甘肃省礼县暴雨强度公式推求研究

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1、分类号:TU9910710-2015229032专业硕士学位论文甘肃省礼县暴雨强度公式推求研究李豫虎导师姓名职称高俊发教授马卫东教授级高工专业学位类别工程硕士申请学位类别工学及领域名称建筑与土木工程论文提交日期2018年5月2日论文答辩日期2018年6月7日学位授予单位长安大学TheResearchofStormIntensityFormulainLicountry,GansuProvinceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiYuhuSupervisor：Pro.GaoJunf

2、aChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关

3、的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要多年以来，我国多个地区频繁出现极端降雨事件，给城市的运作和人们的生产生活带来了极大的不便，对人民的人生安全和财产安全造成了严重的威胁。这意味着各地区必须以更加完善的准则和更加严谨的态度来推进城市雨水排水系统的规划和设计，使其得到更大幅度的改观与提升。因此暴雨强度公式作为城市雨排防涝系统规划设计中的核心依据，成为了城市发展的重中之重。而礼县地区作为未编制暴雨强度公式的城市，则更加迫切需要暴雨强度公式来指导该地区雨排防涝系统的规划设计。暴雨

4、强度公式是雨水设计流量确定和城市雨排系统设计、规划的重要依据，直接影响着雨水排水工程的设计规划和城市的雨水排水安全。然而由于各种原因，我国多数城市多年以来都是重复使用旧的暴雨强度公式，这些公式多数是依据上世纪70年代的陈旧数据推导得来的，可使用性和准确性不高，更多的中小城市（镇）甚至从未编制可行的暴雨强度公式，以致于引用周边邻近地区的暴雨强度公式。显而易见，这种做法是不合理并且不科学的。因此，暴雨强度公式的推陈致新在城市面临强降雨的困境中显得格外重要。新的暴雨强度公式是基于城市更加科学、充分的年降水资料，依据国家最新技术规范编制而成的，足以更加客观地

5、呈现地区暴雨特征，同时更加科学、合理的保证城市雨排规划设计。本文以礼县气象局提供的1986~2015年29年的新降雨资料数据，通过对比分析年最大值法和非年最大值法的可行性及科学性，确定选取年最大值法作为暴雨强度公式编制所需雨样的选取方法。频率调整则确定选取常用的三种理论分布线型（分别为皮尔逊Ⅲ型理论分布线型、耿贝尔型理论分布线型和指数型理论分布线型），同时选用适线法和最小二乘法对上述三种理论分布曲线求参，从而得到三组相应分布线型下的i~t~P数据表及频率拟合总图。随后对三组不同分布线型下的i~t~P数据优化求参，其中参数优化求解方法选定为：最小二乘法

6、优化求参、麦夸尔特法优化求参以及高斯牛顿法优化求参。最终统计求得暴雨强度总、分公式编制所需的参数、绝对均方差、相对均方差，进而确定礼县暴雨强度公式。在礼县地区的雨强公式推求编制过程中，笔者通过分析论证得出以下结论：a、指数分布线型为适合礼县地区的最优分布线型；b、就同一频率调整分布曲线而言，麦夸尔特法为最优拟合求参方法，高斯牛顿法次之，最小二乘法最差；c、就不同分布曲线不同求参方法下求得的误差而言，指数分布曲线下的麦夸尔特法所求误差最小，可以确定为当频率调整选取指数分布线型，求参方法选取麦夸尔特法时，I所得暴雨强度公式最科学合理；d、综合a、b、c的

7、结论，选取指数分布曲线下的麦夸尔特法求得的暴雨强度公式作为最终的礼县地区暴雨强度公式。.287361.17946lgP本文所求礼县暴雨强度总公式为：i（P=2~20a）以及.06417t.45088.301181.17956lgPi（P=2~100a）。当P=2~20a时，其绝对、相对均方差分别为0.0108.06496t.50862和1.57%；当P=2~100a时，其绝对、相对均方差分别为0.0148和1.68%。显然，所求绝对、相对均方差均远小于规范要求的0.05mm/min和5%，说明所求公式科学合理。经综合分析，

8、建议就礼县地区而言，雨排系统设计时宜采用重现期P=2~20a的雨强公式，防洪工程设计时宜采用重现期P=2~1