王克林

（中国科学院长沙农业现代化研究所 长沙 410125）

提　要　洞庭湖中上游水土流失加剧，导致湖区调蓄能力下降，垸高田低，灾害频率上升。为抗御洪水，堤防越筑越高，造成洪水位抬高等副作用。对此，提出流域生态管理对策：①将长江流域生态安全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，正常年份耕种，大洪水时用其蓄洪；将封闭式围垦种植改造成为半封闭型的养殖与留湖调蓄；③环境移民城镇安置，缓解人口对土地、湖泊的压力；④进行避洪、耐渍型生态设计，建立适应水体、湖洲和低湖渍害田的复合高效生态工程；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。

关键词　洪涝灾害 生态系统 流域管理 洞庭湖

分　类　中图法 S422 Q146

　　湖泊湿地的发展和消亡往往是周边环境入湖水体中泥沙淤积导致水深变浅所致。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。由于没有协调好人地、人湖关系，荆江北岸通江湖泊堵闭、中上游水土流失与湖泊泥沙淤积、过度围湖垦殖、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 年长江 8 次洪峰最大洪峰量在宜昌站仅为 6.35×104m³/s，不到 10 年一遇，却造成城陵矶出口超警戒水位 84 天，超 33m 危险水位达 78 天，最高洪水位达 35.94m，超历史最高水位 0.63m，其中超 1954 年 34.55m 最高水位 45 天。湖区 62 个面积在 67hm² 以上的堤垸溃决，其中面积在 670hm² 以上的 7 个，洪溃成灾面积 4.4×104hm²，涝渍成灾面积 2.63×105hm^2[1]。由于生态系统的开放性，就湖论湖具有局限性，应将视野从湖区扩大到流域内高地、沿岸带和水体间信息、物质、能量相互作用的角度，调整人地、人湖关系，建设流域水土保持型土地利用格局与湖区避洪、耐渍型生态系统。

1 洪涝灾害成因

1.1 强度降雨、围湖垦殖与泥沙淤积是洪水形成的主要原因

　　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 3.126×1011m³（其中长江来水占 37.7%），而汛期入湖水量为 2.322×1011m³（其中长江来水占 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 70 天间，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 2.46×1010m³，超过 1954 年。长江三口入湖水量 1.972×1011m³，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，出湖流量仅 2.88×104m³/s，而 1954 年最高水位 34.55m 时，出湖流量有 4.35×104m³/s。

　　历史时期，特别是近几十年人类围湖垦殖的结果，使调蓄湖面萎缩到惊人程度。建国后，共修堤垸 266 个，其中 670hm² 以上 94 个，导致湖泊面积减少 1 659km²（表 1），减少调蓄洪水能力 80亿m^3[3]。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
Table 1　Area and volume evolution of the DongtingLake since 1949

　　围湖的自然起因是来自荆江及四水的泥沙，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，平均每年新增湖洲 4000hm^2[3]。

表 2　洞庭湖年输沙量
Table 2　Average yearly total silt discharge in Dongting Lake

1.2 垸田低于洪水位和排水不畅，加重涝渍灾害

　　建国后平均每年涝渍面积 1.05×10⁵hm²。其原因是：①垸内地势低洼，低于外湖（河）洪水位与大堤 3～5m，外江外湖水易通过潜、渗流入垸田，抬高垸内地下水位；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 3.6×10⁵kW 装机的机泵扬程相应加大，排水平均效率下降 20%；②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 5～10 年一遇标准，东洞庭湖只有 10～20 年一遇水平。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。

1.3 堤防作用有限，洪涝灾害频率上升

　　(1) 外洪内涝交织，涝渍灾害更重　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 亿元和 65.09 亿元。

　　(2) 洪涝灾害次数增多，近年出现连续性大灾现象　1949～1998 年的 50 年间有 39 年发生不同程度洪涝灾害，其中特大和较大灾害 21 次，占 53%^[4]。就大洪灾频率而言；1852～1979 年平均间隔 5 年；80 年代每隔 3～4 年 1 次；90 年代已发生 6 次较大与大型灾害，平均 3 年 2 次。

　　（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=lgEHC－5 计算出洞庭湖区 1949～1996 年洪涝灾情程度（灾度）^[4]，整理后如表 3 所示。

表 3　洪涝灾情程度变化
Table 3　Changes in degree of flood and waterlogging and some related factors in different period of time

　　由于洪水位抬升，堤防越筑越多、越筑越高，出现了“水涨—堤高—水再涨—堤再高”的恶性循环，导致垸田低于外湖（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。进入 80 年代以来，出现了中等流量造成较高洪水位和特大灾害损失的现象，如 1998 年 8 次洪峰流量属中等水平。但由于大堤加高，超 33m 危险水位浸泡时间持续 78 天^[1]。

2 灾后重建的流域生态管理学思考

　　三峡工程建成后，能减少中下游 2×10¹⁰m³ 的分洪量，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面，但近 3×10¹⁰m³ 超额分洪量仍存在，大洪水过程将变得平缓，堤防高水位浸泡时间将延长。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流域生态管理措施。

2.1 强化流域生态安全意识

　　建国后，我们一直重视国防安全，近年又开始注意金融安全、食物安全保障等问题，但对于从资源环境整治角度防范自然灾害重视不够。灾害损失涉及区域发展与千家万户，政府应将注意力与财力重点转向生态恶化等问题，建议将流域国土减灾提升到“安邦兴国”高度，把长江流域生态安全作为国家安全战略体系的重要内容。

2.2 环境移民城镇安置

　　由于对湖区人口承载能力缺乏清醒认识，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，他们靠围湖筑垸获得足够的耕地。目前，洞庭湖人口密度已达 373 人/km²，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^[5]。规划分蓄洪区内尚有 24 个堤垸，居住有 2.50×10⁶ 需迁移的农业人口。为缓解人口对土地、湖泊的压力，环境移民城镇安置、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。城镇作为新的经济增长点，将会拉动区域农业、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，重建家园并不意味着重返家园，农村聚落不宜简单恢复，可通过就近丘岗地、重点安全堤垸内、顺大堤高台建镇及大堤垸内建安全岛（台）等形式，安置环境移民。中央已决定对迁出蓄洪区与洪道的农户每户补助 1.5 万元建房资金，地方政府亦应帮助修建道路、水、电等公共基础设施，减收或免征土地使用费。2.50×10⁶ 移民的聚落转移后可留出 1.6×10⁵hm² 土地作为大洪水时蓄洪与还湖区域。

2.3 适度退田还湖，建设分蓄洪区

　　50 年代围垦地产粮占湖区的 15%～19%，为困难时期粮食供应做出了贡献。人多地少，在特定条件下适度围湖造田本也无可厚非，但凡事皆有度。建国后减少的 1659km² 湖泊面积，直接导致湖区蓄洪能力减少 8×10⁹m³，是 1998 年特大洪灾形成的主要原因之一。根治洪涝要求有足够的蓄水储沙之地，经过建国后四十多年发展，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 2000 余 km² 围垸简单地恢复到天然湖泊状态？

　　从现实形势出发，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：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。一般情况下，分洪区调蓄作用相当于天然湖泊的 5 倍。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明显，况且特大洪水几十年一遇，大部分年份让其闲置亦不符合国情。二是对那些地面高程常年低于江湖水位、近 10 年间有 50% 以上年份受灾及受涝渍 3～4 个月并对防洪产生明显负面影响的围垸，完全退田还湖，弃耕从渔。但也非简单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，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，分成若干小区精养，单产可提高 10 多倍^[2]。

2.4 建设适应洪涝灾害发生规律的耐渍型湿地生态系统

　　根据生态工程原理与湖区湿地景观结构，进行适应洪涝灾害发生规律的避洪、耐渍型景观生态设计，建立适宜于浅水水体、湖洲和低湖渍害田的多种复合高效生态工程模式^[3]。

2.4.1 敞水带水体农业模式

　　（1）适用于中小水面的分层混养模式　成功的组合主要有鱼、珠、蚌混养和鱼、鳖混养。这种模式能充分利用水体不同层次的光照、养分等条件，形成较为合理的层次结构，具有较高的集约化程度。由于鱼、珠、蚌和鱼、鳖分别处于不同层次的水体空间，对水位的升降具有很大适应性，在较大程度上能减轻洪涝灾害的影响。

　　（2）适用于池塘的鱼、猪、禽复合模式　即在池塘周围堤上建舍养猪，种植饲料作物，池中养鱼、放鸭，饲料喂猪养鸭后随粪料流入池、库中喂鱼，形成一条完整的食物链，使种、养在水体与周围旱地和消落地两个不同空间中形成良性循环。

　　（3）适用于湖面、哑河等大中型水面的网箱养鱼与流水围栏精养　此模式主要适于垸外大水面开发，其中网箱养鱼单产可达 75t/hm²，且不影响泄洪，受洪水威胁较小，除航道地段外均可推广。但成本较高，每公顷需投资 6.5 万元，只能在条件较好的小区推广。

　　（4）野生水生植物人工种植园模式　菱、芡实、茭白、莲等水生植物对洪水危害具有天然抗性。可对各种野生植物资源进行优选，培育出优良人工种植品种，逐步开拓保健食品市场。还可形成以生态莲园为主的旅游景观，附之以钓鱼、赛舟、游泳、水产品展览等活动。

2.4.2 季节性淹没带复合农业模式

　　湖洲是由于湖泊水体中泥沙淤积而季节性出露于水面的陆地。本区现有湖洲
11万hm²，并以每年 0.4万hm² 的速度扩展。随着丰枯水位变化，湖洲水陆相更替频繁，适宜于耐湿的欧美杨、芦苇及牧草、饵料等的生长。但湖洲上淹水时间长、钉螺多，使其利用受到较大限制，在确保防洪及灭螺前提下，可以有选择地开发部分地段的湖洲资源。

　　高洲汛期阻水不大，受淹时间短，可实施以林为主的林、草、水禽、鱼 ( 或桑、蚕、禽、鱼 ) 共生工程，种植耐湿的速生工业用材林欧美杨，其林木高大，不影响行洪，林间种草养禽，浃内养鱼，亦可不围而垦，种植罗卜、油菜等冬季作物；中高洲以芦苇为主，芦苇、林、鱼共生。沅江市近年已建成 540hm² 的芦、林结合高产基地，基地内沟渠配套并营造苇田防护林，对防止芦苇倒伏具有重要作用。为了不影响湖泊泄洪功能，对芦苇面积及分布地段需进行控制；中低洲上生长着 180 多种牧草，0.55hm² 草洲可养 1 头水牛。在灭螺前提下，以围栏放牧利用方式为主，配合机械化青贮饲草，保证夏季淹水期与冬季枯草期的饲草供应。

2.4.3 渍水低湖田复合农业模式

　　（1）低湖田林、稻、鱼、油共生模式与麻、鱼、稻复合模式　将低湖田改造成网格型池田，沿堤边四周挖池养鱼，池中稻田实行稻、稻、油耕作制。池堤上栽植杨树，林木有利于增加蒸腾量，起到生物排水作用，降低地下水位。据实验，每株杨树全年蒸腾水分 80t。如果每公顷栽 1245 株，每年每公顷杨树即可排水 9.96万t。汉寿县太南湖乡实行这种模式，近年先后 6 次经历了严重内渍的考验，其经济效益比单纯种稻的同类田高 2 倍以上。低洼湖田还可实行麻、鱼、稻复合模式，即将低湖田改造成适合于稻、鱼、麻共生的稻田、鱼塘 ( 沟 ) 和麻园 3 个亚系统。麻叶养鱼，鱼塘 ( 沟 ) 泥用于麻园及稻田，稻草施于麻园 ( 降温、抗旱、补充钾素 )，其经济效益亦比同类稻田高 2 倍左右。

　　（2）水田稻鱼共生模式　高垄低沟，垄上栽稻，沟中养鱼，稻鱼共生，相互促进，达到田肥、草净、泥松的效果。洪水较大时养鱼沟可起调蓄作用，严重渍水时甚至可舍掉一季水稻，仍可获得每公顷 150kg 鱼的收入，其经济效益高于同类稻田的 80%。

2.5 发展避洪农业

　　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“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，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，以解决鸭、鹅在汛期草洲被淹没时饲料问题^[2]。

2.6 调整高地利用结构是流域减灾的治本措施

　　退田还湖属于有限的“治标”措施。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。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 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。中上游高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。根据中上游山地丘陵综合治理效应研究，每治理 1km² 水土流失面积可增加蓄水能力 5×10⁴m³，减少土壤流失 3000t，减少地表径流量 10%，滞洪消峰 20%，如能对现有水土流失面积全部整治，拦蓄水量能力将提高 2.80×10¹⁰m³/a，减少泥沙 1.4×10⁹t/a。

　　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、人类垦殖活动频繁的丘陵坡地。治理水土流失的关键是建立上中游丘陵区水土保持型土地利用格局。据环湖丘陵区桃源县马家峪小流域进行的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，借助于陆面拦蓄“土壤蓄水库”与库塘调蓄，5 年内丘陵地径流系数从 0.4 降低到 0.1～0.3，年侵蚀模数由 3000t/km² 降至 100～200t/km^2[6]。

参考文献

1	王克林．洞庭湖湿地景观结构与生态工程模式研究．生态学杂志，1998，17(6)
2	王克林，刘新平．长江中游平原湖区农业开发地域分工与农产品专业化生产．长江流域资源与环境，1994,3(4)：342～348
3	王克林，刘新平．洞庭湖区农业综合开发研究．见：郎一环主编．长江中游产业带建设．北京：中国科技出版社，1995,201～209
4	李景保，朱红旗，段正梁．论洞庭湖区灾害性洪水与洪涝灾害．经济地理，1997（增刊）：169～170
5	WANG Ke-lin. Environmental migration and sustainable development. Chinese Geographical Science, 1998,8(3)：271～280
6	彭廷柏，肖庆元，黄道友．湘北红壤丘岗地农业持续发展研究．农业现代化研究，1997（增刊）：5～6

第一作者简介

王克林，男，生于 1963 年，理学硕士，副研究员，副所长，从事区域发展格局与农业生态建设研究。“九五”期间主持中国科学院、湖南省重大及重点课题 3 项，已发表论文 42 篇。

*	中国科学院区域开发前期研究项目 (KJ－01－05)。