李文龍,金朝輝,王艷波

(1.國(guó)網(wǎng)新源控股公司豐滿(mǎn)發(fā)電廠(chǎng),吉林 吉林市 132108;2.水利部松遼水利委員會(huì),吉林 長(zhǎng)春 130021)

基于大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)2017年?yáng)|北地區(qū)洪災(zāi)

李文龍1,金朝輝2,王艷波1

(1.國(guó)網(wǎng)新源控股公司豐滿(mǎn)發(fā)電廠(chǎng),吉林 吉林市 132108;2.水利部松遼水利委員會(huì),吉林 長(zhǎng)春 130021)

東北地區(qū)是全國(guó)主要的洪澇災(zāi)害發(fā)生區(qū),洪澇災(zāi)害頻繁.文中對(duì)東北地區(qū)1856年以來(lái)成災(zāi)洪水,基于大數(shù)據(jù)思想,應(yīng)用8種有統(tǒng)計(jì)關(guān)系的預(yù)測(cè)方法,得出了2017年?yáng)|北地區(qū)有成災(zāi)洪水的預(yù)測(cè)結(jié)論.從成災(zāi)區(qū)域上,相似2010年.2017年7月至8月,東北地區(qū)連續(xù)發(fā)生了3次成災(zāi)洪水,驗(yàn)證了該預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性.

大數(shù)據(jù)思想;洪災(zāi)預(yù)測(cè);東北地區(qū)

1 基于大數(shù)據(jù)思想的洪災(zāi)預(yù)測(cè)

在洪災(zāi)預(yù)測(cè)中,我們引入大數(shù)據(jù)思想,廣泛引入與洪災(zāi)相關(guān)的各種類(lèi)型因子,包括:日地月運(yùn)行軌跡特征指標(biāo)(24節(jié)氣、閏月、立春日類(lèi)型)、太陽(yáng)輻射能量指標(biāo)(太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù))、月球引潮力指標(biāo)(月球赤緯角)、日食指標(biāo)、月食指標(biāo)、太平洋10年濤動(dòng)指標(biāo)(厄爾尼諾事件、拉尼娜事件)、水汽通道上的大地震、大洪水發(fā)生的可公度性指標(biāo)等.

這些指標(biāo)真實(shí)地反映了發(fā)生洪災(zāi)時(shí)的一些相關(guān)特征,雖然無(wú)法描述這些因子與洪災(zāi)存在的物理成因關(guān)系,但通過(guò)大數(shù)據(jù)思想來(lái)分析,能得出因子與洪災(zāi)的相關(guān)關(guān)系;洪災(zāi)事件的發(fā)生不是孤立事件,與一系列相繼發(fā)生的事件之間存在著相關(guān)關(guān)系.

2 八種方法對(duì)2017年成災(zāi)洪水的預(yù)測(cè)

1)基于可公度性東北地區(qū)洪災(zāi)預(yù)報(bào)技術(shù)研究預(yù)測(cè)結(jié)論.以《中國(guó)歷史大洪水》(1988)記載的12次與其后發(fā)生的1995年、1998年、2010年、2013年,共16次東北地區(qū)特大洪災(zāi)為研究對(duì)象(因便于計(jì)算,日期記在當(dāng)月1日).

應(yīng)用翁文波院士三元可公度預(yù)測(cè)模型,來(lái)預(yù)測(cè)洪災(zāi)的發(fā)生時(shí)間.

三元可公度預(yù)測(cè)模型:N=A+(B-C)

公式中A,B,C為已發(fā)生特殊事件的時(shí)間,N為預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生的時(shí)間.

經(jīng)三元可公度計(jì)算,2017年三元可公度式6個(gè),三元可公度式為:

2017年6個(gè)三元可公度式中:[12]--遼河洪水出現(xiàn)4次,[10]--遼河、第二松花江洪水、西遼河洪水出現(xiàn)2次,[7]--第二松花江中游洪水出現(xiàn)2次.

預(yù)測(cè)2017年遼河出現(xiàn)成災(zāi)洪水、第二松花江出現(xiàn)成災(zāi)洪水,其中第二松花江中游洪水最為可能.

2)水汽通道上的大地震與東北地區(qū)大洪水統(tǒng)計(jì)分析法預(yù)測(cè)結(jié)論.預(yù)測(cè)2017年?yáng)|北地區(qū)大洪水、豐滿(mǎn)水庫(kù)特豐水.

3)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)與水庫(kù)來(lái)水預(yù)測(cè)研究預(yù)報(bào).預(yù)測(cè)2017年為特豐水年、大洪水年,預(yù)測(cè)典型年樣本為1960年.

4)太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)與水庫(kù)來(lái)水規(guī)律研究預(yù)測(cè)結(jié)論.預(yù)測(cè)2017年為特豐水年、大洪水年.結(jié)合太陽(yáng)黑子相位判斷:谷前1年,預(yù)測(cè)典型年樣本為1995年;峰后第3年,預(yù)測(cè)典型年樣本為1960年.

5)月球赤緯角運(yùn)行軌跡、相位、角度綜合分析預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)結(jié)論.預(yù)測(cè)2017年為偏豐水年,預(yù)測(cè)典型年樣本為1961年.

6)水庫(kù)來(lái)水與月球赤緯角分布圖法預(yù)測(cè)結(jié)論.

預(yù)測(cè)2017年為特豐水年、大洪水年,預(yù)測(cè)典型年樣本為1960年、1995年.

7)日食倍九法預(yù)測(cè)結(jié)論.預(yù)測(cè)2017年為特豐水年、大洪水年.結(jié)合月球赤緯角、太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)特征,預(yù)測(cè)典型年樣本為1954年.

8)天文指標(biāo)特征比對(duì)法預(yù)測(cè)結(jié)論.該方法采用作者的發(fā)明專(zhuān)利技術(shù),應(yīng)用日地月運(yùn)行軌跡特征指標(biāo)(24節(jié)氣、閏月、立春日類(lèi)型)、太陽(yáng)輻射能量指標(biāo)(太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù))、月球引潮力指標(biāo)(月球赤緯角)等28個(gè)指標(biāo),以預(yù)測(cè)年份為基準(zhǔn),歷史資料年份的28個(gè)指標(biāo)與基準(zhǔn)年份的28個(gè)指標(biāo)進(jìn)行比對(duì),從而選出歷史相似年組,再?gòu)南嗨颇杲M中,進(jìn)行判斷篩選.

此法在豐滿(mǎn)1995-2016年22年預(yù)測(cè)中,獲得85.7%的定性預(yù)測(cè)成功率;且1995,2005,2010,2013年4個(gè)特豐水年、大洪水年均成功報(bào)出.

經(jīng)豐滿(mǎn)水庫(kù)有資料記錄的1933-2017年天文指標(biāo)計(jì)算,最終篩選出1941,1960,1979,1998年為2017年相似年組.

從天文軌道特征看:按汛期及全年軌道匹配度看,最相似1960年;從太陽(yáng)黑子看:2017年,太陽(yáng)黑子預(yù)測(cè)為20,為2014年峰值后下降第三年,相位最相似于1960年;從月球赤緯角特征看:最相似1998年,其次相位接近的為1960年.通過(guò)上述分析,最終選預(yù)測(cè)典型年樣本為1960年,天文軌道特征最接近、太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)相位一致,月球赤緯角相位接近.

預(yù)測(cè)2017年為特豐水年、大洪水年,預(yù)測(cè)典型年樣本為1960年.

基于大數(shù)據(jù)思想的綜合預(yù)測(cè)結(jié)論.8種預(yù)測(cè)方法,預(yù)測(cè)特豐水7個(gè)、偏豐1個(gè),豐水以上方法出現(xiàn)概率為87.5%.預(yù)測(cè)典型年樣本集中在1960,2010,1995,1954年.

從預(yù)測(cè)方法、預(yù)測(cè)典型年樣本兩方面,預(yù)測(cè)結(jié)果高度指向特豐水.預(yù)測(cè)2017年豐滿(mǎn)水庫(kù)來(lái)水定性為豐水,夏季東北地區(qū)會(huì)發(fā)生成災(zāi)洪水,成災(zāi)區(qū)域相似于2010年.

3 預(yù)測(cè)驗(yàn)證

2017年7月至8月,東北地區(qū)連續(xù)發(fā)生了"7.13"、"7.20"、"8.3"3次成災(zāi)洪水,驗(yàn)證了基于大數(shù)據(jù)思想預(yù)測(cè)的有效性.

[1]李文龍.基于可公度預(yù)報(bào)方法的洪災(zāi)預(yù)報(bào)技術(shù)實(shí)用化研究[M].北京:氣象出版社,2010.

[2]李文龍.關(guān)于2010年長(zhǎng)江大洪水的預(yù)測(cè)[M].吉林:吉林大學(xué)出版社,2010.

[3]李文龍.關(guān)于2013年遼河、第二松花江特大洪水的預(yù)測(cè)[J].水電廠(chǎng)自動(dòng)化,2012.

TV87 < class="emphasis_bold">[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

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1002-0624(2017)11-0058-01

2017-08-20