排水防涝规划中暴雨强度公式的评估选用

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暴雨强度公式:暴雨强度公式计算方法暴雨强度公式

暴雨强度公式:暴雨强度公式计算方法暴雨强度公式

暴雨强度公式:暴雨强度公式计算方法暴雨强度公式话题:暴雨强度公式计算方法暴雨一、定义暴雨强度:指单位面积上某一历时降水的体积,以升/(秒?公顷)(L/(S?hm2))为单位。

专指用于室外排水设计的短历时强降水(累积雨量的时间长度小于120 分钟的降水)暴雨强度公式:用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式二、其他省市参考公式:三、暴雨强度公式修订一般气候变化的周期为10~12年,考虑到近年来的气候变化异常,5~10年宜收集新的降水资料,对暴雨强度公式进行修订,以应对气候变化。

工作流程:1.资料处理;2.暴雨强度公式拟合(单一重现期、区间参数公式、总公式);3.精度检验;4.常用查算图表编制;5.各强度暴雨时空变化分析注意事项:基础气象资料采用当地国家气象站或自动气象站建站~至今的逐分钟自记雨量记录,降水历时按5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种,每年每个历时选取8 场最大雨量记录;年最大值法资料年限至少需要20 年以上,最好有30 年以上资料;年多个样法资料年限至少需要10 年以上,最好有20 年以上资料。

统计样本的建立年多个样法:每年每个历时选择8个最大值,然后不论年次,将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列,并从大到小选取年数的 4 倍数据,作为统计样本。

年最大值法:选取各历时降水的逐年最大值,作为统计样本。

(具有十年以上自动雨量记录的地区,宜采用年多个样法,有条件的地区可采用年最大值法。

若采用年最大值法,应进行重现期修正)具体计算步骤:一、公式拟合1.单一重现期暴雨强度公式拟合最小二乘法、数值逼近法2.区间参数公式拟合二分搜索法、最小二乘法3.暴雨强度总公式拟合最小二乘法、高斯牛顿法二、精度检验重现期0.25~10 年<0.05mm/min < 5%三、不同强度暴雨时空变化分析城市暴雨的时间变化特征分析(1)各历时暴雨年际变化特征——可通过绘制各历时暴雨出现日(次)数的年际变化图,分析各历时暴雨的逐年或年代变化特征。

泰州暴雨强度公式

泰州暴雨强度公式

发布时间:14-03-28 浏览(719)字体:大中小
根据《省政府办公厅转发省住房城乡建设厅关于加强全省城市排涝设施建设管理意见的通知》(苏政办发【2011】20号)和国家有关规范要求,市政府同意我市将暴雨强度公
式修订为:
式中,i为降雨强度(m m/min);t为将于历时(min);T 为重现期(年)。

新公式主要适用于泰州市中心城区,周边地区可参照使用。

新公式经批准后,为市区排水工程规划、设计、建设和管理的技术依据,加快推进城市排水防涝设施的建设,确保城市排水畅通,保证人民群众生命财产安全。

2014年3月28日
/default.php?mod=article&do=detail&tid=566371。

暴雨强度公式参数估计及其应用.

暴雨强度公式参数估计及其应用.

第23卷第1期2000年3月南京气象学院学报Jou rnal of N an jing In stitu te of M eteo ro logy. 23N o . 1V o lM ar . 2000文章编号:100022022(2000 20120063205暴雨强度公式参数估计及其应用3顾骏强徐集云陈海燕黄建萍(浙江省气候中心, 杭州310017摘要:, 计, 提高了公式参数估计的精度。

关键词:非线性模型; 暴雨强度公式; 中图分类号:P 333. 2A, 它直接影响到排水工程的投资预算[1]和可靠性(GBJ 14287 》规定, 在进行城市排水管网设计时, 雨水管。

城市排水工程的可靠性与采用的暴雨强度公式有直接的关系, 而排水工程直接影响到城市防灾减灾的功能和城市环境。

因此, 编制各地暴雨强度公式具有重要的现实意义。

国家规范给定的暴雨强度公式形式为一非线性模型, 过去对公式中的参数通过经验值、解析图解或摆试法确定, 然后利用线性最小二乘法确定公式中的其他参数[2]。

文献[3, 4]利用最优化方法解非线性超定方程组, 也有用加速遗传算法[5]对暴雨强度公式参数估计进行研究, 但具体应用的对象均为暴雨强度公式的参数估计。

本文利用最优化问题的求解方案, 较好地解决非线性模型的参数求解问题, 实现的模式参数求解方法具有广泛的适用性。

在编程中, 充分考虑计算机数值计算能力, 有效地控制了迭代误差, 提高了暴雨强度公式参数估计精度。

1非线性模型参数估计方法暴雨强度公式是一非线性模型, 对于非线性系统数值求解通常采用迭代法。

非线性方程的一般形式为:给定m 个函数f i (i =1, 2, …, m , f i 包含n 个未知参数变量, 即f 1(x 1, x 2, …, x n =0……n ≤m 。

f m (x 1, x 2, …, x n =(1参数的估计问题, 就是设法确定n 个参数x 1, x 2, …, x n , 使实际上的特性函数f 在Ξ的某一区[Α, Β]上逼近规定的特性函数Ω(Ξ , 并令其达到指定的精确度Ε, 即(2 m ax f (x 1, x 2, …, x n ; Ξ -Ω(Ξ ≤Ε。

暴雨强度公式的建立及评估

暴雨强度公式的建立及评估

SHANXI WATER RESOURCES暴雨强度公式的建立及评估侯静华(山西省水利水电科学研究院,山西太原030002)[摘要]以临汾市城区连续30年的暴雨原始资料为基础,采用年多个样法对样本资料进行选取,并依据频率分析理论,采用优选回归法对临汾市暴雨强度参数及误差进行推求。

由结果可知,本次计算中的分公式与总公式的计算精度都能满足规范要求;分公式中重现期越小,精度相对越高,且分公式的误差基本小于总公式的误差。

因此,在使用时,优先推荐根据重现期的不同来选择不同的分公式。

[关键词]暴雨强度公式;年多个样法;临汾市[中图分类号]P458.1+21.1[文献标识码]C[文章编号]1004-7042(2018)01-0008-02近年来,由于气候变化和现代城市的快速发展,暴雨内涝已经成为困扰各大城市健康发展的突出难题。

而暴雨强度公式能够有效地反映降雨规律,也是城市雨水排水系统设计和计算的重要依据,但由于种种原因,全省很多城市一直沿用旧的暴雨强度公式,严重影响到全省排水规划设计成果。

因此有必要针对多年来降雨的分布特征及其变化规律,依据实测的暴雨资料,对公式进行修编。

结合临汾市城区的暴雨原始资料,采用年多个样法对样本资料进行选取,并依据频率分析理论,采用数理统计的方法对临汾市暴雨强度有关理论进行研究,以此求得适合于临汾市城区现状暴雨条件的强度公式,并为全省其它相似环境城市暴雨强度公式的推求提供借鉴。

1资料和样本的选取1.1资料的收集收集临汾市尧都区1984年—2013年共30年的全部暴雨雨量资料,每场雨量资料统计的降雨历时t 分别为5min 、10min 、15min 、20min 、30min 、45min 、60min 、90min 、120min 、150min 、180min ,共计11个历时,且每年不同场次降雨中各个历时选取8个降雨强度的最大值。

1.2样本的选取城市暴雨强度计算的选样方法主要有年最大值法和年多个样法,其中排水规范推荐使用年多个样法。

长历时暴雨强度公式的推算与应用-防洪工程论文-水利论文

长历时暴雨强度公式的推算与应用-防洪工程论文-水利论文

长历时暴雨强度公式的推算与应用-防洪工程论文-水利论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——近年来,全国范围内极端暴雨导致的内涝灾害不断发生,如: 721、623降雨,对城市的规划建设、社会的经济发展甚至市民的人身安全已经产生了严重的威胁,造成了无法弥补的后果,因此,能否很好地设计出一个雨水排除系统对城市的排水防涝能力起着决定性作用。

城市排水设计暴雨强度公式深深地影响到城市雨水排除系统的设计和规划。

所以,有必要推求出一个满足现阶段设计需求的暴雨强度公式。

目前市政排水、水利排涝都各自有1套暴雨强度公式,都不能满足内涝防治工程体系的要求。

但实际上两者都取自同一个降雨资料,只是统计的方法不同,因此,如果能把2套公式结合起来,推求出一个针对城市内涝的长历时(24h)设计暴雨强度公式,新推求的公式能够包含于2个系统当中,也克服了两者在暴雨频率互通性上的问题。

1 研究方法本文主要研究长历时暴雨强度公式推求方法,研究的技术路线见图1。

【图1】1.1 资料收集以原始降雨资料作为数据基础,进行资料整理、数据整合工作。

1.2 数据处理对原始数据进行规范化设计,使其满足数据结构要求,并利用计算机编程技术、数据库技术对原始数据进行处理,使数据格式满足采样需求。

1.3 样本选取根据室外排水规范的要求,市政排水由于一般区域较小,选取的降雨历时也较小,一般为5,10,15,20,30,45,60,90,120min,而水利排涝的一般采样时段比较长,最小为1h,一般不超过30d,都不能满足内涝防治工程设计降雨历时的要求,但是城市内涝防治工程的设计与市政排水设施和水利排涝设施又是息息相关的,分别为市政排水的下游边界和水利排涝的上游边界,而且目前内涝防治工程设计降雨雨型采用的采样历时一般为5,15,30,45,60,90,120,150,180,240,360,720,1 440min。

从统计学角度看,3套体系的设计暴雨都取自同一个降雨过程,如果能在同频率下采用同一设计降雨,不仅为工程设计带来极大的便利,更可从根本上解决市政和水利设计标准意义不匹配的问题。

暴雨强度公式

暴雨强度公式

暴雨强度公式引言暴雨是指降水强度达到一定水平的短暂强降水现象。

在城市规划和水资源管理中,准确预测和估计暴雨强度是至关重要的。

暴雨强度公式是用来计算暴雨强度的数学模型。

本文将介绍几种常见的暴雨强度公式。

经验公式斯奈德公式斯奈德公式是一种常用的暴雨强度公式,可以用于城市排水系统的设计和评估。

公式如下所示:i = C * T^a其中,i表示暴雨强度(单位:mm/h),C是常数(根据不同地区有所不同),T是暴雨持续时间(单位:min),a 是经验系数。

斯奈德公式基于统计分析和观测数据推导得出,适用范围较广。

然而,需要注意的是,该公式仅适用于中小尺度地域和小范围内的暴雨事件。

梅钦-哈歇尔公式梅钦-哈歇尔公式是另一种常用的暴雨强度公式,也被广泛应用于城市排水系统的设计和评估中。

公式如下所示:i = k * (T + b)^c其中,i表示暴雨强度(单位:mm/h),k、b、c是常数(根据不同地区有所不同),T是暴雨持续时间(单位:h)。

梅钦-哈歇尔公式相比斯奈德公式在计算暴雨强度时考虑了暴雨持续时间的影响,适用范围更广。

然而,该公式仍然有一定局限性,例如在极端降雨事件中可能不适用。

物理模型除了经验公式外,还可以使用物理模型来计算暴雨强度。

物理模型一般基于流体力学理论,考虑大气条件和地形对降雨过程的影响。

一维降雨模型一维降雨模型是最简单的物理模型之一,假设降雨过程是一维的,即沿一条直线方向发展。

该模型可以用一维对流波方程来描述降雨的传播过程。

二维降雨模型二维降雨模型考虑了地形的影响,可以更准确地预测暴雨的分布和强度。

该模型基于二维对流波方程和地形信息,能够模拟降雨过程在空间上的变化。

数值模拟数值模拟是一种基于计算机的方法,通过离散化和数值求解进行暴雨强度计算。

数值模拟方法可以更精确地模拟暴雨过程,但需要大量的计算资源和准确的边界条件。

总结暴雨强度公式是用来计算暴雨强度的数学模型。

本文介绍了几种常见的暴雨强度公式,包括斯奈德公式和梅钦-哈歇尔公式。

城市排水中,暴雨强度公式

城市排水中,暴雨强度公式

在城市排水中,的详细解释是什么市水涝灾害是目前全世界普遍关注的问题。

高强度暴雨是造成城市内涝“水浸街”的重要原因之一,而解决城市内涝的主要依据——城市暴雨强度的设计、计算是为城市建设服务的重要方面。

我国的城市暴雨强度公式由五十年代的《室外排水工程设计规范》发展至现今的《室外排水设计规范》,历次规范修编均未涉及暴雨强度公式的编制方法,原有方法已沿用近半个世纪。

传统雨强公式建立在系列年限较短、代表性较差,精度较低、误差较大的资料基础之上。

随着杭州市城市化进程的快速推进,规划面积已达到3068平方公里,共设八个行政区,地形更加复杂,地跨南北两个热量带,东临海、西连山,气候有明显的地带性差异。

城市水文特性发生显著变化,暴雨强度的梯度变化大,传统公式在准确性、适用性等方面存在不足。

城市型水灾害对传统的设计理念与模式提出了新的挑战。

研究制定出新型的暴雨强度公式的编制方法,指导杭州市乃至全国的暴雨强度设计,结合地形、地貌研发暴雨信息查询系统,具有较强的实际意义。

鉴于上述原因,浙江省科技厅要求我局针对《我国现行规范中城市暴雨强度公式设计计算技术研究及应用》一题展开研究;科技厅组织专家对该课题进行验收,建设部对课题成果给予了较高的评价,认为成果“达到国际领先水平”。

2008年建设部下发通知,要求将研究成果在全国范围内推广。

目前,成果已经得到广泛应用,浙江省内二十余家设计研究院在大量工程规划设计中应用新型暴雨强度公式,并给予了积极的评价。

一、目标内容(一)目标分析我国城市型水灾害的特征,针对传统暴雨强度设计方法存在的技术弊端,研究精度更高、适用性强的新型暴雨强度设计计算方法;建立基于GIS的暴雨强度信息查询系统;选择有代表性的、不同地区和城市,扩大范围,继续进行验证性应用研究,以期将研究成果在全国范围内推广应用。

(二)内容本研究在对浙江地区700余个雨量观测站数据进行比较分析基础上,筛选出84个覆盖全浙江省的国家级标Ⅰ雨量观测站,收集整理了3497站/年的降水资料,从剖析现行规范中城市暴雨强度公式编制方法存在的技术弊端入手,在基础资料收集的途径、雨量站位置及代表性的要求、降雨观测资料的插补延长方法、频率曲线分布模型、重现期的提高、年最大值的选样方法、时段延长、资料系列长度要求等方面展开了深入研究,创新地提出了一整套完整、便捷、实用且计算精度高的城市暴雨强度公式设计计算方法——年最大值法。

设计暴雨强度计算公式

设计暴雨强度计算公式

设计暴雨强度计算公式引言:暴雨是指短时间内降水量极大的降雨过程,通常由于对下垫面的影响很大,容易引发洪涝灾害。

因此,对暴雨强度的准确计算和预测对于防灾减灾工作至关重要。

设计暴雨强度计算公式是一种常用的方法,通过该公式可以预测未来一段时间内的暴雨强度,并提供给设计与规划工作参考。

一、定义:设计暴雨强度是指在设定的时间内,设计洪水位下的洪水降雨强度。

二、常用设计暴雨强度计算公式:常见的设计暴雨强度计算公式包括经验公式和统计学方法。

1. 经验公式:经验公式是根据历史降雨数据统计得出的经验关系,它的计算方式简单,适用范围广。

常见的经验公式有:1.1 江苏省经验公式:I = 0.9 P^0.52其中,I表示暴雨强度(mm/h),P表示设计周期内的暴雨量(mm)。

1.2 广东省经验公式:I = 0.39 P^0.59其中,I表示暴雨强度(mm/h),P表示设计周期内的暴雨量(mm)。

2. 统计学方法:统计学方法是利用历史洪水资料进行统计分析,利用概率统计原理建立的发生频率与暴雨强度之间的经验关系。

常见的统计学方法有:2.1 极值统计分析法:利用极值统计理论,通过对历史洪水资料的统计分析,建立暴雨强度与频率之间的经验关系。

常用的方法有皮尔逊Ⅲ型分布法、爱德华Ⅲ型分布法等。

2.2 概率分布转换法:通过将洪水降雨量序列转换为标准正态分布(或其他理论分布),建立暴雨强度与频率之间的统计关系。

常用的方法有洪水频率分析、降尺度模型等。

3. 基于物理原理的计算方法:基于物理原理的计算方法是通过分析气象要素、下垫面特征等因素,建立地区性的暴雨强度与频率之间的关系。

常用的方法有降水-径流模型、气象雷达与卫星监测资料等。

三、应用:设计暴雨强度计算公式广泛应用于水利工程、城市排水系统规划与设计、防洪减灾工作等领域。

通过计算得出的暴雨强度可用于确定洪水位、设计下水道容量、制定防洪标准、规划城市绿地等。

总结:设计暴雨强度计算公式是一种常用的方法,通过经验公式、统计学方法和基于物理原理的计算方法可以得出未来一段时间内的暴雨强度。

暴雨强度公式与设计雨型标准

暴雨强度公式与设计雨型标准

暴雨强度公式与设计雨型标准
暴雨强度公式:
根据暴雨强度的计算方法,可以使用以下公式来计算:
I = (P - 10) / (D - 10)
I代表暴雨强度(mm/h),P代表单位时间内的雨量(mm),D代表单位时间内的雨期时长(分钟)。

设计雨型标准:
根据实际应用需求和地区气象特点,可以参考以下设计雨型标准:
1. 暴雨强度标准:
根据暴雨强度的等级不同,可以划分为轻度、中度和重度暴雨等级。

具体标准可以根据当地气象部门发布的暴雨警报标准来确定。

根据雨型的特征和应用场景的不同,可以制定不同的雨型标准。

一般来说,可以区分为阵雨、持续雨、暴雨等不同类型,并根据实际需求确定雨强变化曲线。

以上是一种可能的暴雨强度公式和设计雨型标准,实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化。

暴雨强度公式参数率定方法

暴雨强度公式参数率定方法

暴雨强度公式参数率定方法朱颖元根据实测雨强记录,用最小二乘法为准则的高斯—牛顿迭代法直接求解暴雨公式的参数,算法简单,可以减少计算误差,提高参数的精度。

1 问题的提出短历时暴雨强度公式是城市排水设计中推求雨水量的公式,常用的型式为:(1)式中n——暴雨衰减指数b——时间参数A——雨力,随重现期T而变A与T的关系常采用下式表示:A=A1(1+Clg T)(2)式中A1、C——参数由式(1)、(2)可得:(3)式(3)可表示为:i=f(t,T;A1,B,b,n) (4) 式中f——已知的非线性函数t——暴雨历时T——重现期(自变量)A1、B、b、n——参数暴雨公式中参数的率定目前仍存在一些尚待研究的问题,首先是短历时暴雨资料采用哪种概率理论分布模型[1、2];其次是统计参数估计。

目前统计参数估计的方法很多,大致可以分两类,第一类为参数估计法;第二类为适线法。

二者均不具有任何约束条件,一次仅能对一个样本进行估参。

短历时暴雨具有多种历时,因此具有多个样本。

若采用上述任一种方法对各种历时的暴雨资料逐一估计出统计参数,再将频率曲线绘在同一张图上,就有可能出现不同历时暴雨频率曲线相交的不合理情况。

除了经验适线法可以人为对参数进行调整外,其余估参方法均无能为力。

而可以同时对多个样本进行参数估计且能协调不同历时暴雨频率曲线之间参数关系的估参方法目前尚未见到。

最后是式(1)中参数率定问题,一般的方法是:先对暴雨资料进行频率分析,求出各种历时指定重现期的设计雨强值。

再对式(1)进行线性化变换,即式(1)两端取对数使之成为一线性方程。

根据设计雨强值用图解法或最小二乘法确定出参数A、b和n。

最后,根据式(2)及算出的A值用最小二乘法推求出参数A1和C。

这种计算方法实际上是多次辗转相关,而辗转相关已被证明是不可能提高计算精度的[3]。

暴雨公式的精度取决于暴雨资料的可靠性和公式中参数的合理性。

笔者认为,在暴雨资料已定的情况下,参数的合理性取决于暴雨公式对实测原始数据的拟合程度,而非对从频率曲线上摘取的数据的拟合程度。

暴雨强度公式选择

暴雨强度公式选择

某市为推求当地的暴雨强度公式,收集有30年自记雨量记录。

每年选择了降雨强度较大的8场雨,然后按降雨强度不论年次而按大小由第1号排到第240号,最后选取了前120号降雨作为最终的统计资料。

其中排在第30号的那场雨的降雨资料如下:降雨历时5、10、15、20min 的累计降雨量分别为9、15、19、22mm 。

试计算该场雨各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i (mm/min )值;并根据你计算的i 值,从下列三个暴雨强度公式中选取一个比较适合该市的暴雨强度公式,)ha s /L ()14t ()76lgP .01(3600q 84.01⋅++=、)ha s /L ()12t ()77lgP .01(2500q 74.02⋅++=、)ha s /L ()3.6t ()71lgP .01(1800q 71.03⋅++=。

并利用该公式计算上述第30场雨降雨历时为120min 时的累计降雨量。

(暴雨强度均保留小数点后两位,降雨量单位为mm ,保留小数点后一位)解:(1)i t=5min =9/5=1.80(mm/min );i t=10min =15/10=1.50(mm/min );i t=15min =19/15=1.27(mm/min );i t=20min =22/20=1.10(mm/min )。

(2)排在第30号的这场雨的重现期)a (14301430mM 1NM P ≈⨯+⨯=+=①利用第一个暴雨强度公式)ha s /L ()14t ()76lgP .01(3600q 84.01⋅++=计算各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i 如下:)min /mm (82.1167114)(5)76lg1.01(3600i 0.845min t =⋅++==; );min /mm (49.1167114)(10)76lg1.01(3600i 0.8410min t =⋅++== );min /mm (27.1167114)(15)76lg1.01(3600i 0.8415min t =⋅++== 。

年最大值法推求暴雨强度公式对现行市政排水设计的影响

年最大值法推求暴雨强度公式对现行市政排水设计的影响

年最大值法推求暴雨强度公式对现行市政排水设计的影响摘要:暴雨强度公式是当前市政排水设计的重要公式,通过相应的公式能够为城市排水系统的设计提供数据保障。

尤其是雨水排放系统,必须将城市的降水情况作为管网设计的首要参考对象,才能对排水系统做出进一步研究。

而随着降雨水文资料的累积,各城市逐步将年最大值法作为推求暴雨强度公式的最佳方法,但该公式并非具有固定形式,而且不同地区的暴雨强度公式有所不同。

只有对各地区暴雨强度公式做出深入分析,才能有效其合理地运用在市政排水设计中。

关键词:年最大值法;暴雨强度公式;市政排水设计;影响城市降雨情况是影响排水设计的重要因素,而在排水设计中估量降雨情况的最佳公式是暴雨强度公式。

在暴雨强度公式的分析过程中,不同的暴雨选择方式会影响到公式的各项系数,使得各地区的暴雨强度公式差异较大。

现阶段大部分城市采用年最大值法和年多个样法来推求暴雨强度公式。

但随着降雨水文资料的增加,局部地区开始用年最大值法代替年多个样法,其最终目的在于提高市政排水系统的稳定性和效益性。

为进一步分析年最大值法推求暴雨强度公式对市政排水系统的影响,本文将对福建省诏安县的暴雨强度公式展开研究。

一、以福建诏安县为例的暴雨强度公式对比1、两种暴雨强度公式诏安县地处南方,所在地带具有明显的亚热带海洋性季风气候,每年降雨量要比其他大部分地区多,是研究年最大值法和年多个样法的典型地区。

现如今诏安县逐渐将年最大值法运用到排水设计的暴雨强度公式中,一方面是为了更新设计方案,另一方面则是让雨水排放系统的设计变得更加精准、合理。

用年最大值法推求诏安县的暴雨公式如下:其中q为暴雨强度,T为重现期,t为降雨历时。

而用年多个样法推求诏安县的暴雨公式如下:两种公式虽然在结构上相同,但由于其取样方式不同,使得各项系数也存在差异。

年最大值法的取样方式是每年在各个降雨历时取一次降雨强度的最大值,一般年最大值的取样至少要考虑城市二十年以上的降水情况。

暴雨强度公式推求方法探讨

暴雨强度公式推求方法探讨

由式 (1) 可知 ,公式中的待求参数有三个 :A 、
b 、n 。由于用最小二乘法同时导出三个参数的幂
函数表达式比较困难 ,因此《给水排水设计手册》
— 48 —
(第五册) 中建议采用图解法求出 b 的近似值 ,然 后再用最小二乘法求出 A 、n 值 。中国市政工程 西南设计院则建议先求出 n 值 ,再用最小二乘法 求出 b 、A 值 。其他方法有单纯形加速法等等 。 也可采用最小二乘法同时对 A 、b 、n 三参数进行 搜索试算 ,取残差平方和最小的一组 A 、b 、n 值作 为单一重现期公式中三参数的值 。
而对于年最大值法选样方法 ,其频率分布图 形为偏态铃形分布 ,适用于极值分布法的第一形 式耿贝尔分布曲线[4 ] 。该曲线为两参数公式 ,计 算简单 ,易于手算或电算 ,且精度良好 。
3 暴雨强度公式的推求
根据我国的排水规范[3 ] ,在推求单一重现期 暴雨强度公式 (以下简称公式) 时采用的公式形式 为:
1
令α=
b
1
β, =
1
1
,Y=
A n-
A n-
1 i
-
n ,X = t
则式 (4) 可表示为 : Y =α+βX。根据α= bβ,
用最小二乘法求得α、β之后 ,可得 : b =α/β。将不
同重现期的 t 、i 、n- 代入式 (4) 中 ,即可求得不同重 现期的 b 值 。
采用该方法调整各重现期的 b 值时 ,没有直 接应用各重现期的 A 值 ,而是直接用各历时的 t 、
武汉市投资 3. 2 亿元改造解放大道
建于 1955 年的解放大道改建工程现已拉开序幕 。这是武汉市政府向市民承诺要办的十件实事之 一 。据悉这项投资 3. 2 亿元的道路改造工程是武汉市城市基础设施建设中的最大一笔开支 。

城市规划-3-城市排水防涝能力风险评估

城市规划-3-城市排水防涝能力风险评估

3 城市排水防涝能力与内涝风险评估3.1 降雨规律分析与下垫面解析 3.1.1 暴雨强度公式评估(1)、现行暴雨强度公式安庆市现行的暴雨强度公式是1981年由安庆市市政工程处与同济大学合作推求的,公式如下:单一重现期公式:P=1年,q= 2074.14/(t+8.0)0.70 P=2年,q= 1928.85/(t+7.42)0.63 P=3年,q= 2723.35/(t+8.404)0.689 P=5年,q= 1930.52/(t+7.1)0.57 暴雨强度总公式:()()689.0404.8lg 777.018.1986++=t P qt=t 1+mt 2式中:P ——重现期(a )t ——降雨历时(min ),按下式计算;t 1——地面集水时间(min ),一般可取5~15min ,安庆市地处平原地带,本规划选用t 1=10min ;t 2——管渠内雨水流行时间(min ); m ——折减系数。

该公式已在安庆市相关工程建设中使用达32年之久。

随着城市化的发展,全球气候的变化,安庆市极端雨强的总历时、次数均有所上升,强降水发生频率提高,该公式已不能反映当前安庆市降雨规律,需进行修编。

(2)、新编暴雨强度公式随着城市化的发展,安庆市极端雨强的总历时、次数均有所上升,强降水发生概率提高。

因此,有必要依据近年新增的暴雨资料修订安庆市的暴雨强度公式。

为此,本次根据1983年至2012年的5、10、15、20、30、45、60、90、120、180分钟共10种历时下的年最大降雨量资料对暴雨强度公式进行修编。

本次修编格按照《城市排水工程设计-暴雨强度公式编制技术指南》和《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2011年版)的要求进行。

采用了指数分布、耿贝尔分布和P-III分布对降水频率进行了适线,最终选取了对降水资料拟合较好的P-III分布曲线作为时段降水量理论频率曲线,即以此曲线计算的各种频率下的降水量为理论降水量。

城市暴雨强度公式选样方法研究

城市暴雨强度公式选样方法研究
表 2 年多个样法重现期 TE 与年最大值法重现期 TM 关系
TM /min
5 10 15 20 30 45 60 90 120 平均
TE = 2a
2. 34 2. 31 2. 31 2. 31 2. 33 2. 37 2. 40 2. 47 2. 53 2. 37
TE = 3a
3. 40 3. 35 3. 34 3. 35 3. 39 3. 44 3. 50 3. 60 3. 70 3. 45
( 3) 年最大值法。该方法是各种历时每年选取一 个最大值。
( 4) 年超大值法。全部 N 年资料中分不同历时, 按大小顺序选取最大的 N 组降雨资料,平均每年选一 组。
国外 部 分 发 达 国 家,城 市 排 水 设 计 标 准 较 高,20 世纪 60 年代开始采用年最大值法选样,90 年代开始 改用年超大值法选样。我国早期城市自记雨量资料不 足,城市排水设计标准较低,20 世纪 60 年代以后,排 水规范建议采用年多个样法选样; 80 年代中期以来, 邓培 德、周 黔 生 等 建 议 采 用 年 最 大 值 法 选 样[1 - 2]。 2011 版的《室外排水设计规范》( GB50014 - 2006) 建 议,同时采用年多个样法和年最大值法。在具有 10 a 以上自动雨量记录的地区,设计暴雨强度公式宜采用 年多个样法,有条件的地区可采用年最大值法。有条 件的地区指既有 20 a 以上的自记雨量资料,又有能力 进行分析统计的地区[3]。
年多个样法统计每年 9 个规定历时,即 5,10,15, 20,30,45,60,90 min 和 120 min 的 3 ~ 6 次最大降雨 量,共选用了 239 场雨样、2 043 个降雨量数据,在此基 础上,将每个历时子样按大小次序排列,并选用前 96 个最大值,共计 864 个降雨量数据作为暴雨强度公式 的编制样本。年最大值法统计每年 9 个规定历时,即 5,10,15,20,30,45,60,90 min 和 120 min 的年际最大 值,共计 288 个降雨量数据作为暴雨强度公式的编制 样本。
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排水防涝规划中暴雨强度公式的评估选用
发表时间:2016-10-19T15:04:36.453Z 来源:《基层建设》2016年12期作者:吴付伟
[导读] 摘要:以T市为研究对象,根据《广东省暴雨参数等值线图》查算参数分析比对与周边区域短历时、长历时暴雨特征。

同时,对T市以往采用的暴雨强度公式与周边地区进行分析比较,提出了T市建议采用的暴雨强度公式。

江门市规划勘察设计研究院广东江门 529000
摘要:以T市为研究对象,根据《广东省暴雨参数等值线图》查算参数分析比对与周边区域短历时、长历时暴雨特征。

同时,对T市以往采用的暴雨强度公式与周边地区进行分析比较,提出了T市建议采用的暴雨强度公式。

关键词:排水防涝;暴雨强度公式;降雨规律;等值线图
城市排水防涝系统是现代城市的重要基础设施,它对于确保人民生命财产安全、维持城市安全运行和改善水环境具有重要意义。

为解决现状排水防涝系统建设滞后、调蓄雨洪和应急能力不足等问题,T市启动了排水(雨水)防涝综合规划的编制。

规划按照城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲要求,对暴雨强度公式进行了评估选用。

1、降雨规律分析
1.1 T市降雨特征
T市属亚热带季风型气候,夏季盛吹南风,冬季盛吹北风,受海洋天气影响显著,夏季不酷热,冬季不严寒,气候温和,雨量充沛,日照充足,热量丰富。

年均降雨量2007.7毫米,年均暴雨日(日雨量>50毫米的天数)有10天。

雨季正常始于4月上、中旬,结束于10月上旬,降雨集中在4~9月,占全年雨量的85%;冬春少雨,10月~次年3月雨量仅占全年15%。

每年5~11月是台风影响季节,相对集中在7~9月,年均有3~4个台风影响T市。

1.2 与周边地区降雨特征比较
设计暴雨的推求一般有两种方法:一是由实测暴雨资料推求,二是由广东省水文总站1991年版《广东省暴雨径流查算图表使用手册》(以下简称《使用手册》)与2003年版《广东省暴雨参数等值线图》(以下简称《等值线图》)推求。

在进行降雨特征比较时,由于不同地区实测暴雨资料条件不同,且难以取得,因此较难通过实测暴雨资料进行推求比较。

而2003年版《等值线图》的暴雨是在1991 年版的暴雨参数等值线图的基础上,增加了十几年资料系列,还增补了站点,经省水文局在时空上协调、平衡后的成果,已由省水利厅批准使用,是具有可靠性、合理性与权威性的一整套暴雨参数成果,因此本次采用《等值线图》的暴雨参数作为T市与周边地区降雨特征比较的基本依据。

在T市城区范围内的雨量站为T站。

根据《使用手册》及《等值线图》,查得T站不同时段设计暴雨特征值,并求得不同时段不同频率的设计暴雨,同时列出周边的J站(位于T市所在地级市)、G站(位于T市所在省会城市)的查算设计暴雨作为比较,详见下列图表。

表1 T市与周边地区设计暴雨(按《等值线图》查算)
1h暴雨强度对比图
24h暴雨强度对比图
图1 T站与周边地区雨量站暴雨强度对比图
从以上图表比较来看,与周边的J站、G站暴雨强度相比,T站的暴雨强度按不同历时分为两种情况:
在短历时(2h及以内)情况下,T站的暴雨强度与G站基本接近,1h暴雨强度相当于G站约97%~104%,比J站约大20~31%,可见短历时条件下T市的降雨特征更接近于G市。

在长历时(2h以上)条件下,T站暴雨强度均高于J站、G站,24h暴雨强度相比J站约大6%~17%,比G站约大18%~28%,可见长历时条件下T市的降雨特征与J市、G市皆不同,长历时的内涝防洪压力较大。

2、暴雨强度公式评估
2.1 现状及以往采用的暴雨强度公式
(1)G市1993版暴雨强度公式
T市尚未编制本地自己的暴雨强度公式,其城区在2012年以前的排水规划及设计中大多参照原G市在1993年编制的暴雨强度公式:
(2)G市2011年版暴雨强度公式
G市在2012年更新了暴雨强度公式,废止使用了1993年的G市暴雨强度公式。

T市城区的排水规划及设计也大多采用了更新后的2011年版暴雨强度公式。

G市2011年版暴雨强度公式推荐采用单一重现期公式,具体如下表:
表2 G市2011年版单一重现期暴雨强度公式
2.2 其它一些相关暴雨强度公式(J市暴雨强度公式)
T市所在的地级市J市于2015年组织编制了J市暴雨强度公式,适用于J市市区,但不包括T市。

J市暴雨强度公式(单一重现期强度公式)如下表:
表3 J市单一重现期暴雨强度公式
2.3 暴雨强度公式比较
暴雨强度公式主要适用于短历时(2h以内)的暴雨强度计算,比较G市1993年版、G市2011年版、J市三个暴雨强度公式计算的暴雨强度如下。

表4 暴雨强度公式计算强度比较表
根据比较来看,G市2011年版暴雨强度公式计算的暴雨强度大约是G市1993年版暴雨强度公式计算值的108%左右,J市暴雨强度公式计算的暴雨强度大约是G市1993年版暴雨强度公式计算值的92%左右。

3、T市建议采用的暴雨强度公式
从降雨规律分析来看,T站的暴雨强度虽在短历时条件下与G站接近,但在长历时条件下及不同的重现期下仍有一定的差别,可见T市与周边地区水文气象特性存在差异性,因此建议T市应根据本地的历史气象资料尽快组织编制适合本地的暴雨强度公式。

在排水防涝计算中,暴雨强度公式主要应用于短历时、低重现期的条件。

从降雨规律分析来看,T站的暴雨强度在短历时(1h)情况下,暴雨强度与G站相当,比J站高约17~23%,因此建议T市在本地暴雨强度公式编制之前,可暂采用G市编制的暴雨强度公式。

G市两版暴雨强度公式对比来看,2011年版公式计算值略大,体现了近年暴雨特征的变化趋势,更加适用于G市的现状雨水计算,且已通过文件通知废止使用了1993年的G市暴雨强度公式。

从降雨规律分析来看,T站的暴雨强度与G站接近,1h暴雨强度相当于G站约97%~104%。

因此,T市在本地暴雨强度公式编制之前,可暂采用G市2011年版暴雨强度公式,并与T市近年排水规划及设计所采用的暴雨强度公式一致,保持了排水设施设计条件的平稳性。

4、结语
暴雨强度公式是排水规划及设计中重要的选用参数之一,其与当地的降雨特征关系紧密。

本次研究在缺少T市及周边地区详细暴雨资料的情况下,通过使用《使用手册》及《等值线图》查算暴雨参数,比较T市与周边地区的降雨特征,并比较了T市相关的3个暴雨强度公式的计算强度,分析得出:
(1)考虑到T市与周边地区水文气象特性存在差异性,建议T市应根据本地的历史气象资料尽快组织编制适合本地的暴雨强度公式。

(2)在短历时条件下,在T市暴雨强度公式编制完成前,建议暂仍采用G市2011年版单一重现期暴雨强度公式。

参考文献:
[1] 邵尧明.城市暴雨强度公式应用中存在问题及处理方法[J].给水排水,2008,34(2):39-41.
[2] 熊小兰,吕永鹏,莫祖澜,等.降雨资料不足地区暴雨强度公式评估方法研究[J].中国给水排水,2015(3).。

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