第五节 江湖关系
江湖关系,是荆江与洞庭湖关系的简称,它是湖南、湖北两省水利关系史上一项重要内容。江湖关系演变经历了一个漫长历史时期和复杂过程,这一过程是与两湖地区垸田兴筑、农业经济繁荣进程相一致的,也是荆江与洞庭湖之间水沙运动的结果。
江湖关系,实质是水沙分配关系,即如何处理荆江超额洪水问题。从防洪意义上讲,有四口分流及城陵矶出流才有江湖关系。
洞庭湖是长江中游最重要的调蓄场所,荆江四口分流量虽呈逐渐减少趋势,但仍相当于长江枝城高洪流量的1/4,对荆江防洪具有决定性意义。1951—1988年,三口、四口组合最大入湖流量均值达37200立方米每秒以上,削峰率为27%。即使是1998年最高洪峰期间,虽然江湖满盈,洞庭湖削峰率仍达到22.8%。维持洞庭湖调蓄能力对荆江防洪至关重要。
一、江湖演变
江湖关系变化与自然演变和人类活动密切相关,两者相互影响。挟带大量泥沙的洪水是江湖自然演变的主要原因。
秦汉以前,云梦泽南连长江,北通汉水,方圆九百里,面积近2万平方千米。长江从青藏高原倾泻而下,涌入三峡,湍急之势为诸山所束而敛,待江流出峡,地势变宽,落差减小,江水进入江汉平原,在云梦泽恣意漫流。枯水季节或许有河道可寻,一旦涨水,长江河道便湮没在大湖之间。由于云梦泽调洪,江患甚少。当时除澧水自荆江门入江,湘、资、沅水自城陵矶出江外,洞庭平原无别的通道与荆江及云梦泽连通。长江和汉水大量洪水涌入云梦泽的同时,泥沙也被带到云梦泽,渐渐淤出洲滩。其时,湖水高于江水,荆江洪水并不具备向洞庭湖分流条件,不存在江湖关系问题。至两晋南北朝时期,云梦泽开始解体,由方圆九百里演变为三四百里,逼使荆江河段水位抬升,江水倒灌入湖使洞庭湖与青草湖相连,由二百六十里扩大到五百里。荆江河段水位进一步抬升,洞庭湖南连青草、西吞赤沙,方圆七八百里。当荆北出现大面积洲滩后,人类便在洲滩上垦殖,至东晋永和年间开始在江陵筑金堤御水。唐以前,江湖关系处于一种自然状态,荆江两岸及洞庭湖区水患较少。
至唐宋时期,统一的云梦泽已不存在,取而代之的是星罗棋布的小湖群。在云梦泽演变的同时,逐渐形成荆江河道雏形。在荆江河道形成与云梦泽解体的过程中,荆江两岸形成众多江湖相通的穴口,起着分泄荆江水流作用,江湖关系仍然处于自然状态。南宋时期,江湖关系开始发生变化,因大量围垦,与水争地情况日益严重。
元明时期,人口增加,江汉平原垸田挽筑开始兴盛,荆江穴口或自然湮塞、或人为堵筑。明嘉靖二十一年(1542年),郝穴被堵塞,枣林岗至拖茅埠堤段首先连成一线,形成统一荆江河槽。从此,江水被约束在单一河槽内,只能通过虎渡、调弦两口向南消泄,促使荆江水位大幅抬升,洞庭湖进一步扩大至全盛时期,方圆八九百里,19世纪30年代洪水湖面达到6000余平方千米。从此,洞庭湖成为荆江洪水调蓄区。明后期,穴口堵筑湮塞、堤垸规模扩大、天然水系日趋紊乱、社会经济发展及人口急剧增长等诸多因素,使荆江和洞庭湖区水灾日益频繁与严重;随着洲涨江高,荆江大堤防洪形势日趋严峻。
清咸丰十年(1860年)大水冲出藕池口,同治九年(1870年)大水冲出松滋河,奠定四口南流局面。这是江湖关系演变过程中一个重要转折点。从此江湖关系发生质的变化,进入历史巨变时期。由于大量洪水与泥沙进入洞庭湖区,一方面缓解了荆江大堤洪水压力,另一方面加重湖区水灾,同时促使洞庭湖萎缩。
四口分流虽然缓解了荆江洪水压力,但加剧了荆江河床形态演变。藕池、松滋溃口初期,分泄荆江大半洪水,下荆江河段由于流量减小而迅速淤塞萎缩弯曲,成“九曲回肠”形态。这是上下荆江安全泄量不平衡而造成的严重后果。四口南流一方面直接消减通过下荆江河道的水沙量,使下荆江河道的水沙年内变幅比四口形成前减小;另一方面大量洪水泄入洞庭湖,带入大量泥沙,又影响湘、资、沅、澧四水在洞庭湖的汇流和出流过程,致使下荆江水流受洞庭湖出流顶托,造成江水位抬高,洪水漫滩时间延长,加之下荆江河床边界具有易冲性,致使河曲加速发展,自然裁弯频繁发生,下荆江很快由顺直微弯型河道演变成蜿蜒型河道,行洪能力降低。
据洞庭湖资料记载,1825年湖面约6000平方千米,四口分流后,年淤积泥沙约1.38亿吨,1995年按城陵矶33.50米水位计,湖面仅存2623平方千米,容积167亿立方米,湖洲以每年4000公顷的速度扩大。
为减轻上荆江防洪压力,20世纪60—70年代,下荆江实施3处裁弯工程,缩短河道78千米,扩大下荆江泄量约10000立方米每秒,下荆江对上荆江河段顶托作用减小;上荆江河段泄流能力增加,同流量水位降低;四口分流量急剧减少。四口洪道在水流含沙量不变情况下,径流量减少,洪道继续淤积。进入洞庭湖的水沙与前期相比减少,但由于下荆江泄流畅通,河道冲刷,中高水位对洞庭湖出流顶托作用增大,洞庭湖在长江来水来沙减少的情况下继续淤积。而城陵矶至汉口河段在上游来水变化不大的情况下,因下荆江明显冲刷,含沙量增加,导致该河段淤积,继而造成中低水位抬高,使下荆江河段冲刷受到抑制。
三峡工程运行后,因拦蓄大量泥沙,水流含沙量急剧减少,河道冲刷,泄流能力增大,同流量水位下降。由于荆江三口口门水位降低,分流减少,进入湖区泥沙随之减少,湖区淤积得以缓解。因长江清水下泄,含沙量减少,三口洪道有冲有淤。下荆江河段因三口分流减少而径流量增加,洞庭湖对下荆江顶托减小,河道冲刷严重。三峡工程运行,水沙关系发生相应变化,江湖关系进入新的转折期。
二、荆州河段分流分沙变化
荆江四口分流分沙占干流比重较大。1955—2005年统计,四口年均径流量为900亿立方米,占枝城来量的18.3%;年均输沙量1.2亿吨,占枝城输沙量的23.2%。三峡工程运行后的2003年、2004年、2005年,四口分流比均为13%左右,与三峡水库蓄水前相比略有减少。
造成四口分流分沙递减的主要原因是四口口门和分洪道逐年淤积且受下荆江裁弯影响。藕池口距裁弯河段上游最近,受影响最大。由于四口分流比减小,分沙比也相应减小。三峡工程运行后由于河床冲刷,干流同流量下水位降低,荆江四口分流分沙进一步减小。
四口洪道纵横交错,属河网型河道。因河道淤积,入湖段多具河口三角洲特点,河口下延,但亦有部分河段冲刷较剧烈,尽管藕池河各支多呈淤积态势,但松滋口河仍保持上中段冲刷态势,入湖段淤积下延。据统计,随着藕池河分沙量减少,淤积量也减少,而淤积百分数增加,河道向萎缩方向发展;松滋分流河道新江口站断面呈冲刷扩大趋势。松滋口沙道观、太平口弥陀寺站以及藕池口康家岗、管家铺站水文断面呈淤积趋势。
三峡工程运行后,洞庭湖的淤积发生变化。1999—2002年间,年均入湖沙量0.68亿吨,出湖沙量0.20亿吨,年均淤积泥沙0.48亿吨;2003—2005年间,年均入湖沙量0.31亿吨,出湖沙量0.21亿吨,年均淤积泥沙0.10亿吨,淤积趋缓。
城陵矶至武汉河段泄流能力随着来水来沙的变化相应改变。在下荆江裁弯后的1970—1976年和连续大沙年的1981—1986年这两段时期出现淤积,而其他年份基本上处于冲淤平衡状态,1986年以后螺山断面出现冲刷,1995年又回复到1954年的断面状况。
根据水文资料分析,淤积减小过流的效应主要出现在中低水位时,高水位时影响减小。根据河道实测地形资料,2001—2005年城陵矶至汉口河段主要表现为冲刷,平滩河槽冲刷量为0.71亿立方米,以枯水河床冲刷为主。
洪水期间,荆江河段水位高出两岸地面几米至十几米,这是泥沙淤积的结果。泥沙淤积致使荆江河段泄洪能力减小,荆江水位抬高,荆江四口分流分沙增加,导致洞庭湖湖容逐年减少。湖区调蓄洪水能力减弱导致湖水位逐年抬高,同时又导致四口洪道比降调平,挟沙能力减弱,泥沙落淤,四口河道严重淤积,并且导致洞庭湖出流对下荆江的顶托,防洪压力加大。