洞庭湖区降雨特性分析

黎 玮

（华北水利水电大学水利学院 郑州市 450046）

1 概 述

洞庭湖位于湖南省北部、长江荆江河段南岸，为我国第二大淡水湖。进入洞庭湖的主要水系有湘水、资水、沅水、澧水四大水系和长江松滋口、太平口、藕池口、调弦口四口，还有汩罗江、新墙河等支流入汇，经洞庭湖调蓄后，于城陵矶又汇入长江。洞庭湖的地势，西高东低，被分成东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖（由目平湖、七里湖组成），自西向东形成一个倾斜的水面。

进入洞庭湖的径流主要来自四水、四口和区间，四水、四口径流有湘潭、新江口等水文站控制，区间集雨面积约5.0 万km2，大多无水文站控制。洞庭湖区的降雨特性对洞庭湖的水资源利用、排涝工程布置、规模及运行方案确定都会产生重大影响。分析研究洞庭湖区降雨特性对于编制其排涝、水资源利用等规划具有十分重要的意义。

四水和四口水文控制站以下范围内的气象站主要有长沙、益阳、常德、岳阳等14 个，本文以上述14个站的降雨量资料为分析研究的基础。

2 年降雨量

根据长沙等14 个气象站1981～2012年降雨量资料统计，见表1。

从统计资料可以看出，洞庭湖区多年平均降雨量为1 363.6 mm,最大的站为益阳站，多年平均降雨量1 507.8 mm，最小的站为南县站，多年平均降雨量为1 254.4 mm。单站年最大降雨量为2 239.0 mm，为益阳站，出现于2002年，其他各单站年最大降雨量大多出现在2002年，共10 站，另外出现于1998年的有3站、出现于1999年的1 站。单站年最小降雨量为690.3 mm，为沅江站，出现于2011年，其他各单站年最小降雨量也大多出现在2011年，共13 站，仅澧县站年最小降雨量出现于1985年。

在各月降雨量中，最大的月份为6月份，为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，总降雨量为832.5 mm，占年降雨量的61.1%；汛期4～9月总降雨量为902.1 mm，占年降雨量的66.2%，其中主汛期7～9月多年平均降雨量为354.0 mm，占年降雨量的30.0%。

从各站年降雨量分布上看，南县、安乡、澧县、临澧、华容5 站的年降雨量小于1 300 mm，特别是南县仅1 254.4 mm, 为洞庭湖区年降雨量最低的区域；常德、沅江、岳阳3 站年降雨量在（1300～1400）mm 之间；汨罗、湘阴、长沙、宁乡、汉寿5 站年降雨量在1 400 mm 以上，为洞庭湖区年降雨量的高值区，其中益阳站年降雨量在1500mm 以上。从区域分布上看，东、南洞庭湖年降雨量大于西、北洞庭湖，环洞庭湖区年降雨量大于纯湖区，四口河系地区为年降雨量最小的区域。

表1 洞庭湖区主要气象站月均降雨量统计表

3 时段降雨量

目前洞庭湖区排涝设计标准为： 农村采用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 小时暴雨24 小时排干，排湖采用10年一遇15日暴雨排至排涝控制水位。为与排涝设计标准相一致，对洞庭湖区各时段降雨量特性进行分析。

最大1日降雨量均值为87.8 mm，最大的为华容站，为258.9 mm，出现于1996年，最小的为长沙站，为34.5 mm，出现于2007年；最大3日降雨量均值为125.9 mm，最大的为岳阳站，为331.0 mm，出现于2002年，最小的为长沙站，为61.8 mm，出现于2003年；最大7日降雨量均值为162.5 mm，最大的为岳阳站，为407.2 mm，出现于2002年，最小的为长沙站，为76.2 mm，出现于2007年；最大15日降雨量均值为223.1 mm，最大的为益阳站，为603.8 mm，出现于1998年，最小的为岳阳站，为114.4 mm，出现于2006年；最大30日降雨量均值为315.1 mm，最大的为澧县站，为694.5 mm，出现于1998年，最小的为华容站，为166.2 mm，出现于2007年。

最大1日降雨量出现最多的月份为6月，共140站年，占总次数的31.3%，其次为7月和5月，共165站年，占总次数的36.8%，汛期4～9月出现最大1日降雨量的次数为425 站年，占总次数的94.9%；最大3日降雨量出现最多的月份为6月，共133 站年，占总次数的29.7%，其次为7月和5月，共176 站年，占总次数的39.3%，汛期4～9月出现最大3日降雨量的次数为410 站年，占总次数的91.5%；最大7日降雨量出现最多的月份为6月和7月，均为111 站年，占总次数的24.8%，汛期4～9月出现最大7日降雨量的次数为394 站年，占总次数的87.9%；最大15日暴雨出现最多的月份为6月，共135 站年，占总次数的30.1%，其次为5月和7月，共146 站年，占总次数的32.6%，汛期4～9月出现最大15日降雨量的次数为377 站年，占总次数的84.2%； 最大30日降雨量出现最多的月份为6月，共142 站年，占总次数的31.7%，其次为4月和5月，共182 站年，占总次数的40.6%，汛期4～9月出现最大30日降雨量的次数为390 站年，占总次数的87.1%。

长时段与短时段降雨量之间的关系：最大3日降雨量包含最大1日降雨量为274 站年、占总年站数的61.2%； 最大7日降雨量包含最大1日降雨量为231站年、占总年站数的51.6%，包含最大3日降雨量为268 站年、占总年站数的59.8%；最大15日降雨量包含最大1日降雨量为234 站年、占总年站数的52.2%，包含最大3日降雨量为261 站年、占总年站数的58.3%，包含最大7日降雨量为280 站年、占总年站数的62.5%； 最大30日降雨量包含最大1日降雨量为262 站年、占总年站数的58.5%，包含最大3日降雨量为283 站年、占总年站数的63.2%，包含最大7日和最大15日降雨量均为282 站年、占总年站数的62.9%。另外在“包含”和“不包含”关系之外，还进行了“过程遭遇”关系统计，详见表2。

最大3日降雨量包含最大1日降雨量为274 站年、占总年站数的61.2%，最大7日降雨量包含最大3日降雨量为268 站年、占总年站数的59.8%，最大15日降雨量包含最大7日降雨量为280 站年、占总年站数的62.5%，最大30日降雨量包含最大15日降雨量均282 站年、占总年站数的62.9%。

表2 洞庭湖区不同时段降雨量包含关系统计表

洞庭湖区的涝灾由本地降雨形成。从表2 中数据可以看出，洞庭湖区各站大多存在长时段降雨量包含短时段降雨量的关系，即“长包短”关系，如果加上过程遭遇的年份，长时段包含短时段或长、短时段降雨量出现遭遇的几率会更大，说明在出现暴雨前已经有一定的前期降雨量，使涝区具有调蓄功能的内湖、哑河和沟渠等区域已基本蓄满，到设计暴雨出现时已基本没有调蓄功能或调蓄很少，致使洞庭湖区出现的涝灾非常严重。

4 结论和建议

洞庭湖区年降雨量的分布特点为：东、南洞庭湖年降雨量大于西、北洞庭湖，环洞庭湖区年降雨量大于纯湖区，四口河系地区为年降雨量最小的区域。

洞庭湖区各站大多存在长时段降雨量包含短时段降雨量的关系，即“长包短”关系，如果加上过程遭遇的年份，长时段包含短时段或长、短时段降雨量出现遭遇的几率会更大，说明在出现暴雨前已经有一定的前期降雨量，使涝区具有调蓄功能的内湖、哑河和沟渠等区域已基本蓄满，到设计暴雨出现时已基本没有调蓄功能或调蓄很少，致使洞庭湖区出现的涝灾非常严重。

建议在编制洞庭湖区排涝规划时，要充分考虑各涝区的地形地貌特点和涝灾成因，按照涝区的降雨特性确定涝区的排涝整体方案和工程布局。