天津市降雨趋势分析及设计暴雨研究

摘要

全球气候变暖及快速的城市化发展都在不同程度上改变水文循环现状，使水文极值和强降水的强度和频次有所改变。设计暴雨是城市室外排水系统规划、设计和建设的重要标准，它的可靠性是城市安全的基础。随着经济的不断发展，城市暴雨积水所造成的经济损失也越来越大。在气候变暖背景下，对降雨进行趋势分析，重新对设计暴雨进行更新，完善设计暴雨的相关理论，有着重要现实意义和必要性。
　　 本论文运用天津气象观测站的历史资料，采用Mann-Kendall检验方法，分析天津市56年的降雨趋势，结果表明：天津市的降雨量总体形势呈现出减少的趋势。
　　 以天津市原始的暴雨资料为基础，采用不同的选样方法、不同的理论频率分布对资料进行适线，并采用高斯-牛顿迭代法计算暴雨强度公式，通过各项结果的比较分析，重新推求了天津市暴雨强度公式，并提出了一些建议：目前的设计标准重现期计算的暴雨强度明显偏小，建议对天津市现有的暴雨强度公式进行修订；单一重现期公式计算精度远远高于统一公式，建议考虑在设计中采用单一重现期公式作为设计依据：修正的年最大值法编制的公式与年多个样法得到的结果差异不大，当暴雨资料缺失时，可以考虑修正的年最大值法。运用天津市长时间序列的暴雨资料，采用Huff雨型推导天津市设计雨型，并在此基础上，提出时段雨型，得到更为精细的降雨时程分布；运用天津市区28个自动雨量站的降雨资料，采用泰森多边形计算面雨量，首次推求天津市点面折减系数，并编制了相应的计算机程序。