●真相君 文

這里所指的百年一遇的洪水，要對(duì)應(yīng)到某一個(gè)斷面上，也就是一條河流垂直水流方向的橫截面。

水文觀測(cè)

各條河流都設(shè)立了大量的水文站，用來(lái)觀測(cè)、記錄這些斷面每時(shí)每刻的水位（該斷面水面的高程）、流量（該斷面每秒鐘通過(guò)的水量，以立方米/秒為單位）。

這些水文記錄，經(jīng)過(guò)水利工作者的分析，可用于堤防、水庫(kù)等水利工程的設(shè)計(jì)、調(diào)度運(yùn)行、防汛調(diào)度等，價(jià)值很大。

洪水頻率和特征

水文學(xué)上，對(duì)一條河流某個(gè)斷面洪水的大小會(huì)有定量的判斷，一般用重現(xiàn)期（N年一遇）或頻率（P=x%）來(lái)表示。舉個(gè)例子，在這個(gè)斷面，超過(guò)這么大量級(jí)的洪水每年發(fā)生的概率為P=1%，反過(guò)來(lái)倒數(shù)就是我們常說(shuō)的100年一遇。

描述一場(chǎng)洪水的大小，有很多指標(biāo)。對(duì)于河道的防洪，洪峰流量這個(gè)指標(biāo)最為重要，即這個(gè)斷面在這場(chǎng)洪水中，流量的最大值。這個(gè)流量，在斷面地形的作用下反映在水位上，水位高過(guò)堤防的話，就會(huì)淹沒(méi)堤外的事物，產(chǎn)生洪水災(zāi)害。

另外，洪水還有一個(gè)指標(biāo)就是時(shí)段洪量，比如24小時(shí)內(nèi)通過(guò)這個(gè)斷面的洪水總量，單位是立方米。洪量對(duì)于水庫(kù)的設(shè)計(jì)作用很大，因?yàn)樗畮?kù)要存住這部分水，以減少下游損失。三峽水庫(kù)留下了222億立方米的防洪庫(kù)容，也就是說(shuō)，一場(chǎng)洪量為222億立方米的洪水，三峽水庫(kù)能在不放水的情況下完全蓄起來(lái)。

不管是洪峰流量，還是24小時(shí)洪量，3日洪量甚至30日洪量，每個(gè)指標(biāo)都有對(duì)應(yīng)的百年一遇的數(shù)值，所以，對(duì)于一場(chǎng)實(shí)際發(fā)生的洪水，有可能洪峰是百年一遇，洪量只有20年一遇。

頻率分析

我們會(huì)先將每年觀測(cè)到的最大值排序，一場(chǎng)洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率等于它的排序除以觀測(cè)年限加1，P=m/(n+1)，m是它的排序，n是觀測(cè)的年份。

比如說(shuō)，我們有56年資料，這56年最大的那場(chǎng)洪水經(jīng)驗(yàn)頻率就是P=1/(56+1)=1.75%，它的倒數(shù)就是57年一遇，排在后面的就是57年2遇，57年3遇……依此類推至最小的“57年56遇”。

根據(jù)這些點(diǎn)，畫(huà)一條最接近于點(diǎn)據(jù)分布的“趨勢(shì)線”，這個(gè)趨勢(shì)線是由固定的參數(shù)確定 的概率分布曲線，可以向左“延長(zhǎng)”到100年一遇、1000年一遇甚至10000年一遇。根據(jù)這個(gè)延長(zhǎng)線，就能推算出的100年、1000年一遇的洪水到底有多大了。

估算誤差與歷史洪水的作用

有些人疑惑：為什么水文記錄只有幾十年卻可以計(jì)算出千年一遇的洪水？方法就是用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，通過(guò)已經(jīng)發(fā)生的水文記錄推算出來(lái)的，這種推算可能和真實(shí)情況有很大的誤差。所以，水文專業(yè)一般用“估算”一詞而不是“計(jì)算”。