研制城市暴雨强度公式的几点体会

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1、研制城市暴雨强度公式的几点体会—以屯溪站暴雨资料为例2009年5月目录1、概述2、基础资料的收集3、暴雨频率计算4、暴雨强度公式的研制5、年最大值法与超定量法的比较6、几点思考与体会1、概述（1）城市排水，需要有规定设计标准(设计重现期或设计频率）的雨水排水流量，这个流量可以根据相应标准的暴雨量或暴雨强度来推算。（2）城市的设计暴雨，同历时和设计重现期（或设计频率）有关，为便于应用，常将这些关系用暴雨强度公式来表示。1、概述（3）暴雨强度公式是表达暴雨强度i（或暴雨量H）与历时t、设计重现期T之间的关系，即式中：

2、S=A(1+ClgT),称为雨力；b、n、A和C为待定的参数。2、基础资料的收集（1）研制暴雨强度公式，需要两个方面的基础资料：历年的暴雨量或暴雨强度资料根据这些资料进行频率计算的成果（2）基础资料是最最重要的一环，它决定暴雨强度公式的“真实精度”，也是研制暴雨强度公式成败的关键。2.1基础资料的内容与重要性2、基础资料的收集（3）暴雨资料必须是：可靠的---精度很差的资料，不可能研制出反映真实情况和可信的公式。有代表性的---资料数量要足够，要有代表性，要有不同暴雨级别的资料。一致性---资料系列的各项，都是在同

3、一条件下获得的。独立的---例如，相隔时间不长的两场雨是不独立的。2、基础资料的收集（1）设计标准与样本的选取城市设计暴雨的设计标准，常用重现期T（年）来表示。例如：重要的城市T=10-20年一遇或更高，一般的中小城市T=3-5年一遇，小城镇T=0.5年一遇（一年两遇），更小的城镇T=0.25-0.333年一遇（一年四遇至一年三遇）。2.2暴雨资料的取样2、基础资料的收集为了适应一年多遇的情况，城市设计暴雨所需的系列，与通常的年最大值法取样（每年只取一个最大值，称为年最大值系列）不同，即一年中要取多个雨量值。一年中

4、取多个雨量值的方法叫做“超定量法”，即超过一定暴雨门槛值的取样，得到的是超定量系列。2、基础资料的收集（2）暴雨资料的基本系列根据各雨量站的实际情况，确定一个门槛值。设有n年资料，如果要用到T=0.25的设计值，则至少要取N=4n个雨量值，即平均每年取4个。一般，设平均每年取k个，则N=kn，最好略多几个，如N=kn+（k-1）。城市暴雨的设计历时，一般为5、10、15、20、30、45、60、90和120分钟，共9个历时。每个历时的暴雨量均需取出备用。2、基础资料的收集对每一历时的暴雨系列（按自大而小的次序排列）

5、为：H1,H2,……,Hn,Hn+1,……,HN当平均每年取1个（k=1）时，得到的是前n个数据，由此组成的系列称为“超大值系列”。Hn+1之后的系列是为一年一遇和一年多遇时用的。这些资料要从自记记录上读取，需要认真、细致、有耐心和不遗漏应取的暴雨量。这是研制工作的第一关，必须无误。3、暴雨频率计算对各历时的超定量系列进行频率计算，步骤如下。（1）将某一历时的暴雨系列，用下列经验频率公式在概率格纸上点绘：3.1频率计算的基本步骤3、暴雨频率计算(2)根据已绘好的经验频率点，选择频率分布模型，进行单历时的拟合计算，常

6、用适线法。(3)估计统计参数---矩法估计均值和离差系数Cv。在后续计算中，一般，均值不变，Cv视点线拟合的情况，略作调整。Cs要多次试算，得到初值，绘出频率曲线。(4)在同一张概率格纸上，用同样的方法，绘制9个历时的频率曲线，进行协调，注意各曲线不得相交，要有合适的间距，分布趋势合理。3、暴雨频率计算（5）上述各条曲线是PE次和H的关系线，即次频率曲线。设计标准是以年为单位的（即重现期TE年，其相应的频率为PE年），换算公式为PE次=PE年=注意：这里的TE年与年最大法的重现期TM年大都不同，两个暴雨系列的老大项

7、一定重合，老二项及以后几项可能重合、可能不重合。3、暴雨频率计算（6）对各历时、各TE年，读取频率计算成果，并列表，将暴雨量H化算为暴雨强度i=H/t，备用。（7）需要强调：这张i-t-T关系表是特别重要的，因为它是估计暴雨强度公式中各参数的主要数据，是决定公式“真实精度”的依据。这张表是暴雨强度公式的代表，公式的真实精度取决于表中整套数据。3、暴雨频率计算（8）频率计算工作是非常重要的环节，如果精度较差，那么公式拟合得再好，也不可能得到好的公式。可以说，公式拟合只是一种计算技巧、一种拟合艺术而已。然而，仅凭数学计

8、算当然是不够的，还需要进行合理性分析,灵活处置随时遇到的问题，这就要凭水文工作者的智慧和经验了。3、暴雨频率计算（1）取屯溪站41年（1967-2007年）超定量系列为例，平均每年取4个（k=4），不同历时各有164个值。计算PE次=m/(N+1)将PE次和H(用PE次和i亦可)的相应关系点绘在概率格纸上。3.2计算实例3、暴雨频率计算（2）频率分布模型—频