基于随机暴雨移置方法的城市设计暴雨分析

城市地区暴雨洪灾发生频繁,合理计算设计暴雨是解决城市洪涝的重要前提。采用随机暴雨移置方法(Stochastic Storm Transposition,SST),设定暴雨移置区并提取出暴雨目录,通过区域性概率重采样与暴雨空间变换相结合的方式进行降雨频率分析,估计本地化的极端暴雨频率。以上海地区为例,研究发现暴雨移置区内暴雨分布具有空间异质性,暴雨随机移置概率不均,计算得到的设计暴雨方案包含了降雨时空分布信息,在不同重现期下设计暴雨的时空结构存在变异性,说明传统方法中采用的简化雨型和均一化空间分布假设会增加设计暴雨的不确定性。

汶川县降雨时空分布特征及设计暴雨频率分析

为减少降雨及设计暴雨时空异质性对汶川县造成的损失,揭示汶川县降雨时空分布特征与设计暴雨特征,基于2001~2020年的GPM卫星降雨数据,采用Mann-Kendall等方法,从年、月、汛期、日等时间尺度和不同量级尺度,对汶川县降雨时空变化进行分析,并采用随机暴雨移置法(Stochastic Storm Transposition, SST)进行设计暴雨频率分析。结果表明:(1)汶川县年总降雨量呈显著增长趋势,主要受汛期降雨变化影响。(2)降雨空间分布不均匀,小雨主要分布在汶川县西南部,中到暴雨主要分布在汶川县东部。(3)基于随机暴雨移置法得到的设计降雨结果具有可靠性;随着降雨历时的增长,设计暴雨中心有从汶川县西南部向中东部移动的趋势;小重现期时,设计暴雨的空间分布不均匀性更为显著。研究成果可为汶川县暴雨洪涝防治提供参考。

上海城区降雨时空分布变化与暴雨频率分析

基于2001~2018年的GPM卫星降雨数据,采用一致性检验、累积距平、滑动平均等方法对上海市多年暴雨时空变化进行分析,同时引入随机暴雨移置法(Stochastic Storm Transposition,SST)进行暴雨频率分析。研究发现上海市降雨年际、月际分布不均,近20年降雨量、降雨强度有所增加,空间分布上降雨自东南向西北递减,暴雨仍以局部暴雨为主,且降雨城郊分布明显。SST法得到的暴雨频率分析显示,在较大重现期下设计暴雨的空间不均匀性更为显著,包含降雨时空分布信息的设计暴雨方案可为上海地区防洪规划工作提供依据。