2021年7月18日18時至21日0時，鄭州市出現(xiàn)罕見持續(xù)強降水天氣過程，全市普降大暴雨、特大暴雨，累積平均降水量449mm，強度之大令鄭州市陷入洪水危機。有人稱這次洪水是“百年一遇”，有人說是“千年一遇”，那么“百年一遇”、“千年一遇”是什么意思呢？洪水重現(xiàn)期又代表了什么含義？
自然界的事情發(fā)生情況可分為三種：即必然事件、不可能事件和隨機事件。必然事件指在一定條件下必然要發(fā)生的事件，不可能事件指在一定條件下不可能發(fā)生的事件，隨機事件（或稱偶然事件）指在一定條件下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件。隨機事件一般用可能發(fā)生率，即“概率”表示。某地區(qū)某一數(shù)量級洪水的發(fā)生，屬隨機事件。洪水頻率是指某一數(shù)量級的洪水隨機變量（如洪峰流量）出現(xiàn)的次數(shù)與系統(tǒng)隨機變量總數(shù)的比值，用以表示等數(shù)值出現(xiàn)的可能性大小。通俗地講，是用來表示某種洪水可能出現(xiàn)的機遇（概率），以百分數(shù)表示（圖1）。如洪水頻率P=1%，表示發(fā)生頻率為百分之一。
圖1 洪峰流量頻率曲線
洪水重現(xiàn)期是洪水發(fā)生頻率的另一種表示方法，以年為單位。洪水重現(xiàn)期是指某地區(qū)發(fā)生的洪水為多少年一遇的洪水，意思是發(fā)生這樣大小（量級）的洪水在很長時期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次。通常所說的某洪峰流量是多少年一遇，所說的多少年，就是該量級洪水流量的重現(xiàn)期。重現(xiàn)期一般用T表示，重現(xiàn)期T與頻率P的關(guān)系為：T=1/P（年）。例如：P=1%時，則T=100（年），稱為“百年一遇”。所謂“百年一遇”的洪水，是指在很長的一段時間內(nèi)，平均一百年才出現(xiàn)一次這樣大小的洪水，但不能認為恰好每隔一百年就會出現(xiàn)一次，從頻率的概念理解，這樣大小的洪水也可能百年內(nèi)出現(xiàn)不止一次，也許百年中一次也沒出現(xiàn)。
洪水頻率和重現(xiàn)期實際上是衡量洪水量級的一個標準，是確定水利工程、堤防建設(shè)規(guī)模和等級的重要依據(jù)，水利工程的防洪能力也是按照這樣計算的。萬年一遇防洪標準就是能夠抵御的萬年一遇洪水的徑流量，千年一遇防洪標準就是水利工程能夠抵御千年一遇洪水的徑流量。所以水利工程的防洪能力是固定的，水利工程能防住的洪水徑流量是一個固定的數(shù)，假設(shè)為A m3/s。但是隨著每年水文資料的更新，這個A值可能會在歷史洪水流量排名里面越來越靠后，比如2020年排第一，2070年排第十。而洪水資料的年數(shù)從10000變到了10050，但是排名卻從1降到了10，那么計算起來在2020年防洪標準是1/10001≈0.0001為萬年一遇，在2070年就成了10/10051≈0.001為千年一遇了。當然水利工程設(shè)計的時候是按照當時的水文資料進行設(shè)計，后面若干年的情況沒辦法估計。
來源：華北水利水電大學(xué)黃河生態(tài)院
