周至县暴雨强度公式推求研究

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1、分类号:TU9910710-2014229001专业硕士学位论文周至县暴雨强度公式推求研究高沛导师姓名职称高俊发教授赵整社教授级高工申请学位类别硕士专业学位类别建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2017年5月22日论文答辩日期2017年6月10日学位授予单位长安大学ResearchonderivingZhouzhicountyrainstormintensityformulaAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GaoPeiSupervisor：Prof.GaoJunfaChang’anUniversity,Xi

2、’an,China摘要近几年城市内涝问题频发，严重影响着城市的功能和环境，甚至威胁着城市人民的生命财产安全，因此建立完善的城市排水防涝系统迫在眉睫。而暴雨强度公式又是城市排水防涝系统设计的重要依据，所以编制科学合理的暴雨强度公式显得尤为重要。周至县作为西安市的一个县城，尚未建立暴雨强度公式，迫切需要建立符合周至县暴雨规律的暴雨强度公式，来指导城市的排水防涝系统的设计。笔者依据周至县气象局提供的1996~2015年20年的逐分钟降雨资料，通过对选样方法进行分析对比，最终采用年最大值法进行选样。在进行频率调整时，分别采用皮尔逊-Ⅲ型分布、耿贝尔型分布和指数型分布三种理论分

3、布曲线进行频率调整，并且采用适线法和最小二乘法进行理论分布曲线参数的求解。本文分别针对三种频率调整结果i-t-P数据表采用最小二乘法、麦夸尔特法和曲面搜索法进行暴雨强度公式的拟合。针对同一种频率调整曲线，麦夸尔特法误差最小，曲面搜索法次之，最小二乘法误差最大。最后针对不同理论分布曲线和不同求参方法下的暴雨强度公式进行误差对比分析，通过分析可知采用指数型分布曲线进行频率调整，应用麦夸尔特法进行求参的暴雨强度公式误差最小，最为合理。因此选用此方法求出的暴雨强度公式作为最终的周至县暴雨强度公式。2.533814.1400lgP本文所推求的周至县暴雨强度总公式为：i（

4、P=2~20a）和0.6801t4.64692.645514.1446lgPi（P=2~100a）。重现期P=2~20a时，绝对均方差和相对均方差0.6946t4.7045分别为0.0161和1.72%。重现期P=2~100a时，绝对均方差和相对均方差分别为0.0213和1.68%。误差均满足规范所要求的绝对均方差小于0.05mm/min和相对均方差小于5%的要求。在周至县进行排水系统的设计时，建议采用重现期为P=2~20a的暴雨强度公式。在防洪工程设计时，建议使用重现期为P=2~100a的暴雨强度公式。本文也推导出了周至县单一重现期下的暴雨强度分

5、公式，由于分公式的精度高于总公式的精度，因此当工程设计重现期与分公式的重现期相同时，优先选用分公式。关键词：暴雨强度公式，重现期，暴雨选样，频率调整，参数优化，误差分析IAbstractUrbanwaterloggingproblemsoccurfrequentlyinrecentyears,whichseriouslyaffectthefunctionofthecityandtheenvironment,eventhreatenedthecitypeople’slifeandpropertysafety,sosetuptheperfectcitydrainssyst

6、emisimminent.However,therainstormintensityformulaistheimportantbasisofcitydrainssystemdesign,soitisparticularlyimportanttopreparethescientificandreasonablerainstormintensityformula.Zhouzhiasacountytownofxi’an,hasn’tyetsetuptheirownrainstormintensityformula.Therefore,it’surgenttoestablis

7、harainstormintensityformulawhichobeysthelawofzhouzhitoguidethedesignofthecity'sdrainssystem.Theauthoronthebasisofminuterainfalldataof20yearin1996~2015providedbytheZhouzhiweatherbureau.Throughtheanalysisofsamplingmethods,finallyusingtheannualmaximumvaluemethodforsampling.Inthefr