不同资料年限下城市暴雨公式型式研究

考虑到近20年城市化进程的快速推进,较久远的降雨数据无法反映现有城市化水平下的降雨特性。以淮安市为例,选取1980~2016、1990~2016年两种不同年限资料作为基础数据,基于城市暴雨分公式与总公式的精度和设计雨强对比,进行暴雨公式研究。结果表明,1990~2016年暴雨强度分公式和总公式的设计雨强均高于1980~2016年的设计雨强,表明城市化进程使暴雨公式结果偏大,更贴近目前城市雨情现状;暴雨强度分公式重现期越小精度越高,整体精度高于总公式约30%~40%,结合设计雨强因素分析可知,当重现期偏小时选取分公式,当重现期不低于50年时选取总公式。研究成果可为城市防洪排涝、海绵城市建设的工程规划与设计提供参考。

山西临汾市城区暴雨强度公式修订分析研究

本文利用临汾国家基本气象站1981-2013年的雨量资料,采用年最大值法进行雨样取样选取处理,通过对皮尔逊Ⅲ型和耿贝尔型分布函数曲线进行拟合试验,根据绝对误差和适线图结果,优选出误差最小的皮尔逊-Ⅲ型理论分布并推求出其雨强-历时-重现期(i^t~P)关系表。根据i^t~P表,由最小平方法得到暴雨强度公式中参数值,从而得到暴雨强度公式。暴雨强度公式拟合精度检验表明,重现期在2~100年间,绝对误差为0.026 mm/min,重现期在2~20年间绝对误差为0.024mm/min,其结果小于现行规范所规定的0.05 mm/min的绝对误差要求。新旧暴雨强度公式对比表明,除了低重现期短历时外,新暴雨强度公式雨强值比旧暴雨强度公式得到的雨强值大,且随着重现期增大,雨强值增加的幅度也增大。新暴雨强度公式可作为临汾市城区计算雨水排水设计流量、城市排水管网设计和城市规划设计重要依据。

城市暴雨强度公式理论频率曲线选择研究

暴雨强度公式编制过程中,理论频率曲线的选择是一个关键问题。系统比较了经验频率曲线、皮尔逊Ⅲ型分布曲线、耿贝尔分布曲线和指数分布曲线的优劣,明确提出在城市暴雨强度公式编制中理论频率曲线应采用皮尔逊Ⅲ型分布曲线。同时,通过一系列数学推导,给出了皮尔逊Ⅲ型分布曲线最优解的求解方法。将该方法和遗传算法结合,采用计算机编程方式,求解一个实际案例在不同拟合准则下的拟合曲线,证明了方法的可行性。

暴雨强度公式编制中皮-Ⅲ型频率曲线的快速拟合

在编制暴雨强度公式的实践中发现,皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线的拟合工作量大,不能实现计算机化,是制约暴雨强度公式编制效率的主要原因。为此,提出了利用计算机快速拟合皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线的方法,即采用切比雪夫多项式逼近计算伽玛函数,采用数值积分计算理论频率曲线积分式,采用分步一维寻优计算暴雨系列资料的变差系数Cv和偏差系数Cs,从而实现了暴雨强度公式编制的完全计算机化,使编制过程方便、快捷。