蘇支河實(shí)施控制工程后對湖北省洞庭湖區(qū)荊南四河生態(tài)影響分析

蘇支河實(shí)施控制工程后對湖北省洞庭湖區(qū)荊南四河生態(tài)影響分析摘要河流綜合整治是改善河流水文條件、發(fā)揮流域正常生態(tài)功能的重要途徑，本文運(yùn)用水沙數(shù)學(xué)模型核算了蘇支河實(shí)施控制工程后，湖北省洞庭湖區(qū)荊南四河河床沖淤量、河道分流分沙以及水位的改善情況；分析了控制工程對河段及近岸陸域的生態(tài)影響：闡述了工程控制措施對防治區(qū)域水土流失的積極作用，以期為同類型河流的洪水防治與水土保持提供科學(xué)指導(dǎo)與借鑒。

關(guān)鍵詞 河流綜合整治；控制工程；防洪；水土流失；生態(tài)影響；荊南四河

河流對于人類的作用是雙向的。灌溉、供水、航運(yùn)、魚類的繁殖以及水能的利用是積極的，正面的；而洪水的泛濫和對兩岸沖刷帶來的水土流失是負(fù)面的。修建控制性工程，消除河流對人類的負(fù)面影響是人類與大自然和諧相處，積極建立生態(tài)環(huán)保長效機(jī)制的一種有益探索。

流域現(xiàn)狀概述

湖北省洞庭湖區(qū)荊南四河（松滋河、虎渡河、藕池河、調(diào)弦河）位于湖北省中南部，是分泄長江洪水人洞庭湖的重要通道。蘇支河是荊南四河河網(wǎng)中松西河和松東河之間的串河，由松西河流向松東河。近十年來，蘇支河進(jìn)口隨沖刷不斷擴(kuò)大，其分流量也不斷增大，往往呈現(xiàn)小洪水、高水位、大防汛的態(tài)勢。而松西河自雙河場以下，水流挾沙能力降低，河道萎縮，河段同流量水位抬升，汛期高水持續(xù)歷時(shí)加長。為此，亟需減少蘇支河分流量，減少水土流失。

控制工程對河段防洪影響分析

控制工程建成后對河段的防洪影響分析實(shí)質(zhì)上就是要對該河道進(jìn)行分流分沙分析與水位變化影響分析。為研究該河段的分流分沙變化規(guī)律，采用江湖河網(wǎng)一維水沙數(shù)學(xué)模型HELIU-2(V2.1)，建立相關(guān)方程計(jì)算水沙特征值。

蘇支河控流方案

根據(jù)實(shí)測資料分析，20世紀(jì)90年代蘇支河進(jìn)口以上至胡家場河段主泓道易位，使蘇支河進(jìn)口處于正面進(jìn)水側(cè)面排沙的有利位置，進(jìn)口段沖刷擴(kuò)大，分流也隨之加大，20世紀(jì)50年代最大分流量僅400立方米／秒，20世紀(jì)90年代增大到2330立方米／秒，分流約占新江口流量的35%，形成目前松西、蘇支河分流的格局，松東河港關(guān)以下河段防洪受到威脅，沿線洪水位抬高，而松西河流量相應(yīng)減少，蘇支河進(jìn)口以下的松西河河道迅速淤積萎縮。為此擬定蘇支河控流方案，控制蘇支河分流，降低松東河段的洪水位，減輕防洪壓力，有效控制該區(qū)域的水土流失。通過建模和計(jì)算擬定建閘控制蘇支河分流方案，由現(xiàn)狀的35%降低到15%;松西河分流量由現(xiàn)狀的65%增加到85%。

蘇支控流后松滋、虎渡河分流沖淤變化及影響

一是蘇支河控流后松虎河道沖淤變化。計(jì)算表明，蘇支建閘控流方案運(yùn)用后，松西中、上段不受其影響，該河段沖淤量變化很??；松西下段因分流量增加，各分河段淤積量相應(yīng)減少；蘇支河段分流量減少，河段淤積量增加；松東河段受上兩段沖淤變化影響，淤積量相對增加，且相對增加較多；虎渡河因蘇支河分流減少使中下段淤積量略有減小，相對量變化較小。蘇支控流方案運(yùn)用10年末、20年末，松滋河分流道分別累積淤積0.305億立方米、0.333億立方米，虎渡河分別淤積0.1億立方米、0.088億立方米。其中松西中上段30年末沖刷0.084億立方米，蘇支、松西下段各淤積0.18億立方米、0.1億立方米。這說明，蘇支控流方案運(yùn)用后對松虎河道沖淤影響較小。二是蘇支控流對松滋、虎渡河口分流影響。通過計(jì)算，蘇支河建閘控流后，蘇支河分流量相應(yīng)減少，松西河分流量則相對增加，對松滋河口、虎渡河口分流量影響甚小。因此，蘇支河建閘控流運(yùn)用對松滋河口、太平河口分流影響很小。

蘇支控流對松西、蘇支河洪水位影響

通過建立的數(shù)學(xué)模型計(jì)算表明，蘇支建閘控流后，蘇支河分流量減少，該河段內(nèi)洪水位隨之降低，相反松西中下段分流量增加，結(jié)果表明，蘇支控流方案運(yùn)用后，蘇支河洪水位均有不同程度的降低，可適當(dāng)減輕蘇支河及以下河段的防洪壓力。

綜上，該控流方案的運(yùn)用對松滋、虎渡河口分流影響很小，對松虎上段的沖淤影響也較小。除蘇支河段的淤積量隨控流影響而增加，控流多影響較大，其他各分段沖淤影響變化較小或有利。隨著蘇支河分流減少，該河段洪水位降低，對該段防洪有利，松西中下段的洪水位因該河段分流量增加而略有抬高，松西河在堤防加固后防洪能力較高，影響不大。

控制工程生態(tài)影響分析

本工程為防洪工程，工程建設(shè)區(qū)內(nèi)基本不存在自然生態(tài)及原生植被，絕大部分為人工農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。工程對生態(tài)的影響范圍主要為工程所在河段及堤外近岸邊灘陸域，影響區(qū)域呈狹窄的線型分布。

通過河流建閘，深水區(qū)與淺水區(qū)得到了可調(diào)的控制，天然的深潭淺灘不會(huì)再出現(xiàn)，經(jīng)過閘后的水會(huì)得到明顯凈化，促進(jìn)生物的生長。在大江大河上建閘通常會(huì)造成眾多魚類、兩棲類無法正常洄游產(chǎn)卵，但工程區(qū)及近岸尚未發(fā)現(xiàn)洄游產(chǎn)卵的魚類和兩棲類生物，也未發(fā)現(xiàn)魚類集中產(chǎn)卵場及珍稀、瀕危水生生物，僅在河岸邊有零星產(chǎn)粘性卵魚類，工程可能會(huì)對其產(chǎn)生影響，但影響輕微。

荊南四河，特別是松滋河，由于分流長江洪水的流量較大（近些年最大值達(dá)9180立方米／秒），通流時(shí)間較長（一年中有7個(gè)月通流），它是長江魚苗入洞庭湖的重要通道，魚苗通過時(shí)間主要為5月至7月，施工期由于圍堰和水下拋石等工程措施會(huì)使局部河段懸浮物濃度增加，可能會(huì)對魚苗產(chǎn)生輕微影響，但施工結(jié)束后影響將消失，魚苗可通過主流松滋河進(jìn)入洞庭湖。總體來說，工程對水中生物的棲息、繁殖、攝食條件影響不大。由于荊南四河屬于季節(jié)性河流，枯水期為當(dāng)年10月至次年5月，當(dāng)該工程實(shí)施后，通過調(diào)節(jié)蘇支河的分流，還能適當(dāng)增加松西河下游河段流量，改善流域水資源的分配與生產(chǎn)、生活、生態(tài)條件。

綜上所述，工程對生態(tài)的不利影響主要表現(xiàn)為施工活動(dòng)對水域及陸域的擾動(dòng)、對棲息于該區(qū)域的水生及陸生動(dòng)物產(chǎn)生的驚擾，但在該區(qū)域影響范圍內(nèi)不會(huì)造成區(qū)域珍稀瀕危物種的消失及土地荒漠化。

區(qū)域水土流失影響分析

根據(jù)《湖北省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點(diǎn)防治區(qū)的公告》關(guān)于“重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)：主要是水土流失較輕，林草覆蓋較好的丘陵區(qū)及平原湖區(qū)”的規(guī)定，本工程處于武陵余脈與江漢平原的過渡地區(qū)，為湖北省重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)。造成該區(qū)域水土流失的原因以自然因素為主，人為活動(dòng)因素為輔。

就本地區(qū)而言，區(qū)內(nèi)出露底層主要為第四系中更新統(tǒng)沖積層(al+p1Q2)、全新統(tǒng)沖積層(a1Q4)和人工堆積層(rQ)，分布廣、面積大、抗沖能力低，加上降雨量大，降雨集中，水力條件變化等因素的影響，易誘發(fā)水土流失。具體水力條件的改變表現(xiàn)為，自2024年6月三峽水庫蓄水后，多年觀測資料顯示，在荊江河段來水量基本無較大變化的情況下，來沙量和含沙量卻大幅度減少，從而導(dǎo)致進(jìn)入荊南四口的來沙量相應(yīng)減少，清水下泄造成河道沖刷量增大，河床沖深下切明顯，特別是隨著蘇支河的分流增大，兩岸崩岸時(shí)有發(fā)生，水土流失嚴(yán)重。

在工程實(shí)施期內(nèi)，通過一系列工程措施，可以有效減輕和控制項(xiàng)目區(qū)的水土流失，減少地面侵蝕量，保障主體工程安全，恢復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境，防治水土流失。為有效控制水土流失，在實(shí)施水土保持方案時(shí)，可委托具有水土保持工程監(jiān)理資質(zhì)的監(jiān)理單位開展相關(guān)監(jiān)理工作，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量、進(jìn)度、投資，確保水土保持工程與主體工程同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用；同時(shí)還委托了具備相應(yīng)檢測資質(zhì)的單位承擔(dān)水土保持檢測工作，較好地控制了水土流失。

結(jié)語

控制工程的作用是多維、積極、有效的，既能很好地解決區(qū)域內(nèi)的防洪問題，又能改善該區(qū)域內(nèi)水土流失的問題，達(dá)到控支強(qiáng)干的效果，今后在河流治理過程中要以積極的多維目標(biāo)為實(shí)施目的，更好地發(fā)揮水體的各種正常功能，產(chǎn)生良好的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。