- 洞庭湖生態水文與生態需水研究
- 郭文獻 錢湛 卓志宇 黃偉
- 2457字
- 2021-10-22 21:46:40
2.2 水文氣象特征
2.2.1 氣象特征
湖南省地處亞熱帶季風濕潤氣候區,受季風環流和地形地貌條件的綜合影響,氣候特征具有四季分明、熱量充足、雨量豐沛、春溫多變、夏秋多旱、冬冷夏熱、嚴寒期短及暑熱期長的特點;同時具有年內、年際變化較大及氣候類型多樣等特征。
湖南氣候主要受大氣環流的影響,冬季盛吹偏北風,夏季盛吹偏南風。全省多年平均氣溫為17.0℃;就月平均氣溫而言,1月最低,平均為5.2℃,7月最高,平均為28.3℃;極端最高氣溫一般出現在7—8月,最低氣溫一般出現在1—2月,全省范圍內極端最高、最低氣溫分別為43.8℃(益陽,1961年7月4日)和-18.1℃(臨湘,1969年1月31日)。全省多年平均相對濕度為80%,多年平均日照時數為1537h,全年無霜期為270~300d。
根據湖南省水資源綜合規劃1956—2000年資料統計分析,全省多年平均年降水量為1450.0mm,但降水量時空分布不均勻,且年際變化較大,其特點如下。
(1)降水空間分布。全省降水量分布總的趨勢是山區大于丘陵,丘陵大于平原,西、南、東三面山地降水量多,中部丘陵和北部洞庭湖平原少。全省平均降水量為1450.0mm,一般為1200~2000mm。山地多雨區一般在1600mm以上,少雨的丘陵、平原區降水量為1200~1400mm,大部分丘陵區一般在1400~1600mm間。
(2)降水量年內分配。降水量年內分配不均勻,3月下旬降水量逐漸增加,多年平均降水量汛期4—9月占全年的68.1%,其中4—8月占全年的62.3%。多年平均最大月降水一般出現在5月或6月。一般多年平均最大月降水量占全年降水量的13%~20%,降水量特別不均勻的典型年份可達40%以上。多年平均最小月降水一般出現在12月。一般多年平均最小月降水量僅占全年降水量的1.6%~4.0%,有些特別不均勻的典型年份最小月降水量為0。最大月降水量一般是最小月降水量的4~9倍。
(3)降水量年際變化。各年的降水量差異較大。全省各雨量站最大年降水量一般為1500~2500mm,最大年降水量超過2500mm的大多發生在山地,澧水上游八大公山站1998年降水量為3697mm,為全省年降水量最大值。全省各雨量站最小年降水量一般在800~1300mm之間,湘水支流蒸水的茅洞橋站1985年降水量597mm,為全省年降水量最小值。單站最大年降水量與最小年降水量比值大多為1.70~2.50。
根據湖南省水資源綜合規劃的成果,全省1980—2000年多年平均水面蒸發量為736.5mm,一般為600~900mm,總的趨勢是以雪峰山為界,東部大于西部。全省水面蒸發的高低值區分布,與年降水量的分布基本相反。一般是山區小,丘陵、平原大。水面蒸發的年內分配及年際變化:5—10月蒸發量較大,占全年的71.8%,以7月為最大,占15.4%,以1、2月為最小,均為3.3%。各站年水面蒸發量最大值與最小值的比值平均為1.4,最大為1.7,最小為1.2。同時,系列中最大極值差為406mm,最小極值差為112.5mm。湖南省水面蒸發量的年際變化不大。陸地蒸發量的大小取決于供給蒸發的水量和蒸發能力兩個主要因素,陸地蒸發隨高程增加而減小。全省多年平均陸地蒸發量為653mm。
2.2.2 水文特征
根據湖南省水資源綜合規劃1956—2000年統計成果,全省河川徑流量1682億m3(包括淺層地下水366億m3);另外,重慶、貴州、廣東、廣西、江西、湖北等省(自治區、直轄市)流入洞庭湖水系的客水454億m3;還有長江通過松滋、藕池、太平三口注入洞庭湖的多年平均水量923億m3。湘、資、沅、澧水控制站1956—2000年和1956—2003年實測多年平均年徑流量成果見表2.2.1。
表2.2.1 湘、資、沅、澧水控制站實測多年平均徑流量成果

1.徑流地區分布
徑流主要靠降水補給,年徑流的地區分布規律與年降水量分布規律大體相似,全省多年平均徑流深為794.0mm,地區差別大,在500~1400mm間變化。降水多的地區往往也是徑流豐富的地區,一般山地多于丘陵、平原,全省地表徑流超過1000mm的高值區有5個,即澧水上游區、資水中下游區、撈刀河及瀏陽河上游區、東江上游及洣水上游區、瀟水上游與珠江武水上游區。低于600mm的低值區有3個,即洞庭湖湖區、衡邵區、沅水水及渠水上游區。
2.徑流的年際變化
根據實測資料進行分析,徑流豐、枯周期平均為19年,最長達36年,最短的只有10年,這一特征與降水量基本相似。全省極大值與極小值的倍比值變化在2~6倍間,平均值為3.4,四水中又以湘江最大,一般在2~6倍間,平均值為3.7。資水、沅水和澧水變化略小,一般在2~5倍間。徑流的年際變化規律為山區變化小,丘陵、平原區變化大;湘水、資水和湖區變化大,沅水和澧水變化小。
3.徑流的年內變化
湖南省因季風環流影響,雨量多集中于春夏,河流相應出現汛期,多年平均連續最大4個月徑流一般出現在4—7月,湘水少數地區和洞庭湖區是3—6月,澧水大多數地區是5—8月,這4個月的徑流量一般占全年徑流量的55%~65%。湖南省汛期為4—9月,汛期徑流量占全年徑流量的60%~80%。湖南省降雨量較少的是秋冬時期,河流相應出現枯水,多年平均連續最枯徑流一般出現在12月至次年2月,這3個月的徑流量占全年徑流量的比例沅水和澧水一般小于10%,湘水和資水在10%~13%內。
湖南省河流徑流的月份分配不均,從全省平均情況看,以6月月徑流最大,占全年徑流量的18.4%,其次是5月、7月,分別占16.2%和14.6%;12月和1月最小,只占2.9%。各流域也不盡相同,湘、資、沅三水5月最大。澧水6月最大。湘水12月最小,資、沅、澧三水則1月最小,一般最大月徑流為最小月徑流的8倍左右。
湖南省河流屬雨洪河流,洪水來源于暴雨。湘、資、沅、澧以及汨羅江、新墻河洪水均具有山丘區洪水的特點,洪水陡漲陡落,峰高量大,汛期4—9月,年最大洪水多發生在4—8月。湘水洪水5—6月出現次數最多;資水柘溪以上洪水主要發生在5—7月,柘溪以下洪水主要發生在7—8月;沅水洪水5—7月發生次數最多;澧水洪水6—8月出現次數最多。
湖南省河流雖為少沙河流,但由于受流域自然地理特征、流域降水特性、人類活動等因素影響,各河流含沙量和輸沙量差別較大。根據1956—2003年實測資料統計,湘、資、沅、澧四水多年平均懸移質含沙量以澧水最大,石門站為0.365kg/m3;多年平均懸移質輸沙量以沅水最大,桃源站為1070萬t/a。四水河道的輸沙量情況見表2.2.2。
河道泥沙主要來源于降水對流域表土的沖刷和侵蝕。湖南省降水主要集中在汛期,因此河流泥沙量主要集中在汛期,約占全年輸沙總量的90%。
表2.2.2 湘、資、沅、澧水控制站實測多年平均懸移質含沙量輸沙量成果
