标准 ,对近 10a 间有 50 %以上年
份受灾、种植上得不偿失的低湖田及受涝
渍 3~4 个月并对防洪产生明显负面影响
的湖滩 ,应率先退田还湖 ,弃耕从渔. 但也
非简单地恢复到天然水面状态 ,而是将其
原来封闭的围垦种植 ,改造成为半封闭型
(建有水闸) 控制工程的筑垸养殖 ,这样既
可确保湖泊水面利用率在 10 %以上 ,留湖
调蓄 ,又能获得精养之高效. 由于内湖水位
涨落剧烈 ,枯水期长 ,可采取围栏或筑埂切
块的方式 ,化大为小 ,分成若干小区精养 ,
单产可提高 10 多倍[3 ] .
3 . 3  环境移民小城镇安置 ,拉动产业结构
升级
  洞庭湖区的开发史 ,实际上是一部围
湖垦殖史. 由于对湖区人口承载能力与环
境容量缺乏清醒认识 ,建国后在区内人口
增长失控的同时 ,还接纳了数万名来自柘
溪水库等库区的水利工程移民 ,并新建了
15 个县级国营农场 ,安置城镇下放人口及
部分劳改、劳教人口 ,他们不得不靠围湖筑
垸来获得足够的耕地. 目前 ,洞庭湖人口密
度已达 373 人·km - 2 ,较湖南省平均水平
高 23. 5 % ,但城镇化水平为 17. 7 % ,比全
省平均水平低 0. 8 %. 城镇化水平落后于
人口发展与区域经济增长的需求.
  环境移民是环境恶化与自然灾害所造
成的人口迁移. 其实质是人口分布与资源
分配的调整 ,寻求并建立更为和谐的人地
关系. 根据安置区域 (产业)的不同 ,可以分
为城镇 (非农业)安置、农村 (农业)安置等.
根据近年来对西南喀斯特环境恶化的贫困
地区所做的调查 ,72 %生活在环境恶化地
段的人口愿意迁往资源相对丰富、生态条
件较好的区域生活. 已异地安置的 19 万移
民中 , 94. 5 %能在新区安居乐业 , 仅有
5. 5 %的人口因劳动强度大、民族或治安纠
纷等原因返回迁出区生活[9 ] . 这一经验对
洞庭湖蓄洪区内人口安置与聚落布局具有
借鉴价值.
  退田还湖还蓄中最大的困难是人的安
665 应  用  生  态  学  报               9 卷
置. 按照上述退田还湖方案 ,规划分蓄洪区
内尚有 24 个堤垸 ,居住有需迁移的 250 万
农业人口. 为缓解人口对土地、湖泊的压
力 ,环境移民小城镇安置、农业与工商业就
业并举是一条可行的路子. 蓄洪区内农民
聚落迁出后 ,大洪水时就可按计划分洪. 小
城镇建设可推动农村经济结构调整 ,改变
居住分散和农产品加工业形不成规模的状
况 ,有利于引导农民改变生活习惯 ,推动农
村社会发展. 如为移民提供清洁卫生的饮
水及教育、卫生等基础设施服务 ;城镇作为
新的经济增长点 ,将会拉动区域农业、商
业、加工业、服务业的发展. 因此 ,提高农村
城镇化水平是改善湖区生态环境与实现农
村现代化的必由之路. 灾后重建家园并不
意味着重返家园 ,已溃垸区内人口不应再
返回原住地建房生活 ,农村聚落布局不宜
简单恢复. 考虑到一家一户分散建房 ,选
址、建材方面易缺乏防洪意识 ,可通过在就
近丘岗地建镇、重点安全堤垸内建镇、顺大
堤高台建镇及大堤垸内建安全岛 (台)等形
式 ,安置 250 万环境移民. 中央已决定对迁
出蓄洪区与洪道移民建镇的农户每户补助
1. 5 万元建房资金 ,地方政府亦应在户籍、
土地、投资等方面制定优惠政策 ,帮助修建
道路、水、电等公共基础设施 ,减收或免征
土地使用费. 移民聚落转移后可留出 1. 6
×105hm2 土地作为大洪水时蓄洪与还湖
区域.
3 . 4  调整湖区农业布局与种植制度 ,构建
耐渍、避洪复合高效生态系统
  根据生态工程原理与湖区湿地景观结
构 ,把地理学研究空间关系与生态学研究
结构功能所用方法结合起来 ,进行适应洪
涝灾害发生规律的避洪、耐渍适应型景观
生态设计 ,分别建立适应浅水水体、湖洲和
低湖渍害田的多种复合高效生态工程模
式 ,如 :1)中小水面分层混养模式 ;2)外湖、
哑河网箱或流水围栏精养模式 ;3) 野生植
物生态观赏园模式 ;4) 池塘鱼、猪、禽复合
模式 ;5)高洲、原有溃堤以林为主的林、草、
鱼、禽综合模式 ; 6) 中高洲以芦苇为主的
芦、林、鱼综合模式 ;7) 低草洲季节性牧草
为主的禽、畜开发模式 ;8) 涝渍低湖田稻、
林、鱼、油共生模式 ; 9) 水源充足稻田稻、
鱼、麻共生复合模式等[2 ] .
  为避开 7 月中下旬特大洪涝易发期 ,
可选择特早熟早稻品种 ,并用温室育秧办
法提早插秧 ,在 7 月上旬收获 ;将 6~7 月
被淹频率高、暂不能退田还湖的低湖田耕
作制度由目前的“稻、稻、油”三熟制改为
“麦、稻”或“油、稻”两熟制 ,让低湖田在高
水位期间休耕 ,若不遇洪水 ,亦可种植一些
周期短的蔬菜 ,形成“避洪农业”. 此外 ,低
湖草洲牧草丰茂 ,平均每公顷可载鹅 77
羽 ,还有丰富的水产下脚料、贝壳粉等 ,可
发展速生的鸭、鹅等水禽 ,采用小群放养方
式 ,9 月下旬草洲复出时始养 ,春节前即可
出售 ,翌年 2~5 月可再养一批 ,并在洲草
旺盛季节割草加工成干粉或青贮 ,以解决
部分鸭、鹅在汛期草洲被淹没时饲料问
题[3 ] .
3 . 5  调整丘岗地利用结构与重建山区植
被是减灾的治本措施
  从流域全局来看 ,退田还湖属于“治标
不治本”的有限措施. 退田还湖后 ,由于还
湖地面较高 ,芦柳生长迅速 ,致使携带大量
泥沙的洪水流速减缓 ,淤积更为严重. 1970
年 ,曾废沅水的金石垸 ,沅水平均含沙量仅
0. 193kg·m - 3 ,但金石垸 20 多年已平均淤
高 0. 8m. 澧水洪道退田还湖地带平均被淤
高 5m ,基本被芦柳覆盖. 如果长江中上游
植被破坏导致的 5. 6 ×105km2 水土流失面
积得不到根治 ,来湖泥沙不减 ,则还湖湖床
越淤越高 ,最终将陷入“田虽可废 ,而湖终
不能还”的尴尬境地. 根据灾害的异域相
7656 期      王克林等 :洞庭湖区洪涝灾害形成机理与生态减灾和流域管理对策     
关特点 ,中上游坡地水土流失是洪涝灾害
链的起点 ,必须采取中上游以蓄为主 ,中下
游以泄为主的综合治理原则 ,通过重建山
区植被与调整丘岗区土地利用结构 ,拦蓄
暴雨径流与泥沙. 以长江上游山区宜昌太
平溪小流域治理为例 ,1983 年至 1992 年
间流域径流量减少 18. 9 %~25. 8 % ,产沙
量减少 45. 0 %~74. 1 % ,土壤田间持水量
提高 25. 85 %~ 33. 9 % ,洪峰峰值降低
22. 6 % ,枯水期补给河流能力提高 7 %.
  但山地森林破坏导致的水土流失量仅
占 1/ 3 左右 ,量大、面广的水土流失发生在
综合开发潜力大、人类垦殖活动频繁、环境
较为脆弱的丘陵坡地. 因此 ,治理水土流失
的关键是建立上中游 ,特别是四川盆地丘
陵区工程与生物措施相结合的水土保持型
土地利用格局. 中国科学院长沙农业现代
化研究所在洞庭湖环湖丘岗区桃源县马家
峪小流域进行了调整土地利用方式与加强
陆面拦蓄土壤蓄水系统建设的试验示范.
通过调整经营模式与管理技术 ,借助于陆
面拦蓄“土壤蓄水库”与库塘调蓄 ,5a 内将
丘岗地径流系数从 0. 4 降低到 0. 1~0. 3 ,
年侵蚀模数由 3000t·km - 2降至 100~200t
·km - 2 [7 ] .
  根据对长江中上游山地丘陵综合治理
效应进行平均测算 ,每治理 1km2 水土流
失面积可增加蓄水能力 5. 0 ×104m3 ,减少
土壤流失 3000t ,减少地表径流量 10 % ,滞
洪消峰 20 % ,增加枯季水量 7 %. 如能对现
有 5. 6 ×105km2 水土流失面积全部实施整
治 ,拦蓄水量能力将提高 2. 8 ×1010 m3 ·
a
- 1
,减少泥沙 1. 4 ×109t·a - 1 . 因此 ,调整
中上游山地丘陵土地利用结构 ,把 25°以
上坡耕地退耕还林、25°以下坡耕地建成有
水土保持措施的梯田、恢复与重建植被 ,是
延缓暴雨径流过程与减少入湖泥沙淤积量
的根本措施.
3 . 6  运用生态遗传育种技术 ,选育与推广
耐涝渍品种
  针对水稻生长期间洪涝灾害发生的特
点、类型及规律 ,深入研究淹涝对水稻生长
发育、产量危害机理 ,从耐涝水稻品种 (组
合)筛选 (选育) 、耐涝高产栽培、减灾补救
措施 (化学调控、早稻翻秋) 几个方面研究
水稻耐涝减灾技术[4 ] . 在相同的淹涝胁迫
条件下 ,应用耐淹涝能力较强的水稻品种
(组合) 、与同熟期不耐淹涝的水稻品种相
比 ,增产幅度达 20 %~30 % (不同生育时
期受淹出现差异) ,最大耐淹能力可达 7d.
应用“壮苗、旺根、储糖、控芽”耐涝高产栽
培比常规栽培增产 11. 0 %~48. 8 %. 上述
耐涝减灾技术具有明显的减灾保产效果 ,
显示出巨大应用潜力.
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地域分工与农产品专业化生产. 长江流域资源与环
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