胡向阳，刘佳明，徐兴亚

（1.水利部长江水利委员会水旱灾害防御局，430010，武汉；2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，430010，武汉；3.流域水安全保障湖北省重点实验室，430010，武汉）

洞庭湖和鄱阳湖（以下简称“两湖”）位于长江中游南岸，是我国最大的两个通江淡水湖泊。洞庭湖跨湖南、湖北两省，汇集湘、资、沅、澧四水来水，承接长江荆江河段松滋、太平、藕池、调弦（1958年冬封堵）四口分流，经调蓄后在城陵矶汇入长江。洞庭湖在城陵矶（莲花塘）站水位34.40 m（冻结吴淞高程，下同）时，湖泊面积2625 km2，容积167 亿m3。鄱阳湖位于江西省北部，承纳赣、抚、信、饶、修五河来水，经调蓄后由湖口注入长江，长江高水时倒灌入湖。鄱阳湖在湖口站水位22.59 m 时，湖泊面积3708 km2，容积303 亿m3。

洞庭湖和鄱阳湖是长江水系及其自然生态系统的重要组成，在调蓄洪水、保障供水、涵养水资源、维系生态系统功能、支撑区域经济社会可持续发展等方面发挥着不可替代的重要作用，是长江经济带发展重大国家战略及洞庭湖生态经济区、鄱阳湖生态经济区等国家战略的支撑。作为长江流域重要调蓄湖泊，两湖蓄洪容积大，一方面可有效削减长江干流洪峰流量， 如1954年、1998年、2020年长江发生大洪水，荆江三口分流量分别占长江干流枝城站最大洪峰流量的41%、27%、26%；另一方面可分别调蓄洞庭湖四水、 鄱阳湖五河入湖的洪水，如洞庭湖、鄱阳湖多年平均洪峰削减率达26%、72%。两湖流域多年平均水资源量为3619 亿m3， 其中湖区为423 亿m3，丰富的水资源为湖区经济社会发展和生态环境提供了重要水源条件。

长江与洞庭湖、鄱阳湖构成十分复杂的江湖关系，其变化深刻影响流域洪水调蓄和水资源利用。近年来，受人类活动和自然演变影响，江湖关系发生新变化，按照强化流域统一管理、系统治理的要求，准确认识江湖关系，科学应对江湖关系变化，对做好长江水旱灾害防御工作具有重要意义。

一、江湖关系变化及演变趋势

1.历史演变过程

自1860年、1870年 长 江 两 次 特大洪水先后冲开藕池口和松滋口形成近代江湖格局至20 世纪30年代，荆江四口分流入洞庭湖水量沙量较大，受此影响，下荆江撇弯切滩、河道淤积、自然裁弯，洞庭湖大幅度淤积。20 世纪40年代至2003年三峡水库建成前， 四口分流分沙持续减少（1958年调弦口封堵后为三口分流），呈现出荆江河段冲刷、 枯水位下降，三口河道淤积、分流能力减弱、枯水期分流河道断流时间增加，以及洞庭湖淤积萎缩、 调蓄能力降低等特点。与1956—1966年 相 比，1981—2002年三口分流比由29.4%减少至约15%，分沙比由35.4%减少至约18%，枯水期的分流比减少尤为明显。由于湖区淤积和围垦，至20 世纪90年代末，洞庭湖、鄱阳湖面积分别从20 世纪50年 代 的4350 km2、5000 km2减小至2625 km2、3708 km2。

2.近期演变情况

近年来，受自然因素变化与人类活动不断增强的双重影响，特别是长江干支流水库的建设运行，江湖关系发生新变化，呈现新特点。

长江中下游水沙过程发生改变，来沙明显减少，2003—2020年长江干流宜昌站实测年均径流量较1981—2002年偏少4%，但实测年均输沙量仅为1981—2002年的8%，减少了92%（三峡入库泥沙减少、三峡水库拦沙分别占62%、38%）。受清水下泄影响，长江干流河道发生长距离冲刷，宜昌至湖口河段基本河槽冲刷泥沙26.28 亿m3。洞庭湖三口分流分沙继续减少、断流时间延长，与1981—2002年相比，2003—2020年三口年均分流量减少了187 亿m3，分流比由15%降到12%。洞庭湖、 鄱阳湖总体呈微冲微淤状态，调蓄湖容得到维持。

江湖关系变化对水文情势的影响在年内可分为不同阶段：

主汛期（6—8月），在上游水库群拦洪削峰作用下，两湖最高洪水位和汛期平均水位显著降低， 与1981—2002年 相比，2003—2020年6—8月城陵矶（莲花塘）站、湖口站平均水位分别下降0.6 m、0.78 m。但由于水库防洪调度作用，洪水过程拉长；沿江支流防洪能力提升，汇入干流水量增多；沿江排涝泵站增加，涝水入江增多，对干流水位有抬高作用，汛期对两湖形成一定顶托。

汛末蓄水期（9—10月），受干流河道冲刷下切和三峡等上游水库蓄水影响，干流水位降低导致两湖湖水在汛末被快速拉出， 两湖枯水期提前，枯水历时加长，与1981—2002年相比，2003—2020年9—10月城陵矶（莲花塘）站、湖口站平均水位分别下降1.46 m、1.54 m，枯水位出现时间分别提前26 天、31 天。

枯季补水期（11月—次年3月），上游水库群向下游补水，在河道冲刷下切的综合影响下，与1981—2002年相比，2003—2020年11月—次年3月城陵矶（莲花塘）站平均水位上升0.06 m，湖口站水位下降0.43 m。

汛前消落期（4—5月），上游水库群汛前消落， 长江上游来流增加，在河道冲刷下切的综合影响下，与1981—2002年 相 比，2003—2020年4—5月城陵矶（莲花塘）站平均水位上升0.16 m，湖口站水位下降0.67 m。

3.未来演变趋势

随着上游控制性水库逐渐建成并投入运行，长江上游来沙减少的局面将长期维持， 中下游干流河道冲刷将进一步发展， 受水库调蓄和干流河道冲刷的共同影响， 干流中枯水位下降幅度将进一步加大， 江湖关系仍将发生持续变化， 洞庭湖三口分流量将进一步减少， 城陵矶站和湖口站枯水位下降幅度将进一步加大。

二、江湖关系变化对流域水旱灾害防御的影响

1.江湖关系变化对防洪的影响

汛期，上游水库群拦洪错峰，有效降低中下游洪峰水位，显著改善了长江中下游江湖防洪形势。与此同时，清水下泄导致河道崩岸，干流洪水持续时间延长对两湖形成顶托，也在一定程度上增加了防洪压力。

（1）上游水库群调度显著改善了中下游江湖防洪形势

上游水库群调控长江上游洪水，从根本上改变了长江中下游防洪形势，对保障江汉平原和两湖地区防洪安全起到至关重要的作用。2017年长江发生中游型洪水，洞庭湖发生特大洪水，三峡水库连续5 次压减出库流量， 降低洞庭湖区及长江干流水位，控制城陵矶不超保证水位，避免蓄滞洪区运用。2020年长江发生流域性大洪水， 鄱阳湖发生超历史大洪水，通过调度三峡等水库拦洪削峰，配合运用洲滩民垸行蓄洪水，成功控制湖口不超保证水位，避免蓄滞洪区运用。

（2）清水下泄导致河道崩岸，影响防洪安全

长江干流河道受清水下泄影响，近年来崩岸多发。遇大洪水时，在强烈的水流淘刷下，中下游河道部分迎流顶冲且地质条件较差的河段极易出现崩岸险情，同时部分老险工险段在较长时间、 较大流量冲刷下也易出现新险情，危及沿江重要经济设施、民生设施的正常运行和防洪安全。2017年湖北省洪湖长江干堤燕窝虾子沟段发生崩岸，严重危及洪湖长江干堤的度汛安全。

（3）干流洪水持续时间延长，对两湖形成顶托

近年来， 长江流域主要支流、重要湖泊防洪能力显著提高， 支流、湖泊汇流入江速度明显加快；沿江城镇排涝能力也显著增强，干流和两湖地区对江、对湖直排泵站总设计流量约20000 m3/s，入江、入湖水量增多；加之汛期上游水库拦洪后腾库下泄影响，干流洪水持续时间延长。2020年汛期，城陵矶（莲花塘）站、湖口站超警天数分别达52 天、40 天。受干流高水位顶托， 两湖洪水无法顺利下泄，增大了湖区防洪压力。2020年汛期，城陵矶（莲花塘）站水位达到保证水位34.4 m 时， 螺山站过流能力仅为51500 m3/s 左右； 在五河入湖合成流量达到20800 m3/s 时，鄱阳湖仍发生长江洪水倒灌，倒灌流量达3160 m3/s。

2.江湖关系变化对水资源利用的影响

上游水库群在枯水期对下游地区补水，对两湖水资源利用有积极作用。但受干流河道冲刷下切和上游水库群蓄水影响， 荆江三口分流减少，两湖枯水情势加剧，对两湖地区水资源利用造成不利影响。

（1）上游水库群补水对两湖水资源利用有积极作用

三峡水库已成为我国重要的战略性淡水资源库，每年枯水期下泄流量由不足3000 m3/s 提高到6000 m3/s以上， 为有效缓解长江中下游旱情、保障供水安全和改善生态环境发挥了重要作用。如2011年，包括两湖地区在内的长江中下游部分地区遭遇了百年一遇的大面积干旱，三峡水库累计向下游供水220 亿m3，有效改善了中下游生活、生产、生态用水和通航条件，为缓解特大旱情发挥了重要作用。汛前消落期，正值两湖春灌需水时期，三峡水库水位消落，增加中下游干流流量，改善了两湖地区水稻等农作物的灌溉条件。

（2）荆江三口分流减少加剧了洞庭湖四口水系地区水资源供需矛盾

由于荆江河段与三口河道发生不对等冲刷，三口分流减少，加剧了洞庭湖四口水系地区的水资源供需矛盾。洞庭湖四口水系地区沿岸的农业灌溉大部分依靠河道引水，三口分流减少、断流时间延长导致大部分沿河灌溉涵闸在春灌期间不能正常引水； 由于河道水位降低，现有提灌站扬程增大，机组不能正常使用， 加之分流量减少及断流时间延长，导致供水保证率下降；部分城区自来水取水口无法取水。

（3）两湖枯水情势影响两湖湖区水资源安全

两湖湖区主要作物灌溉期为4—10月，受9—10月湖区水位大幅降低影响，灌溉取水设施取水困难，湖区灌溉缺水已成常态。根据有关研究，三峡及上游控制性水库群运用以来，两湖湖区圩垸灌溉水位满足程度由三峡工程建成前的78%和75%下降至46%和43%。11月—次年3月，上游水库补水作用有限，不能抵消河道冲刷的影响，两湖湖区城乡供水保证率下降，取水困难。2019年，鄱阳湖星子站出现历史次低水位5.44 m，都昌县18 万居民的基本生活用水需依靠24 小时不间断三级提水来保障。

三、江湖关系变化适应性对策

针对江湖关系变化及其对长江流域水旱灾害防御影响，按照新阶段水旱灾害防御新要求，立足流域整体，坚持系统观念，构建和谐江湖关系，增强洪水防御能力， 提高水资源保障能力，实现“水旱兼治，江湖两利”。

1.构建和谐江湖关系

（1）加强水工程联合调度

加强雨情水情监测预报，提高预报精度，延长预见期，强化水工程实时调度， 协调防洪与排涝的关系，统筹河道泄洪、水库拦蓄、洲滩民垸行洪、蓄滞洪区分洪、泵站限排等措施，充分发挥防洪工程体系整体防洪效益。统筹汛末水库蓄水进程，合理安排水库群蓄泄时机，加强洪水资源化利用。研究制定特殊干旱年份的水量应急调度预案，充分发挥上游水库群对两湖的水资源效益。

（2）加快推进洞庭湖四口水系综合治理

针对洞庭湖四口分流减少、泄流不畅等问题， 开展四口水系综合整治， 恢复江湖枯水季节自然连通，提高洞庭湖四口水系地区水资源水环境承载能力，改善供水、灌溉、防洪、航运条件，维护洞庭湖湿地生态系统的稳定、良性循环。

（3）积极推进鄱阳湖水利枢纽建设

枢纽由大坝、泄洪洞、泄洪兼导流洞、引水系统、发电厂房、灌溉输水洞等组成。工程规模为大（1）型，工程等别为Ⅰ等，大坝为1级建筑物。水库总库容12.3亿m3，设计正常蓄水位4 095 m，洪水位4 096 m，校核洪水位4 098.7 m，本工程地震基本烈度为Ⅷ度，大坝地震设计烈度采用Ⅸ度。

提高鄱阳湖区水资源承载能力和水生态环境承载能力，改善供水、灌溉、生态环境、渔业、航运、血吸虫病防治等条件，保护水资源，恢复和科学调整江湖关系，推进鄱阳湖水利枢纽工程建设，合理调配水资源，修复水生态系统，有效保护鄱阳湖“一湖清水”。

2.增强洪水防御能力

（1）加快实施堤防加固和河道整治

洞庭湖区对11 个重点垸堤防按2 级堤防标准全面实施达标建设，对荆南四河部分存在隐患的堤段进行除险加固；鄱阳湖区加快推进重点圩堤提质升级建设。进一步巩固以往河势控制和崩岸治理成果，加快治理新出现和可能出现的崩岸险情，加强汛前崩岸应急整治，避免大洪水对河势造成重大调整， 维护河势和岸坡稳定，保证堤防安全。

（2）加快蓄滞洪区布局调整和建设

根据防洪形势新变化， 统筹发展与安全， 协调流域防洪保安与区域经济社会发展， 对蓄滞洪区布局进行优化。洞庭湖加快完成钱粮湖、共双茶、大通湖东垸分洪闸工程和安全建设工程；逐步推动民主垸等其他重要蓄滞洪区和一般蓄滞洪区分洪闸工程和安全建设工程。鄱阳湖加快推动康山重要蓄滞洪区分洪闸工程和安全建设工程，开展黄湖、珠湖、方洲斜塘、华阳河一般蓄滞洪区蓄洪工程和安全建设工程。

（3）加强洲滩民垸分类治理

以“不碍洪、稳河势、保民生、促发展”为目标，对有重要基础设施和大量人口的洲滩民垸，可研究调整为防洪保护区；对无重要基础设施、有大量人口的洲滩民垸，制定一定的保护标准，参照蓄滞洪区进行建设管理；对其他洲滩民垸，实施“平垸行洪、退田还湖”。结合乡村振兴、生态移民等政策引导，逐步减少洲滩民垸内的人口数量。

3.提高水资源保障能力

洞庭湖四口水系地区通过河道疏浚增加枯水期水资源量， 结合建设支汊水资源利用工程和河湖连通工程，提高水源供给稳定性。改扩建和新建一批蓄、引、提工程，增加两湖地区有效供水能力。加强灌区续建配套建设，提高灌溉供水能力和灌溉保证率。

（2）加快湖区提引水设施更新改造

为应对近年来连续干旱、枯水等灾害，保证湖区圩垸灌溉供水，采用湖区拆除重建提引水闸泵、延长取水管线、设置多级泵站等方式，提高供水保证率。对部分进水闸底板高程较高的涵闸， 降低取水设施的底部高程，以适应新的水文节律。

（3）开展湖区圩垸多源互济统筹调配

两湖湖区圩垸缺水主要为工程性缺水，两湖湖区应提升水资源优化配置能力，加强湖区圩垸之间的水力联系，提高多水源互济能力，减少枯水期提前、湖区水位下降对灌溉供水保证率的影响。

四、展望

为有效应对江湖关系持续变化及其带来的水安全问题，建议继续加强江湖关系变化全面监测和滚动研究，按照“确有需要、生态安全、可以持续” 的原则对重大江湖调控工程开展进一步深化论证， 加快实施两湖地区防洪和水资源基础设施建设， 推进统一、有序、高效的江湖综合管理体制和机制建设， 为长江流域经济社会高质量发展提供可靠的水安全保障。