鄱阳湖又哭了采砂作业正当时
鄱阳湖是我国第一大淡水湖,因季节性蓄水、放水而成为了典型的吞吐型、过水型湖泊,湖区的景观呈现明显的周期性变化,“枯水一线,洪水一线”的特点十分明显。近些年受多因素影响,鄱阳湖缺水问题愈加凸显,枯水期一年比一年提前。
作为天然的“砂库”,鄱阳湖从古至今不断淤积,湖底形成了深厚的湖砂基础。水文监测结果显示,鄱阳湖的多年平均入湖砂量达万吨,从湖口流入长江的出砂量为万吨,再算上长江汛期的倒灌砂量,年均淤积量约为万吨,那么,趁着鄱阳湖正处枯水期,进行挖砂清淤、人工开采的想法可行吗?
3月2日鄱阳湖星子站水位已低至7.47米
洪水一片,枯水一线
鄱阳湖为我国第一大淡水湖,位于江西省北部,占江西省面积近94%的地表径流,最终都汇入了该湖,所以鄱阳湖又被江西人民亲切称为“母亲湖”。
今年2月下旬以来,受江西赣江等五河来水减少和长江干流水位转退影响,鄱阳湖水位持续走低,2月27日鄱阳湖星子站水位7.9米,低于8米极枯水位线,湖区通江水体面积仅剩平方公里,达到枯水蓝色预警标准。水文部门分析,预计未来一段时期内,鄱阳湖水位仍将持续走低。
江西省的水资源之终,汇聚多条支流
鄱阳湖水域以湖中的松门山岛为界,大致可分为南北两片湖区。北部空间被西侧的庐山和东侧的丘陵所挤压,湖面较为狭窄,这与松门山岛以南的诸河汇入的宽广水域大为不同。
鄱阳湖南部宽广为主湖区,北部狭长为入江水道区
1.3亿年前的燕山运动,使得庐山在隆起之时,其东南侧出现大面积沉陷,形成了一个地堑型湖盆,这为鄱阳湖的形成奠定了基本的地质条件。
距今年左右,古长江在出湖北武穴后,在今江西省北侧形成了一个类似扇形三角洲的分汊水系,《禹贡》谓之“九江”,而这九江便汇注于——古彭蠡泽。
古彭蠡泽为江水所汇,其范围相当于今长江北岸鄂东、皖西的滨江诸湖地带。以后,鄱阳湖周边地区开始沉陷,湖水逐渐南侵。隋朝时,彭蠡泽的湖面向南扩展至今鄱阳县城附近。
西汉时期的“彭蠡泽”
在唐末五代至北宋初期,新彭蠡泽迅速向东南方平原扩展,奠定了鄱阳湖今天的范围和形态。
而大运河开通后,鄱阳湖则成了关系江西水运与贸易通道的生死关节。明朝以来,大运河—长江—鄱阳湖—赣江—大庾岭—珠江(北江)—广州的水运交通干线更是成为中国古代中后期最重要的内陆南北水运大通道。
京广大水道示意图
13-16世纪,全球地质板块活动活跃,由于地震频发等因素,鄱阳湖东南面下沉趋势明显。而加之清代以来,我国气候处于小冰期,导致南方梅雨偏多,因此汇入鄱阳湖的地表径流持续增加,鄱阳湖进一步扩张,进入水域面积达平方公里的全盛时期。
从水文特征来看,鄱阳湖是一个典型的通江吞吐型湖泊,所谓“吞”是指鄱阳湖除了容纳修水、赣江、抚河、信江和饶河等河流的水流外,其在长江的吞江位置可能还会导致其“吞入”长江的部分径流;所谓“吐”是指其融汇的诸多河流都将经由鄱阳湖“吐”入长江。
鄱阳湖巨大的吞吐量,是导致其不同季节“判若两湖”的主要原因(图:googlemap)
当汛期来临时,鄱阳湖“吞”入的水量远远大于“吐”出的水量时,就会出现“洪水一片”的景象,鄱阳湖一年中水域面积的最大值便出现在此期间。当枯水期来临时,鄱阳湖“吐”入长江的水量大于其“吞”入的地表径流,这时的鄱阳湖水域面积大大萎缩,便出现了“枯水一线”的景象。
河里要是没水了,鄱阳湖可以分分钟“瘦成一道闪电”
由此可见,鄱阳湖的湖域面积在汛期和枯水期的变化是很大,并且由于其水量最终“吐”入长江的水文特征,导致鄱阳湖的蓄水能力是较为有限的。
围湖垦田与枯水加剧
自中古时代以来,鄱阳湖周边的不断扩大的农业生产活动,使得鄱阳湖水系干支流在入湖处出现淤积,特别是清朝中期以来,围湖造田的加剧不仅侵蚀了鄱阳湖的流域空间,水土流失带来的泥砂淤积又加速着其蓄水能力的下降。
水被泥砂分割成了一个个“小湖”(图:NASA)
南宋时期,随着中国经济中心南移的完成,南方地区人口的激增,广大丘陵和湖滨地区开始了大规模的农业开发。
鄱阳湖水系诸多河流的上游地区,由于毁林开荒导致水土流失,使得河流含砂量不断增加,下游流速较缓的河道出现淤积,最终沉积在赣江、抚河、信江、饶河、修水等河流的入湖三角洲前缘。
这样的淤积使得河流在汛期行洪不畅,洪水泛滥,进而迫使河流改道、窜串到其他水系;而五河下游由于不断分汊,逐渐形成了鸟爪状支流入湖。
河流汇入鄱阳湖形成的“大地之树”
清朝中期以来,我国人口增长速度加快,而入湖三角洲的淤积扩展又为围湖造田、增加耕地提供了条件。
这些三角洲淤到一定高度后,一些农民便筑堤围垦,导致堤外继续淤高,使堤外高于堤内,即“久圩成塘”。而淤积愈扩展围垦也随着推进,并逐步推向湖心,从而致使各河流的入湖口下移。这就导致鄱阳湖水域面积开始萎缩,蓄水能力逐渐下降。
遥感监测到赣江中支入湖口三角洲扩展明显(图:江西水利科学院)
但是受限于鄱阳湖北部两岸丘陵地带的挤压,鄱阳湖周边的农业生产用地较为有限,其规模远不如湖南省的洞庭湖平原。
而庐山的阻隔,虽然使得九江的城建没有像湖南岳阳那样衔江傍湖的发展起来,但是因此也从空间上压制了历代鄱阳湖沿岸围於造田的势头,这一情况在鄱阳湖的北湖部分较为明显。
20世纪初,洞庭湖在泥砂淤积愈加严重的情况下,由于军阀官吏与民争地、与民争利,见淤洲便竞相围垦,进一步加剧了湖面的萎缩越来越小。到年时,洞庭湖更是缩小到了平方公里。由此,鄱阳湖得以超越洞庭湖,成为中国第一大淡水湖。
浩浩汤汤的云梦泽只停留在了史书的记载中(图:《湖南省地图册》)
在江西绿色崛起的发展战略实施中,鄱阳湖的生态建设得到重视。但是随着近年来长江干支流和汇入鄱阳湖诸河上游水库等水利设施的不断兴建,使得鄱阳湖又面临着新的生态危机。
这些水库群,为了缓解当地枯水期出现的各种农业生活和居民生活的缺水问题,纷纷在汛后期进行蓄水。
这样在枯水期,不仅长江干支流和修水、赣江、抚河、信江和饶河等河流下泄至鄱阳湖的水量锐减,其由于水利枢纽的拦阻,这些河道日常下泄的水体含砂量也大大降低,这样下泄清水冲刷下游河道,使得河道不断下切。
建国以来鄱阳湖区部分圩堤分布(底图:NASA)
这样一来,下游河道的储水容积虽然得到了提升,但是鄱阳湖在这时,便出现了“吞”入的水量不算减少,“吐”出的水量却在增多的状况。由此以来,鄱阳湖秋冬水位持续下降的情况,鄱阳湖枯水期一年比一年提前。
而鄱阳湖枯水期极枯状态的加剧,带来了一系列生态问题。不仅沿岸的庐山市、都昌县等地区城乡供水矛盾不断加剧、农业灌溉取水愈发困难,并且航运交通受阻,枯水期船只通过能力大幅下降。
鄱阳湖的极枯状态下,能走的不是船而是人了(图:图虫创意)
极值干旱与用水紧缺
年6月下旬至11月中旬,江西省遭遇历史极值干旱,不仅无雨日数处于历史高位,平均降水也偏少了6.7成,达到了历史同期最低位;而这期间江西省平均气温、高温日数均排历史同期最高位。
(图:国家气候中心)
受这场历史极值干旱的影响,年9月23日,鄱阳湖星子站水位退至7.10米,跌破历史最低水位;11月17日,鄱阳湖水位跌至6.46米,再次刷新最低水位纪录,鄱阳湖主体及附近水域面积屡创新低。
年星子站的水位过程线明显左移
到11月17日更是到了水位史低(图:江西省水文监测中心)
到年春节前夕,随着几股冷空气的南下和降雨的陆续到来,江西省内不少地方的干旱预警才陆续解除。鄱阳湖也一度在2月中旬实现了水位回涨,2月15日监测到其水体面积明显变大,较1月31日水体面积增大了约57%,缺水情况得到一定的缓解。
好不容易回归了湖的样子(图:央广网)
但是从过去的整个2月来,江西省降水情况仍旧偏少,并呈前多后少态势。而未来一周,江西省大部分地区仍以晴或多云的天气为主,气温将持续偏高,降水相比常年同期也明显偏少。在去年大旱中还没有“恢复”过来的鄱阳湖,又将面临新一轮的缺水危机。
国家卫星气象中心FY-3D气象卫星监测显示,2月27日,鄱阳湖水体面积约平方公里,鄱阳湖水体面积较近十年同期平均值相比减小了约21.8%,与去年同期相比,水体面积缩小了约30.5%,达到近10年来同期面积最小值。
(图:国家卫星气象中心)
干旱与高温天气的持续,是造成鄱阳湖枯水状况的加剧并不断持续的主要原因。
而鄱阳湖流域是整个江西省人口分布的主要区域,在持续干旱面前,鄱阳湖上游的众多城市只能通过大坝等水利设施拦蓄江河水体来保障供水安全。例如去年9月南昌市为了保障城区供水安全,不得不于去年9月在赣江南昌段建设临时抬水围堰工程(去年11月底已拆除)抬高赣江水位来保障供水。
(图:江西网络广播电视台)
鄱阳湖位于长江中下游的右岸,目前是我国最大的通江湖泊,但其水量并非主要来自长江,而是赣江、抚河、信江、饶河和修水(简称“五河”)五大支流,其中又以赣江注入的水量为最大。“五河”的来水经鄱阳湖统一调蓄,再由湖口汇入长江,由此形成了独特的江湖关系。鄱阳湖也因季节性蓄水、放水而成为了典型的吞吐型、过水型湖泊,湖区的景观呈现明显的周期性变化,“枯水一线,洪水一片”的特点十分明显。
枯水期采砂可行吗?
鄱阳湖正处枯水期,为何不趁着枯水期在鄱阳湖挖砂清淤?湖砂经济价值高,人工开采既能加深湖槽、提高蓄水量,又能为浅滩的鱼儿提供避难场所,减轻资源损失,还能创造经济效益,岂不是一举三得?
不可否认,鄱阳湖确实是一个天然的“砂库”,从古至今不断淤积,湖底形成了深厚的湖砂基础。水文监测结果显示,鄱阳湖的多年平均入湖砂量达万吨,从湖口流入长江的出砂量为万吨,再算上长江汛期的倒灌砂量,年均淤积量约为万吨。在不同的年份,淤积量又有差异,但淤积时段都以丰水期为主。
根据行业标准《河流泥砂颗粒分析规程》SL42-的规定,泥砂的粒径大小分为不同类别,0.~2.0mm之间的才是砂砾,其中粒度0.1mm以下的为细砂,0.25~0.5mm的为中砂,0.5mm以上则为粗砂,这三类都是重要的建筑用砂。科研人员曾在鄱阳湖的庐山、都昌、永修等地采集57个砂地样品,以检验砂砾的粒度(含河滩处的湖砂),发现主要成分由中砂、细砂和粗砂组成,三者的含量之和超过95%,价格昂贵的中、细砂占比最大。
并且,鄱阳湖的砂石还有明显的分层现象,自上而下粒径逐渐变深,表层多为壤土、黏土,厚度约5~15m;中层为细砂、中砂和粗砂,厚约10~30m;再往下则是卵石和砾石,埋藏深厚。从储量上看,鄱阳湖的湖砂具有可观的商业价值,再加上开采难度低,因而前景诱人。
上世纪90年代以来,全国基建行业迅猛发展,各地的工程项目如雨后春笋般涌现,导致国内的砂石需求猛增。质量好、粒径适中、表面清洁的河砂、湖砂价格一路高涨,由此催生了日益庞大的采砂队伍。
凭借丰富的砂石储量,鄱阳湖一度成为全国规模最大的采砂地。特别是年以来,我国全面禁止了长江干流的采砂活动,受此影响,大量的采砂者不断涌入与长江相通的鄱阳湖,并在北部的入江水道聚集采砂,引发专家学者的高度
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