衡阳市水文特性分析

伍雪玲 赵爱国

（衡阳水文水资源勘测局衡阳市421001）

1 自然地理概况

1.1 地理位置

衡阳市位于湖南省的中南部，湘江中游。地处东经110°32′～113°17′，北纬26°07′～27°28′。东邻株洲、攸县、安仁，南界永兴、桂阳，西接冷水滩、祁阳、东安、邵阳、邵东，北靠双峰、湘潭。南北长约150 km，东西宽约173 km，总面积15 310 km2，占湖南省总面积的7.23%。全市总人口760万人，管辖5区、5县、2市。

1.2 地形地貌

衡阳市处于湖南省凹形面的轴带部分，四周山丘围绕，为古老宕层形成断续环带的岭脊山地，东部为罗宵山余脉，南部为南岭余脉，西部为越城岭的延伸，北部为南岳衡山，中部主体为大面积分布的白垩系和第三系红层的红色丘陵台地，整个地貌轮廓为一个以衡阳市为中心、南高北低、向东北方向稍有延伸的类椭圆形盆地。山丘、盆地由四周向中部降低，呈现1 000 m、（800～700）m、（400～300）m、150 m四级平面。境内最高点为衡山祝融峰，海拔1 290 m，最低点为衡东的彭陂港，海拔只有39.2 m，整个地形比降为7.9‰。地貌类型以丘陵为主，山地占总面积的21%，丘陵占27%，岗地占27%，平原占21%，水面占4%。因四周为坡地，中间为平地，利于坡地汇流，但易形成洪涝灾害。

1.3 气候

衡阳市属亚热带季风湿润气候区，具有四季分明、光照充足、雨水充沛、无霜期长、暑热期长的特点，因受太阳辐射、大气环流和地理因素的影响，降水表现出明显的季节性和地域性，春夏之间，降水集中，秋季多旱。年内受季风影响大，冬季干燥寒冷，夏季潮湿酷热，年温差较大，年内平均气温（17.5～18.1）℃，7、8月最热，最高气温达41.3℃，1、2月最冷，最低温度-7.9℃。多年平均日照数1 532 h，无霜期（250～280）d。由于海拔、地形、坡向等方面的不同，衡阳市内气候类型无论是在垂直方向上还是在水平方向上都存在较大差异，气温、降水、日照、无霜期等均有显著差别。

1.4 土壤植被

衡阳市境内土壤分为地带性土壤和非地带性土壤，土壤类型较多，共9个土类，20个亚类，85个土属，261个土种，111个变种，地带性土壤主要有山地草甸土、黄壤、黄棕壤、红壤，非地带性土壤主要有黑色石灰土、红色石灰土、紫色土、水稻土、河潮土。土壤种类中以红壤、紫色土、水稻土利用率最高，分布最广，面积最大，其中红壤类土壤占土地总面积的57.93%，主要分布在海拔760 m以下的丘岗平地区，紫色土占土地总面积的14.03%，主要分布在盆地中部海拔（60～200）m之间。因红壤和紫色土的土层浅薄，保水、持水功能较差，加剧了旱灾发生的机率。

全市有木本植物99科、342属、1 047种。受土壤、气候等自然条件的影响，衡阳市植被较差，森林覆盖率只有44.17%。

1.5 河流水系

衡阳市水系发育，溪河纵横，境内有河长5 km或流域面积10 km2以上的江河溪流393条，境内总长达8 355 km，河网密度为0.55 km/km2。境内河流均属长江流域湘江水系。湘江是洞庭湖水系中流域面积最大的河流，长江七大支流之一，发源于广西灵川县，于祁东县归阳镇入境，纵贯衡阳市，依次流经祁东县、衡南县、常宁市、市区、衡阳县、衡山县和衡东县，境内长226 km。沿途接纳春陵水、蒸水、耒水、洣水等支流。境内河流坡降陡、落差大、水流急，水能资源丰富。

2 降水

2.1 降水的地区分布

根据所收集的历年降水资料，选用资料系列长、精度高、代表性好的27个雨量站资料做分析，衡阳市的多年平均降水量为1 346.7 mm，多年平均降水日数161 d。降水地区分布不均，山区大于平地，盆地四周多于盆地中间，四周山丘多年平均降水量1 448.5 mm，而盆地中间多年平均降水量只有1 316.5 mm。全市年降水量有两个高值区、一个低值区。南部的常宁市、耒阳市公平镇、夏塘镇、东湖乡、三都镇围成一个长方形的降水量高值区，年均降水量在1 410 mm以上，其中常宁市塔山边的洋泉站，年均降水量达1 690.8 mm；北部南岳衡山为一个圆形降水量高值区，年均降水量在1 610 mm以上。祁东县白地市镇、衡南县茅市镇至衡南县花桥镇形成一带状降水量低值区，年均降水量在1 186 mm以下。

2.2 降水的年内分配

衡阳市降水时空分布不均，全年降水主要集中在汛期4～9月，汛期降水量一般占全年的62.8%，仅主汛期4～6月的降水就占年总量的41.1%左右。一年中最大月降水量一般出现在5月，月降水约占年降水的14.7%；最小月降水量一般出现在12月，月降水仅占年降水的3.5%。由于降水时空分布不均，在降水量偏多的4～6月常发生洪涝灾害，而在8月下旬至10月中旬，受大气环流异常变动及衡阳地形地貌结构影响，位于“衡邵干旱走廊”的衡阳市出现降水量偏少、蒸发量大的现象，受其影响，衡阳盆地常出现秋旱，甚至部分雨量站在9月时出现月降水量为0的现象，季节性干旱成为衡阳盆地降水时空分布不均的一个体现。各主要代表站降水量年内分配情况见表1。

2.3 降水的年际变化

由于受地理及大气环境的影响，衡阳市降水的年际变化各地存在差异，有一定的变化幅度，最大年降水量与最小年降水量比值在1.90～2.39之间，历年降水量变差系数CV值在0.16～0.23之间。历年降水量变化最大的是甘溪站，变化最小的是神山头站。境内最大年降水量在1994年出现在欧阳海站，年降水量达2 212.5 mm。最小年降水量是耒阳站2003年出现的829.7 mm。各主要代表站降水量年际变化情况见表2。

表1 衡阳市主要代表站多年平均年降水量年内分配情况表降水量/mm；百分比/%

表2 衡阳市主要代表站降水量年际变化统计表mm

从不同年代的资料统计分析情况来看，20世纪60、80年代是平水年，50、70、90年代至21世纪初是丰水年。

3 蒸发

根据E601蒸发器收集的蒸发资料统计，衡阳市多年平均水面蒸发量在（708.3～781.5）mm之间，平均值为755.0 mm。地区分布与降水相反，北部大于南部，盆地大于山区，最大多年平均蒸发量是衡阳站的781.5 mm，最小多年平均蒸发量是欧阳海站的708.3 mm。年内7月份蒸发量最大，各地区平均达124.6 mm，1月份蒸发量最小，各地区平均只有24.2 mm，两者比值为5.1，4～9月蒸发量占年总量的70.6%。与降水量年内变化相比而言，衡阳市的蒸发量年际变化不大，各地最大年蒸发量与最小年蒸发量比值在1.4～1.5之间。境内最大日蒸发量为10.6 mm，1981年7月22日在衡阳站出现。

4 径流

4.1 径流的地域分布

衡阳市的江河径流主要依靠降水补给。因降水量、土壤、植被等产流条件的不同，境内主要河流平均年径流深各不相同，变化范围在（562.0～845.7）mm之间，并形成3个高值区，两个低值区。西北部的蒸水流域平均年径流深563.8 mm，其支流武水流域平均年径流深只有562.0 mm，整个蒸水流域为平均年径流深的低值区；耒水支流淝江平均年径流深仅677.2 mm，为平均年径流深的低值区。在耒水中下游、洣水中下游，湘江干流衡阳段为境内平均年径流深的3个高值区，平均年径流深在810.1 mm以上。

4.2 径流的年内分配

衡阳市径流量的年内分配与降水量基本一致，境内多年平均汛期（4～9月）径流量占年径流量的59.1%～69.7%，主汛期（4～6月）径流量占年径流量的34.7%～48.3%。最大月径流量一般出现在5月，个别站出现在4月，平均占年径流量的15.8%；最小月径流量一般出现在12月，个别站出现在9月、11月，平均占年径流量的4.1%。最大值与降水量最大值同期，最小值与降水量最小值基本相应，符合地区产汇流规律。各主要河流控制站径流量年内分配情况见表3。

表3 衡阳市主要控制站多年平均年径流量年内分配表流量/亿m3；百分比/%

4.3 径流的年际变化

径流量的年际变化各地不同，最大年径流量与最小年径流量比值在2.75～5.25之间，变差系数CV在0.26～0.35之间。从不同年代均值来看，20世纪60、80年代是枯水年，50、70年代是平水年，90年代至21世纪初是丰水年，基本与降水相应。各主要河流控制站径流特征见表4。

表4 衡阳市主要河流控制站径流特征统计表

5 泥沙

衡阳市境内在春陵水、蒸水及湘江干流上设有5个泥沙站，根据多年实测泥沙资料统计分析，春陵水欧阳海站多年平均侵蚀模数为20.7 t/km2，多年平均输沙量12.4万t；蒸水神山头站多年平均侵蚀模数为114 t/km2，多年平均输沙量33.0万t；湘江干流衡阳站多年平均侵蚀模数为95.8 t/km2，多年平均输沙量474万t。

输沙量的年际变化和年内分配不均匀性远远大于径流量。最大年输沙量与最小年输沙量之比，欧阳海站为43.9，衡阳站为30.3，神山头站25.0。最大年输沙量均出现在1980年之前，最小年输沙量均出现在1980年后。从不同年代平均输沙量来看，20世纪80年代后减少的趋势很明显，主要是流域兴建水库，水利工程梯级开发，大量的泥沙被上游水库或拦河坝拦蓄。输沙量的年内分配主要集中在4～9月，约占全年的97.3%。其中主汛期4～6月约占全年的75.1%。

6 水质

湘江是衡阳市境内最大的河流，是全市人民生活用水及工农业生产的主要供应水源。境内大部分河流水质较好，pH在7.5～8.5之间，基本为弱碱性水；80%以上水域水质可达国家卫生部颁发的GB 5749-2002《生活饮用水卫生标准》和GB 3838-88《地面水环境质量标准》中规定的Ⅱ级或Ⅲ级水质标准。但随着人类活动的加剧，衡阳市经济的逐步回升，生态环境日趋恶化，地表水污染较为普遍，特别是流经城镇和工业区江段的水质普遍受到不同程度的污染。主要污染来源于工业废水、生活污水、农药、采矿及矿石冶炼等。主要污染指数有高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总汞、粪大肠杆菌、溶解氧、镉、锰、六价铬、铅、砷等。根据衡阳水环境监测中心水质监测资料，衡阳市境内湘江干流归阳文昌水质类别为Ⅱ类，大浦为Ⅲ类，松柏为Ⅳ类，东洲岛、演武坪为Ⅴ类水，主要超标项目为粪大肠菌群；蒸水下游及河口的水质均超过《地表水环境质量标准》的类标准，水质较差，其中神山头为Ⅳ类，蒸水口为Ⅴ类主要超标项目为粪大肠菌群。近年来，在政府及相关部门的重视下，采取了一定的治理和保护措施，工业性污染比重缓慢下降，部分污染水域的水质有了较明显的好转。2008年衡阳市中心城区生活饮用水源地水质达标率为97.4%，各县区生活饮用水源地水质达标率达100%。

1 詹道江，叶守道.工程水文学［M］.北京：中国水利水电出版社，2001.

2 马蕴芬.江苏省若干代表站年降水量的多年变化和系列代表性分析［J］.水文，2003，23(3)，45-48.

3 李守洪.黔南地区水文特性分析［J］.水文，2007，27(2)，93-96.