湖南省暴雨洪水特性

1、湖南省暴雨洪水特征分析叶泽纲(湖南省水文水资源勘测局 长沙：410007)提要：本文分析了湖南省的暴雨洪水的成因、时空分布特性，对各流域、洞庭湖的洪水特点进行了分析介绍，供有关专业人员工作时参考。关键词：湖南省 暴雨 洪水 特性 分析1、湖南省暴雨洪水成因湖南位于长江以南、南岭以北，东、南、西三面环山，中部和北部地势低平，呈马蹄形丘陵盆地。受季风的影响，汛期湘东南较早而西北较迟，湘、资水主汛期为46月，沅、澧水主汛期为57月份。湖南的洪水均由暴雨产生。湖南的特大洪水主要由长江梅雨锋系产生，梅雨环流形势的共同特点是500hPa天气图上中高纬度地区存在阻塞形势，低纬度东亚110°E附近出

2、现大槽，西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)与青藏高压分别在其两侧。梅雨一般出现在6月中旬至7月中旬，最早在6月初，最迟在7月底。一般每年最后一次梅雨形成该年的最大洪水，所以7月下旬仍有大洪水发生。在500hPa天气图上西太副高脊线在115°120°E的位置，6月份平均在20°N附近，脊点在115°E以西时多雨，持续稳定易涝；7月份西太副高脊线的活动位置平均在26°N附近，在25°N以南时则多雨。副高脊线第一次到达20°N时叫“入梅”，稳定跳出25°N叫“出梅”，即梅雨季节结束，主雨带移至黄淮和华北。湖南暴雨的水

3、汽输送与西太副高脊线的活动位置及西南气流的强弱有密切关系。1954年、1998年洪水同为长江全江性洪水，也是湖南省的特大洪水，其环流背景均为典型的梅雨形势，持续时间很长，在7月31日结束，西太副高偏南。1954年“入梅”早，梅雨期较常年约长1个月，洞庭湖及四水均发生了大洪水；1998年洪水出现在厄尔尼诺事件的次年，西太副高强度偏强，发生了二度梅雨，第一次梅雨出现在6月11日至7月3日，强降雨带持续在洞庭湖、鄱阳湖水系。此后两太副高向北推进到23°N31°N，雨区转到长江上游。7月16日至31日出现第二段梅雨期，西太副高脊线平均位置为21.5°N，洞庭湖水系又出现了

4、持续的强降雨，沅水、澧水都出现了特大洪水。1996年7月上旬未亚洲中高纬度为两槽一脊型，西太副高强度偏弱，位置偏北，此后中高纬度环流发生改变，5号台风切断带状副高，使副高脊线在13日18日稳定在20.5°N附近，比正常情况偏南5.5个纬距，使沅、资水出现了罕见的大洪水。沅水大洪水发生时间主要在梅雨期，洪峰40000m3/s级洪水有日期记载的共4次，均出现在6月下旬至7月中旬。20世纪内洪峰30000m3/s以上的大洪水有10次，均出现在6月中旬至7月下旬。资水主汛期虽为46月份，9次大洪水中有7次在梅雨期，有2次为后期洪水。湘水洪水较早，情况稍有不同。洞庭湖南汇四水，北汇长江三口分流

5、。一般情况长江上游洪水主汛期在78月份和四水洪水很少正面遭遇。但如梅雨期拉长和拖后，就可能和上游洪水严重遭遇，形成全江性特大洪水，如1954年、1998年和1931年洪水，洞庭湖长时间处于高水位。2、湖南省暴雨的时空分布特征湖南暴雨的水汽输送与西太平洋副热带高压脊线的活动位置及西南气流的强弱密切相关。49月为汛期，其中57月中旬为主汛期，后期一般年份是少雨期。2.1 降雨的时间分布不均湖南省多年平均降雨量1472mm，降雨的年内变化差异大，大致与夏秋季海洋暖湿气团和南下冷空气的次数大小有关，在季节上的分配也很不均匀。最大月雨量一般出现在5月至7月，其中湘、资、沅水流域出现在56月，澧水和洞庭湖

6、大多出现在6月至7月上中旬；多年平均最大月雨量占全年雨量的16%20%，个别月可达20%以上。多年平均最小月雨量：湘、资、沅水流域一般在12月，澧水和洞庭湖在1月；最小月雨量占全年降雨的1.6%4.6%，个别小于l%。最大月雨量相当于最小月雨量的56倍，个别达10倍以上。由于降雨在各月分布不均，随季节的分配变化大，往往几个月降雨量的多寡，就决定一年雨水的丰枯。降雨量年际差异较大，湖南省最大年降雨量一般在15002500mm之间，最小年降雨量一般在8001300mm之间，年极限最大值3098mm，年极限最小值703mm。2.2 降雨的地区分布不均湖南省降雨量按地区分布差异甚大。总的趋势是山区大于

7、丘陵，丘陵大于平原，西、南、东三面山地降水多，中部丘陵和北部洞庭湖平原少。由于受地理因素影响，湖南省雨量有四个高值区、三个低值区。暴雨中心还随月份变动。1. 四个高值区(1)澧水上游高值区。该区位于澧水上游、武陵山脉北支，湘、鄂两省交界之山区，以桑植县五道水和湖北的太平为中心，范围约7000km2。多年平均降水量16002000mm，个别地方在2100mm以上。(2)雪峰山区高值区。该区为雪峰山区，有三个高值中心：雪峰山南端，资、沅水的分水岭洞口至黔阳间；雪峰山北端，沅、资水下游两岸的桃源、桃江境内；安化县熊家山。多年平均降水量16002000mm。(3)五岭(南岭)山脉高值区。该区位于湘、粤

8、交界的南岭和湘东南的湘、赣交界处罗霄山脉，主要有三个高值中心：蓝山至江华间的九疑山，郴州何家，桂东湘、赣交界八面山的诸广山。多年平均降水量16001800mm。(4)湘东北高值区。该区沿湘鄂交界的幕阜山至湘赣交界的九岭山一带和浏阳县内的连云山，范围在4000km2以上。多年平均降水量1600mm以上。2. 三个低值区(1)洞庭湖区低值区。主要是洞庭湖湖区范围，面积约15000km2，多年平均降水量1200mm，个别地方在1200mm以下。由于洞庭湖平原属低洼水网区，虽属低值区，不但不易旱，反而易洪涝。(2)衡邵丘陵低值区。该区有两个低值中心：邵阳与祁阳间，衡阳与安仁间。多年平均降水量在1200

9、mm以下，最低值为衡南县花桥1086mm。(3)沅水上中游山间盆地低值区。为靖县、通道、会同、黔阳、麻阳、辰溪等地，多年平均降水量在1400m以下，个别地区(如新晃、通道)还不足1200mm。2.3 地形对降雨的影响地形直接影响着暴雨的生成与发展，迎风坡、喇叭口、小而深的盆地，使路过的气流被迫上升降温或造成辐合作用，导致水汽迅速凝结生成降水或使原雨团加强，暴雨增大。湖南省地形酷似向北敞口的“簸箕”，易出现北方冷空气长驱直入，并与南部来的暖、湿气流经常交汇于湖南省上空，降水集中，形成连续暴雨，造成高洪和大涝。背风坡或出口处则起到消雨作用。南岭北坡对南来的暖湿气流与雪峰山东坡对西南暖湿气流而言均是

10、背风坡，气流越过山脉，水汽凝结在山前，而背风坡是下沉气流，水汽已耗尽，不仅不能生成降水，还会使原有降水云系消散。如果当副热带高压控制湖南省上空时，南风盛行，南岭山脉北侧，下沅气流强盛，降雨更少，形成持续的干旱。3、湖南省洪水的时空分布特征湖南省各河流洪水由暴雨形成，发生的时间与暴雨是相应的。但由于下垫面和暴雨时空分布的不同，造成各河流洪水特征的差异很大。3.1 四水洪水特征湘、资、沅、澧四水虽属同一季风区。但也因地理特征不同，洪水出现的次数、大小、时间和特征也不一样。湘、资水一般4月进入汛期，沅、澧水5月进入汛期。资、澧水是陡涨陡落型，尤以澧水更突出，一次洪水35天即消逝；而湘、沅水洪峰过程历

11、时可达十余天，但沅水一般峰高量大，湘水峰形矮胖。湘、资水大洪水多在5月、6月，沅、澧水大洪水多在6月中下旬至7月上中旬，但也有出现雨季推迟、洪水推后的现象。3.2 洞庭湖洪水特征湖区洪水主要来源于四水和长江三口，因长江宜昌以上雨季处于6月中下旬至8月上中旬，如果降雨维持时间长，洪峰出现的次数就多，峰值一般不高，但洪量较大，洪水历时较长，往往前峰未落，后峰又起，历时达数月之久，俗称“北水”。6月底前，入湖水量主要是四水洪水为主，四水时涨时落，洪水先后相继入湖，形成早汛，即所谓“南水”。如果西太平洋副热带高压长期控制在长江流域以南，冷空气源源不断南下，冷暖气团在长江流域上空交锋，暴雨徘徊不定地降落

12、，则会形成南、北水碰头注入洞庭湖。由于洞庭湖只有一个出口，又受长江洪水顶托，从而造成湖区洪涝灾害。1954年和1998年洪水最为典型。1998年6月中下旬，湘、资水发生大洪水，7月中下旬澧水流域、沅水中下游和湘水下游连降暴雨到特大暴雨，同时长江干流连续出现八次洪峰，造成洞庭湖洪水上压下顶，高危水位维持时间长。城陵矶超警戒水位时间84天，超1954年水位45天，超历年最高水位29天，抗洪抢险处于全面的紧张阶段。4、湖南省洪水概况湖南省是一个多洪涝灾害的省份，据1950年至2000年统计，50年中湖南有31年发生超标准洪水，占63.3%，其中湘水发生超标准洪水8次，最大1994年21100m3/s

13、，资水发生超标准洪水8次，最大1996年11600m3/s，沅水发生超标准洪水12次，最大1969和1996年29000m3/s，澧水发生超标准洪水15次，最大1969年22200m3/s，洞庭湖发生超标准洪水14次，最高水位1998年35.94米，发生超标准洪水次数最多的是澧水流域。我省自1954年以来，全省同时发生大水的有1954和1998年2年，有4条以上水湖同时发生大水的有1954、1995、1996、1998年4年，有3条以上水湖同时发生大水的有1954、1969、1993、1995、1996、1998年6年，有2条以上水湖同时发生大水的有15年，只有一条水湖发生大水的有16年，50

14、年来未发大水的有18年，占36.7%。也就是说，我省3年有2年发生大水，并且洪水量级及灾害越来越大，间距越来越密。湘水：湘水是我省最大的河流，流域面积94660km2，河长856km。流域100年一遇洪水流量24500m3/s，50年一遇洪水22740m3/s，20年一遇洪水20480m3/s，50年一遇洪水7天洪量115亿m3，河道安全泄量18000m3/s，有超额洪水量11.4亿m3。湘江控制站湘潭历年实测最大流量20800m3/s(1994年6月18日)，最小流量100m3/s(1966年10月6日)，历年最大水位变幅14.85m，多年平均径流量约790亿m3(湖南部分696亿m3)。资

15、水：资水是我省第三大河流，流域面积28142km2，河长653km。流域100年一遇洪水流量19500m3/s，50年一遇洪水16300m3/s，20年一遇洪水12400m3/s，50年一遇洪水五天洪量46.4亿m3，河道安全泄量10000m3/s，有超额洪水量9.3亿m3。流域多年平均径流深813.1mm，折合迳流量217.4亿m3，径流摸数为81万m3/km2，分布规律与降水相似，流域中下游为高值区，径流深可达1200mm，邵阳盆地年径流深只有600mm左右。控制站桃江历年实测最大流量15300m3/s(1955年8月27日)，最小流量15.5m3/s(1964年9月11日)，历年最大水位

16、变幅11.09m，多年平均径流量约250亿m3。沅水：沅水是我省第二大河流，流域面积89163km2，河长1033km。流域100年一遇洪水流量31600m3/s，50年一遇洪水29600m3/s，20年一遇洪水26500m3/s，50年一遇洪水7天洪量126.6亿m3，河道安全泄量21000m3/s，有超额洪水量19.7亿m3。沅水控制站桃源历年实测最大流量29100m3/s(1996年7月18日)，最小流量184m3/s(1998年12月10日)，历年最大水位变幅17.88m，多年平均径流量约675亿m3(湖南部分398亿m3)。澧水：澧水为我省四大河流中最小的河流，流域面积18496km2，河长388km。流域100年一遇洪水流量22800m3/s，50年一遇洪水19400m3/s，20年一遇洪水17400m3/s，50年一遇洪水7天洪量63亿m3，河道安全泄量12000m3/s，有超额洪水量11.6亿m3。澧水控制站石门历年实测最大流量19900m3/s(1998年7月23日)，最小流量1.36m3/s(1992年1月14日)，历年最大水位变幅14.01m，多年平均径流量约170亿m3(湖南部分133亿m3)。洞庭湖：洞庭湖位于长江中游荆江河段