洞庭湖发生决口,现场情况如何?地图一探究竟

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7月5日,洞庭湖的团洲垸的一线堤发生管涌险情,在紧急封堵失败以后,发生堤坝决堤,到晚上时候已经形成宽约150米的缺口。这次险情是1996年以来这一片首次发生决堤,那么现场和周围情况如何?我们通过地图一探究竟。

(决口现场照片,图源@央视新闻)

01

洞庭湖圩垸概述

团洲垸是一个圩垸,在这里先简要介绍一下洞庭湖的圩垸。洞庭湖的围垦历史悠久,早在隋唐时候就有记载,不过当时围垦规模并不大,开发区域地势也比较高,洪水风险较小。到了明朝,围垦加速,在江西填湖广的浪潮下,在湖区开始大规模修建圩垸。在今天汉寿县一带,还保留着不少当时明朝围堤湖的地名。明时期的围垦集中在湖区西北,西南和南面。

(明时期洞庭湖围垦示意)

围湖造田相对来说是成本最低的开垦方式,因为湖区周围当时人口密度增加,人地矛盾尖锐,已经很难找到合适的区域增加耕地,而新生的滩地大多非常肥沃,开垦难度几乎没有,所以这些区域成当时开垦开发的首选地。但是,由于湖区被切割,蓄洪能力下降,洪涝灾害的频率随着围垦也增加。这些圩垸基本上是修了溃,溃了再修,洪水期间,无情的水灾总会将一次次冲垮这些湖堤,让人们一次次背井离乡,但是一代代移民,仍然继续努力,造出更多的圩垸。在洪水侵袭下,尽管风险极大,但圩垸建设始终没有停止。

(晚清时期洞庭湖新增圩垸(红色区域)示意图)

到了清朝,特别是晚清,由于江水灌湖导致洞庭湖泥沙成倍增加,这一带也开启了飞速围垦的浪潮。咸丰之后的围垦面积,是清前期围垦面积的好几倍,而且由于淤积主要发生在北侧,围垦也集中在北侧。

(晚清时期洞庭湖北部围垦区域示意图)

而民国时期,随着工业浪潮进入中国,围垦开始有机械参与,很快,洞庭湖的圩垸开始由点到面,逐渐连成一片。以前修建的小垸也逐渐合并成大垸,这段时间的围垦速度同样很快。

(民国前期圩垸区域示意图)

解放后,洞庭湖圩垸建设趋缓,主要是现有的圩垸合并。新增圩垸在中部的大通湖一带。

(解放初期圩垸区域示意图)

这次发生险情的团洲垸,也是洞庭湖最晚建设的圩垸,建设于20世纪70年代。此后,洞庭湖围垦基本上停止了。

(20世纪70年代圩垸区域示意图)

(1970年洞庭湖示意图)

目前,洞庭湖圩垸主要分为三种类型。保护级别最高的叫重点垸,这是洞庭湖区内的重要防洪区域,是堤防加固和防洪保护的重点对象。目前共有11个重点垸,包括松澧垸、安保垸、安造垸、沅澧垸、沅南垸、大通湖垸、育乐垸、长春垸、烂泥湖垸、湘滨南湖垸和华容护城垸。这些垸内的经济价值很高,人密度大,同时又有较高的行洪风险,需要重点防护。另外有一些一般垸,这是面积占比最大垸。这些垸基本上处于外围,地势相对较高,洪水风险相对较低。最后一种是蓄洪垸,顾名思义,是用于蓄滞洪水的堤垸区域。这些区域有时候会通过淹没蓄洪而缓冲洪水。这一区域洪水风险最大,但保证价值并不是最大的,本次决口的团洲垸,就是一个蓄洪垸。

(洞庭湖圩垸现状图)

02

险情原因

毫无疑问首先,洪水显然是来自于强降水,在稍早前,从6月下旬到7月初,在超强梅雨轰炸下,流域内承接了持续性降水,导致几条河流都发生了超警戒水位险情,如图所示。

(2024年7月1日降水预报图)

洞庭湖四大水系,沅江、资水、湘江、澧水的洪水叠加,给洞庭湖造成了很大的防洪压力。目前,洞庭湖水位持续超过警戒水位,出口处水位最高时候有34.3米。但是,这几天,降水带已经北移动,洞庭湖区域是没有太多降水的,参考7月3日的降水预报。

(2024年7月3日降水预报)

这两天,在副热带高压控制之下,区域内以晴天为主,洞庭湖洪水也在逐渐消退,大家似乎都松了一口气。在这样的天气下,为什么还会发生险情呢?

(2024年7月6日降水分布)

这里实际上源自一个“顶托消退”导致的崩塌。在洪水期间,大堤存在一个水顶托推挤的应力,当水退去,堤坝顶托应力消失,就可能引发受力平衡被打破,发生崩塌。另外,在洪水期间,堤坝是浸润在水中的,含水量一般较高。当水位快速下降时候,堤坝充填的水也会快速流失,也会带走一些堤坝填充物,从而“掏空”堤坝,引发崩岸,乃至溃坝等险情。查阅这一区域的洪水历史,我们发现这里在退水期间发生的溃坝还不少,团洲垸上一次溃坝(1996年)也是发生在退水时期。所以,洪水过后,风险并不会下降,对于堤防的监视和巡查,丝毫不能松懈。

(洞庭湖-荆江区域堤防示意图)

03

团洲垸区域形势

团洲垸位于洞庭湖西北侧,前文已经提到,这是最晚修建的圩垸。卫星图还能看出,在团洲垸堤坝以外的水域,也有淤积陆地。这部分区域在中低水年进行垦殖,但不加堤坝集束,确保不削减行洪空间,兼顾防洪与垦殖。

(团洲垸影像图)

前文也提到,团洲垸属于蓄洪垸,属于行洪风险高,但是堤坝保证度不是最高的区域。本次溃口发生在团洲垸的最北侧,下图影像中的三角区域,目前已经大部分淹没在水中。

(溃口和淹没区域影像图)

从实时卫星图可以清晰看出北侧淹没区域,道路两边农田已经全部淹没,房屋只剩下房顶。

(溃口和淹没区域实时卫星图)

从目前的形势看,决口很难封堵。由于这一区域在洪水期间,湖水是高于陆地的,全靠堤坝束水。此时由于湖水已经全面灌入垸内,封堵也意义不大,所以目前的关键是守住第二道堤坝,将洪水阻止在重点区域以外。

(钱粮湖垸示意图)

通过地图可以看出,钱粮湖垸并不完全是蓄洪垸,其大部分区域是重点垸,所以,如果说团洲垸允许决口的话,再往西是绝对不允许决口的。所以,目前团洲和钱粮湖交界处的大堤,是重点把守的对象。

(团洲第二道大堤示意图)

对于重点城镇来说,除了垸周围的大堤以外,城镇外围也有一圈大堤做城镇防线。在良心堡镇周围,2022年时候刚刚修建了防护堤,这一大堤在影像图中可以清晰看出,这是区域内第三道防线。这道新修的防护堤能不能经得起洪水检验呢?(最好没有机会接受洪水检验)

(良心堡镇外围大堤)

除此之外,在钱粮湖垸,还有第四道防线。如果遇到更加极端情况(比1998年洪水还要大的量级),垸堤,南面镇堤都无法抵挡洪水,在中部地势较高的区域,层山一带,设有安全区,供疏散和安置。这一区域人口中心钱粮湖镇也在这一安全区内,保证在最极端的洪水来临时候也是安全的。

(钱粮湖垸防洪示意图)

所以,总的来说,目前决口灾情可控,不会发生更大规模的险情。但对于团洲淹没来说,只能等到湖水水位低于当地地面,才有可能开始抢险和恢复。按照目前水文情况看,这里大概需要2个月,也就是等到9月时候,才能退水。

(洞庭湖枯水时期影像图)

虽然,目前洞庭湖区域以河槽下切刷深为主,洪水概略远小于干枯概率,枯水成线越来越常态化。我们在新闻中,可能更多看到的是洞庭湖枯水场景。但是这不意味着洪水就不会光临,像这种许久都没见过洪水的大堤,更需要加强隐患的排查。

(长江堤防工程示意图)

从上图可以看出,湖南是长江支流堤防规模最大的地方,长度接近6000公里,差不多就是整条长江的长度。而湖南的支流堤防,全部在洞庭湖区域。这些密集的堤防,也是洞庭湖开发历史和洪水的见证。洞庭湖区域,作为历史上干旱和洪涝频率都很高的区域,这里承载着一代又一代人的苦难记忆。

(长江历史旱涝示意图)

那么,洞庭湖是如何演变成今天的模样的呢?我们通过视频,还原了湖区千百年来的变迁。更多介绍戳链接:史上最全洞庭湖变迁地图,洞察洞庭的前世今生

(洞庭湖变迁示意图)

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