1998年长江肆虐的洪水,牵动了整个中华民族的心,百万军民的抗洪斗争的胜利,在中华民族的历史上写下了光辉的篇章,并产生了巨大的国际影响。洪水过后留给我们的不仅是在危难时刻中国人民所迸发出的无与伦比的团结奋战精神的自豪,也留给了我们深刻的教益与反思。
今年的洪水形成的因素是多方面的。其中既有气候异常和地质地貌等自然因素的影响,又有人为因素的作用。在人为因素中,有工程技术的问题,也有生态环境的破坏的后果。
1环境脆弱汽候异常是洪水形成的自然因素
(l)长江流域降水丰富,分布不均,全年80%的雨水集中在8一9月。加以今年气候异常,由于“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象的影响,导致长江流域出现了3次持续大范围强降雨过程。今年入汛以来暴雨覆盖面大,同时,今年长江流域暴雨移动方向是由中上游向中下游移动,因此引起干支流洪水遭遇,洪峰叠加,这是造成洪水灾害的重要气候因素①。
(2)长江从发源地到入海口全长6 300km。源头平缓、广裹,上游为高山峡谷和陡峻的山地地貌,年轻的山脉,松散的岩体,脆弱的环境和独特的地形,在地质构造运动和重力的作用下,是地震、滑坡、泥石流的多发地区,也是土壤侵蚀和水土流失最大的地区。上游几条主要河流的落差比降均在144一485m/100km之间。穿过三峡,宜昌以下中下游地区河流落差比降仅2.sm/100km,排水不畅。著名的荆江位于此段。上游携带大量泥沙的洪水,沿上游一泄而下,在江汉平原沉积下来,湖泊淤积,这些都是长江水患的自然因素。
2、盲目围垦,违章建设,分洪蓄洪区难以启用
洪水位升高的因素很多,其中分蓄洪量的差异具有重要作用。1954年,由于中下游堤防围烷的抗洪能力较低,许多堤防围烷自然溃口,为了降低洪水位,除运用荆江分洪工程外,又在很多地方扒口分洪。溃口和分洪的水量达1 023亿耐,其中起到有效削减洪峰的容量约为700亿耐。根据1998年的洪水来量,如果要维持1954年的水位,需要有效分蓄洪量约为400亿耐。但1 998年的分洪溃口总量仅约100亿耐,其中有效削减洪峰的容量约为50亿耐多,这样减少分洪量约为350亿耐,约相当于减少洪水淹灌面积46.7万h mZ(700万亩)。国家曾规划过数十处分洪、蓄洪区,并对蓄洪区内人民生产、生活作了规划和安排〔2〕。但是由于人口的增长和经济的发展,分洪区内不仅开垦种植,同时修建了永久性的建筑、企业工程设施,如果按原定计划分洪,将遭受很大损失;如不按原定计划分洪,势必会使水位提高,使堤防经受超过设计标准的洪水位,承担极大风险。考虑到1 998年洪水比1 954年小,以及军民团结抗洪的巨大潜力,中央毅然决心严防死守,力争减少溃口和分洪的损失。这是一个极其艰难的决定,但实践证明是正确的。
3不合理的土地利用,助长了洪水肆虐
长江流域在历史上虽曾多次出现过水灾为患,但现在的形势是近年来洪水出现的频率有明显增加的趋势。同时,与长江历史洪水相比,今年属中等水平。但中下游沿江常时间维持高水位,普遍超警戒水位,大部分地区洪水位超过或接近历史最高。这种中流量、高水位、大灾害的特点是与人口的增长和不合理的土地利用有着密切的关系。
建国初期对人口问题的错误理解导致了人口的失控。我国人口从清初不到1亿人口,到乾隆年间人口已达3亿多,到抗日战争开始,全国人口已达4.5亿。而到1 991年,仅长江流域人口就有3.97亿。长江流域总面积只占我国国土总面积的18.8%,却哺育了全国1/3的人口。人口的压力,经济的增长,加上长期以来片面地强调以粮为纲,促进了盲目的毁林开荒,坡地耕作,围湖造田,湿地退化,草场超载,不合理的土地利用造成了土地覆被格局的变化,造成了严重的后果。
3.1森林滥砍乱伐
森林有巨大的涵养水源、调节径流的作用。森林的复杂立体结构能对降水层层截持,不但使降雨发生再分配,而且减弱了降水对地面侵蚀的动能。据研究,我国主要森林生态系统年林冠截留量平均值变动在134~626 mm之间,林冠截留率平均值变动于1 1 .4%-34.4%,平均为21 .64%。森林枯落物的持水量为本身重量的4倍,并借助于良好的土壤结构将地表径流转化为地下径流。在雨季,能在一定程度上减弱洪峰流量,延缓洪峰到来时间,在旱季,能增加枯水流量,缩短枯水期长度。且无林和少林地区的洪峰进退迅猛,加大了洪水的威胁。滥伐森林不但消除了森林的固氮作用,而且增加了地面的辐射吸收,使地面和土壤的温度升高,促进土壤中碳的分解释放,进而加剧“温室效应”,引起全球气候变化。气温升高又会导致蒸发量加大和降水量加大。据研究,气温每升高1℃,空气所含的水汽就增加一倍,从而增加暴雨成灾的可能性①。
森林的水源涵养作用因林分状况而有明显的区别。由于人为破坏,人工林年龄小,生长率低,蓄水固土能力差。以马尾松为例,低质低效的马尾松林生物生产力仅为优良林分的1/9。由于优良林分有较好的乔、灌、草和死地被物的覆被,其生物层在一次降雨中所拦蓄的降雨量是低效林分的6一10倍。优质林分由于非毛细管孔隙度大,最大降水储存量大约是低质低效林的4倍。20年的优良林分在一次暴雨中多截留76.8 mm的降水。低质低效次生林每平方公里每年地表径流量比优良林分要多10万耐。据此,10万k耐的森林就可多蓄100亿‘的水①。
我国现有森林面积主要分布在东北和西南地区,恰恰是这次洪灾最严重的两条河流的上中游地区。由于长期以木材生产为中心,重采轻育、重取轻予,森林资源遭到了严重的破坏。黑龙江森林覆被率由1949年的53.4%下降到1993年的35.55%;有林地中可采的成过熟林面积由1948年的50%下降到1993年的13.3%。蓄积量由1948年的76.6%下降到1993年的20.6%;林分质量也明显下降,每公顷
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平均蓄积量由开发初期的199耐下降到现在的100m3;珍贵的红松林蓄积量减少了85.4%,阔叶林蓄积量减少了87.8%。我国西南川西滇北的森林分布于高山峡谷地区,不仅以丰富的物种组成、多样的生态系统类型和巨大的生产力享誉中外,同时具有重要的水源涵养和环境保护作用。然而,自50年代起,这里的森林也经历了浩劫。特别是60年代中期开始的三线建设,进一步扩大和加剧了天然林区的破坏,这既涉及到西南林区(所谓金沙江林区开发会战),也涉及到大兴安岭林区(所谓大兴安岭林区开发会战),正好都是今年洪水的源头地区。当时从全国各地调集大量人力物力,集中开发大江大河上中游地区的水源涵养林,在今天看来,简直是疯狂的行为,而在当时,却是
作为国家建设的重大决策来进行的②。森林的面积和蓄积与50年代相比减少50%以上。地处长江上游的四川省已有50多个县的森林覆盖率只剩3%一5%。例如,阿坝自治州年木材消耗量超过年生长量的4倍以上。有些林业局实际上已陷入无林可采的境地。
3.2湿地湖沼不合理的开发利用(排水,围垦,开荒)
湿地包括湖泊、沼泽、泥炭地、海岸带、红树林、珊瑚礁等。湿地和湖泊是流域来水的“汇”和调节库,承担着蓄泄河川、维持流域水量平衡、降解污染物和提供旅游资源等作用,素有“地球之’肾,的美誉。如淡水草本沼泽草根层和泥炭底层饱和持水量可达845%一970%,仅三江平原沼泽地持水总量达34亿耐。此外,湿地能提供多种资源;生物多样性高;调节气候,净化环境,在保护生物多样性,维持生态平衡方面具有重要作用。当前,国际上非常重视湿地的保护和合理的开发利用,并于1971年提出了“国际湿地公约”(RAMsAR)。该公约是世界上第一个政府间保护自然资源的国际公约。目前已有100多个国家参加了这一公约。我国湿地面积约2 500万h耐,占国土面积的2.6o/o(世界平均为6%),现已全面退化。
当前,对长江中游不合理的垦殖已有近千年的历史。人类不停地沿河沿湖围垦,枝城至武汉500km的江段已基本围垦完毕,使调蓄洪水的能力锐减。据调查和不完全统计,建国以来有1/3以上的湖泊被围垦,围垦总面积达13 000k了以上,因围垦而消亡的湖泊达1 000余个。围垦使湖泊蓄水容积减少达500耐以上,这一数字相当于淮河年径流量的1 .1倍,五大淡水湖蓄水总量的1 .3倍,在建三峡库容的5.8倍。湖泊面积和库容的减少,直接导致江河来水无地可蓄。因此,同样流量的水量出现比以往更高的水位。湖南省的大型水库淤积严重的有5座,淤积量1 .14亿耐,相当于报废了一座大型水库;中型水库210座,目前严重淤积的有35座;洞庭湖是我国唯一良好的调蓄湖泊,1825年洞庭湖面积达6 000k耐,到1949年只有4 35okmZ,1958年减少到3 14IkmZ,到1978年湖泊面积仅存2 69IkmZ,比1949年减少了38.2%,比1925年减少了55.2%。湖容水量由1949年的293亿耐下降到1978年的174亿耐,下降了40.60/013一5;由于泥沙淤积,湖底每年平均提高3.6Cm;目前洲滩面积已达12万h耐,且每年以“6.7h耐的速度扩大。在围垦和淤积的共同作用下,洞庭湖所损失的库容占其总库容的1/5;与1937年相比,洞庭湖出水口城陵矶水位抬高约Zm,在相同水位下,汇洪水量减少2.5万m3/S,加大了水患潜在威胁。特别需要指出的是,湖泊淤积害在中下游,而祸起中上游,如洞庭湖的泥沙82%来自长江中上游,而来自回水的泥沙只占入湖淤积量的18%。
3.3在片面强调以粮为纲的口号下不合理的耕作
长江上游的川江流域是一个人口众多的古老的农业区,农业人口约占总人口的85.6%。在巨大的人口压力下,区内垦殖率很高。如川西地区山高坡陡,可耕地很少,农民不得不在河川两岸开荒种地。长江上游约有70%的耕地是没有水保措施的顺坡耕作,尤其是大于25。陡坡地的垦殖较为普遍。全区旱地约有264万h耐,占耕地的53.8%,几乎都为坡耕地。金沙江、雅碧江和泯江流域坡度大于25。以上的旱地占34%,雅碧江达到45.6%。位于大渡河中游的峨边县和金口河区,耕地在25“以上的达到了70%一90%。据重庆地区调查,坡地耕作十分普遍,大于25。的坡地占总耕地面积的13.7%,5一25。的耕地84万h了,二者合计占总耕地的89%。又据陕西省的调查,汉江、嘉陵江是长江的主要支流,在陕西境内的过境长度分别为654km和244km;流域面积近8万k耐。在流域范围内,安康地区的坡耕地占总耕地面积的70%左右。350以上的‘挂牌地”占总耕地面积的23%;汉中地区镇巴县陡坡开垦更为严重,大于25。的坡耕地占63.1%,大于300的占41.3%,45“以上的极陡坡石夹缝耕地占19.7%,其耕垦度大大超出了自然条件所允许范围。过度垦殖,往往伴随着林地减少,陡坡垦殖酿成水土流失严重。众所周知,水土流失是随坡度的增加而增加的。当坡度大于20“时,侵蚀模数每公顷达到5 000一6 000t。根据三峡库区不同土地利用状况土壤侵蚀量的计算,林地、灌丛、草地和农地的年侵蚀量分别占三峡库区侵蚀量的6%、11%、23%和60%,入江泥沙的贡献率分别占6%、12%、35%和46%①。长江中游的大面积垦殖已有近千年历史,枝城至汉口的250km江段能围垦的已基本围垦完毕,大大减少了洪水的容量〔5〕。
50年代,长江上游水土流失面积29.95万k耐,目前已达到39.3万k耐,占流域面积的39.1%。长江上游以年平均6.8亿t的泥沙输入中下游,大部分沉积在荆江段和洞庭湖内。目前全流域水土流失面积55.18万k耐,占流域土地面积的36.2%,年平均侵蚀土壤24亿。每年都有几百万公顷土地退化,甚至形成裸岩。据施季森、张金池②报导,水土流失面积50年代为36.38万k耐,80年代初为73.94万k耐,并指出长江河道河床每年以ICm的速度抬高;湖南省由于不合理的开发,水土流失面积从50年代的1 .1万k耐增加到90年代的4.72万k了,有些地方形成了红色沙漠,湘、资、沉、遭
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