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洞庭湖洪水的水文特征
洞庭湖洪水的水文特征
编稿时间: 2015-06-29 16:21 来源: 岳阳市档案局 
 

一、洞庭湖水位变化

洞庭湖的水位主要受流域降水及江、河水情变化的制约,集中表现在来水的组成和江、湖水流顶托的双重影响上但是,长期以来江河来沙淤积和河床的边界特征,也对湖泊水位的变化带来一定的影响。

    (一)水位的季节变化    

洞庭湖水域广阔,为一吞吐型大湖,具有一定的调蓄洪水作用,因而水位变化一般较为平缓4月开始,四水流域进入雨季,河水不断上涨,3—6月或4—7月降水集中,最大雨量出现在5月或6月,汛期连续出现几次较大的洪水过程,形成单一或复式洪峰,峰型陡瘦,洪水进入湖区后,河面展宽,且多湖水顶托影响,峰型较为肥胖,水位上涨没有河流剧烈;6—8月为长江流域多雨季节,降雨同时集中,如四川各河流7—9月降雨量是全年的50%以上,长江干流来水又达高峰,三口入湖水量剧增,湖水连续上涨。由于江、河水顶托,湖区水位变化也较平缓,出现单一肥胖的洪峰。洞庭湖的水位,4月开始连续上涨,7—8月水位达最高峰,9月后来水减少,出湖水量大于入湖水量,水位逐渐下降,进入平水期,12月至次年3月出现最低水位。

由于湖面广阔,各河尾闾和湖盆多淤积,以及围垦和水上建筑物影响,尤其各江河来水数量不同,湖区水位涨落的时间也不尽相同,四水尾闾各站5、6、7月出现最高水位,三口各站7—8月出现最高水位。湖区各站最高水位在7月出现,其东、南、西三面各站12月至次年1、2月出现最低水位,北面各站在2、3月出现最低水位。

    (二)水位升降程度和多年变化

由于湖区地势从西北向东南降低,湖区各部分的最高水位有所差别,西洞庭湖约35~36米,南洞庭湖34~35米,东洞庭湖在33~34米之间,出口城陵矶一般在33米以上,1954年曾出现34.55米,1996年达35.31米,1998年最高水位达35.94米。由于各部分淤积和边界特征等自然地理条件不同,人为影响的情况不一,洪、枯水情悬殊,水位的变幅也不一致,素有“大水一片,枯水一线”之称,大水时洲土淹没,枯水时河干水浅,出现水位高低的极端现象,水位变幅特大,如岳阳曾达17.76米,城陵矶17.28米,津市14.09米,安乡11.3米。由于部分湖泊和洪道的淤高,通江湖泊堵闭和洲滩民垸的围挽、芦苇发展等滞洪阻流,减少了泄洪能力,形成上游水位增高,导致出湖流量比以前有所减少,相反使水位有逐年升高的趋势。如石龟山站1983年比1954年水位高出2.29米,安乡站1983年比1954年增高1.28米,城陵矶站1998年比1954年增高1.39米。

二、洞庭湖水系径流量

    (一)径流量

洞庭湖的径流主要来自湘、资、沅、澧四水,以及松滋、藕池、太平、调弦四口分泄入湖的长江来水。此外,还有直接注入湖区的汨罗江和新墙河。据统计,多年平均入湖径流总量为3018亿立方米,其中四口来水1119亿立方米,占入湖总量的37%,四水和区间来量2899亿立方米,占63%。

(二)径流量年内变化和年际变化

四水入湖流量以4-8月最多,占全年四水入湖总量的67.9%,9月至次年3月只占32%。各月入湖流量中以5月为最大,6月次之,12月最小。四口入湖水量6-10月占四口入湖总量的90%,其中以7月为最大,占24%,6月次之,占22.8%;11月至次年5月仅占总流量的9.6%,1月最小;合计四水、四口年入湖流量以6月份最大,5月次之,12月份最小。4-9月为湖水盛涨时期,12月至次年3月为湖水最枯时期。汛期(5-10月)为入湖水量最集中的时期,多年平均汛期入湖量为2252亿立方米,占多年平均入湖径流总量的74.6%,其中四口汛期入湖径流量为1046亿立方米,占汛期入湖总量的46.4%;四水汛期入湖径流量为1065亿立方米。洞庭湖区间入湖径流为141亿立方米,占汛期入湖总量的6.3%。

尽管统计的时段各异,但在全年的入湖径流总量中,汛期占74.6%;四口全年入湖径流量中,汛期占92.7%,说明四口分泄长江来水量主要集中在汛期。而四水全年入湖径流量中,汛期只占64.8%。

    四口年径流量占长江宜昌以上来量的比重,从50年代到70年代逐渐减少。50年代为30.9%,60年代为28.5%,70年代为19.3%。同时各口占总量的径流比也发生了变化,松滋口由50年代的35.4%增加到70年代的50.7%,居四口之首位;而藕池口则由50年代49.9%、60年代仍然居首位,下降到70年代的29.7%。其原因主要是荆江裁弯取直和四口口门淤塞的影响。

四口洪水期入湖水量与出湖水量均有逐年减少的趋势,而出流比入流的数量减少更多。1981年的四口入流量比1954年减少4442立方米/秒,分流比减少8.4%,而城陵矶出流量则减少24600立方米/秒,出流比减少18.3%。

    三、洞庭湖不同类型洪水组合的水文特征

张硕辅、聂芳容在《洞庭湖江水特征及减灾措施探讨》一文中提出的统计资料表明:洞庭湖洪水遭遇组合极为复杂,不同类型洪水组合及其洪峰流量、洪水总量,构成了洞庭湖入湖出湖洪水的独特水文特征。

(一)洞庭湖不同类型的洪水遭遇组合

湖区最早的水文观测始于1909年岳阳海关水位观测,1930年湘鄂湘江水文总站在四口及湖口七里山设站并接办四水原有测站,构成湖区控制站网的雏形。大量的水文资料显示,洞庭湖洪水遭遇组合极为复杂,不同的洪水遭遇组合,可以导致小灾或大灾。实际发生的长江、四水洪水遭遇组合主要分三种类型:

一是四水洪水很大,同期长江洪水不大。例如:1926年7月上旬,湘江长沙站最大日平均流量19800立方米/秒,沅江常德站24200立方米/秒,澧水乔家河站6050立方米/秒,资江益阳站9000立方米/秒,造成四水洪峰严重遭遇,同期长江洪水并不大。长江洪峰出现在一个月之后(8月中旬)。1995、1996年的洪水均属这种类型。四水各自亦有不同年份出现大洪水,例如:湘江1994年洪水,资江1955年洪水,沅江1969年洪水,澧水1991年洪水,均造成流域性的洪灾。

二是长江洪水很大,而同期四水洪水不大。最突出的例子是长江1870年特大洪水,洞庭湖区一片汪洋,而四水流域无大洪水记载。1935年长江大水,四水中除澧水发生35·7大洪水外其他三水均未发生大洪水。1981年的洪水也属此类型。

三是长江、四水洪水遭遇。以1954年、1998年大洪水最为典型。1968年、1969年洪水也有类似的遭遇情况,但洪水量比1954年、1998年小。

(二)洞庭湖最大入湖流量和洪量

自1951年以来,全湖总入流组合最大流量超过50000立方米/秒的有1954年8月3日。

四水各站不同年份出现超过1954年的洪峰流量,湘江20300立方米/秒(1968年),资江15300立方米/秒(1959年),沅江29000立方米/秒,澧水17600立方米/秒(1980年)。四水组合最大入湖量46157立方米/秒,发生在1954年6月29日。四口、西洞庭湖、东洞庭湖以及全湖总入流的组合最大流量均以1954年为首位。

1998年6月1日至8月31日,洞庭湖吸纳入湖水量1972亿立方米,大于1996年的入湖水量。1998年8月20日城陵矶出现35.94米最高水位时,出湖量为28800立方米/秒;而1954年最高水位34.55米时,出湖流量为44450立方米/秒。螺山1954年最大下泄量为78800立方米/秒,1998年最大下泄量为68600立方米/秒。

依频率计算,洞庭湖入湖组合100年一遇流量66300立方米/秒,100年一遇1日洪水量54.1亿立方米、3日洪水总量150.7亿立方米、7日洪水总量325.9亿立方米、15日洪水总量634.5亿立方米、30日洪水总量1013.8亿立方米。实际以1954年为最大,最大1日洪量55.3亿立方米、最大3日洪量154亿立方米、最大7日洪量337亿立方米、最大15日洪量633亿立方米、最大30日洪量1127亿立方米,都相当于100年一遇的洪量。

50年一遇洪峰流量44500立方米/秒,1日洪量51.2亿立方米、3日洪量142.3亿立方米、7日洪量306.4亿立方米、15日洪量593.5亿立方米、30日洪量952.9亿立方米。1996年洪水仅次于1954年,洪峰流量58000立方米/秒,1日洪量52亿立方米、3日洪量147亿立方米、7日洪量328亿立方米、30日洪量650亿立方米。

(三)长江上游特大洪水和洞庭湖超额洪水

长江的洪水记载,最早可追溯到公元前185年(西汉高后三年),在历史上有洪水记载的2000多年间,发生洪水平均每10年一次,清代平均每5年一次,建国以后更为频繁。

根据有关洪水记载和对长江上游洪水碑刻题记的统计与研究,20世纪前长江历代发生的大洪水有7次,大小序位以忠县洪水位高程排序。1860年洪水碑刻题记在忠县上游15公里,按河流落差比降推至忠县处实际低于1788年和1796年洪水位。20世纪以来,长江流域发生的大洪水年份有1931年、1954年、1998年。

1870年长江上游三峡地区降特大暴雨,7月19日宜昌洪峰流量10500立方米/秒,7日最大洪量480亿立方米,30日洪量约1700亿立方米。

洞庭湖1954年洪汛时间共92天,入湖水量3031亿立方米,七里山同期吐出2549亿立方米,破垸352个4765平方公里,蓄洪235亿立方米。按1996年7月泄洪能力演算,若按35.01米控制城陵矶水位,洞庭湖超额洪水约350亿立方米。天然湖泊调蓄170亿立方米,破垸调蓄168亿~180亿立方米。

——摘自市档案馆著《洞庭湖200年档案》

(2008年岳麓书社出版) 

 
 
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