第二节 洞庭湖湿地水资源利用
一 洞庭湖湿地水资源利用与经济发展
水，既是自然资源，又是环境要素。环洞庭湖湿地区域先民基于对水的自然资源属性认识的深入开启了水资源利用。旧、新石器时代，环洞庭湖湿地区域先民采掘洞庭湖湿地的生物资源解决了生存的问题，但是这种生存方式受限于季节变化，先民生存处于不稳定状态。为此，环洞庭湖湿地区域先民对洞庭湖湿地生物资源的利用由简单的采集向有目标的栽培发展。洞庭湖湿地丰富的水资源为作物的栽培提供了丰富的肥料，环洞庭湖湿地区域先民开启了对洞庭湖湿地的水资源利用，澧县彭头山新石器时代遗址就是例证。澧县彭头山在新石器时代开始出现稻作农业，[23]出现人工栽培的水稻。[24]江陵毛家山、天门石家河等遗址也发现人工栽培水稻，这表明新石器时代环洞庭湖湿地区域先民开始利用洞庭湖湿地土壤和水资源等自然条件进行农业生产，[25]洞庭湖区成为世界上最早种植粮食作物的地区之一。当然，这个时期的经济生活主要还是采集、渔猎。随着生产工具的改进，耕作方式也经历了从对“火耕”单一使用到“火耕”和“水耨”并用的历史过程。这个时期，环洞庭湖湿地区域水利设施得到改善，例如陂池用于稻作生产，助推了水稻种植面积的扩大和产量的提高，环洞庭湖湿地区域农业生产迅速发展，这个时期的水资源利用目标单一，主要是利用洞庭湖湿地的水资源肥力展开农业利用。长期以来，环洞庭湖湿地区域堤垸排灌，主要使用吊桶、龙骨水车、戽斗等简单提水工具。新中国成立后，排灌等水利设施取得发展，环洞庭湖湿地区域水资源肥力利用效率大幅提升。1953年，在益阳县民主垸兴建第一个蒸汽机排灌站，随后分别在南县冲口、沅江县八百亩、湘阴县塞梓庙建成蒸汽机排灌站。1955年，在环洞庭湖湿地区域常德、津市等地试行小型电力排灌站。1966年，环洞庭湖湿地区域电力排灌装机容量达到17.6万千瓦。1973年，区域内电力排灌装机容量达到18.9万千瓦。由于电力排灌的发展，1963～1972年，环洞庭湖湿地区域扩大耕地面积达到906.7平方千米。21世纪初，区域内电力排灌装机容量达到73万千瓦，排涝模数达到每平方千米每秒0.3～0.5立方米，灌溉保证率达到60%～70%，旱涝保收面积达到600万亩，电力排灌成为环洞庭湖湿地区域粮食增产的关键。
随着经济发展和人口的持续增加，环洞庭湖湿地区域水资源利用强度持续增大，环洞庭湖湿地区域先民对水资源的利用涵盖农田灌溉、工矿企业用水、城乡居民用水等。以岳阳市为例，[26]岳阳市工业增加值占地区生产总值比重由2003年的36.28%增至2015年的45.3%，增加了9.02个百分点，工业用水量则由2003年的9.42亿立方米增至2015年的14.93亿立方米，增长了58.49%。岳阳市总人口由2003年的527.83万人增至2015年的562.92万人，居民生活用水量则由2003年的2.57亿立方米增至2015年的2.77亿立方米。
为了更清晰地判断环洞庭湖湿地区域水资源利用情况，本书对环洞庭湖湿地区域水资源利用结构进行分析。[27]长期以来，尽管区域用水总量总体上是增长的，但农业用水占比仍维系在59%以上。2000年，环洞庭湖湿地区域农业用水占比均高于湖南省乃至全国平均水平。2015年，环洞庭湖湿地区域农业用水占比较2000年降低了14.52个百分点，但相比湖南省农业用水占比的平均水平仍然高0.43个百分点，环洞庭湖湿地区域农业用水大量挤占了其他产业用水。环洞庭湖湿地区域工业用水占比基本由2000年的15.99%增至2015年的29.78%，2012年达到最高值32.26%；环洞庭湖湿地区域居民生活用水占比基本维持在7%～10%。2003年开始统计公共生态用水量，公共生态用水占比为1%～3%，公共生态用水开始得到重视。数据表明，环洞庭湖湿地区域水资源利用强度持续增大，环洞庭湖湿地区域居民对洞庭湖湿地水资源的利用由初期占主导地位的农业利用向三次产业及公共生态多元利用的复合结构转变。
二 洞庭湖湿地水资源利用、湿地资源变动及其影响
洞庭湖湿地水资源的供给为环洞庭湖湿地区域居民生存发展提供了支持。洞庭湖湿地水资源利用初期，环洞庭湖湿地区域水资源利用项目规模小，水环境问题不明显，对洞庭湖湿地水资源量影响有限，但随着产业发展和人口的增长，水资源利用工程规模逐渐增大，对洞庭湖湿地水量的变动产生影响。鉴于数据的限制，本书对洞庭湖湿地纯湖区蓄水量变化规律进行描述。[28]1825年，洞庭湖湿地蓄水量约为400×108立方米，1949年，洞庭湖湿地蓄水量为268×108立方米。最小蓄水量为62.53×108立方米，出现在2011年末。2000～2015年，洞庭湖湿地平均年末蓄水总量为97.19×108立方米。
洞庭湖湿地水量变动的影响因素也存在自然因子。入湖径流量是洞庭湖湿地水量的重要补充，[29]但比较不同时间段的多年平均入湖径流量数据，入湖径流量是有减少的。其中，三峡工程运行后，2003～2011年的多年平均入湖径流量相比1999～2002年是减少的。在三峡工程建设前，洞庭湖湿地年均入湖水量为3018亿立方米，考虑出湖因素，洞庭湖湿地流量有盈余，年均流量为12.95亿立方米，三峡工程运行后，年均入湖水量为2304亿立方米，相比运行前减少24%，加之降雨量偏少、蒸发量大等多种因素耦合作用，[30]洞庭湖入湖径流量受到影响，[31]但是基于较长时间序列的湘、资、沅、澧四水入湖年径流量相关研究分析表明，入湖水量并没有显著的增加或减少态势。[32]
即使环洞庭湖湿地区域入湖水量保持相对稳定，考虑到环洞庭湖湿地区域越来越多的水资源利用强度较大的工程项目的影响，环洞庭湖湿地区域用水量总体上呈现递增态势，环洞庭湖湿地区域居民对水资源日益迫切的需求又加剧了洞庭湖区水资源的利用强度，洞庭湖区水量供应日趋紧张，季节性缺水是存在的，而且是日渐加重的。洞庭湖湿地水量的减少带来一系列生态安全问题。环洞庭湖湿地区域旱灾也呈现加重态势，1950～1999年环洞庭湖湿地区域发生间歇性旱灾，2000～2009年，旱灾呈间歇性高位波动，各等级旱灾受灾以及成灾年频率逐期增大，旱灾损失值呈增长态势。[33]当前环洞庭湖湿地区域供水面临困境，环洞庭湖湿地区域地下水开采过度，湖区地下水位逐年下降，一些水厂因为地下水位的下降难以采集足够的水源，甚至无法正常运转，湖区农村地区有大量“摇水井”废弃。洞庭湖湿地水量减少还导致湿地萎缩，使洞庭湖外湖与垸内沟渠之间原有的“活”循环受到胁迫，甚至危及洞庭湖湿地生物多样性，鸟类集中栖息地范围就缩减了2/3。[34]