洞庭湖生态环境承载力分析

生态环境 2004, 13(3): 354-357 Ecology and Environment E-mail: editor@

基金项目：中国科学院方向性项目（KXCX3-SW-331）；中国科学院领域前沿项目（S220017）

作者简介：姜加虎（1962－），男，研究员，博士生导师，主要从事湖泊资源与环境研究。E-mail: jiangjh@ 洞庭湖生态环境承载力分析

姜加虎，黄 群

中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏 南京 210008

摘要：洞庭湖湖内冬枯水季节，有芦苇面积530 km 2，草地面积800余km 2，泥滩地面积367 km 2，天然水域面积约993 km 2。湖洲之间隔水相望，河沟水系纵横交错，具“水浸皆湖，水落为洲”的地貌特征，呈现出支离破碎的形态面貌和典型的自然湿地景观。文章在大量调查的基础上，从自然和人文两个方面对洞庭湖的生态环境承载力或环境压力进行分析。 关键词：承载力；生态；环境；洞庭湖

中图分类号：P941.78；X22 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）03-0354-04

洞庭湖作为目前长江中游地区，特别是荆江段唯一与长江干流直接相通联的大湖，正担负着维系区域水沙平衡、生态平衡和经济发展等的多重任务和压力。公元以来，洞庭湖区历经河网沼泽平原和沧海桑田的变迁，其生态功能既调蓄了长江干流巨额的超额洪量，也承担了长江干流巨额的泥沙淤积，同时支持了区域农业经济的繁荣和进步，并且维系着江湖的水域生态平衡，繁衍了极其丰富的生物多样性，蕴藏了长江中下游水系珍贵的物种基因[1]

。

1 承担着长江干流超额洪水的蓄滞洪压力

历史上，长江中游大水年份的超额洪水有云梦泽调洪，云梦泽演变为江汉平原后，超额洪水靠洞庭湖和洪湖等湖泊调洪，而洪湖等通江湖泊尽堵后，仅剩洞庭湖单独调节中游长江洪水。因此，若将荆江入洞庭湖的分流穴口全部堵闭，则一般洪水也将超过荆江两岸目前的堤防高程，长江中游地区的洪水灾害将更为频繁，也更加难保防洪安全。由此可见，洞庭湖承担着繁重的分蓄长江超额洪水的任务。据1933～1991年资料，洞庭湖四口分流多年平均洪峰流量22359 m 3/s ，约占宜昌多年平均洪峰流量（51374 m 3/s ）的44％。洞庭湖区在历史上实际发生的洪水大体可分为以下几种类型[1]。 1.1 四水发生大洪水，而同期四口分流流量不大

这类洪水，如1926年7月上旬，湘江的长沙段最大日平均流量达19800 m 3/s ，沅江的常德段日平均流量24200 m 3/s 米，澧水的乔家河段日平均流量6050 m 3/s ，资水的益阳段日平均流量9000 m 3

/s ，造成四水洪峰严重遭遇，但同期长江的洪水并不大，长江枝江站的最大洪峰流量仅40000 m 3/s ，而且洪峰流量出现在一个月之后的8月中旬。另外，1915、1924、1958、1964、1970和1974等年的洪水，也均属于这种类型。

1.2 长江洪水很大，但同期四水流量不大

该类型洪水最突出的例子是长江1870年特大洪水，是年洞庭湖区一片汪洋，而四水的洪水均不见历史记载。又如近期1981年的洪水，也具有这种类型的鲜明特点，该年7月中旬，长江上游发生了建国以来的特大洪水，7月19日洪峰传

播至宜昌，洪峰流量达72000 m 3/s ，比1954年的52000 m 3/s 洪峰流量还大20000 m 3/s ；而同期洞庭湖四水的洪水却很小，且洞庭湖底水不高，从7月17～22日，城陵矶水位由29.54 m 上涨至31.70 m ，洞庭湖共调蓄洪水水量约72.9×108m 3,正由于江湖两大水系未发生不利的洪水遭遇，加之洞庭湖调蓄才未出现大的灾害。另外，1958、1974和1987年洪水也属于这种类型。

1.3 四水和四口洪水遭遇

该类型洪水一般表现为洪水洪峰流量主峰与次峰的遭遇，峰头与峰尾的遭遇，这是洞庭湖区较为常见的、危害最大的洪水。这类洪水又可分为两种情况，一种是四水、四口入湖组合洪峰同期很大，四水主峰稍推迟，或四口主峰稍微提前出现的条件下，洪水过程往往是前峰未落后峰又至，形成连续性重叠复峰。这种组合情形，其破坏性极大，通常造成湖区极为严重的洪涝灾害。

1996年特大洪水就是一个典型的例子，从是年7月1日至8月10日，洞庭湖出现了四水、四口组合的连续性重叠复峰。7月1～4日，长江上游及洞庭湖区沅、澧两水上游普降大到暴雨，澧水流域平均降雨量达171 mm ，西洞庭湖区的津市站3日22时洪水位42.60 m ，超过警戒水位1.00 m ；七里湖的石龟山站洪水位42.50 m ，荆江分流洪道的松滋河安乡站洪水位38.10 m ，它们均超过警戒水位0.80 m 以上。7月8～11日，暴雨中心又移至湘、资两水的上游，至11～12日四口、四水出现第一次洪峰，入湖组合洪峰流量34000 m 3/s ，出湖洪峰流量28000 m 3/s ，洞庭湖调蓄洪峰流量约6000 m 3/s ；13日20时城陵矶出湖口的七里山站水位涨至32.41 m 。7月13～14日，长江和资、沅两水流域及洞庭湖区又连续普降大到暴雨，四口洪峰与资、沅两水的洪水遭遇，洞庭湖出现了第二次组合洪峰流量，17日8时七里山洪水位达33.74 m ；18日20时入、出湖洪峰流量分别为51000 m 3/s 和42000 m 3/s ，由于洞庭湖先期被第一次洪峰流量注满，因此仅调节削峰17.6%。7月19～20日，长江和资、沅、澧三水流域及洞庭湖区，再次发生了暴雨、大暴雨和特大暴雨的交替反复降雨

姜加虎等：洞庭湖生态环境承载力分析355

过程，使洞庭湖出现了第三次大洪峰，7月22日8时七里山洪水位高达35.31 m，超过1954年历史最高洪水位0.76 m，造成了湖区人民生命财产的惨重损失。

1.4 组合洪峰错开

该类型洪水表现为四水洪水很大，同期四口洪水较大；或四口洪水很大，同期四水较大。这一组合情形，虽然“南北两水”主峰错开，但长江主汛期洪水一般历时很长，且落后于四水，则四水短历时洪水可出现于四口长历时洪水过程中，洪水峰高量大，湖泊高洪水位持续时间较长，因而造成的洪涝灾害损失同样是巨大的，洞庭湖区的绝大部分组合洪水都属于这种类型。其中，1954年洪水便是这类洪水的代表。据资料分析，1954年自5月开始至7月，湖区连续降雨，在近3个月时间内，其降雨量分别为多年5月、6月和7月平均降雨量的约2倍、4倍多和3倍左右，并且同期长江及四水中游的降雨量亦大。8月上旬，长江洪峰又接踵而来，以致形成了四水和四口入湖洪水“碰头”这种最不利的洪水遭遇，致使城陵矶出现了罕见的34.55 m最高洪水位，酿成了洞庭湖区一次严重的洪水灾害。1998年的长江大洪水也属于这种类型。1.5 洪水的其他组合类型

洞庭湖的洪水，除上述几种类型外，事实上还存在其它一些组合形式。如四口或四水中的某一条或两条河流洪峰相汇合，或仅四水中的某两条河流的洪水彼此遭遇。特别是在近代受自然和人类活动双重强烈影响的条件下，随着江湖关系的急剧调整、演变，湖区洪水特性也出现了若干新的变化，往往由于洞庭湖调蓄容量的急剧萎缩，一次不算太大的洪水就可酿成大的灾害。1991年洪水即是这种类型洪水的具体例子。1991年6月30日至7月9日，沅、澧两水及洞庭湖区连续普降暴雨，局部特大暴雨，其中澧江流域平均降雨量475.3 mm，暴雨中心降雨量728.0 mm,暴雨量大于600 mm的笼罩面积达2600 km2，暴雨历时长达222 h（6月30日14时至7月9日20时）；澧江干流三江口站7月1～6日，先后呈现了4次较大的洪峰，最大洪峰流量达16100 m3/s；沅江桃江站7月7～8日也连续发生了3次较大的洪峰，最大洪峰流量10600 m3/s。结果7月9～18日沅、澧两水连续性复峰在洞庭湖发生了3次遭遇，加之湖区暴雨径流的汇合叠加，使得湖区的津市、石龟山、安乡站分别连续111、220和355小时超警戒水位，7月23日七里山洪水位达33.51 m，造成湖区溃垸25座，直接经济损失28×108元的严重灾害。

防御1954年型洪水是长江流域的防洪标准。按照规划预案，若1954年型洪水再现，城陵矶附近需分蓄320×108 m3的超额洪水，其中洞庭湖分蓄160×108 m3，这至少需要2700 km2的分洪范围，与目前的洞庭湖面积相当。而另一方面，1954年以来江湖已发生了巨大变化，实际分洪量可能达529×108 m3，超过预案209×108 m3（长江水利委员会关于江湖关系研究报告资料），接近三峡水库的防洪库容。况且，江湖演变趋势仍在恶化，洞庭湖区的防洪任重而道远，并在目前的江湖水系格局下，将不堪重负。

2 承担着长江干流大量分流泥沙的淤积压力

中游长江输沙量很大，多年平均年输沙量宜昌、螺山、汉口分别为5.30×108 t、4.41×108 t和4.34×108 t，洞庭湖四口分流荆江的多年平均年输沙量1.588×108 t，占宜昌多年平均年输沙量（5.262×108 t）的30％以上，占洞庭湖总入湖输沙量的80％以上，且绝大部分（约74％）沉淤于湖中，成为蓄纳长江荆江段泥沙的主要场所[2,3]。随着泥沙地不断淤积，洲滩扩展升高，高洲相继围挽成垸，新洲又接踵出现，周而复始，湖盆以惊人的速度急剧萎缩，走上了古云梦泽消亡的老路，已孕育着洞庭湖北移的潜在危险（图1和图2）。

3 承担着区内高密度人口的生产和资源开发压力

洞庭湖区水、土、生物等资源丰富，开发历史悠久。随着不断开发，人口逐步增加，清代是湖区大开发的时期，由于实行有利于人口增长的诸如“滋生人丁，永不加赋”的奖励政策，也是人口大发展时期，使湖区人口达到历史时期的最高峰。据《湖南通志》记载，到嘉庆二十一年(公元1816年)，湖区总人口约4.915×106人。嗣后，经过100余年的发展，到新中国成立时，人口上升到5.64×106余多人。建国后，湖区行政区划经过多次调整，到1997年人口又上升至1.49×107余人，占湖南省平均人口总数的23.0％；湖区人口密度为每平方公里464人，比湖南省平均人口密度每平方公里305人高出159人，且主要是农业人口。在国家实施“退田还湖、平垸行洪”洪水治理战略的形势下，湖区的人口密度还将提高。高密度的人口及其对土地资源开发的依赖性，增加了对土地的