逝去的云梦泽
武汉湖泊的前世今生
▲武汉东湖航拍 图源：视觉中国
武汉号称“百湖之市”，水域面积约占境内面积的四分之一。对武汉人而言，湖岸水边、鱼游鸟飞是再熟悉不过的自然景观。他们生于水、长于水，从水中获益，与洪水斗争，这一汪汪湖水，凝聚着武汉人生命体验里的潮起潮落。可以想象，在某个春风沉醉的傍晚，面对微皱的湖面，漫步湖边的人们将发出这样的疑问：为何脚下的土地存在如此众多的湖？这些湖泊是从哪来的？它们以后的命运又会怎样？
▲武汉东湖 图源：视觉中国
缘起 ：大江天然堤成湖
据湖泊学家王苏民《中国湖泊志》记载，我国有三大湖泊分布最密集的地区：青藏高原、蒙新高原和东部平原。前两者处于大陆腹地非季风气候区，以闭流咸水湖和盐湖为主，后者处于东亚季风气候区，降雨丰沛，以外流淡水湖为主。在东部平原，江汉平原的湖泊数目可谓冠绝。湖北省境内面积在1至10平方千米的湖泊就有133个，超过10平方千米的湖泊多达48个。
▲武汉及周围海拔与河湖分布及
下文涉及的剖面和钻孔位置
制图/董道涛
这些湖泊如满天星斗，镶嵌在辽阔的江汉平原之上，与阡陌交织的水网一道，构成典型的“水乡泽国”和“鱼米之乡”的景色。武汉境内天然湖泊面积达 813 平方千米，占湖北省天然湖泊总面积的 29.1%，居省内第一。
从湖泊面积看，武汉及周边湖泊多属中小型湖泊，除梁子湖接近 300 平方千米外，其它湖泊面积多在数十到百余平方千米，一般不超过150平方千米，分布在长江右岸地区的湖泊一般面积较大，分布在汉江和长江左岸的湖泊面积中等，分布在汉江与长江之间地区（主要为蔡甸区）湖泊面积一般较小。从湖水深度看，这些湖泊属于浅水湖泊，在中水位时期，平均水深一般2米左右，最深处3至5米，洪水位最大水深一般不超过6至8米。
▲梁子湖 图源：视觉中国
从湖底形态看，这些湖泊湖底及周围地带的坡角往往很小，接近足球场排水角度（3‰至5‰）。与往容积一样的量筒和餐碟倒水，量筒中液表面积始终不变，而餐碟中液面积快速扩张的原理一致，一旦这些湖泊的水位发生变化，湖泊面积就会发生明显变化，因此湖岸界限很不稳定，经常移动。洪水期往往一片汪洋，白浪滔天，而到枯水季节，又有大片沙洲露出，湖泊面积前后相差数倍到几十倍。以围垦前的梁子湖为例，在不含鸭儿湖和保安湖的前提下，水位每升高1米，梁子湖则扩大（淹没）75平方千米，这相当于2.5个东湖的面积，因此这些湖泊调蓄能力有限，十分容易发生洪涝灾害。
▲云南程海东岸半海子河小型天然堤和天然堤水凼 制图/董道涛
从湖岸形态看，武汉及周边湖泊天然湖岸要么曲折，要么相对单调。曲折型湖岸往往为湖水深入岗地丘陵间的谷地形成湖汊，长江以南和汉江以南蔡甸区湖泊岸线大多为曲折型，典型如梁子湖和后官湖。单调型湖岸相对平直，很少有伸入湖中的岬角及对应的湖湾，主要分布在湖泊毗邻长江和汉江的位置，典型如东湖西北岸、鲁湖和斧头湖西岸，及环青菱湖和沙湖等。单调湖岸带往往为沼泽湿地，稍加围垸筑堤即可垦出大片良田，因此成为历来围湖垦殖最剧烈的地带，这导致不少湖泊或已经消失，如位于东西湖区的西湖，或为围堤约束成为规则形态，如涨渡湖，或为城市建筑挤压切割，如沙湖和南太子湖等。
湖泊按成因分构造湖、火山湖、冰川湖、河成湖和其它湖泊。其中河成湖指与河流作用相关的湖泊，常见如泛滥平原中废弃曲流河道形成弯弯的牛轭湖，如天鹅洲，或河流泥沙堆积形成天然堤，进而在河边形成湖泊，如龙感湖。武汉及周边湖泊形成全部与长江和汉江有关，几乎全部与汉江或长江以天然堤相隔，属于河成天然堤湖。
在洪水期，河流水位较高，河水携带泥沙溢出河道，向两侧堆积形成平行河床的沙堤，称为天然堤，又叫自然堤，天然堤高于河床，它将河床与两侧洪泛平原分开。每次洪水过后，天然堤都会不断加高，高度范围与河流大小及洪水强度成正比，如密西西比河天然堤往往高出两岸洪泛平原5至6米，宽度可达 1.5 千米。
笔者2018年底在云南野外地质考察期间，曾在程海东岸观察到正在形成的天然堤。上游崀峨水库放水，形成人造洪峰，水流一路冲刷干河床，携带大量泥沙流至湖边平地，由于流速骤减，泥沙开始淤积，沿15厘米宽水道两侧堆积形成2厘米高的天然堤，天然堤外洼地则积水成凼。
▲天然堤形成原理 制图/董道涛
沿长江和汉江两岸分布的带状黄绿色区域就是天然堤，其形成原理与云南案例一致，天然堤以外青蓝色区为洼地，灰色区域一般为低山丘陵和260至1.17万年间冲积物。长江以北低山丘陵属于大别山，其它属幕阜山余脉，如龟山、蛇山、洪山和珞珈山等，它们海拔一般在50至80米以上。丘陵周围往往是形成于几十万年前的冲积物，海拔一般在35至40米左右。
▲长江天然堤形成之前，梁子湖
各湖汊有溪流汇流后注入长江
制图/董道涛
▲长江天然堤形成初期，梁子湖地区形成连片大湖
制图/董道涛
▲伴随长江洪水泥沙和各湖汊泥沙不断堆积，
梁子湖开始萎缩并被分割为多个小湖
制图/董道涛
如果沿三环线行车，自南李路口出发，经过黄家湖时下到坡底，之后开始爬坡至白沙洲大桥，过桥后持续下坡至江城大道立交桥到最低处，上下白沙洲大桥的斜坡基本反映了武汉地区长江两岸天然堤的形态。在其它地区，如由东湖向盘龙湖，簰洲湾地区下沙口村到刘家台，以及大曹家咀过汉江至曹家墩，都有类似的地貌特征。可见长江和汉江天然堤一般宽1.5至2.5千米，顶部海拔一般在28米以上，沿天然堤向外的洼地最低处海拔一般为19至22米，两者高差达到8米。一旦洪水漫过天然堤，整个江汉平原将为一片汪洋。
中国地质大学（武汉）近几年在武汉段长江天然堤多次钻探，通过碳十四定年、粒度、磁化率和元素分析等，发现在距今16650至2680年之间，武汉地区一共发生过18次特大古洪水事件，过程中天然堤被不断加高。可见，长江中游洪水频发是自古以来的事情，这也进一步证实了沿江两岸的带状天然堤是为洪水成因。
▲武汉蔡甸后官湖 图源：视觉中国
对江汉平原而言，其东北和东南分别为大别山和幕阜山，只有两山之间的低山丘陵地带可以成为长江东出的路径。武汉及周边地区正是处在这一低山丘陵地带。当规模巨大的长江游走于这些低山丘陵之间时，洪水期的大量泥沙必然会堆积在江水两岸，形成拦门沙坝（天然堤），进而形成一系列隔江相望的洼地，一旦积水即可成为湖泊。如梁子湖与江左黄冈系列湖泊，严东湖—严西湖与江左涨渡湖，汤逊湖与江左南太子湖—后官湖，以及鲁湖—后石湖与江左官莲湖，以及隔汉江相对的什湖与金银湖或西湖（已消失）等，都属于本为相连的山谷，因大江两岸天然堤分割而各自成湖。而在没有低山丘陵发育的武汉西南地区，则由长江、汉江及其分流河道形成的天然堤包围河间洼地形成湖泊，如五湖、沉湖和黄丝河洼地等。可以说，如果没有低山丘陵的存在，武汉地区不会存在这么多湖泊。
大江天然堤成湖很好地解释了这些湖泊临江湖岸较平直，临山侧湖岸则多为曲折湖汊的原因，而平坦的泛滥平原和低山丘陵的背景则决定这些湖泊往往不深，且湖底很平的特征。
过去 ：史话云梦泽
有关武汉乃至湖北省的湖泊，无论在历史学、地理学还是地质学领域，“古云梦泽有多大”这一问题一直都受到太多关注。本文不讨论长江三峡在更新世及以前何时贯通的问题，仅讨论存在长江和汉江输入水和泥沙的条件下，江汉平原和洞庭湖平原地区到底能形成多大的湖泊。从数字高程模型上观察，围垦的田地和现今水域仍为连片的洼地。基于此，我们可以通过调整参数，选择合适的海拔等高线，结合遥感影像推测垦田之前的湖泊范围，甚至更久远的古云梦泽的面积。
▲等高线分布暨1万平方公里云梦泽范围
制图/董道涛
武汉及周边湖泊由天然堤而成，其理论水体面积自然取决于天然堤的高度。武汉地区的长江和汉江两岸天然堤的高度普遍在28米，在武汉以西的广大平原地区，存在大片海拔低于28米的洼地。因此在没有上游干流支流削减洪峰的条件下，只要某次洪峰中，长江水位超过28米，就会有大量洪水漫过天然堤，涌向广阔低洼地区，暂时形成湖泊，如同洪水期的鄱阳湖一样。建国以来，长江汉口站水位已经多次超过28米，其中2020年洪峰最高达到28.77米，1954年超级洪峰达到29.73米。如果没有堤防工程，江汉平原必将成为一片泽国。如果洪峰持续时间较长，洪水淹没海拔2米以下的所有低洼地带，则会在汉江以南形成地跨洞庭与洪湖，东达簰洲湾的湖泊，面积约6438平方千米，汉江以北形成自天门至武湖，面积约3216平方千米的湖泊，如果剔除现今汉江两岸天然堤的阻隔，则形成面积接近1万平方千米的大湖。
如果某次洪峰维持足够长的时间，洪水淹没江汉平原所有低于28米的区域，则会形成一个横跨长江汉江，南达益阳，北极孝感，东到武湖，西至江陵，面积约2.2万平方千米的超级大湖。由于荆江洪积扇和汉江洪积扇向前扩张的速度非常快，如果把两个洪积扇中低于 32 米的区域算进来，大湖面积将达到3.32万平方千米。这应该是史话中云梦泽的极限面积了。
▲28m和32m等高线分布（黄绿色为洪积扇范围）
暨3.32万平方公里云梦泽范围 制图/董道涛
作为比较，我国境内 1998 年面积超过1平方千米的湖泊总面积约为9.1万平方千米。现今我国最大湖泊青海湖，面积约4400平方千米，贝加尔湖面积3.15万平方千米，非洲坦葛尼喀湖面积3.29万平方千米，超过3.32万平方千米的湖泊只有北美密歇根湖、休伦湖和苏利尔湖，以及非洲维多利亚湖。其中苏必利尔湖是目前全球最大淡水湖，面积8.24万平方千米。可见，作为长江和汉江的吞吐湖的云梦泽，在极盛状态下会是全球第5大淡水湖。
未来 ：交叉小径的花园
湖泊因水而生，也往往因水而灭。位于泛滥平原上的河成湖泊，其自然发展趋势一般为逐渐被泥沙淤积、分隔，直至全部填平。人类活动会影响这一自然过程。在自然状态下，填平武汉地区湖泊的泥沙，要么来自低山丘陵地区的小型河流泥沙输入，要么来自长江和汉江漫溢，两者在供给泥沙规模上的差异，决定了这些湖泊未来的命运。
为方便讨论，首先将武汉及临近地区的湖泊分为长江右岸的梁子湖群（梁子湖、保安湖、三山湖、牛山湖和鸭儿湖）、东湖群（东湖、沙湖、严西湖和严东湖）、汤逊湖群（汤逊湖、南湖、青菱湖和唐家湖）和斧头湖群（斧头湖、鲁湖和后石湖），长江左岸的涨渡湖群（涨渡湖、陶家大湖、朱家湖、武湖、什子湖和后湖）和硃山湖群（硃山湖、南太子湖和墨水湖），汉江左岸的东西湖群（金银湖、白水湖、马家湖和汤仁海等），汉江右岸的筲箕湖群（许家赛、长河、筲箕湖、什湖、知音湖、后官湖、三角湖和龙阳湖）、小奓湖群（小奓湖、桐湖和官莲湖），江汉洼地沉湖群（五湖、沉湖和黄丝河洼地）等10个湖群。除沉湖群为两江间洼地以外，其余的9个湖群均为依山傍河类型。
▲现今武汉及周边湖泊形态
制图/董道涛
位于长江右岸的4个湖群，及其相邻的丘陵往往海拔很低，且面积较大，因此一旦积水，容易连片，形成面积较大的湖泊。同时，这些丘陵往往规模很小，导致这些低山丘陵向湖泊输入的泥沙总量十分有限，因此使这些湖泊消亡的泥沙主要来自长江漫溢，这使得右岸湖泊被填平的速度降低，因此武汉地区较大的湖泊主要分布在长江右岸地区。这些湖泊的消亡主要来自长江泥沙的淤积，这些泥沙从沿江地带往丘陵地带不断堆积，使湖泊面积不断缩小，当泥沙淤积到湖汊时，湖泊开始解体，最后被完全填平。如梁子湖目前已被长江泥沙分割为梁子湖、保安湖、三山湖、牛山湖和鸭儿湖等5个独立单元，汤逊湖也被分割为汤逊湖、南湖、青菱湖和唐家湖等多个单元，再如严西湖和严东湖、沙湖与东湖等等，都是经历着先被长江泥沙淤积分割再各自被填平的过程。
类似还有长江左岸硃山湖群、汉江右岸筲箕湖群和小奓湖群，但因为与这3个湖群相邻的丘陵规模较小，因此形成的湖泊面积本身很小，在同等规模江河漫溢泥沙淤积条件下，消亡速度很快，典型如什湖，由于临近汉江，现在几乎已被泥沙填平。
▲涨渡湖湿地俯瞰 图源：视觉中国
位于汉江左岸的东西湖群，以及长江左岸的涨渡湖群，其演化过程不同于上述7个湖群。这些湖泊与大别山西麓相邻，山体规模远远超过幕阜山丘陵，因此发育一系列汇水面积较大的河流，如沙河、倒水河、澴水、涢水和天门河，这些河流输入东西湖群和涨渡湖群的泥沙规模几乎与长江和汉江相当。由于泥沙输入量增加，这些湖泊虽然规模较大，但被充填的速度却远高于长江右岸湖泊，因此面积往往小于长江右岸湖泊。类似的还有位于汉江和长江之间的沉湖群，在长江和汉江的相互“加积”之下，将被迅速被填平。因此，属于长江右岸的4个湖群的湖泊，由于被充填的速度相对较慢，因此规模较大，而其它湖群的湖泊则由于较快的充填速度，往往面积较小。
除了自然原因外，人类活动对武汉及周边湖泊的影响也不可忽略。限于资料，这里仅讨论1950年代以来人类对这些湖泊的改造现状。
▲ 1950年武汉及周边湖泊形态
制图/董道涛
建国初期，武汉地区的湖泊规模远超现今，最典型如梁子湖还没有被分割，再如涨渡湖的面积远远超过现今规模，组成东西湖区的东湖面积远远超过现今残存的金银湖，而现今已经消失的西湖，其面积甚至超过汤逊湖。这期间湖泊的退化主要是由人类活动导致的。
建国初，党和政府关注湖区人民安危，为增加耕地，治理武汉周边水患和消灭血吸虫病等，组织人们展开大规模的、有组织的围垦工作。以东西湖围垦工作为例，人们首先围着西湖外围构筑起长60千米，高29.85至30.98米，顶宽5米，与汉江大堤相连的堤防工程，接着在里部整理出种植区，中央洼地改造成水产养殖区，昔日千里赤地成为如今万亩良田。如此大规模的围垦还发生在涨渡湖和梁子湖地区。大规模的围垦使武汉地区的湖泊面积在20年内至少减少一半。
1980年代以来不断加速的城市化建设是人类改造湖泊演化过程的另一项重要活动。从1991年到2002年，武汉市城区湖泊被填占面积达38.67平方千米，相当于减少一个东湖，湖泊萎缩变化与湖泊所处地区的城市建设水平、道路交通规划、政策导向等因素密切相关。鉴于此，武汉市先后通过《武汉市自然山体湖泊保护办法》和《武汉市湖泊保护条例》等法律法规，以此加强湖泊保护力度和推动尽早制定城市湖泊规划管理措施。
▲围垦前武汉及周边湖泊形态
制图/董道涛
湖泊的消亡，在保证盆形地貌不被破坏的前提下，根本在于泥沙淤积。人类围垦和城建活动对湖泊的改造，看似十分剧烈，但这是以是否影响人类可持续发展和生活为标准来衡量的。实际上，人类围垦并非直接挖山填湖，而是把河流带入的、与湖面高度接近的淤积泥沙平整后，形成耕地、水田和养殖塘等，同时在周围建设垸堤塘坝，以此防止被湖水淹没，但这并没改变整体地貌格局，低洼处仍为低洼，高处仍为高处，如被围垦而消失的西湖，遭大规模围垦而被肢解的梁子湖、涨渡湖等，一旦洪水进入，仍然泽国一片。拆除垸堤塘坝，退耕还湖，就能在一定程度上恢复湖泊原始形态。
由人类沿江河自然堤建造的江防工程和上游水库，则大大削弱了洪峰向天然堤两侧洼地淤积泥沙的速度。天然堤在自然生长的条件下，其加高是伴随一次次洪峰漫溢进行的，而江防工程加高了天然堤，使得只有更高的洪峰才能漫过人工加高的堤坝向两侧洼地淤积泥沙，因此江防工程阻挡了大部分的泥沙向两岸洼地（湖泊）淤积泥沙。江水上游水库通过蓄洪排洪削减洪峰，进一步减少了向江汉平原输送的泥沙总量。可以说，这从根本上延长了那些主要遭受汉江和长江泥沙淤积的湖泊的寿命。
如果不考虑人类活动，仅从地球科学的角度看待武汉湖群的寿命，那将是这般景象：长江左岸涨渡湖群和硃山湖群，以及汉江左岸东西湖群，由于遭受来自大别山区的泥沙淤积，将在数千到数万年间被填平；汉江右岸筲箕湖群和小奓湖群，以及江汉洼地沉湖群，本身面积小，在汉江和长江决口泥沙淤积下，将在近万到数万年后被填平；长江右岸梁子湖群、东湖群、汤逊湖群和斧头湖群，本身面积大，又缺乏长江以外泥沙淤积，其自然寿命可延续数万到数十万年之久。
近几十年来，我们愈加重视治理和保护环境的力度，退耕还林工程从根源上减少了汇入河湖的泥沙总量；江防和其它水利工程避免了长江和汉江决口后向两岸湖泊注入泥沙；严格限制城区围湖造陆和城郊围湖造田等导致湖泊快速萎缩的生产活动；同时严控湖区和湖泊水源区工业和生活污水排放，改善湖泊水质。如果我们能将近几十年来的合理政策长期坚持下去，这些湖泊的寿命将能延续更久，把绿水青山留给子孙后代。
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责编：王旭辉
美编：韩丹炀
校对：段海英
审核：任 红
来源：《中国三峡》杂志 2021年第7期
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