基于可公度方法的洞庭湖區重澇災害趨勢研究

鄧喆

摘要：洞庭湖區銜長江吞四水、地勢較低、多暴雨、水情來源復雜，極易發生洪澇災害，是我國有名的重澇區，全省重大洪澇災害也主要發生在洞庭湖區。洞庭湖的洪澇災害屬于自然現象，具有規律性，因此本研究利用其可公度性，通過三元、四元和五元可公度法的計算，以及相應的蝴蝶結構圖來預測洞庭湖區重澇災害的趨勢，為及時準確預測預報大洪澇災害和建設高標準防洪減災工程提供一定的依據.

關鍵字：洞庭湖區；可公度；洪澇災害

1. 歷史重澇的資料統計

參照國家氣象局馮佩芝對長江中下游早洪災害等級的劃分，結合湖南省的實際災情，以降水量距平百分率為主要依據。據此將洪澇災害分為一般澇與重澇兩類，得到湖南省洪澇的等級劃分標準（降水距平百分率），澇期為為一個月、兩個月、三個月，對應的降水距平百分率分別大于200、100、50的為重澇[3]。

本文采用的新中國成立以來的洞庭湖區的水文資料，資料中顯示的該區域在這63年中一共有16年發生了重澇災害，分別發生在1949年、1953年、1962年、1964年、1969年、1973年、1975年、1980年、1984年、1988年、1991年、1995年、1998年、2002年、2007年和2010年。

2. 重澇災害的可公度法預測

可公度性源于天文學，表示自然界事物之間的一種秩序，是自然現象周期性的一種客觀外在反映，所以是一種信息系，可公度信息系不僅存在于天文學領域，在自然界其他領域中也廣泛存在。翁文波先生運用公度性理論成功預測出了：1982年到1983年在華北地區發生的大旱；1991年長江、淮河流域的特大洪澇災害；1991、1993、1994年美國、日本的多次地震。由此證明了可公度方法的科學性和正確性。本文根據新中國成立以來洞庭湖區重澇災害的16個發生年份，依據可公度法的原理和方法，對未來洞庭湖區重澇災害的發生年份進行了初步預測。

2.1洞庭湖區重澇災害時間序列的可公度系圖譜

從構建的可公度系可以看出，洞庭湖區重澇災害有一定的秩序科規律，橫向周期為9年和7年，也就是15年周期，縱向為11年，是太陽黑子的周期。

構建的可公度系對下一次洞庭湖區重澇災害的趨勢分析為2018—2021年之間，下面進一步通過三元、四元和五元可公度算法進行預測。

2.2三元可公度法預測

由三元可公度法計算如下：

設X1=1949；X2=1953；X3=1962；X4=1964；X5=1969；X6=1973；X7=1975；X8=198；X9=1984；X10=1988；X11=1991；X12=1995；X13=1998；X14=2002；X15=2007；X16=2010。

則計算結果為：

X17=2019 X9+ X10 -X2=2019 X16+ X6 -X4=2019

X15+ X4-X2=2019 X8+ X11-X2=2019

2.3四元可公度法預測

由四元可公度法計算如下：

設X1=1949；X2=1953；X3=1962；X4=1964；X5=1969；X6=1973；X7=1975；X8=198；X9=1984；X10=1988；X11=1991；X12=1995；X13=1998；X14=2002；X15=2007；X16=2010。

則計算結果為：

X6+ X7 -X9-X4=9 X11+ X12 -X10-X15=9

四元可公度預測結果：2010+9=2019

2. 4五元可公度法預測

由五元可公度法計算如下：

X17=2019 X16+ X12 + X9-X7-X13=2019 X13+ X10 + X9-X7-X8=2019

X16+ X4 + X3-X1-X5=2019

總結以上幾種預測結果， 從災害信息可以看出， 2019年的災害信號比較強，因此基于可公度法預測研究洞庭湖地區下次可能發生重澇災害的年份為2019年。

3. 結論與建議

通過對可公度計算以及檢測，可以推測出洞庭湖區2019年有可能發生重澇災害，概率為68.7%。該結果能科學性地提示人們對2019年洞庭湖區的水文變化趨勢的關注，由于導致洞庭湖區發生重澇災害的既有自然因素，如降雨分配不均，地形地勢造成調洪能力差，也有人為因素，如水利建設布局不合理，破壞森林植被等原因，應對各方面進行觀察，提高警惕，更有效地做到防洪減災。

參考文獻：

[1]延軍平， 閆 娜.關于地震預測體系構建的可能性及驗證[J]. 陜西師范大學學報（哲學社會科學版）.5（37）.

[2]徐一鴻.可畏的對稱[M].北京：清華大學出版社，2005：136.

[3]湖南省志編委會.湖南省志《水利志》.長沙：湖南省人民出版社，1985

[4]賀建林.張光貴.卜躍先.洞庭湖區農業生產條件演變趨勢分析.長沙流域資源與環境，l996，5（2）：166-171