湖南省暴雨洪水特征分析论文_杨 莉

湖南省暴雨洪水特征分析论文_杨 莉

提要:本文分析了湖南省的暴雨洪水的成因、时空分布特性,对各流域、洞庭湖的洪水特点进行了分析介绍,供有关专业人员工作时参考。

关键词:湖南省 暴雨 洪水 特性 分析

1、湖南省暴雨洪水成因

湖南位于长江以南、南岭以北,东、南、西三面环山,中部和北部地势低平,呈马蹄形丘陵盆地。受季风的影响,汛期湘东南较早而西北较迟,湘、资水主汛期为4~6月,沅、澧水主汛期为5~7月份。湖南的洪水均由暴雨产生。

湖南的特大洪水主要由长江梅雨锋系产生,梅雨环流形势的共同特点是500hPa天气图上中高纬度地区存在阻塞形势,低纬度东亚110°E附近出现大槽,西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)与青藏高压分别在其两侧。梅雨一般出现在6月中旬至7月中旬,最早在6月初,最迟在7月底。一般每年最后一次梅雨形成该年的最大洪水,所以7月下旬仍有大洪水发生。在500hPa天气图上西太副高脊线在115°~120°E的位置,6月份平均在20°N附近,脊点在115°E以西时多雨,持续稳定易涝;7月份西太副高脊线的活动位置平均在26°N附近,在25°N以南时则多雨。副高脊线第一次到达20°N时叫“入梅”,稳定跳出25°N叫“出梅”,即梅雨季节结束,主雨带移至黄淮和华北。湖南暴雨的水汽输送与西太副高脊线的活动位置及西南气流的强弱有密切关系。

2、湖南省暴雨的时空分布特征

湖南暴雨的水汽输送与西太平洋副热带高压脊线的活动位置及西南气流的强弱密切相关。4~9月为汛期,其中5~7月中旬为主汛期,后期一般年份是少雨期。

2.1 降雨的时间分布不均

湖南省多年平均降雨量1472mm,降雨的年内变化差异大,大致与夏秋季海洋暖湿气团和南下冷空气的次数大小有关,在季节上的分配也很不均匀。最大月雨量一般出现在5月至7月,其中湘、资、沅水流域出现在5~6月,澧水和洞庭湖大多出现在6月至7月上中旬;多年平均最大月雨量占全年雨量的16%~20%,个别月可达20%以上。多年平均最小月雨量:湘、资、沅水流域一般在12月,澧水和洞庭湖在1月;最小月雨量占全年降雨的1.6%~4.6%,个别小于l%。最大月雨量相当于最小月雨量的5~6倍,个别达10倍以上。由于降雨在各月分布不均,随季节的分配变化大,往往几个月降雨量的多寡,就决定一年雨水的丰枯。

降雨量年际差异较大,湖南省最大年降雨量一般在1500~2500mm之间,最小年降雨量一般在800~1300mm之间,年极限最大值3098mm,年极限最小值703mm。

2.2 降雨的地区分布不均

湖南省降雨量按地区分布差异甚大。总的趋势是山区大于丘陵,丘陵大于平原,西、南、东三面山地降水多,中部丘陵和北部洞庭湖平原少。由于受地理因素影响,湖南省雨量有四个高值区、三个低值区。暴雨中心还随月份变动。

1. 四个高值区

(1)澧水上游高值区。该区位于澧水上游、武陵山脉北支,湘、鄂两省交界之山区,以桑植县五道水和湖北的太平为中心,范围约7000km2。多年平均降水量1600~2000mm,个别地方在2100mm以上。

(2)雪峰山区高值区。该区为雪峰山区,有三个高值中心:雪峰山南端,资、沅水的分水岭洞口至黔阳间;雪峰山北端,沅、资水下游两岸的桃源、桃江境内;安化县熊家山。多年平均降水量1600~2000mm。

(3)五岭(南岭)山脉高值区。该区位于湘、粤交界的南岭和湘东南的湘、赣交界处罗霄山脉,主要有三个高值中心:蓝山至江华间的九疑山,郴州何家,桂东湘、赣交界八面山的诸广山。多年平均降水量1600~1800mm。

(4)湘东北高值区。该区沿湘鄂交界的幕阜山至湘赣交界的九岭山一带和浏阳县内的连云山,范围在4000km2以上。多年平均降水量1600mm以上。

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2. 三个低值区

(1)洞庭湖区低值区。主要是洞庭湖湖区范围,面积约15000km2,多年平均降水量1200mm,个别地方在1200mm以下。由于洞庭湖平原属低洼水网区,虽属低值区,不但不易旱,反而易洪涝。

(2)衡邵丘陵低值区。该区有两个低值中心:邵阳与祁阳间,衡阳与安仁间。多年平均降水量在1200mm以下,最低值为衡南县花桥1086mm。

(3)沅水上中游山间盆地低值区。为靖县、通道、会同、黔阳、麻阳、辰溪等地,多年平均降水量在1400m以下,个别地区(如新晃、通道)还不足1200mm。

2.3 地形对降雨的影响

地形直接影响着暴雨的生成与发展,迎风坡、喇叭口、小而深的盆地,使路过的气流被迫上升降温或造成辐合作用,导致水汽迅速凝结生成降水或使原雨团加强,暴雨增大。湖南省地形酷似向北敞口的“簸箕”,易出现北方冷空气长驱直入,并与南部来的暖、湿气流经常交汇于湖南省上空,降水集中,形成连续暴雨,造成高洪和大涝。

背风坡或出口处则起到消雨作用。南岭北坡对南来的暖湿气流与雪峰山东坡对西南暖湿气流而言均是背风坡,气流越过山脉,水汽凝结在山前,而背风坡是下沉气流,水汽已耗尽,不仅不能生成降水,还会使原有降水云系消散。如果当副热带高压控制湖南省上空时,南风盛行,南岭山脉北侧,下沅气流强盛,降雨更少,形成持续的干旱。

3、湖南省洪水的时空分布特征

湖南省各河流洪水由暴雨形成,发生的时间与暴雨是相应的。但由于下垫面和暴雨时空分布的不同,造成各河流洪水特征的差异很大。

3.1 四水洪水特征

湘、资、沅、澧四水虽属同一季风区。但也因地理特征不同,洪水出现的次数、大小、时间和特征也不一样。湘、资水一般4月进入汛期,沅、澧水5月进入汛期。资、澧水是陡涨陡落型,尤以澧水更突出,一次洪水3~5天即消逝;而湘、沅水洪峰过程历时可达十余天,但沅水一般峰高量大,湘水峰形矮胖。湘、资水大洪水多在5月、6月,沅、澧水大洪水多在6月中下旬至7月上中旬,但也有出现雨季推迟、洪水推后的现象。

3.2 洞庭湖洪水特征

湖区洪水主要来源于四水和长江三口,因长江宜昌以上雨季处于6月中下旬至8月上中旬,如果降雨维持时间长,洪峰出现的次数就多,峰值一般不高,但洪量较大,洪水历时较长,往往前峰未落,后峰又起,历时达数月之久,俗称“北水”。6月底前,入湖水量主要是四水洪水为主,四水时涨时落,洪水先后相继入湖,形成早汛,即所谓“南水”。如果西太平洋副热带高压长期控制在长江流域以南,冷空气源源不断南下,冷暖气团在长江流域上空交锋,暴雨徘徊不定地降落,则会形成南、北水碰头注入洞庭湖。由于洞庭湖只有一个出口,又受长江洪水顶托,从而造成湖区洪涝灾害。

4、结语

由于以上的暴雨洪水特征,湖南省成为一个多洪涝灾害的省份,据1950年至2000年统计,50年中湖南有31年发生超标准洪水,占63.3%,其中湘水发生超标准洪水8次,最大1994年21100m3/s,资水发生超标准洪水8次,最大1996年11600m3/s,沅水发生超标准洪水12次,最大1969和1996年29000m3/s,澧水发生超标准洪水15次,最大1969年22200m3/s,洞庭湖发生超标准洪水14次,最高水位1998年35.94米,发生超标准洪水次数最多的是澧水流域。

我省自1954年以来,全省同时发生大水的有1954和1998年2年,有4条以上水湖同时发生大水的有1954、1995、1996、1998年4年,有3条以上水湖同时发生大水的有1954、1969、1993、1995、1996、1998年6年,有2条以上水湖同时发生大水的有15年,只有一条水湖发生大水的有16年,50年来未发大水的有18年,占36.7%。也就是说,我省3年有2年发生大水,并且洪水量级及灾害越来越大,间距越来越密。

参考文献:

【1】叶泽纲、汪娜娟、周文波,《降水特性空间变异性初步研究》,《水利学报》1995年12期;

【2】黄祖发、叶泽纲,《湖南省雨洪资源利用初探》,《湖南水利水电》2008年5期。

论文作者:杨 莉

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期

论文发表时间:2020/4/29

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