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自然环境现状地理位置湘江流域位于北纬24°31′～29°，东经110°30′～114°之间，地处长岭之南，南岭之北，东以幕阜山脉，罗霄山脉与鄱阳湖水系分界，西隔衡山山脉与资水毗邻，南自江华以湘、珠分水岭与广西相接，北边尾闾区滨临洞庭湖。流域面积为94660km2，其中湖南为85383km2，占总面积的90.2%，广西占9.8%，湘水流域面积占全省的40.3%，涉及长沙、湘潭、株洲、衡阳的全部、郴州、永州的大部分娄底的小部分及邵阳、岳阳的小部分。地质地貌1.1.1.1地形地貌流域区内地形特点为西南高北东低，东安至洞庭湖入口河流落差95m，其中东安至永州萍岛为湘江上游段，属中低山地貌，两岸峰险山峻、谷深林密，山头标高500～1500m，河道顺直，一般为V型河谷，河谷宽110～140m，河床坡降0.90～0.45‰，两岸零星发育I至Ⅳ级堆积或侵蚀基座阶地；萍岛至衡阳为中游河段，两岸为低山～丘陵地貌，山头标高100～500m，河谷开阔，谷宽250～600m，河床坡降0.29～0.18‰，两岸阶地发育不对称。衡阳至洞庭湖入口为下游河段，两岸地形为丘陵～平原河道蜿蜓曲折，河谷宽阔，谷宽500～1000m，河床坡降0.083～0.045‰，两岸阶地发育，地形平坦，呈典型的河流堆积地貌。1.1.1.2地质结构a)地层岩性湘江两岸分布的主要地层岩性为：元古界前震旦系冷家溪群、板溪群变质岩；泥盆、石炭、二迭、三迭、侏罗系的灰岩、砂页岩、煤层；白垩～下第三系红色岩层及第四系河流冲积层等。湘江地层分布规律是，在祁东县归阳以上大体为泥盆、石炭、二迭、三迭、侏罗系的灰岩、砂页岩、煤层；归阳以下进入衡阳、株洲、湘潭红色盆地，河谷主要地层岩性是白垩～下第三系红色岩层及第四系河流冲积层，其中也有元古界及前震旦系冷家溪群、板溪群变质岩等地层零星出露。b)地质构造湘江流域处于江南地轴的南缘，属华南上隆剥蚀中低丘陵及洞庭湖凹陷盆地。流域限于次级区域性构造紫荆山—衡阳—株洲—连云山、临武—郴县—永兴—邓阜仙、铜官—公田三大华夏系多期活动性断层带之间。湘江上游处于祁阳弧南翼及其反射弧部位，下游段位于北东～北北东方向的衡阳、株洲、湘潭红色盆地之中。根据各种构造形迹的力学性质和展布特征，流域内大致可分为四个主要构造体系，即东西向构造、弧形构造、华夏构造体系和新华夏构造体系。尤其是祁阳弧南翼及其反射弧、华夏及新华夏构造体系十分清晰注目，是控制本区的主要构架，影响着本区岩性的分布及断裂发育规律，对流域地形地貌形态，水系分布和发育方向也有一定的影响。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，湘江干流湘阴～岳阳一带地震动峰值加速度为0.1m/s2，所对应的地震基本烈度为七级；长沙～湘潭一带地震动峰值加速度为0.05m/s2，所对应的地震基本烈度为六级；其他地区地震动峰值加速度为0.05m/s2以下。水文1.1.1.3水系特征湘江流域水系发育，支流众多，在我省境内的大小河流(河长大于5km)共有2157条，其中流域面积大于10000km2的支流共3条，流域面积在1000～10000km2的支流共14条。干流两岸呈不对称羽毛形态，其中右岸面积67816km2，占总流域面积的71.2%，流域面积超过10000km2的三大支流潇水、耒水和米水均分布在右岸；左岸流域面积为27344km2，只占总流域面积的28.8%，流域面积大于1000km2的主要支流有7条分布在左岸，其中涟水为最大，集雨面积为7155km2。湘江在永州萍岛以上河段为上游，长252km。灵渠以上山势陡峻，其它河段呈中低山地貌，河谷一般呈V型，河宽110～140m，平均比降0.61‰。河床多岩石，滩多流急，流量及水位变幅较大，具有山区河流的特性，其间汇入的较大支流有灌河、紫溪河、石期河等。永州萍岛至衡阳河段为中游，长278km，河宽250～600m，平均比降0.13‰。河床多为卵石、礁石，滩多水浅，具有丘陵地区河流的特性，其间汇入的较大支流有潇水、舂陵水、芦洪江(应水)、祁水、白水、归阳河、宜水、粟水等。衡阳至濠河口河段为下游，长326km。沿河多冲积平原和低矮丘陵，河谷开阔，河道蜿蜒曲折，河宽500～1000m，平均比降0.05‰。河床多砂砾，间有部分礁石，浅滩较多，流量大，水流平缓，具有平原河流的特性，期间汇入的较大支流有耒水、蒸水、洣水、涟水、靳江、浏阳河、捞刀河、汨罗江、新墙河等。湘江流域干流及主要支流基本情况见表21。表21湘江干流及主要支流基本情况表1.1.1.4径流湘江径流主要来源于降水，年内分配不均匀，3月～7月径流量占全年的66.6%，其中5月最大，占全年的17.3%；8月～翌年2月径流量占全年的33.4%，其中1月最小，仅占全年的3.3%。湘江枯水径流一年中出现两次，第一次是10月至翌年2月的冬季枯水，这5个月的平均径流只占年径流量的21.2%，如湘潭站历年实测最小流量为100m3/s(1996年10月6日)。第二次是夏季内历年短暂的枯水。湘江主要水文站的年、月平均径流详见表22。表22湘江主要水文站年、月平均径流表1.1.1.5水位及流量根据湘江老埠头、归阳、衡阳、衡山、株洲、湘潭、长沙等7个主要水文站资料的统计分析，湘江水位及流量有如下变化规律：a)洪枯水位变化较大，变幅达11.6～17.3m，衡阳最大，衡阳以下依次递减。具体情况见表23。表23湘江中下游各水文站水位变幅统计单位：mb)衡阳以下流域面积急剧增大，多年平均流量也成倍增加。衡阳以下大水年下游各地的相应洪峰流量变幅不大，具体见表24。表24湘江水文站流量特征变化表单位：m3/sc)湘潭以下河段7～9月受洞庭湖洪水顶托，水位有所抬高。洞庭湖水位越高，顶托的影响越大，这种影响在湘江下游流量较小时，非常明显，随着湘江下游流量的加大，洞庭湖顶托影响逐渐减弱。以湘阴站水位为参数分析长沙、湘潭两站的水位，具体情况见表25和表26。表25湘江下游流量350m3/s时，长沙、湘潭两站顶托统计表表26湘阴站水位30.0m时，长沙、湘潭两站顶托统计表1.1.1.6泥沙湘江泥沙主要来自降水(尤其是暴雨)对表土的侵蚀，汛期河流含沙量最大，且含沙量、侵蚀模数、水沙比自上而下不断增大。水土流失现象也从上而下逐渐加剧。湘江多年平均侵蚀模数在100～600t/km2之间。根据老埠头、衡阳、湘潭三站的实测资料分析，老埠头站至衡阳站区间来水的含沙量，比老埠头站以上来水的含沙量大92%，衡阳站至湘潭站区间来水的含沙量又比衡阳以上大51%，也比老埠头站至衡阳区间大18%。湘江老埠头、衡阳、湘潭三站有关泥沙特征值统计见表27，衡阳、湘潭两站多年平均悬移质级配情况见表28。表27湘江老埠头、衡阳、湘潭三站实测悬移质泥沙统计表表28衡阳、湘潭多年平均悬移质颗粒级配成果表1.1.1.7洪水湘江流域面积大，雨量丰沛，河网密布，水系成树枝状，呈南北向分布，干流中下游洪水过程多为肥胖单峰型。湘江流域的洪水主要由气旋雨形成，洪水时空变化特性与暴雨特性一致，每年4-9月为汛期，年最大洪水多发生于每年4～8月，其中5、6两月出现次数最多。次洪历时10天左右。湘江流干流、支流控制站设计洪峰流量与城市防洪设计水位情况详见表29、表210、表211。表29湘江干流水文站设计洪峰流量表(m3/s)表210湘江支流水文站设计洪峰流量表(m3/s)表211湘江干流城市洪水位表单位:m气候湘江流域属亚热带季风湿润气候，雨量丰沛，年内分配不均，降水多集中在春夏之间，夏热冬冷，暑热期长，形成了流域内高温多湿的气候特征。因受季风影响，全年多北或东北风，平均风速1.9～2.8m/s，由北向南逐渐减弱。7月～8月受太平洋高气压影响，盛吹南风，平均风速3.5～5.4m/s。流域年均气温16～18℃，7月～9月气温最高，平均24～29℃，极端最高气温43.6℃，极端最低气温-12℃。湘江流域年均降水量1300～1500mm，年内降水时间分配不均，降雨多集中在4月～6月，占全年的40%～45%；7月至9月干旱少雨，降水量约占年降雨量的18%；1月～2月最少，仅占全年的8%；地域分配不均，沿湘江的降雨量，南北多、中部少，上游广西全州、兴安一带，是湘江的暴雨区之一，雨量较多，中游衡阳盆地降水较少，下游长沙又比中游略高；年际分配不均，一般雨量的变差为2～3倍，如湘潭1953年雨量2081mm，是1963年雨量1029.4mm的2.02倍；株洲1954年雨量1912.6mm，是1963年雨量932.6mm的2.05倍。土壤湘江流域地质复杂的岩石在活跃的地球化学和生物循环过程中，在人类社会活动的影响下，形成了以红壤、黄壤为主的多种土壤类型。属于地带性土壤的类型主要有三大类，即红壤、山地黄壤、山地灌丝草甸土。属于非地带性土壤的类型主要有四大类，即石灰土(包括黑色、黄色、棕色、红色等亚类)、紫色土(含石灰性、中性、酸性等亚类)、潮土和水稻土(分淹育性、潴育性、渗育性、潜育性等)。由于红壤、山地黄壤为湖南土壤的主要类型，而红壤酸性强，pH值达4.5～6.0，山地黄壤也是酸性或强酸性，且分布较广。因此，湘江流域土壤酸化现象较为普遍。