暴雨强度公式

摘要： 暴雨强度公式是城市雨洪工程设计的主要依据,其对科学规划设计城市排水设施、提高城市排水防涝能力和降低城市内涝风险均具有重要指导意义。基于年最大值法,通过对都江堰市42年暴雨样本的统计分析,分别基于皮尔逊Ⅲ(P-Ⅲ)型频率分布曲线和耿贝尔频率分布曲线对暴雨样本进行趋势性拟合调整,并求得了暴雨强度公式中满足精度校检要求的参数值。结果表明,耿贝尔频率分布曲线拟合效果较好。应用结果表明,当降雨历时t15 min时,采用都江堰市暴雨强度公式计算所得暴雨强度值大于采用成都市暴雨强度公式计算所得暴雨强度值,且随着降雨历时的增加,相应暴雨强度值的差异变化幅度越来越大。因此,当涉及长历时降雨雨水流量计算、需要对诸如排涝及相关调蓄设施进行规划建设时,建议采用笔者推求得到的都江堰市暴雨强度公式进行计算,这将更有利于都江堰市城市防涝安全。

摘要： 暴雨强度公式参数的优化求解本质是一个高维非线性优化问题,目前常采用的优化求解方法是在以误差平方和为目标函数的基础上通过智能算法优化求解参数。为研究这类方法的合理性,通过随机抽样、参数空间网格化方法分析了常用暴雨强度公式参数求解方法的局限性,评价了常用智能算法的参数优化能力,进而提出了基于系统微分响应的暴雨强度公式参数优化方法。结果表明:以均方误差作为目标函数对非线性函数求解参数会增加额外参数解;在没有有效确定参数范围的情况下,随机抽样很难获得满足精度要求的参数样本,在有效确定参数范围后,目标函数的响应面上仍会存在无穷多个局部最优值,且很多局部最优的目标函数与全局最优近乎相同;以粒子群算法、SCE-UA算法为代表的随机搜索优化算法会因为参数初始取值范围过大、目标函数响应面局部最优参数解数量过多等问题而难以获得参数真值;提出的基于系统微分响应的暴雨强度公式参数优化方法能够快速寻找到参数真值,不仅效率高且能够避免陷入局部最优。

摘要： 文章利用织金县国家基本气象站1991—2020年的分钟降雨观测资料,选择11个时段年最大降雨量,根据城市暴雨强度公式编制技术要求,利用频率分布曲线拟合暴雨强度公式,所得出结论为研究暴雨强度公式提供参考。

摘要： 基于阿克苏市1956—2020年的逐分钟降雨数据,采用年最大值法样本选样,分别选取近65年中逐5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 min等11个降水历时的逐年最大值作为样本数据。采用一元线性拟合方法分析各历时降水年际变化特征,并使用耿贝尔分布、皮尔逊-Ⅲ型分布、指数分布曲线对各历时降水资料进行拟合,对比三种分布曲线拟合结果的理论频率和经验频率后,采用最小二乘法和高斯牛顿法计算暴雨强度公式参数,并进行暴雨强度公式精度检验。结果表明:阿克苏市近年来短历时的城市暴雨特征愈加明显;阿克苏市降水数据使用指数分布拟合、高斯牛顿方法推算所得的暴雨强度公式精度最高。

摘要： 排水管渠系统计算机模型常需要采用设计雨型作为降雨量输入,其中基于暴雨强度公式的设计雨型是常用方法之一。研究中分析了均匀强度雨型、三角雨型、交替块状雨型和芝加哥雨型的构造方法;通过示例说明了这几种雨型的雨峰强度、降雨深度、雨峰位置系数的特点,以及在汇水面积中形成的峰值流量、总径流量、到达峰值流量时间等径流特征。其中芝加哥雨型在雨峰强度、降雨深度、引起的峰值径流量数值均较大,且到达峰值径流量时间较短,在基于风险的雨水管渠系统设计中,其计算结果较为保守,因此推荐使用。

摘要： 淄博市现行的暴雨强度公式为20世纪80年代初编制,为了落实《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》(国办发[2013]23号)精神,在气候变化和城市化快速发展背景下,区域短历时强降水的强度和分布特征均发生了显著变化.2014年12月,由淄博市气象局、淄博市住建局审核,淄博市气象局编制的新一版主城区暴雨强度公式已开始应用.对比新旧公式和城市发展情况,结合城市低影响开发理念,探讨设计需要注意的问题.

摘要： 汉中市原暴雨强度公式为利用1980年前资料推算所得,为科学、合理地制定汉中城市总体规划、排水专业规划和排水防涝工程设计,有必要推算满足现阶段设计需求的暴雨强度公式.利用汉中1961-2013年逐年逐分钟降水资料,采用多种算法得到皮尔逊Ⅲ型分布曲线拟合,应用最小二乘法求参推算的暴雨强度公式,精度满足《室外排水设计规范》要求.暴雨强度的皮尔逊Ⅲ型频率分布表明,暴雨历时越短暴雨强度越大,重现期越短暴雨强度越小,长历时降水强度的相对变幅比短历时更大,低重现期降水强度的相对变幅比高重现期更大.适用性分析表明:原公式计算的暴雨强度均显著小于新公式计算值,而且短历时偏小较多,长历时偏小相对较少;将前后两个时段暴雨强度公式的计算值进行对比发现,随着历时缩短,在一定重现期下,1981-2013年比1961-1980年暴雨强度增强,反之随着历时延长,暴雨强度减弱;2014-2019年暴雨强度统计值小于新公式推算值,但大于原公式的强度.总体上,新的暴雨强度公式具有较好的适用性和安全性.

摘要： 利用吉林市1961—2017年分钟降雨量数据,分别采用年最大值法和年多个样法选样,P-Ⅲ型、指数型和Gumbel分布拟合频率分布曲线,根据误差最小原则选择最佳取样及拟合方法,采用最小二乘法求解暴雨强度公式参数,并将新旧暴雨强度公式进行比较,再利用推求出的公式参数模拟吉林市短历时芝加哥雨型.结果表明:通过年最大值法选样和P-Ⅲ型频率分布曲线拟合得到的暴雨强度公式精度最高.5～20 min历时新编暴雨强度公式计算的暴雨强度值与旧编公式相当或偏小,30～180 min历时新编暴雨强度公式计算的暴雨强度值偏大.在相同重现期下,随着降雨历时的延长,雨强变化率逐渐加大.吉林市短历时雨型的综合雨峰位置系数为0.389.30～180 min历时雨型形态均为单峰型,各历时瞬时雨强峰值接近,雨峰位置位于偏整场降雨过程的1/2处之前.累计雨量的变化特征与设计暴雨雨型形态一致.

摘要： 利用嵊泗国家基准气候站1980—2015年共36 a降水资料,选取并分析计算5,10,15,20,30,45,60,90,120,150,180 min共11个时段逐年最大降水量样本,依据规范要求和城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则,对嵊泗县暴雨强度公式进行推求,得到以下结论:1嵊泗县强降水时间发生频率变化不大,较为平稳;2基于耿贝尔分布曲线利用最小二乘法拟合出的总公式和区间公式分别为总公式和区间公式中最优结果,其中区间公式为所有公式中最优拟合公式;3考虑实际使用,最终确定嵊泗县暴雨强度最终公式为基于耿贝尔分布曲线利用最小二乘法拟合出的总公式.

摘要： 在全球气候变化与快速城镇化的背景下,城市短历时暴雨特征已发生变化。暴雨强度公式是城市排水系统规划、设计的重要依据,因此暴雨强度公式应能够客观反映城市降雨特征与规律。深圳市和成都市于2015年完成了暴雨强度公式的修订,修订前后暴雨强度公式的形式保持不变,但暴雨强度公式相应参数发生了显著的变化,基于修订前后的暴雨强度公式计算了两个城市不同重现期暴雨强度值,发现不同重现期下修订后暴雨强度公式计算的暴雨强度值相较于原公式存在偏小和随降雨历时从偏大到偏小的动态变化,这种因暴雨强度公式修订产生的暴雨强度差异将对城市已建排水系统带来显著影响。

摘要： 城市水涝灾害是目前全世界普遍关注和亟需解决的问题.高强度暴雨是造成城市内涝的重要原因之一,而解决城市内涝的主要依据——暴雨强度公式是科学、合理地制定城市排水专业规划和排水工程设计的基础.本项目根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014版)和《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》修订柳州市区暴雨强度公式,选定柳州国家气象站作为本项目的代表站,采用年最大值法进行降雨数据采样,采样年限为1995-2014年,挑取最大降水量的时段分为5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180分钟共11个时段,从全年的降水自记纸或每分钟降水量数据文件中,挑取本年内以上11个时段最大降水量及相应开始时间;各时段年最大降水量及相应开始时间,只有当1440分钟降水量≥10.0mm时才挑取;各时段最大降水量从年内各月降水量自记纸或每分钟降水量数据滑动挑取,且不受日、月界的限制(但不跨年挑取);各时段年最大降水量出现两次或以上相同时,开始时间栏记出现次数.用概率型分布对以上数据进行拟合调整,项目分别采用皮尔逊-Ⅲ型分布曲线、指数分布曲线、耿贝尔分布曲线进行拟合调整.结果如下:本项目中指数分布曲线优于其他理论频率曲线,绝对均方误差为0.043(mm/min),相对均方误差为2.64％,因此本项目确定选用指数分布曲线拟合调整的方法.然后利用中国气象局公共气象服务中心和广东省气候中心联合开发的“暴雨强度计算系统”进行单一重现期暴雨强度公式拟合、计算重现期区间暴雨强度公式和暴雨强度总公式.利用暴雨强度区间公式算得的重现期2～20年暴雨强度平均绝对方差为0.043(mm/min);相对均方误差为2.64％;利用暴雨强度总公式算得的重现期2～20年暴雨强度平均绝对方差为0.054(mm/min);相对均方误差为2.52％,符合《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014版)的要求(平均绝对均方误差不超过0.05mm/min,平均相对均方误差不大于5％,在降雨强度较大的地区允许平均相对均方误差大于5％)(柳州市属于降雨强度较大的地区).从两种公式计算精度看,暴雨强度区间公式优于暴雨强度总公式,因此推荐使用暴雨强度区间公式.结论及建议:(1)本项目采用柳州国家气象站1995年1月～2014年12月份近20年各个历时暴雨数据,数据精度高,统计样本准确可靠.(2)暴雨强度公式推求依据《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014年版)和《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》推荐的方法进行编制和计算,计算过程规范,计算结果误差满足规范要求.(3)本项目采用年最大值法采样,更适合以年为重现期的周期性水文气象规律的表达,还可使统计样本的随机性、独立性较好,方法科学可靠.以柳州国家气象站雨量资料为样本编制的暴雨强度公式可在柳州市区范围使用.

摘要： 本文采用年最大值法对兰州市国家基本气象站1960～2014a降雨资料进行选样,并通过直接拟合、耿贝尔分布、皮尔逊-Ⅲ型分布求解兰州市暴雨强度公式.选用芝加哥雨型,统计兰州市雨峰系数结合暴雨强度公式确定短历时暴雨雨型.结果表明:皮尔逊-Ⅲ型分布要优于耿贝尔分布和直接拟合,其调整后的兰州市暴雨公式中1年雨力参数A1=5.532mm/min、重现期调整参数c=3.198、降雨历时偏移参数b=14.92min以及n=0.942.平均绝对均方差为0.036mm/min,可作为兰州市排水设计依据;皮尔逊-Ⅲ分布能够满足不同的降雨历时以及更久的重现期,降雨历时小于90min或者重现期大于20年的暴雨模拟精确度更高,重点关注的重现期在2～20a的暴雨其平均绝对均方差最小为0.03mm/min.

摘要： 利用长春市气象环境探测中心1961-2000年5-9月份的逐分钟降雨资料,统计得10个不同历时的雨量情况,分析了长春市短历时暴雨雨量的时间变化特征.通过计算和检验,得出长春市的暴雨强度公式和不同重现期的短历时设计暴雨强度.利用芝加哥法确定了长春市暴雨雨型.

摘要： 对上海市城市道路的路面汇水时间进行分析,发现路面汇水时间一般都小于3min,而传统的暴雨强度公式是在降雨时间间隔5min的基础上推导的,因此,对于道路路面排水的精确性不够.通过对降雨资料统计计算与传统的暴雨强度公式计算比较发现:传统的暴雨强度公式在计算降雨强度及路面汇水时,计算结果偏小,不利于城市道路的排水安全.

摘要： 介绍了暴雨强度公式编制的一般步骤和方法,分析得出了皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线拟合难以计算机化是制约暴雨强度公式编制效率的原因。提出实现了皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线拟合计算机化的方法,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。

摘要： 本课题经过十年的分析研究,收集了3497站/年实测暴雨资料,完成了浙江省所有城市的暴雨强度公式的编制。分析验证了在城市暴雨强度公式中采用年最大值法与适配的理论分布模型的合理性和准确性。在此基础上,提出现行规范城市雨强公式编制方法的有关建议。

摘要： 在推求暴雨强度公式时,原始降雨资料中包含的异常值会影响暴雨强度公式的准确度.介绍了几种异常值剔除的方法,分析了变异系数(Cv)、偏态系数(Cs)对皮尔逊三型曲线的影响.同时,以重庆市酉阳县的降雨资料为例,介绍了一种既能避免在皮尔逊三型曲线适线过程中目估适线法所导致的主观性影响,又能降低公式推求过程中编程求解复杂性的方法.采用Excel规划求解优化皮尔逊三型曲线参数、推求暴雨强度公式,对采用最小二乘法和高斯牛顿法推求的暴雨强度公式进行比较,并计算了剔除异常值前后公式的误差.剔除异常值后采用最小二乘法推求得到公式q=1429.8658(1+0.9720lgP)/(t+11.1217)0.6728,绝对均方误差为0.0654mm/min,相对均方误差为3.96％,较剔除前分别减少了0.0159mm/min,0.96％的误差;高斯牛顿法推求得到公式q=1429.8658(1+0.9720lgP)/(t+11.1217)0.6728,绝对均方误差为0.0502mm/min,相对均方误差为5.38％,较剔除前分别减少了0.0206mm/min,5.03％的误差.当数据正偏态程度越大时,用更大的Cs/Cv曲线拟合效果更好,且剔除异常值有利于提高暴雨强度公式的准确度.

摘要： 以贵阳市花溪站近35年(1981～2015年)连续自记雨量记录,挑选降雨历时为5、10、15、20、30、45、60、90、120分钟每个时段的年最大雨量记录作为花溪区暴雨强度公式的计算样本,采用指数分布方法计算.利用花溪区降水资料,采用指数分布、模型等方法计算,得出花溪区暴雨强度曲线和花溪区降水曲线图,分析强降水内涝,形成花溪区城市内涝专项气象灾害风险评估报告,为花溪区各级政府和职能部门做决策服务时提供有力的科学支撑.根据花溪区的暴雨特点和汛期排水规则,对暴雨引起城市内涝灾害的风险进行了初步的量化评估.

摘要： 综合考虑了在城市防洪设计标准下相应的洪水特征值计算问题，认为洪水频率计算系列取样方法的改变，以及内水外排的水量，会加大洪水特征值，特别是对于傍中小河流的中小城市影响较大。提及了与城市排水有关的暴雨计算问题，其中暴雨强度公式是计算城市排水的主要依据，基本资料的可靠性和频率计算的合理性是研制这类公式的关键。

摘要： 本发明提出了一种基于暴雨衰减特性的暴雨强度公式确定方法，包括：(1)根据实测降雨资料构建暴雨数据统计样本；(2)选用分布线型对不同历时年最大降雨量作频率分析，计算不同历时t不同重现期T的理论设计暴雨强度it,T；(3)解析暴雨强度衰减特性，计算综合暴雨强度衰减指数n；(4)建立雨力ST与重现期T的函数关系，求解雨力公式参数A、B；(5)编制暴雨强度公式。本发明在充分考虑了地区实际暴雨强度衰减规律的基础上，建立了兼容市政排水和水利防洪要求的长历时暴雨强度公式，提出的以暴雨衰减特性为基础的参数确定方法，可使推求的暴雨强度公式更符合实际物理规律，具有易操作、高精度的优点。

摘要： 确定暴雨衰减指数为函数型的暴雨强度公式的一种方法，属于市政工程技术领域。根据重现期P，暴雨强度i，历时t的关系值，首先，采用高斯-牛顿法确定各单一重现期分公式的参数；其次，通过回归计算选配暴雨衰减指数n与重现期P为半对数型或幂函数型相关关系式，并取其相关指数R

摘要： 本发明提出了一种基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，包括：随机生成一组暴雨强度公式参数初始值；将参数初始值与不同历时t、不同重现期T组合，输入暴雨强度公式计算暴雨强度得到m组计算样本；将暴雨强度公式参数作为自变量，对暴雨强度公式进行泰勒级数展开，并表示为矩阵形式，根据目标样本和计算样本确定偏导数矩阵S；对泰勒展开矩阵式进行变换，确定参数搜索方向、搜索步长，对参数进行优化；若参数未收敛，则令优化后参数为参数初始值继续处理，直到参数收敛，得到最终参数率定结果。本发明能有效破解智能算法利用目标函数率定参数存在的异参同效问题和无法保证优选的参数值为真值的问题。

摘要： 本发明提供一种暴雨强度公式确定方法，包括获取历史暴雨强度公式中的各地方参数、所采用降雨数据的时间段；获取新降雨数据的时间段；反推历史暴雨强度公式推求时所用的历史ITP表；选取拟合误差最小的分布函数形式，反推不同频次的历史降雨数据；采用年最大值法对获取的新降雨数据进行取样处理，并和历史降雨数据进行融合处理；频率分析得到全信息ITP表；进行暴雨强度公式的地方参数推求，筛选最优地方参数，获得最优的新的暴雨强度公式。本发明解决了旧降雨信息资料的获取难的问题，避免了大量降雨资料重复取样的问题，降低了暴雨公式推求难度，节省了暴雨公式推求时间。可以作为以后修订暴雨强度公式时的推求方法，省时省力，操作简单。

摘要： 本发明确定含有重现期修正系数的暴雨强度公式的一种方法，对于选配4个参数的暴雨强度公式i＝(A

摘要： 本发明提出了一种基于暴雨衰减特性的暴雨强度公式确定方法，包括：(1)根据实测降雨资料构建暴雨数据统计样本；(2)选用分布线型对不同历时年最大降雨量作频率分析，计算不同历时t不同重现期T的理论设计暴雨强度it,T；(3)解析暴雨强度衰减特性，计算综合暴雨强度衰减指数n；(4)建立雨力ST与重现期T的函数关系，求解雨力公式参数A、B；(5)编制暴雨强度公式。本发明在充分考虑了地区实际暴雨强度衰减规律的基础上，建立了兼容市政排水和水利防洪要求的长历时暴雨强度公式，提出的以暴雨衰减特性为基础的参数确定方法，可使推求的暴雨强度公式更符合实际物理规律，具有易操作、高精度的优点。

摘要： 确定暴雨衰减指数为函数型的暴雨强度公式的一种方法，属于市政工程技术领域。根据重现期P，暴雨强度i，历时t的关系值，首先，采用高斯-牛顿法确定各单一重现期分公式的参数；其次，通过回归计算选配暴雨衰减指数n与重现期P为半对数型或幂函数型相关关系式，并取其相关指数R

摘要： 本发明提出了一种基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，包括：随机生成一组暴雨强度公式参数初始值；将参数初始值与不同历时t、不同重现期T组合，输入暴雨强度公式计算暴雨强度得到m组计算样本；将暴雨强度公式参数作为自变量，对暴雨强度公式进行泰勒级数展开，并表示为矩阵形式，根据目标样本和计算样本确定偏导数矩阵S；对泰勒展开矩阵式进行变换，确定参数搜索方向、搜索步长，对参数进行优化；若参数未收敛，则令优化后参数为参数初始值继续处理，直到参数收敛，得到最终参数率定结果。本发明能有效破解智能算法利用目标函数率定参数存在的异参同效问题和无法保证优选的参数值为真值的问题。

摘要： 本发明公开了城市长历时暴雨强度公式编制方法，包括如下步骤：1)暴雨样本选取；2)历时截尾处理；3)理论分布；4)参数求解，根据P，t，i求A，b，C，n四个参数；5)精度评定，计算抽样误差和暴雨公式均方差，在一般强度的地方，平均绝对均方差不大于0.05mm/min，在较大强度的地区，平均相对均方差不大于5％。本发明根据地区实际情况，建立符合地区客观实际的城市长历时暴雨强度公式，提出历时截尾处理，可提高精度，更符合当地降雨实际情况。

摘要： 本发明提供一种暴雨强度公式确定方法，包括获取历史暴雨强度公式中的各地方参数、所采用降雨数据的时间段；获取新降雨数据的时间段；反推历史暴雨强度公式推求时所用的历史ITP表；选取拟合误差最小的分布函数形式，反推不同频次的历史降雨数据；采用年最大值法对获取的新降雨数据进行取样处理，并和历史降雨数据进行融合处理；频率分析得到全信息ITP表；进行暴雨强度公式的地方参数推求，筛选最优地方参数，获得最优的新的暴雨强度公式。本发明解决了旧降雨信息资料的获取难的问题，避免了大量降雨资料重复取样的问题，降低了暴雨公式推求难度，节省了暴雨公式推求时间。可以作为以后修订暴雨强度公式时的推求方法，省时省力，操作简单。