洞庭湖位于荆江南岸，跨湘鄂两省，接纳湘、资、沅、澧四水，吞吐长江，是调蓄长江洪水的主要湖泊，也是我国第二大淡水湖。对洞庭湖的最早文字记载是《山海经·中山经》：“洞庭之山，……帝之二女居之，是常游于江渊，澧沅之风，交潇湘之渊，是在九江间，出入必以飘风暴雨。”唐代李思密作的《湖君庙记略》记载：“洞庭湖盖神仙洞府之一也，以其洞府之庭故以是称。”
长江从三峡以上的地区，进入宜昌以下的平原，在自然状态下，存在许多湖泊洼地，用以调蓄洪水。早在云梦泽存在的时候，洞庭湖区是一低洼河网湖沼平原。后来，由于江汉平原的扩展和荆江大堤的修建，长江向南分流之水逐渐形成并扩大了洞庭湖。1860年和1870年的长江两次特大洪水，在荆江南岸冲出了藕池河和松滋河，形成荆江洪水大量进入洞庭湖的局面。入湖洪水同时也带入了大量泥沙，泥沙淤积使洞庭湖不断萎缩。据1825年的图志测算，当时洞庭湖面积达6000 km2，容积约400亿m3。以后湖底不断淤高，大片湖滩露出水面，土地被围垦开发，洞庭湖的面积和容积都迅速缩小。1949年面积减为4350 km2，容积减为290亿m3；1983年湖面积又减为2691 km2，容积也进一步缩小。昔日八百里洞庭湖景观，已被大片圩垸林立的平原分割成目平、南洞庭和东洞庭三个由洪道相连的湖泊。
洞庭湖是一个典型的季节性淡水湖泊，洪水期汪洋一片（图12-1 左），枯水期几条带状水域（图12-1右），对长江来水来沙起着重要的调节作用。
洞庭湖区包括洞庭湖水域及其周围的地区，是由河湖港汊及河湖冲积平原、环湖岗地、丘陵、低山等组成的一个碟形盆地，介于N27°55′～30°23′，E110°50′～113°45′之间，东西之间直线距离243 km左右，南北之间直线距离约为183 km。在自然区域上，洞庭湖区还涉及湖北省的松鹚、公安、石首等县市。
洞庭湖区所辖范围系指长江中游荆江段（枝域—城陵矶）以南，京广铁路（长沙—城陵矶路段）以西，长常桃公路（长沙—益阳—常德—桃源路段）以北和太阳山—凤凰山—嘉山以及枝柳铁路（枝城—石门路段）以东的广大平原湖泊水网地区，海拔高程（吴淞零点）变幅约25～50 m。属于纯湖区总面积18780 km2，其中湖南15200 km2，湖北3580 km2。现有堤垸控制面积12609 km2，其中湖南9323 km2，加上四水尾闾受堤防保护的面积895 km2，合计为10218 km2。
由于区域界线通常具有过渡性和模糊性的特点，加上不同研究者的出发点、侧重点不同，以及受历史局限性和划区基础资料的影响，对洞庭湖曾出现过几种不同划分方法，因各自所依据的划区因素和指标不同，划分的范围各有差异。例如，1982 年以进行农业发展战略研究和环境治理保护为目的所划分的洞庭湖区，包括19县（市）和境内15个国营农场共3.16万 km2 （折合5246万亩）的面积。湖南省水利水电厅1996年编印的《洞庭湖治水简介》认为，洞庭湖总面积为18780 km2 ，包括天然水面面积 3998 km2 ，受堤防保护面积11094 km2 ，其中耕地面积约1000万亩，人口1008 万人（1993 年）。1997 年9 月编制的《湖南省洞庭湖区防汛调度指挥决策总体方案与可行性研究报告》，从有利于防汛信息系统建设出发，所指的洞庭湖区包括长沙、岳阳、株洲，湘潭、益阳、常德等 6 市的 31个县（市、区）。水利部长江水利委员会 1997 年 9 月制定的《洞庭湖区综合治理近期规划》认定的湖泊总面积为 2625km2，其中七里湖 75 km2，目平湖 332 km2，南洞庭湖 905 km2 ，东洞庭湖1313 km2 ，洪道面积141.8 km2 ，受堤防保护面积14642 km2。
图12-1 洞庭湖洪水期（左）、枯水期（右）TM卫星图像
上述对洞庭湖区范围的不同划分，都具有一定的目的和实用性，因此范围难以统一。从科学意义上划分洞庭湖区的范围，应首先考虑区域自然地理特征。湖区主要由湖泊水体及滨湖平原组成，此外还包括散布在滨湖平原上的局部岗地和丘陵。同时，为照应行政范围的完整性，又应将湖区边缘的部分低山、丘陵、岗地包括在内。
为了有利于洞庭湖区环境遥感调查评价，采用的洞庭湖区范围包括湖滨堤垸区及“四水”尾闾受堤垸保护的地区。湖南省境内的洞庭湖区按现行区划，辖常德、益阳、岳阳、长沙、湘潭、株洲六市的27个县（市、区），15个国营农场。27个县（市、区）包括纯湖的武陵区、鼎城区、汉寿县、安乡县、津市、澧县、资阳区、赫山区、沅江市、南县、华容县、湘阴县、岳阳县、临湘市、岳阳楼区、君山区、云溪区、望城县等18个县（市、区），尾闾地区包括桃源县、临澧县、汨罗市、长沙县、宁乡县、湘潭县、湘潭市郊、株洲县、株洲市郊等9个县（市、区）以及长沙市的部分郊区。15个国营农场是涔澹、西洞庭、西湖、贺家山、茶盘洲、千山红、大道湖、北洲子、金盆、南湾湖、钱粮湖、君山、建新、黄盖湖、屈原农场。湖区耕地约1000万亩，人口约1008万人，每平方公里627人，人口密度为全省的2.1倍。
洞庭湖区土地肥沃，气候温和，物产丰富，素有“湖广熟，天下足”的美誉，明清两朝以来一直是我国著名的粮棉生产基地，在湖南和全国的经济社会发展中占有举足轻重的地位。这主要表现在三个方面：① 洞庭湖区的开发和繁衍，对湖南和全国已经作出了巨大贡献；② 洞庭湖调蓄长江洪水，对缓解长江下游水患具有重要的作用；③ 湖区人民承受发展生产和防汛抗洪的双重作用，历年来给国家作出了重要的贡献。
洞庭湖区是全国重要的商品粮棉油基地，也是湖南的重要工业原料基地。据统计，洞庭湖区工农业总产值和粮食产量约占全省的1/3，棉花占全省的7/8，油料和水产品占全省的1/2，麻类、芦苇、湘莲、生猪、家禽等农产品产量也颇具规模。1997年，洞庭湖区工农业总产值达1700多亿元，粮食产量863万吨，棉花产量22.5万吨，油料60万吨，水产品55万吨。1950年以来累积上交国家商品粮1500多亿公斤，按人均每年需粮食300公斤计算，每年可养活1000万人口，即湖区人民平均每人为国家养活人口1名。
洞庭湖是我国的重要的商品粮棉基地，同时又是长江的心腹之患，也是全国治水的一个难点。从长江中游的总体来讲，城陵矶以上的洪水来量大，城陵矶以下可能的泄量小，因此，必须要洞庭湖进行蓄洪。长江每年经过洞庭湖1000亿m3的水，留在洞庭湖的泥沙，照过去的测算每年平均约1亿m3；由于下荆江裁弯和上荆江水位降低，按长江水利委员会最近的测算，每年入湖水量有所减少，但每年留在洞庭湖的泥沙也总是8000万到1亿m3。在三峡工程建成之前，每年进入这么多的水和泥沙是不可避免的。这样一个洪水和泥沙的状况，造成了江湖关系的根本格局。在三峡工程建成之前，这个根本格局难以改变。
长江中游防洪工作中的主要矛盾是什么?有的认为，是长江上游来水大，中游河道的泄量小；有的认为，是洞庭湖的淤积严重。确实，这些都是客观存在的问题。
面对洞庭湖的不断萎缩，长江中游洪水如何调蓄?这是清代以来长江治理的难题。中华人民共和国成立前的100年，除了努力培修堤圩外，别无它法。建国以后，制定了综合防洪规划，包括：上游加强水土保持，支流和干流修建水库，中下游加高加固堤防圩垸，两岸平原牺牲部分地区临时分蓄超额洪水。近五十年来，通过加高加固堤防，使荆江河道的泄洪能力（包括向洞庭湖分洪）达到了6万多立方米/秒，加上临时分洪和防汛抢险，可勉强抵御8万立方米/秒的洪峰。
据近800年的历史记载，荆江洪峰来量超过8万立方米/秒的有8次，其中1870年达11万立方米/秒。如果再遇上1870年的洪水，势必漫溢溃决，洪水将横扫洞庭湖的圩垸。由于洞庭湖分蓄洪水的能力比1870年大大降低，北岸荆江大堤仍有溃决危险。
水是生命的源泉，是人类生活和生产活动中必不可少的物质。水是柔弱的，也是浩大的。人只有首先顺应自然，然后才能改造自然。如果人为的因素超过自然环境（包括生态环境与地质环境）所能忍耐的极限，自然规律就会对人类进行无情的报复。恩格斯说，“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利，对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。”在开发水资源与治水这两个问题上，也同样遵循这种辩证的原理。
开发江河的冲积平原，必然遇到江河的防洪问题，如果开发不当或开发过度，就会受到洪水惩罚，最后导致失败。对洞庭湖区的开发，面临着洪涝灾害频繁，泥沙淤积加剧，安全设施薄弱，血吸虫病回升，人民负担沉重等问题。
在治理洞庭湖时，应考虑如下问题：① 加快洞庭湖二期治理工程的步伐和力度，着重加强蓄洪区的安全设施建设，如河道的疏浚清障，重点堤垸坝基的加固以及城市防洪的提高；② 加快湘资沅澧四水建库，三峡工程建成后，四水将成为洞庭湖治本的必要措施；③ 抓紧搞好三峡工程建成后洞庭湖根本治理的前期工作，尽快提出长江三口建闸的可行性，并研究三口建闸后洞庭湖根本治理的规划。
从人造地球卫星俯瞰长江中游，洞庭湖区及相邻的江汉平原仍是一片郁郁葱葱的图景。洞庭湖象一颗明珠镶嵌在长江南岸。对洞庭湖的未来，学术界有三种预测：一是大量泥沙淤积和围垦，洞庭湖逐步走向衰亡；二是若新构造运动带来的沉降大于淤积，洞庭湖近期内不会消亡；三是如果降沉与淤积的情况基本相符，洞庭湖就能保持现状。一切预言都有待证实。