4.2.1 基本资料来源与分析
4.2.1.1 水文资料的定量整理与分析
本章根据水利部淮河水利委员会编制的《淮河流域防汛资料汇编》（1983年）、《淮河流域防汛水情手册》（2007年）和《淮河流域防汛抗旱水情手册》（2010年）等资料，整理提取了有关流域水文数据，建立了流域水文水情文本文件，并对主要测站的水文信息进行了归类和统计分析，为进一步开展水文定量分析和水文与气候关系的分析建立了基础。根据《中国水旱灾害》《淮河流域片水旱灾害分析》《中国气象灾害大典》《淮河流域》《中国江河防洪丛书（淮河卷）》《20世纪中国水旱灾害警示录》《中国历史大洪水》《全民防洪减灾手册》《淮河水利简史》《清代淮河流域洪涝档案史料》《2003年淮河暴雨洪水》《河南水旱灾害》《安徽水旱灾害》《安徽典型水旱灾害》《近554年安徽省旱涝变化规律和突变现象的研究》《山东省自然灾害史》《山东水旱灾害》《山东省近531年旱涝变化气候诊断分析》以及各类县志等，确定历史上淮河流域重大的旱涝年，对旱涝年的灾害范围、影响程度及分布规律进行了初步分析。
历史文献对旱涝记载只是文字描述，并且随着距今时间的远近，史料记载的多寡、详细程度等差别较大。1450年以前记录较少，1450—1650年记录逐渐增多，1650—1949年记录较多，且各个区域内的史料情况也不相同。清代以前，各个分区内只要有一个参考站点有旱涝记录（经考证合理的）即认为代表整个区域内发生了旱涝事件；之后，随着记录的增加，区域内只有单个站点的记录视周围区域及整个流域的情况进行处理。晚清、民国及中华人民共和国成立后的记录，一个区域内至少有两个或两个以上代表站点同时发生旱涝灾害，才作为灾害事件处理。流域面积大的分区（如沙颍河流域）适量加大站点数。
一年内旱涝灾害都有发生的，先旱后涝或先涝后旱，按严重程度记录为旱或涝，旱涝都很严重的一并记录。记录中一般性的旱涝灾害记载（如某地有旱灾发生，但没有受灾的情况介绍）视周围情况及流域整体情况定义为灾害与否。另外，区域内不同时间不同单个站点受灾、但是时间间隔在旬之内的仍记录为灾害；而连年干旱的事件，记录所有年份的所有干旱区。
4.2.1.2 旱涝指数
（1）1000多年来旱涝指数的变化。张德二（1997）对历史文献和500年旱涝资料得出的区域干湿气候序列进行了综合分析，得出了近1000年各区域的旱涝变化情况（图4.2-1和图4.2-2），其中Ⅴ区代表淮河流域所在的江淮区。这一结果可以从更长的时间尺度上了解淮河流域旱涝变化的背景，是对过去500年旱涝指数的一个延长。
图4.2-1 近1000年各区域干湿气候序列的区域划分示意图
Ⅰ—河北区；Ⅱ—山西区；Ⅲ—黄河下游区；Ⅳ—河南区；
Ⅴ—江淮区；Ⅵ—苏杭区
图4.2-2 各区域干湿气候序列的干湿等级
中国近500年旱涝等级序列资料，共含120个代表站点，起止时间为1470—1992年。序列值为每个站点每年的旱涝等级值，共分5级，用数字1、2、3、4、5表示：1级为涝、2级为偏涝、3级为正常、4级为偏旱、5级为旱。
旱涝数据来源为《中国近五百年旱涝分布图集》（地图出版社，1981年）的资料表（1470—1979年）和张德二等（1993）的资料表合并而成。根据淮河流域1993—2007年的降水资料将其扩展到2007年，并插值到0.5°×0.5°的网格格点上。因此，现在可用于淮河流域研究的DWI时间序列长度为1470—2007年，时间长达538年。在没有仪器观测资料的情况下，各地每年旱涝等级值主要依据史料记载评定，但在有降水量记录时，则主要依据实测降水量确定。依据史料记载评定旱涝等级时，主要考虑春、夏、秋三季旱情以及雨情的出现时间、范围、严重程度，同时也兼顾各等级值的出现频率，使1级、5级各约占总年数的10%，2级、4级各约占20%～30%，3级约占30%～40%。
（2）帕尔默干旱强度指数（PDSI）。PDSI是由帕尔默提出的一种干旱严重程度指数，原始资料为1870—2005年PDSI指数2.5°×2.5°格点资料，范围为60°S～77.5°N，由Dai（2004）等计算得出；可以根据现代观测资料计算得到现在的格点资料，对于过去的PDSI值，可以通过重建方法获得，如美国已将PDSI恢复到1700年。目前淮河区PDSI较完整的有55年以上，部分地区接近100年。
（3）历史文献等结果。根据前述将整个淮河流域按照水系分为17个区（把淮河干流作为一个单独的分区，是为了方便讨论淮河干支流关系），各区具体划分见表4.2-1和图4.2-3。(https://www.daowen.com)
表4.2-1 淮河流域水系分区表
续表
图4.2-3 淮河流域水系分区示意图
注：图中红色线为废黄河，代表淮河水系和沂沭泗河水系的分界；深蓝色线代表淮河干流，灰色线代表各个子流域的分界，子流域内数字对应各个分区。
选择文献记载的典型水旱年份，按流域分别进行旱涝统计。若史料中有“水灾”“大水”“淫雨成灾”“大雨伤禾”“大水蛟泛”“山洪暴发”“河溢”“平地水深数尺”“尽成泽国”等表述的定为洪涝，有“雨泽稀少”“旱灾”“亢旱”“久旱”“四至八月不雨”“麦禾旱枯”“旱魃为灾”“地赤泉涸”“赤地千里”等描述的定为干旱事件。研究共选择1593年、1730年、1855年、1911年、1921年、1931年、1950年、1954年、1956年、1957年、1963年、1965年、1968年、1974年、1975年、1991年和2003年17个洪涝年份，1640年、1679年、1785年、1877年、1928年、1935年、1942年、1959年、1966年、1978年、1988年、1994年、1999年和2001年14个干旱年份。图4.2-4和图4.2-5分别为典型年的洪涝灾害、干旱事件示意图，图中纵轴为各分区，横轴为事件的年份，涂满颜色的方框表示对应的区域和年份发生事件，白色区域为正常或者没有记载。从图中可以看出洪涝灾害、干旱事件在时间上的延续和空间上的扩展范围。
图4.2-6和图4.2-7所示分别为黄河夺淮后（1855—1949年）发生的洪涝灾害和干旱事件。
图4.2-4 典型年的洪涝灾害事件示意图
注：涂满颜色的方框表示对应的区域和年份发生事件，白色区域为正常或者没有记载。
图4.2-5 典型年的干旱事件示意图
注：涂满颜色的方框表示对应的区域和年份发生事件，白色区域为正常或者没有记载。