洞庭湖區降雨特性分析

黎 瑋

（華北水利水電大學水利學院 鄭州市 450046）

1 概 述

洞庭湖位于湖南省北部、長江荊江河段南岸，為我國第二大淡水湖。進入洞庭湖的主要水系有湘水、資水、沅水、澧水四大水系和長江松滋口、太平口、藕池口、調弦口四口，還有汩羅江、新墻河等支流入匯，經洞庭湖調蓄后，于城陵磯又匯入長江。洞庭湖的地勢，西高東低，被分成東洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖（由目平湖、七里湖組成），自西向東形成一個傾斜的水面。

進入洞庭湖的徑流主要來自四水、四口和區間，四水、四口徑流有湘潭、新江口等水文站控制，區間集雨面積約5.0 萬km2，大多無水文站控制。洞庭湖區的降雨特性對洞庭湖的水資源利用、排澇工程布置、規模及運行方案確定都會產生重大影響。分析研究洞庭湖區降雨特性對于編制其排澇、水資源利用等規劃具有十分重要的意義。

四水和四口水文控制站以下范圍內的氣象站主要有長沙、益陽、常德、岳陽等14 個，本文以上述14個站的降雨量資料為分析研究的基礎。

2 年降雨量

根據長沙等14 個氣象站1981～2012年降雨量資料統計，見表1。

從統計資料可以看出，洞庭湖區多年平均降雨量為1 363.6 mm,最大的站為益陽站，多年平均降雨量1 507.8 mm，最小的站為南縣站，多年平均降雨量為1 254.4 mm。單站年最大降雨量為2 239.0 mm，為益陽站，出現于2002年，其他各單站年最大降雨量大多出現在2002年，共10 站，另外出現于1998年的有3站、出現于1999年的1 站。單站年最小降雨量為690.3 mm，為沅江站，出現于2011年，其他各單站年最小降雨量也大多出現在2011年，共13 站，僅澧縣站年最小降雨量出現于1985年。

在各月降雨量中，最大的月份為6月份，為201.0 mm，占全年降雨量的14.7%，3～7月各月降雨量均在100 mm 以上，總降雨量為832.5 mm，占年降雨量的61.1%；汛期4～9月總降雨量為902.1 mm，占年降雨量的66.2%，其中主汛期7～9月多年平均降雨量為354.0 mm，占年降雨量的30.0%。

從各站年降雨量分布上看，南縣、安鄉、澧縣、臨澧、華容5 站的年降雨量小于1 300 mm，特別是南縣僅1 254.4 mm, 為洞庭湖區年降雨量最低的區域；常德、沅江、岳陽3 站年降雨量在（1300～1400）mm 之間；汨羅、湘陰、長沙、寧鄉、漢壽5 站年降雨量在1 400 mm 以上，為洞庭湖區年降雨量的高值區，其中益陽站年降雨量在1500mm 以上。從區域分布上看，東、南洞庭湖年降雨量大于西、北洞庭湖，環洞庭湖區年降雨量大于純湖區，四口河系地區為年降雨量最小的區域。

表1 洞庭湖區主要氣象站月均降雨量統計表

3 時段降雨量

目前洞庭湖區排澇設計標準為： 農村采用10年一遇3日暴雨3日排干至作物的耐淹水深，城市采用20年一遇至30年一遇24 小時暴雨24 小時排干，排湖采用10年一遇15日暴雨排至排澇控制水位。為與排澇設計標準相一致，對洞庭湖區各時段降雨量特性進行分析。

最大1日降雨量均值為87.8 mm，最大的為華容站，為258.9 mm，出現于1996年，最小的為長沙站，為34.5 mm，出現于2007年；最大3日降雨量均值為125.9 mm，最大的為岳陽站，為331.0 mm，出現于2002年，最小的為長沙站，為61.8 mm，出現于2003年；最大7日降雨量均值為162.5 mm，最大的為岳陽站，為407.2 mm，出現于2002年，最小的為長沙站，為76.2 mm，出現于2007年；最大15日降雨量均值為223.1 mm，最大的為益陽站，為603.8 mm，出現于1998年，最小的為岳陽站，為114.4 mm，出現于2006年；最大30日降雨量均值為315.1 mm，最大的為澧縣站，為694.5 mm，出現于1998年，最小的為華容站，為166.2 mm，出現于2007年。

最大1日降雨量出現最多的月份為6月，共140站年，占總次數的31.3%，其次為7月和5月，共165站年，占總次數的36.8%，汛期4～9月出現最大1日降雨量的次數為425 站年，占總次數的94.9%；最大3日降雨量出現最多的月份為6月，共133 站年，占總次數的29.7%，其次為7月和5月，共176 站年，占總次數的39.3%，汛期4～9月出現最大3日降雨量的次數為410 站年，占總次數的91.5%；最大7日降雨量出現最多的月份為6月和7月，均為111 站年，占總次數的24.8%，汛期4～9月出現最大7日降雨量的次數為394 站年，占總次數的87.9%；最大15日暴雨出現最多的月份為6月，共135 站年，占總次數的30.1%，其次為5月和7月，共146 站年，占總次數的32.6%，汛期4～9月出現最大15日降雨量的次數為377 站年，占總次數的84.2%； 最大30日降雨量出現最多的月份為6月，共142 站年，占總次數的31.7%，其次為4月和5月，共182 站年，占總次數的40.6%，汛期4～9月出現最大30日降雨量的次數為390 站年，占總次數的87.1%。

長時段與短時段降雨量之間的關系：最大3日降雨量包含最大1日降雨量為274 站年、占總年站數的61.2%； 最大7日降雨量包含最大1日降雨量為231站年、占總年站數的51.6%，包含最大3日降雨量為268 站年、占總年站數的59.8%；最大15日降雨量包含最大1日降雨量為234 站年、占總年站數的52.2%，包含最大3日降雨量為261 站年、占總年站數的58.3%，包含最大7日降雨量為280 站年、占總年站數的62.5%； 最大30日降雨量包含最大1日降雨量為262 站年、占總年站數的58.5%，包含最大3日降雨量為283 站年、占總年站數的63.2%，包含最大7日和最大15日降雨量均為282 站年、占總年站數的62.9%。另外在“包含”和“不包含”關系之外，還進行了“過程遭遇”關系統計，詳見表2。

最大3日降雨量包含最大1日降雨量為274 站年、占總年站數的61.2%，最大7日降雨量包含最大3日降雨量為268 站年、占總年站數的59.8%，最大15日降雨量包含最大7日降雨量為280 站年、占總年站數的62.5%，最大30日降雨量包含最大15日降雨量均282 站年、占總年站數的62.9%。

表2 洞庭湖區不同時段降雨量包含關系統計表

洞庭湖區的澇災由本地降雨形成。從表2 中數據可以看出，洞庭湖區各站大多存在長時段降雨量包含短時段降雨量的關系，即“長包短”關系，如果加上過程遭遇的年份，長時段包含短時段或長、短時段降雨量出現遭遇的幾率會更大，說明在出現暴雨前已經有一定的前期降雨量，使澇區具有調蓄功能的內湖、啞河和溝渠等區域已基本蓄滿，到設計暴雨出現時已基本沒有調蓄功能或調蓄很少，致使洞庭湖區出現的澇災非常嚴重。

4 結論和建議

洞庭湖區年降雨量的分布特點為：東、南洞庭湖年降雨量大于西、北洞庭湖，環洞庭湖區年降雨量大于純湖區，四口河系地區為年降雨量最小的區域。

洞庭湖區各站大多存在長時段降雨量包含短時段降雨量的關系，即“長包短”關系，如果加上過程遭遇的年份，長時段包含短時段或長、短時段降雨量出現遭遇的幾率會更大，說明在出現暴雨前已經有一定的前期降雨量，使澇區具有調蓄功能的內湖、啞河和溝渠等區域已基本蓄滿，到設計暴雨出現時已基本沒有調蓄功能或調蓄很少，致使洞庭湖區出現的澇災非常嚴重。

建議在編制洞庭湖區排澇規劃時，要充分考慮各澇區的地形地貌特點和澇災成因，按照澇區的降雨特性確定澇區的排澇整體方案和工程布局。