“百年一遇”的洪水大小，到底是怎么確定出來的？

●真相君 文

這里所指的百年一遇的洪水，要對應到某一個斷面上，也就是一條河流垂直水流方向的橫截面。

水文觀測

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

這些水文記錄，經過水利工作者的分析，可用于堤防、水庫等水利工程的設計、調度運行、防汛調度等，價值很大。

洪水頻率和特征

水文學上，對一條河流某個斷面洪水的大小會有定量的判斷，一般用重現期（N年一遇）或頻率（P=x%）來表示。舉個例子，在這個斷面，超過這么大量級的洪水每年發生的概率為P=1%，反過來倒數就是我們常說的100年一遇。

描述一場洪水的大小，有很多指標。對于河道的防洪，洪峰流量這個指標最為重要，即這個斷面在這場洪水中，流量的最大值。這個流量，在斷面地形的作用下反映在水位上，水位高過堤防的話，就會淹沒堤外的事物，產生洪水災害。

另外，洪水還有一個指標就是時段洪量，比如24小時內通過這個斷面的洪水總量，單位是立方米。洪量對于水庫的設計作用很大，因為水庫要存住這部分水，以減少下游損失。三峽水庫留下了222億立方米的防洪庫容，也就是說，一場洪量為222億立方米的洪水，三峽水庫能在不放水的情況下完全蓄起來。

不管是洪峰流量，還是24小時洪量，3日洪量甚至30日洪量，每個指標都有對應的百年一遇的數值，所以，對于一場實際發生的洪水，有可能洪峰是百年一遇，洪量只有20年一遇。

頻率分析

我們會先將每年觀測到的最大值排序，一場洪水的經驗頻率等于它的排序除以觀測年限加1，P=m/(n+1)，m是它的排序，n是觀測的年份。

比如說，我們有56年資料，這56年最大的那場洪水經驗頻率就是P=1/(56+1)=1.75%，它的倒數就是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”。

根據這些點，畫一條最接近于點據分布的“趨勢線”，這個趨勢線是由固定的參數確定 的概率分布曲線，可以向左“延長”到100年一遇、1000年一遇甚至10000年一遇。根據這個延長線，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算出千年一遇的洪水？方法就是用統計學方法，通過已經發生的水文記錄推算出來的，這種推算可能和真實情況有很大的誤差。所以，水文專業一般用“估算”一詞而不是“計算”。