基于可公度方法的洞庭湖区重涝灾害趋势研究

邓喆

摘要：洞庭湖区衔长江吞四水、地势较低、多暴雨、水情来源复杂，极易发生洪涝灾害，是我国有名的重涝区，全省重大洪涝灾害也主要发生在洞庭湖区。洞庭湖的洪涝灾害属于自然现象，具有规律性，因此本研究利用其可公度性，通过三元、四元和五元可公度法的计算，以及相应的蝴蝶结构图来预测洞庭湖区重涝灾害的趋势，为及时准确预测预报大洪涝灾害和建设高标准防洪减灾工程提供一定的依据.

关键字：洞庭湖区；可公度；洪涝灾害

1. 历史重涝的资料统计

参照国家气象局冯佩芝对长江中下游早洪灾害等级的划分，结合湖南省的实际灾情，以降水量距平百分率为主要依据。据此将洪涝灾害分为一般涝与重涝两类，得到湖南省洪涝的等级划分标准（降水距平百分率），涝期为为一个月、两个月、三个月，对应的降水距平百分率分别大于200、100、50的为重涝[3]。

本文采用的新中国成立以来的洞庭湖区的水文资料，资料中显示的该区域在这63年中一共有16年发生了重涝灾害，分别发生在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. 重涝灾害的可公度法预测

可公度性源于天文学，表示自然界事物之间的一种秩序，是自然现象周期性的一种客观外在反映，所以是一种信息系，可公度信息系不仅存在于天文学领域，在自然界其他领域中也广泛存在。翁文波先生运用公度性理论成功预测出了：1982年到1983年在华北地区发生的大旱；1991年长江、淮河流域的特大洪涝灾害；1991、1993、1994年美国、日本的多次地震。由此证明了可公度方法的科学性和正确性。本文根据新中国成立以来洞庭湖区重涝灾害的16个发生年份，依据可公度法的原理和方法，对未来洞庭湖区重涝灾害的发生年份进行了初步预测。

2.1洞庭湖区重涝灾害时间序列的可公度系图谱

从构建的可公度系可以看出，洞庭湖区重涝灾害有一定的秩序科规律，横向周期为9年和7年，也就是15年周期，纵向为11年，是太阳黑子的周期。

构建的可公度系对下一次洞庭湖区重涝灾害的趋势分析为2018—2021年之间，下面进一步通过三元、四元和五元可公度算法进行预测。

2.2三元可公度法预测

由三元可公度法计算如下：

设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。

则计算结果为：

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

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

2.3四元可公度法预测

由四元可公度法计算如下：

设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。

则计算结果为：

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

四元可公度预测结果：2010+9=2019

2. 4五元可公度法预测

由五元可公度法计算如下：

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

X16+ X4 + X3-X1-X5=2019

总结以上几种预测结果， 从灾害信息可以看出， 2019年的灾害信号比较强，因此基于可公度法预测研究洞庭湖地区下次可能发生重涝灾害的年份为2019年。

3. 结论与建议

通过对可公度计算以及检测，可以推测出洞庭湖区2019年有可能发生重涝灾害，概率为68.7%。该结果能科学性地提示人们对2019年洞庭湖区的水文变化趋势的关注，由于导致洞庭湖区发生重涝灾害的既有自然因素，如降雨分配不均，地形地势造成调洪能力差，也有人为因素，如水利建设布局不合理，破坏森林植被等原因，应对各方面进行观察，提高警惕，更有效地做到防洪减灾。

参考文献：

[1]延军平， 闫 娜.关于地震预测体系构建的可能性及验证[J]. 陕西师范大学学报（哲学社会科学版）.5（37）.

[2]徐一鸿.可畏的对称[M].北京：清华大学出版社，2005：136.

[3]湖南省志编委会.湖南省志《水利志》.长沙：湖南省人民出版社，1985

[4]贺建林.张光贵.卜跃先.洞庭湖区农业生产条件演变趋势分析.长沙流域资源与环境，l996，5（2）：166-171