湖南省“2019.7.10”暴雨洪水分析

仇海兵，张移郁

（湖南省水文水资源勘测中心，湖南 长沙 410007）

1 概 述

2019 年7 月6 日8 时至15 日8 时，受高空低槽东移配合中低层西南季风加强影响，湖南发生了今年以来最强一次降雨过程。降雨主要集中在湘中及以南的衡阳、株洲、永州、邵阳等地。暴雨中心位于湘江支流渌水、洣水、潇水下游等流域。

受降雨影响，湘江干流长沙以上河段，资水干流桃江以上河段全线超警，湘江流域发生特大洪水。湘江干流衡山至湘潭河段发生超50 年一遇特大洪水，洪峰流量超历史，其中控制站湘潭站洪峰水位41.42 m，超过保证水位（39.5 m）1.92 m，排历史实测第二位，洪峰流量26 400 m3/s，超过历史实测最大流量（1994 年6 月18日20 800 m3/s），洪水流量频率为200 年一遇，最大1 d、最大3 d 洪量超历史。湘江一级支流渌水大西滩站、二级支流新田河新田站发生超历史洪水。此次暴雨洪水过程中，湘、资、沅水及洞庭湖区共有80 站出现超警戒水位，18 站出现超保证水位，2 站出现超历史水位。

2 雨 情

2.1 降雨过程

图1 湖南省7 月6 日8 时至15 日8 时降雨量等值线图 单位：mm

7 月6 日8 时至15 日8 时，全省普降大到暴雨，部分地区大暴雨到特大暴雨。暴雨主要集中在湘、资、沅水，特大暴雨主要集中在湘江，见图1。据统计，此次降雨过程，全省平均降雨量为162.9 mm，流域分布上，湘江229.5 mm、资水194.5 mm、沅江123.6 mm、澧水39.5 mm、湖区60.8 mm；市州分布上，最大为衡阳市326.9 mm，其次为株洲市317.8 mm，永州市234.6 mm。全省200 mm以上笼罩面积6.1 万km2，300 mm 以上笼罩面积2.8 万km2。点累计最大降雨为永州市双牌县尚仁里乡守木塘857.2 mm，其次为永州市双牌县五星国营林场早禾田村809.4 mm，永州市双牌县阳明山林场黄柏洞638.0 mm。

此轮降雨过程共分二个阶段：

第一阶段：7 月6～9 日。

7 月6 日8 时至10 日8 时，降雨主要集中在湘中及以南地区，暴雨中心位于湘江、资水中上游的衡阳、邵阳、株洲、娄底等地。全省平均降雨量为95.4 mm。湘、资、沅、澧、湖区平均降雨分别为142.2，114.1，58.5，14.9，35.4 mm。从地市分布来看，最大为株洲市238.0 mm，其次为衡阳市221.7 mm，邵阳市158.9 mm。全省100 mm以上笼罩面积8.3 万km2，200 mm 以上笼罩面积2.7 万km2，300 mm 以上笼罩面积0.6 万km2。点累计最大降雨为永州市双牌县尚仁里乡守木塘550.5 mm，其次为永州市双牌县五星国营林场早禾田村506.2 mm，郴州市安仁县坪上乡曹婆水库450.5 mm。日降雨最大为永州市双牌县五星国营林场早禾田村降雨285.2 mm（7 月7 日），其次为郴州市安仁县坪上乡曹婆水库降雨271.5 mm（7 月7 日）。

第二阶段：7 月11～14 日。

7 月11 日8 时至15 日8 时，降雨仍集中在湘中南地区，暴雨主要集中在永州、衡阳、株洲、怀化等地区。据统计，全省平均降雨量为67.5 mm，最大为永州市108.2 mm，其次为衡阳市103.4 mm，株洲市81.8 mm。全省100 mm 以上笼罩面积2.5 万km2，200 mm 以上笼罩面积0.23 万km2。点累计最大降雨为永州市双牌县五里牌镇红福田339.0 mm，其次为永州市双牌县尚仁里乡守木塘306.7 mm，永州市双牌县五星国营林场早禾田村303.2 mm。日降雨最大为永州市双牌县五里牌镇红福田176.0 mm（7 月13 日）。

2.2 降雨特点

1）大暴雨、特大暴雨覆盖范围广。本轮降雨大暴雨、特大暴雨主要集中在第一阶段，7 月6 日8 时至10日8 时的降雨过程中，全省降雨50 mm 以上笼罩面积13.4 万km2，占湖南省面积60%以上。降雨100 mm 以上笼罩面积8.3 万km2，占湖南省面积的1/3 以上，基本包括了湘中以南大部分区域。降雨200 mm 以上笼罩面积2.7 万km2，主要位于湘江及资水上游地区。降雨300 mm 以上笼罩面积0.6 万km2，主要位于湘江支流渌水中下游、洣水中上游以及双牌水库库区附近。

2）发生大暴雨和特大暴雨的站数多。本次暴雨过程的强降雨主要分布在湘中及以南地区，湘江、资水中上游的衡阳、株洲、永州、邵阳等地为暴雨中心。全省共106 县3 025 站降雨超过100 mm，69 县1 233 站降雨超过200 mm，40 县474 站降雨超过300 mm，19 县146 站降雨超过400 mm，10 县19 站降雨超过500 mm。其中第一阶段73 县1672 站降雨超过100 mm，43 县487 站降雨超过200 mm，13 县102 站降雨超过300 mm，5 县9 站降雨超过400 mm，1 县2 站降雨超过500 mm。大暴雨和特大暴雨站数特别多，远远超过近几年以来的多次暴雨过程。

3）暴雨强度大。累计点最大降雨为永州市双牌县尚仁里乡守木塘857.2 mm，其次为永州市双牌县五星国营林场早禾田村809.4 mm，永州市双牌县阳明山林场黄柏洞638.0 mm。第一阶段7 月6 日8 时至10 日8时，点累计最大降雨为永州市双牌县尚仁里乡守木塘550.5 mm，其次为永州市双牌县五星国营林场早禾田村506.2 mm，郴州市安仁县坪上乡曹婆水库450.5 mm。日降雨最大点为永州市双牌县五星国营林场早禾田村7 月7 日降雨285.2 mm，其次为郴州市安仁县坪上乡曹婆水库7 月7 日降雨271.5 mm。

本轮降雨过程中，湘中及以南的衡阳、永州、邵阳、株洲等地都出现了高强度的特大暴雨。永州市双牌县五星国营林场早禾田村一日最大降雨量285.2 mm（7日8 时至8 日8 时）。第一阶段降雨过程中，最大1 h降雨为郴州市安仁县坪上乡桥石村曹婆水库7 月7 日10～11 时84 mm。最大3 h 降雨为郴州市安仁县坪上乡桥石村曹婆水库7 月7 日9～12 时145 mm。第二阶段降雨过程中，最大1 h 降雨为双牌县五星国营林场早禾田村7 月13 日7～8 时71.6 mm。最大3 h 降雨为双牌县五星国营林场早禾田村7 月13 日7～10 时159 mm。

4）暴雨维持时间长，雨区相对稳定。第一阶段降雨7 月6～9 日的强降雨时长为4 d，中间基本没有出现间隔，同时这次暴雨过程中暴雨区大都稳定少动，暴雨中心在同一区域徘徊，重复性强，这次降雨过程主雨带持续稳定在湘中以南地区，暴雨中心一直位于湘水、资水中上游，湖南省资水流域上游、湘江支流洣水、渌水、蒸水等均发生了长历时暴雨或特大暴雨。

7 月10 日全省降雨短暂停歇，第二阶段降雨为7月11～14 日，降雨仍主要集中在湘中南地区的湘水中上游，其中暴雨区主要位于潇水下游附近区域。

3 水 情

3.1 洪水过程

受强降雨影响，湘江流域发生了特大洪水，资水干流中上游发生了超保洪水。洪水过程与降雨过程相应，湘江干流发生了2 次长沙以上河段全线超警洪水过程，第一次过程衡阳至湘潭河段超保，衡山至湘潭河段发生了超50 年一遇特大洪水、洪峰流量超历史，湘江一级支流渌水大西滩站发生超历史洪水；第二次过程湘江干流归阳站发生历史排位第三位洪水，衡阳至衡山段超保，二级支流新田河新田站发生超历史洪水。资水第一次洪水过程干流洞口县黄桥镇至娄底新化县城全线超警，干流上游邵阳县塘渡口镇罗家庙站至新邵县筱溪电站超保，资水第二次洪水过程干流桃江站超警。洞庭湖城陵矶发生超警洪水。全省共80 站次超警、18 站次超保、2 站超历史。

本轮强降雨第一阶段，全省平均降雨量95.4 mm，占本次降雨过程的58.6%，暴雨中心主要位于湘江、资水中上游的衡阳、邵阳、株洲、娄底等地；第二阶段降雨67.5 mm，占本次降雨过程的41.4%，暴雨中心主要位于湘江、沅江中上游的永州、衡阳、株洲、怀化等地。受第二阶段降雨影响，12 日至14 日湘江干流在退出警戒水位后依次出现复涨，其中两次洪水过程间长沙站退出警戒水位时间仅维持6 h 左右。

1）湘江流域。第一次洪水过程，湘江干流长沙以上河段超警戒水位0.69～5.17 m，衡阳至湘潭河段超保证水位1.44～2.67 m；第二次洪水过程，湘江干流长沙以上河段超警0.85～4.28 m，衡阳、衡山站分别超保证水位0.19，0.06 m。湘江干流衡阳以上河段第二次洪水过程大于第一次洪水过程，衡阳及以下河段第一次洪水过程大于第二次洪水过程。

湘江干流归阳站7 月10 日9 时52 分出现洪峰水位48.31 m，超警戒水位2.81 m，洪峰流量11 000 m3/s，12 日11 时回落至42.05 m 后复涨，至15 日3 时22 分再次出现洪峰水位48.93 m，超警戒水位3.43 m，水位列1961 年有实测资料以来第3 位。

湘江干流衡阳站7 月10 日15 时02 分出现洪峰水位59.44 m，超保证水位1.44 m，洪峰流量16 100 m3/s，12 日16 时回落至52.99 m 后复涨，至15 日13 时37分再次出现洪峰水位58.19 m，超保证水位0.19 m。

湘江干流衡山站7 月10 日19 时17 分出现洪峰水位54.17 m，超保证水位2.67 m，距历史实测最高水位（54.88 m，1994 年6 月18 日）差0.71 m，洪峰流量22 800 m3/s，超历史实测最大流量（20 200 m3/s，1994 年6月18 日）2 600 m3/s，洪水频率达80 年一遇，水位列1953 年有实测资料以来第2 位。13 日2 时回落至46.87 m 后复涨，至15 日20 时再次出现洪峰水位51.56 m，超保证水位0.06 m。

湘江干流株洲站7 月10 日19 时07 分出现洪峰水位44.47 m，超保证水位1.47 m，距历史实测最高水位（44.58m，1994 年6 月18 日）差0.11m，洪峰流量24300 m3/s，超历史实测最大流量（20 700 m3/s，1994 年6 月18日）3 600 m3/s，洪水频率达100 年一遇，水位列1954 年有实测资料以来第2 位。13 日19 时回落至39.27 m 后复涨，至15 日21 时37 分再次出现洪峰水位41.55 m，超警戒水位1.55 m。

湘江干流控制站湘潭站7 月10 日20 时42 分出现洪峰水位41.42 m，超保证水位1.92 m，距历史实测最高水位（41.95 m，1994 年6 月18 日）差0.53 m，洪峰流量26 400 m3/s，超历史实测最大流量（20 800 m3/s，1994年6 月18 日）5 600 m3/s，洪水频率达200 年一遇，水位列1953 年有实测资料以来第2 位。13 日23 时回落至37.72 m 后复涨，至16 日0 时52 分再次出现洪峰水位39.14m，超警戒水位1.14m。

湘江干流长沙站7 月10 日22 时47 分洪峰水位38.35 m，距保证水位仅差0.02 m，列1953 年有实测资料以来第8 位。14 日4 时回落至35.97 m 后复涨（维持警戒水位以下约6 h），至16 日1 时17 分再次出现洪峰水位36.85 m，超警戒水位0.85 m。

湘江一级支流渌水控制站大西滩站7 月9 日22时出现洪峰水位54.93 m，超保证水位2.43 m，超历史实测最高水位（54.50 m，2010 年6 月25 日）0.43 m，相应流量3 270 m3/s，超历史实测最大流量（2 840 m3/s 2010年6 月25 日）430 m3/s。

湘江一级支流洣水控制站衡东站7 月9 日21 时30 分出现洪峰水位55.22 m，超保证水位1.22 m，洪峰流量6 560 m3/s，水位为2010 年迁站以来最高水位，比2007 年圣帕洪水（2007 年8 月23 日，洪峰流量7 580 m3/s）低1 m 左右，洪峰流量排历史第4 位（按原甘溪站流量排位，位于本站上游约9.4 km，集水面积仅相差1%）。洪水重现期约20 年。

湘江一级支流舂陵水支流新田河新田站7 月13 日17时22 分出现洪峰水位189.77m，超警戒水位1.81m，超历史实测最高水位（189.70m，2005 年6 月21 日）0.07m。

2）资水流域。第一次洪水过程资水干流洞口县黄桥镇至娄底新化县城河段超警戒水位0.97～4.58 m，资水干流邵阳县罗家庙站至新邵县筱溪电站超保证水位0.36～1.58 m。第二次洪水过程资水干流桃江站、资水一级支流夫夷水新宁站分别超警戒水位0.59 m，0.98 m。

资水干流邵阳站7 月9 日21 时50 分出现洪峰水位218.58 m，超保证水位1.58 m，洪峰流量7 200 m3/s，水位列1950 年有实测资料以来第4 位。

资水干流桃江站7 月13 日6 时出现洪峰水位39.79 m，超警戒水位0.59 m，实测洪峰流量6 040 m3/s。

资水柘溪水库7 月10 日3 时最大入库流量10 600 m3/s，7 月10 日9 时最大出库流量5 100 m3/s。

3）沅江流域。第一次洪水过程沅江流域未发生超警洪水，第二次洪水过程沅江干流辰溪站7 月13 日4时出现洪峰水位120.13 m，超警戒水位0.13 m。

沅江五强溪水库7 月13 日19 时最大入库流量15 300 m3/s，7 月13 日17 时最大出库流量12 500 m3/s。

4）洞庭湖区。受三口四水来水影响，洞庭湖水位持续上涨，沙头、沅江、鹿角、岳阳、城陵矶（七里山）相继发生超警洪水。城陵矶（七里山）站水位16 日20 时达到警戒水位32.50 m，至17 日23 时20 分出现洪峰水位32.65 m，超警戒水位0.15 m。详见表1 和表2。

表1 7 月6～11 日主要站点洪峰统计表

3.2 洪水特点

1）超警戒水位、超保证水位站数多，幅度大。在本轮洪水过程中，湘、资、沅水及洞庭湖区共80 站次发生了超警戒水位洪水，18 站次发生了超保证洪水，2 站发生了超历史洪水。

第一次洪水过程湘江、资水超警戒水位水文站达55 站次，其中湘江30 站次，资水25 站次。超保证水位共16 站次，其中湘江7 站次，资水9 站次。超历史实测最高水位1 站，为湘江一级支流渌水大西滩站。湘江干流长沙以上河段超警戒水位0.69～5.17 m，衡阳至湘潭河段超保证水位1.44～2.67 m，超警戒水位、超保证水位幅度大；资水干流洞口县黄桥镇至娄底新化县城河段超警戒水位0.97～4.58 m，资水干流邵阳县罗家庙站至新邵县筱溪电站超保证水位0.36～1.58 m。

第二次洪水过程湘江、资水、沅江、洞庭湖区超警戒水位水文站达25 站次，其中湘江17 站次，资水2 站次，沅江1 站次，洞庭湖区5 站次。超保证水位共2 站次，为湘江干流的衡阳、衡山站。超历史洪水1 站，为湘江二级支流新田河新田站。湘江干流长沙以上河段超警戒水位0.85～4.28 m，衡阳、衡山站分别超保证水位0.19 m、0.06 m。资水干流桃江站超警戒水位0.59 m。

2）干流洪水峰高、量大。湘江干流洪水峰高量大，湘江干流下游衡山至湘潭河段洪峰水位接近历史最高，洪峰流量超历史。衡山、株洲、湘潭站洪峰水位较历史最高水位分别仅低0.71 m、0.11 m、0.53 m，均排实测系列第2 位；衡山至湘潭河段洪峰流量超历史，衡山、株洲、湘潭站洪峰较历史最大流量大2 600～5 600 m3/s，洪峰流量重现期分别达80 年、100 年、200 年，湘潭站最大1 d、最大3 d 洪量超历史。

3）支流洪水突出。湘江一级支流渌水大西滩站发生超历史洪水，超历史实测最高水位0.43m，湘江二级支流新田河新田站发生超历史洪水，超历史实测最高水位0.07m，一级支流洣水衡东站洪峰流量排1969 年以来第4 位。

4）干支流洪水组合复杂。本轮洪水组合复杂，湘江干流在4～5 天内相继出现2 次长沙以上河段全线超警洪水过程，第一次洪水过程湘江干流自永州老埠头至长沙近600 km 河段于10 日同一天相继出现洪峰，第二次洪水过程于14～16 日凌晨先后出现洪峰。大部分支流出现3 次洪水过程。湘江流域共有6 条较大的一级支流，在第一次洪水过程中耒水、蒸水、洣水中上游、渌水均为复峰洪水过程，且一峰高过一峰，干流洪水与支流洪水短时间汇合后，形成了衡山至湘潭河段超历史洪峰流量，湘江干流自永州老埠头至长沙河段均于10 日同一天出现洪峰，在历史上罕见，同时也说明洪水组合的复杂程度。

5）洪水传播时间短。本轮洪水湘江干流两次洪水过程洪水传播时间均较短，湘江干流洪水从老埠头至长沙通常传播时间在60 h 左右，第一次洪水过程老埠头10 日2 时12 分出现洪峰，长沙站于10 日22 时47分出现洪峰，洪水传播时间20.6 h，仅为正常传播时间的1/3，第二次洪水传播时间也只38 h。从衡山至株洲、株洲至湘潭、湘潭至长沙洪水的传播时间通常为12 h、6h、6 h，第一次过程衡山、株洲、湘潭、长沙洪峰出现时间差分别为0 h、3 h、2 h，洪水传播如此迅速，为有记录以来罕见。

6）洪水涨得猛。本轮洪水过程，湘江干流老埠头站最大1 h 涨率达0.68 m，最大3 h 涨率1.73 m；衡山站最大1 h 涨率达0.35 m，最大3 h 涨率0.93 m，均为有记录以来少见。

3.3 湘江流域“2019.7”洪水与“2017.7”、“1994.6”洪水比较

1）天气系统。三次洪水天气系统不同，本次洪水受高空低槽东移配合中低层西南季风加强影响，“2017.7”洪水主要由北方冷涡与副热带高压的持续影响造成，而“1994.6”洪水由强热带风暴影响造成。

2）降雨

①本次降雨历时较短，降雨时段集中。形成第一次超历史洪水过程降雨自6～9 日共4 天，而“2017.7”洪水降雨历时10 d（2017 年6 月22 日～7 月1 日），“1994.6”洪水降雨历时6 d（1994 年6 月12～17 日）。

②本次降雨时段相对集中。形成超历史洪水的第一阶段降雨过程湘江流域平均降雨量142.2 mm、日平均35.6 mm；“2017.7”洪水过程流域平均降雨量264.5 mm、日平均26.5 mm；“1994.6”洪水流域平均降雨量171 mm、日平均28.5 mm。

③暴雨中心不同。本次暴雨中心有两个，主要位于下游的渌水、洣水流域以及中上游的潇水双牌水库库区附近。“2017.7”洪水暴雨中心也有两个，分别位于上游和下游，一个为上游广西桂林东北部及湖南省永州北部，一个为下游的长沙市，长沙市玉泉站累计降雨量824 mm；“1994.6”洪水暴雨中心也有两个，一个位于上游永州，一个位于中游衡阳，永州市码市站累计降雨量575mm。

3）洪峰水位差。分析“2019.7”、“2017.7”、“1994.6”洪水株洲～湘潭、湘潭～长沙洪峰水位差，见表3，从表中数据可见，2019 年株洲～湘潭最大洪峰水位差最大为3.05 m，2017 年最小为1.82 m。湘潭～长沙最大洪峰水位差2019年最大为3.07m，2017 年最小为1.73m。本次洪水过程株洲～湘潭、湘潭～长沙洪峰水位差明显大于“2017.7”、“1994.6”洪水，河道水面比降大，洪水渲泄畅通，这也是本次洪水过程洪峰流量超历史而洪峰水位低于历史的主因。

表3 主要河段落差 m

4）洪水比较

①洪峰比较。本次洪水过程衡山、株洲、湘潭、长沙站洪峰水位较历史最高水位均值偏高2.31～4.13 m，其中衡山、株洲、湘潭均排实测系列第2 位，长沙站排第8 位，详见表4。本次洪水过程衡山、株洲、湘潭站洪峰流量较历史最大流量均值偏大93.2%～100.0%，均排实测系列第1 位，详见表5。

②洪量比较。本次洪水过程湘江干流控制站湘潭站出现了超历史流量洪水，选择洪峰流量排前4 位的历史洪水进行比较，最大1 d、最大3 d 洪量明显大于1994 年、1968 年、2017 年典型洪水，最大1 d、最大3 d洪量均超历史，详见表6。

表4 最高水位特征值与典型年对照表 m

表5 最大流量特征值与典型年对照表

表6 湘潭站洪水总量与典型年洪水比较统计表

③洪水组合。三次洪水过程均为2 次以上暴雨过程形成，前期降雨及洪水抬高了河流底水，在干支流形成复式洪水，有利于最高洪水的形成。“1994.6”洪水、“2017.7”洪水干流均为复式洪水过程，本轮第一次超历史洪水过程干流为一个单峰过程，而支流多为复式洪水过程。形成“1994.6”洪水的暴雨主要位于中上游，洪水对本流域影响范围更大，干流衡阳以下河段均发生了超历史洪水；“2017.7”洪水暴雨主中心位于上游、下游，干流老埠头至归阳、长沙段发生超历史洪水；本次洪水暴雨主中心位于下游，干流衡山至湘潭段发生超历史流量洪水。

4 水库优化调度作用

资水柘溪水库最大入库流量10 600 m3/s（7 月10日3 时），最大出库5 100 m3/s（7 月10 日9 时），桃江站洪峰流量5 330 m3/s（7 月10 日18 时），柘溪水库本次拦蓄水量12 亿m3，若没有柘溪水库的拦蓄，桃江将于7 月10 日14 时出现洪峰流量10 600 m3/s，洪峰水位43.8 m，超出保证水位1.5 m，削峰率约50%。

沅江五强溪水库最大入库流量15 300 m3/s（7 月13 日19 时），最大出库流量12 500 m3/s（7 月13 日17时），削峰率约18%，降低桃源站洪峰水位约1.5 m。

5 结 语

湖南省“2019.7.10”暴雨洪水降雨强度大，范围广，主雨带持续稳定在湘中以南地区，暴雨维持时间长，雨区相对稳定。湘江干流下游的衡山、株洲、湘潭站洪峰流量超历史实测最大值2 600，3 600，5 600 m3/s，洪峰水位均列实测系列第2 位，湘江干流自永州老埠头至长沙河段均于10 日同一天出现洪峰，洪水传播迅速，使防汛工作异常严峻。