暴雨强度：指单位面积上某一历时降水的体积，以升/（秒?公顷）(L/（S?hm2）)为单位。专指用于室外排水设计的短历时强降水（累积雨量的时间长度小于 120 分钟的降水） 暴雨强度公式：用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式 二、 其他省市参考公式： 三、暴雨强度公式修订 一般气候变化的周期为10~12年，考虑到近年来的气候变化异常，5~10年宜收集新的降水资料，对暴雨强度公式进行修订，以应对气候变化。 工作流程： 1.资料处理； 2.暴雨强度公式拟合（单一重现期、区间参数公式、总公式）； 3.精度检验； 4.常用查算图表编制； 5.各强度暴雨时空变化分析 注意事项： 基础气象资料 采用当地国家气象站或自动气象站建站～至今的逐分钟自记雨量记录，降水历时按 5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种，每年每个历时选取 8 场最大雨量记录； 年最大值法资料年限至少需要 20 年以上，最好有 30 年以上资料； 年多个样法资料年限至少需要 10 年以上，最好有 20 年以上资料。 统计样本的建立 年多个样法：每年每个历时选择8个最大值，然后不论年次，将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列，并从大到小选取年数的 4 倍数据，作为统计样本。 年最大值法：选取各历时降水的逐年最大值，作为统计样本。 （具有十年以上自动雨量记录的地区，宜采用年多个样法，有条件的地区可采用年最大值法。若采用年最大值法，应进行重现期修正） 具体计算步骤： 一、公式拟合
1.单一重现期暴雨强度公式拟合 最小二乘法、数值逼近法 2.区间参数公式拟合 二分搜索法、最小二乘法 3.暴雨强度总公式拟合 最小二乘法、高斯牛顿法 二、精度检验 重现期～10 年 < ／min < 5％ 三、不同强度暴雨时空变化分析 城市暴雨的时间变化特征分析 （1）各历时暴雨年际变化特征——可通过绘制各历时暴雨出现日（次）数的年际变化图，分析各历时暴雨的逐年或年代变化特征。 （2）暴雨样本年际变化特征——可以各年降水数据入选各历时基础暴雨样本的比例外评价指标，分
玉溪市中心城区暴雨强度公式（修订）1.总则 1.1 编制的必要性和目的 城市暴雨强度公式编制是城市室外排水工程规划设计的重要基础性工作。我国已经进入高速城市化时期，特大城市和城市群的出现，城市“热岛效应”凸现。城市降雨特征会发生局地性变化。已有数据表明，部分城市每隔10年左右出现超过历史记录的特大暴雨，玉溪近年来突发性、短时特大暴雨频发。依据水文气象频率分析的理论，基于已有的降雨记录数据，采用数理统计的方法得到的城市暴雨量、暴雨强度、降雨历时、时间空间的分布等，是科学表达城市降雨规律的一种方法，同时要认识到这种方法的科学性和局限性，以指导具体工作。 城市财富的聚集和市民生活水平的提高、城市地下空间的开发利用等因素使得城市对灾害的承受能力趋弱，降雨特征的趋势性变化对城市的防灾减灾提出挑战。新建、扩建城市室外排水设施的规划建设以及已建城市排水设施历史欠账问题的解决，都需要对城市降雨规律进行科学表达和定量分析。因此，开展城市暴雨强度公式的编制及修编是非常必要的。 为了适用国家需求和玉溪城市发展需求，指导城市暴雨强度公式的编制及修编，特编制本编制玉溪本地暴雨强度公式。 1.2条款涉及的国家颁布的有关标准如下（但不限于） （1）《室外排水设计规范》（GB50014－2006，2013年版）
（2）《地面气象观测规范》（QX/T 52-2007） （3）《地面气候资料30 年整编常规项目及其统计方法》（QX/T 22-2004） （4）《地面气象观测资料质量控制》（QX/T 118-2010） （5）《数值修约规则与极限数值的表示和判定》（GB/T 8170-2008） （6）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-93） （7）《城市排水工程规划规范》（GB 50318-2000） （8）《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003） （9）《公路排水设计规范》（JTJ 018-97） 2.资料及方法 降雨资料是暴雨强度公式推算的基础，暴雨强度公式及查算图表编制应以国家气象站自记降雨资料为依据，资料使用玉溪市红塔区国家基本气象站1981年1月至2014年12月逐分钟降水自记资料。降雨资料完整、合理，所用资料真实可靠。 暴雨强度公式及计算图表的编制国家相关规范推荐的方法基础上进行推算，推算方法及过程科学合理，采用滑动统计降雨历时的年度最大值雨量，滑动步长为1min，降雨频率分布曲线拟合中经用皮尔逊Ⅲ型、指数型、耿贝尔型函数的最小二乘法和高斯牛顿法运算比较。三种函数曲线的最小二乘法均能通过对均方差计算。均能通过平均绝对均方差不宜大于0.05mm/min；在较大降雨强度的地方，平均相对均方差不宜大于5％规定的检验，皮尔逊Ⅲ型、
由暴雨资料推求设计洪水复习思考题 1. 用暴雨资料推求设计洪水的原因是（ C） A. 用暴雨资料推求设计洪水精度高 B. 用暴雨资料推求设计洪水方法简单 C. 流量资料不足或要求多种方法比较 D. 大暴雨资料容易收集 2. 由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定（C ）。 A. 设计暴雨的频率大于设计洪水的频率 B. 设计暴雨的频率小于设计洪水的频率 C. 设计暴雨的频率等于设计洪水的频率 D. 设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率 3. 由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是（ A） A. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水 B. 暴雨观测、暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨 C. 推求设计暴雨、推求设计净雨、推求设计洪水 D. 暴雨选样、推求设计暴雨、推求设计净雨、选择典型洪水、推求设计洪水 3. 对于中小流域，其特大暴雨的重现期一般可通过（A ） A. 现场暴雨调查确定 B. 对河流洪水进行观测 C. 查找历史文献灾情资料确定 D. 调查该河特大洪水，并结合历史文献灾情资料确定 4. 当一个测站实测暴雨系列中包含有特大暴雨时，若频率计算不予处理，那么与处理的相比，其配线结果将使推求的设计暴雨（A ）。 A. 偏小 B.偏大 C. 相等 D.三者都可能 5. 暴雨资料系列的选样是采用（A ） A. 固定时段选取年最大值法 B. 年最大值法 C. 年超定量法 D. 与大洪水时段对应的时段年最大值法 6. 若设计流域暴雨资料系列中没有特大暴雨，则推求的暴雨均值、离势系数CV可能会（B） A. 均值、离势系数CV都偏大 B. 均值、离势系数CV偏小 C. 均值偏小、离势系数CV偏大 C. 均值偏大、离势系数CV偏小 7. 对雨量观测仪器和雨量记录进行检查的目的是（D ）。 A.检查暴雨的一致性 B. 检查暴雨的大小 C.检查暴雨的代表性 D. 检查暴雨的可靠性 8. 对设计流域历史特大暴雨调查考证的目的是（C ）。 A.提高系列的一致性 B.提高系列的可靠性 C.提高系列的代表性 D.使暴雨系列延长一年 9. 暴雨动点动面关系是（D） A. 暴雨与其相应洪水之间的相关关系 B. 不同站暴雨之间的相关关系 C. 任一雨量站雨量与流域平均雨量之间的关系 D. 暴雨中心点雨量与相应的面雨量之间的关系 10. 暴雨定点定面关系是（C ） A. 固定站雨量与其相应流域洪水之间的相关关系 B. 流域出口站暴雨与流域平均雨量之间的关系 C. 流域中心点暴雨与流域平均雨量之间的关系 D. 各站雨量与流域平均雨量之间的关系
2、设计暴雨推求 依据良田站控制小流域的特点，本次计算区域设计面降雨首先采用区域综合法计算面设计暴雨量，然后依据暴雨公式计算短历时设计降雨量，并选取典型暴雨同频率放大推求设计暴雨过程。 1. 区域降雨资料检验 为推求该区域设计面降雨量，选取吉安、桑庄、寨头与峡江四站降雨检验该区降雨是否选同一总体。选择四站1957～80年数据（74年出现极值暴雨，不参加检验），对各站数据取自然对数，对转换后数据进行均值与方差检验，各站转换后系列的均值及方差见表2-1。 表2-1 吉安、桑庄、寨头与峡江站最大一日降雨资料取对数转换后 的均值与方差 项目P吉安P峡江P桑庄P寨头 均值X 4.562 4.453 4.519 4.482 样本方 差0.0980.0970.1460.071 1）均值检验 选取均值差异最大的吉安站（X 1 ）和峡江站（X2）两站进行检验。 假设H : X1 = X2 构造统计变量： 取α=0.10，查得|tα/2|=1.68>|t|，接受假设H，即可认为吉安、桑庄、寨头与峡江站均值相等。 2）方差检验 选取方差差异最大的桑庄站（S1）和寨头站（S2）两站进行检验。 假设H : S 1 = S 2 构造统计变量：
取α=0.10，查得F1=2.05，F2=0.49。可认为F2 序号 县（市）名 暴雨强度公式 （L/s ·hm 2） 资料记录年数（a ） 备注 1 南昌 64 .0)4.1()69.01(1598++= t LgP q 35 用7年自动记录雨量资料统计法求得 64 .0)4.1()69.01(1386++= t LgP q （487，423） 2 新建 64 .0)4.1() 69.01(1464++=t LgP q 18 446 3 景德镇 7 .0)8() 60.01(2226++=t LgP q 27 370 4 萍乡 79 .0)10() 78.01(2619++=t LgP q 30 308 5 九江 7 .0)8() 60.01(2307++=t LgP q 73 383 6 彭泽 66 .0)8() 58.01(1350++=t LgP q 15 248 7 湖口 7 .0)8() 60.01(2198++=t LgP q 32 365 8 瑞昌 7 .0)8() 60.01(1707++=t LgP q 14 284 9 都昌 7 .0)8() 60.01(1323++=t LgP q 20 220 10 德安 74 .0)9() 70.01(1171++=t LgP q 12 74 .0)9() 70.01(1771++= t LgP q A=1771？166 11 永修 64 .0)4.1() 69.01(1330++=t LgP q 30 405 12 星子 7 .0)8() 60.01(1860++=t LgP q 29 309 13 武宁 79 .0)10() 78.01(2273++= t LgP q 18 368 14 修水 79 .0)10()78.01(3246++= t LgP q 21 用6年自动记录雨量资料统计法求得 79 .0)10()78.01(3006++= t LgP q （382，354） 15 上饶 71 .0)5() 47.01(2374++= t LgP q 22 463 16 婺源 71 .0)5() 47.01(1818++= t LgP q 23 355 辽宁省无资料地区设计暴雨洪水计算方法 的研究 辽宁省无资料地区设~1- 暴雨洪水~1-算75-法的研究 唐继业吴俊秀单丽 (辽宁省水文水资源勘测局) 江秋兰 (辽宁省水文水资源勘测局抚顺分局116000) 【摘要】本文针对辽宁省水工程设计中的实际情况,在认真总结经验的基础上,对流域特大暴雨重现期进行了探 讨;根据不同地区的产流特点,提出了分层扣损的饱卸产漉及非饱和流模型;建立了辽宁中部平厚区的三水”转 亿摸型;提出了综台经验单位线转换为瞬时单位线的流计算方法;在小流域设计洪永计算上,建立了推理公式辽 宁击和概化过程发法.形成一垂适合辽宁特点的无资料地区设计暴雨洪水计算方法. 【关键词】重现期模型单位巍 无资料地区暴雨洪水计算问题,一直是国内外水学科专 家学者在不断探索和研究的课题.《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》一书经过3年的工作编制完成.该书通过对大量水文气象资料分析.全面阐述了辽宁省暴雨,洪水时空变化规律,探人分析了暴雨洪水相关参数,提供出设计洪水计算的新理论,新方法和一系列新图件基础 资料详实可靠,计算方法先进,综合成果符合部颁档计洪水计算规范》要求. l基本资料与系列代表性分析 1.1基本资料 车成果分析暴雨资料的选用时段为最大10rain,Ih,6h, 24h,3d等5个时段.资料系列取自有资料以来截止到1995 年,选用站数达306站,年限在25～9O年之间,共有12857 站年.系列最长的站是沈阳,大连,营口,均为91年,起讫时 间为1905—1995年. 1.2亲列代表性分析 首先从定性上开始,绘制各次实测大暴雨等值线图,了 解气象成因与天气系统组合;绘制3d,24h暴雨各站历年实测最高记录图;综合各次大暴雨等值线图,将历次笼罩范围 中南民族大学 毕业论文(设计) 学院：资源与环境学院 专业：水文与水资源工程年级：2012 题目: 武汉暴雨强度公式的推算与优化 学生姓名：周凯学号：2012215335 指导教师姓名：黄治勇职称:研究员 年月日 中南民族大学本科毕业论文（设计）原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年月日 目录 摘要： (1) Abstract (1) 1概论 (2) 1.1论文选题背景及研究意义 (2) 1.1.1论文的选题背景 (2) 1.1.2 论文选题的研究意义 (2) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.3 本论文研究的内容 (4) 2 实验过程 (4) 2.1 所用资料 (4) 2.2 武汉市降雨频率分析 (5) 2.3 降水极大值的时间分布特征 (6) 2.4 暴雨日年际变化特征分析 (6) 2.5暴雨过程特征分析 (7) 3 暴雨强度公式修订 (8) 4.1 结论 (14) 4.2 讨论 (15) 武汉暴雨强度公式的推算与优化 摘要：作为一个千万级人口的大城市，武汉处在我国南北气候过度带，暴雨灾害频繁发生，在面对城市发展对排水系统有更高的要求时，必须要有准确的暴雨强度公式来给城市的雨水排水系统的设计做依据。本文对国内外的研究暴雨公式进行阐述，并通过武汉近年来降雨分布、频率等资料（1951-2012），对武汉市降雨频率、降水极大值时间分布特征、暴雨日年际变化特征和暴雨过程特征进行了分析，在指数分布、耿贝尔、皮尔逊三种现行的几种研究方法进行了适用性、差异性的探讨并从中选取皮尔逊法对武汉暴雨强度公式进行拟合。再通过对暴雨强度公式的精度进行检验，并最终得出相对准确的暴雨强度公式。并在降雨分析过程中发现如下几个结论：武汉年降雨量在近几年有上升趋势、丰水年与枯水年的一个循环平均年数为15年、夏季暴雨日占全年暴雨日的64.5%、在武汉24小时降雨量情况中16时占24小时降雨量的比例最大，约占38.9%。且降雨分布主要集中在13至18时这7个小时内。通过以上结论可以为武汉暴雨预警及洪水设计提供针对性的预防。 关键词：暴雨强度公式、重现期、降雨历时 Calculation and optimization of heavy rain intensity formula in Wuhan Abstract：As one of ten million population in large cities, Wuhan in China, the climate in the north and south over the zone, the rainstorm disasters occur frequently, in the face of urban development of drainage system and higher requirements which must be accurately the rainstorm intensity formula to do according to the design of urban rainwater drainage system.In this paper, the domestic and foreign research on the rainstorm formula is described, the existing research methods are applied, the differences are discussed and the suitable method is chosen to fit the Wuhan rainstorm intensity formula. Key words: Heavy rain intensity formula, Recurrence period, Duration of rainfall 某市为推求当地的暴雨强度公式，收集有30年自记雨量记录。每年选择了降雨强度较大的8场雨，然后按降雨强度不论年次而按大小由第1号排到第240号，最后选取了前120号降雨作为最终的统计资料。其中排在第30号的那场雨的降雨资料如下：降雨历时5、10、15、20min 的累计降雨量分别为9、15、19、22mm 。试计算该场雨各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i （mm/min ）值；并根据你计算的i 值，从下列三个暴雨强度公式中选取一个比较适合该市的暴雨强度公式，)ha s /L () 14t ()76lgP .01(3600q 84.01?++=、)ha s /L ()12t ()77lgP .01(2500q 74.02?++=、)ha s /L ()3.6t ()71lgP .01(1800q 71 .03?++=。并利用该公式计算上述第30场雨降雨历时为120min 时的累计降雨量。（暴雨强度均保留小数点后两位，降雨量单位为mm ，保留小数点后一位） 解： （1）i t=5min =9/5=1.80（mm/min ）； i t=10min =15/10=1.50（mm/min ）； i t=15min =19/15=1.27（mm/min ）； i t=20min =22/20=1.10（mm/min ）。 （2）排在第30号的这场雨的重现期)a (14301430mM 1NM P ≈?+?=+= ①利用第一个暴雨强度公式)ha s /L ()14t ()76lgP .01(3600q 84 .01?++=计算各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i 如下： )min /mm (82.1167114) (5)76lg1.01(3600i 0.845min t =?++==； );min /mm (49.1167114)(10)76lg1.01(3600i 0.84 10min t =?++== );min /mm (27.1167114) (15)76lg1.01(3600i 0.8415min t =?++== 。)min /mm (11.1167114)(20)76lg1.01(3600i 0.8420min t =?++= = 利用最小二乘法选择最佳暴雨强度公式， 0006 .0)10.111.1()27.127.1()50.149.1()80.182.1()i ?i (Q 22222j j 1=-+-+-+-=-=∑ ②利用第二个暴雨强度公式)ha s /L () 12t ()77lgP .01(2500q 74.02?++=计算各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i 如下： )min /mm (84.1167112)(5)77lg1.01(2500i 0.74 5min t =?++==； );min /mm (52.1167112) (10)77lg1.01(2500i 0.7410min t =?++== );min /mm (31.1167112)(15)77lg1.01(2500i 0.74 15min t =?++== )min /mm (15.1167112)(20)77lg1.01(2500i 0.7420min t =?++= = 利用最小二乘法选择最佳暴雨强度公式， 项目二：设计洪水计算 由流量资料推求设计洪水 一、填空题 1．洪水的三要素是指、、。 2．防洪设计标准分为两类，一类是、另一类是。 3．目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是、 、。 4．在设计洪水计算中，洪峰及各时段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值，此种放大方法称为。 5．在洪水峰、量频率计算中，洪峰流量的选样采用、时段洪量的选样采用。 6．连序样本是指。不连序样本是指 。 7．对于同一流域，一般情况下洪峰及洪量系列的C V值都比暴雨系列的C V值，这主要是洪水受＿和影响的结果。 二、问答题 1．什么是特大洪水？特大洪水在频率计算中的意义是什么？ 2．对特大洪水进行处理时，洪水经验频率计算的方法有哪两种？分别是如何进行计算的？ 3．洪水频率计算的合理性分析应从几个方面进行考虑？ 4．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线，典型洪水过程线的选择原则是什么？ 5．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线的两种放大方法是什么？分别是如何计算的？ 6．在洪水峰、量频率计算工作中，为了提高资料系列的可靠性、一致性和代表性，一般要进行下列各项工作，试在下表的相应栏中用“+”表明该项措施起作用，用“-”表明该项措施不起作用。 三、计算题 1．某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料，其中最大的三年洪峰流量分别为 7500 m3/s、 4900 m3/s和 3800 m3/s。由洪水调查知道，自1835年到1957年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为 9700 m3/s ，并且可以肯定，调查期内没有漏掉 6000 m3/s 以上的洪水，试计算各次洪水的经验频率，并说明理由。 2．某水文站根据实测洪水和历史调查洪水资料，已经绘制出洪峰流量经验频率曲线，现从经验频率曲线上读取三点（2080，5%）、（760，50%）、（296，95%），试按三点法计算这一洪水系列的统计参数。 3．已知设计标准P=1%洪水过程的洪峰、1天、3天洪量和典型洪水的相应特征值及其过程线（见表1和表2），试用同频率放大法推求P=1%的设计洪水过程线（保留三位有效数字，不需修匀）。 表1 设计洪水和典型洪水峰、量特征值 表2 典型洪水过程 3 设计暴雨分析与计算 本设计主要参照《西安市实用水文手册》中有关暴雨方面的研究成果，对基地所在地的设计暴雨进行分析和计算。 3.1 降雨特征 长安县的多年平均年降水量为676mm，场区附近的滦村气象站则为757mm。 根据《西安市实用水文手册》(以下简称“手册”)可知，祥峪河所处的多年平均年降水量为800~900mm，降水高值区位于秦岭北麓半山腰以上，如黑河、涝河、沣河、洨河、灞河的上游地区。 西安市区域内1950~1989年期间，丰水年为1958年、1964年和1975年，年降水量一般在1000mm之上；枯水年为1959年、1969年、1977年，年降水量一般在550mm以下。全年降水日数一般为110~130天。7~10月的降水量占全年总量的40%~65%，这四个月中最长持续降水日数约为13~14天，多发生在9月。 根据相关资料分析可知，西安市区域内1950~1989年期间，10min最大降雨为27.9mm，20min最大降雨量39.4mm，30min最大降雨量为52.4mm，60min为70.9mm，120min为113.1mm，180min 为143.5mm，详见表3-1。 表3-1 西安市区域内各历时内最大降雨量统计表 3.2 设计暴雨计算 3.2.1 设计点暴雨历时 由于基地周围的各山洪沟的汇水面积均小于10.0km2，根据《手册》规定，设计点暴雨设计历时取1.0h，但为了详细分析，这里取6.0h。 3.2.2 各历时点雨量均值及Cv值 根据《手册》中图5-1至图5-10的等值线图，可查得设计区范围的不同历时的暴雨量均值及相应变差数值如下： 表3-2 各历时的暴雨均值及Cv值 按表3-2中各历时Cv值，以Cs＝3.5Cv查得的不同设计频率下皮尔逊III型曲线模比系数Kp，进而求出各历时不同频率的设计暴雨量，见表3-3。 表3-3 各历时不同频率的设计暴雨量单位：mm 由于祥峪河1#明渠和2#沟的山洪流域面积都在10km2以下，故 序号省、自 治区、 直辖 市 城市暴雨强度公式q20资料年份及起止 年份 编制方 法 编制单位备注 1 安徽安庆198 25 1954～1979 ?td> 安庆市市 政工程管 理处 ?td> 2 安徽安庆191 25 1955～1979 解析法同济大学?td> 3 安徽蚌埠17 4 24 1957～1980 数理统 计法 蚌埠市城 建局 ?td> 4 安徽合肥186 25 1953～1977 数理统 计法 合肥市城 建局 ?td> 5 安徽合肥184 25 1953～1977 解析法同济大学?td> 6 安徽淮南200 26 1957～1982 ?td> 上海市政 工程设计 院 ?td> 7 安徽芜湖188 20 1956～1976(缺 1968) 数理统 计法 芜湖市政 公司 ?td> 8 安徽芜湖190 20 1956～1976(缺 1968) 解析法同济大学?td> . . . 资料. . 9 北京北京187 40 1941～1980 数理统 计法 北京市市 政设计院 适用于 P=0.25～10a， P=20～100a 另有公式 10 北京北京186 40 1941～1980 解析法同济大学?td> 11 福建长乐180 20 1979～1998 ?td> 福建省城 乡规划设 计研究院 (2004年2月第 二版手册新补 充的公式) 12 福建长汀207 14 1985～1998 ?td> 福建省城 乡规划设 计研究院 (2004年2月第 二版手册新补 充的公式) 13 福建崇安218 17 1974～1990 ?td> 福建省城 乡规划设 计研究院 (2004年2月第 二版手册新补 充的公式) 14 福建东山223 20 1979～1998 ?td> 福建省城 乡规划设 计研究院 (2004年2月第 二版手册新补 充的公式) 15 福建福安206 25 1966～1990 ?td> 福建省城 乡规划设 计研究院 (2004年2月第 二版手册新补 充的公式) 16 福建福鼎219 20 1979～1998 ?td> 福建省城 乡规划设 计研究院 (2004年2月第 二版手册新补 充的公式) 17 福建福清184 19 1980～1998 ?td> 福建省城 乡规划设 计研究院 (2004年2月第 二版手册新补 充的公式) . . . 资料. . 一、定义 暴雨强度：指单位面积上某一历时降水的体积，以升/（秒?公顷）(L/（S?hm2）)为单位。专指用于室外排水设计的短历时强降水（累积雨量的时间长度小于120 分钟的降水） 暴雨强度公式：用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式 二、 其他省市参考公式： 三、暴雨强度公式修订 一般气候变化的周期为10~12年，考虑到近年来的气候变化异常，5~10年宜收集新的降水资料，对暴雨强度公式进行修订，以应对气候变化。 工作流程： 1.资料处理； 2.暴雨强度公式拟合（单一重现期、区间参数公式、总公式）； 3.精度检验； 4.常用查算图表编制； 5.各强度暴雨时空变化分析 注意事项： 基础气象资料 采用当地国家气象站或自动气象站建站～至今的逐分钟自记雨量记录，降水历时按5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种，每年每个历时选取8 场最大雨量记录； 年最大值法资料年限至少需要20 年以上，最好有30 年以上资料； 年多个样法资料年限至少需要10 年以上，最好有20 年以上资料。 统计样本的建立 年多个样法：每年每个历时选择8个最大值，然后不论年次，将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列，并从大到小选取年数的4 倍数据，作为统计样本。 年最大值法：选取各历时降水的逐年最大值，作为统计样本。 （具有十年以上自动雨量记录的地区，宜采用年多个样法，有条件的地区可采用年最大值法。若采用年最大值法，应进行重现期修正） 具体计算步骤： 一、公式拟合 1.单一重现期暴雨强度公式拟合 最小二乘法、数值逼近法 2.区间参数公式拟合 二分搜索法、最小二乘法 《灌溉与排水工程设计规范》 表3.1.2灌溉设计保证率 表3.3.3灌排建筑物、灌溉渠道设计防洪标准 3.3.3灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按5~10a 确定。 附录C 排涝模数计算 C.0.1经验公式法。平原区设计排涝模数经验公式： Q=KR m A n （C.0.1） 式中：q ——设计排涝模数（m 3/s ·km 2） R ——设计暴雨产生的径流深（mm ） K ——综合系数（反应降雨历时、流域形状、排水沟网密度、沟底比降等因素） m ——峰量指数（反应洪峰与洪量关系） N ——递减指数（反应排涝模数与面积关系） K 、m 、n 应根据具体情况，经实地测验确定。（规范条文说明中有参考取值范围） C.0.2平均排除法 1平原区旱地设计排涝模数计算公式： )12.0.(4.86-= C T R q d 式中 q d ——旱地设计排涝模数（m 3/s ·km 2） R ——设计暴雨产生的径流深（mm ） T ——排涝历时（d ）。 说明：一般集水面积多大于50km 2。 参考湖北取值，K=0.017，m=1，n=-0.238，d=3 2.平原区水田设计排涝模数计算公式： ) 22.0.(4.86'1----= C T F ET h P q w 式中q w ——水田设计排涝模数（m 3/s ·km 2） P ——历时为T 的设计暴雨量（mm ） h 1——水田滞蓄水深（mm ） ET`——历时为T 的水田蒸发量（mm ），一般可取3~5mm/d 。 F ——历时为T 的水田渗漏量（mm ），一般可取2~8mm/d 。 说明：一般集水面积多小于10km 2。 h 1=h m -h 0计算。h m 、h 0分别表示水稻耐淹水深和适宜水深。 《土地整理工程设计》培训教材 第四章农田水利工程设计 第二节：（五）渠道设计流量简化算法 1.续灌渠道流量推算 （1）水稻区可按下式计算 η αt Ae 3600667.0Q = 式中：α——主要作物种植比例（占控制灌溉面积的比例）。 A ——该渠道控制的灌溉面积。 e ——典型年主要作物用水高峰期的日耗水量（mm ），根据调查确定，一般粘壤土地区水稻最大日耗水量8~11mm ，最大13mm 。 t ——每天灌水时间（小说），一般自流灌区24小时，提水灌区20~22小时。 η——渠系水利用系数。 （2）旱作区可按下式计算 η αTt mA 3600Q = 第八章由暴雨资料推求设计洪水 一、概念题 （一）填空题 1.设计洪水 2. 流域中心点雨量与相应的流域面雨量之间的关系，设计面雨量 3.同频率 4.同频率法 5.从经验频率点据偏离频率曲线的程度、模比系数K、暴雨量级、重现期等分析判断 6.推求设计暴雨，推求设计净雨，推求设计洪水 7.邻站直接借用法，邻近各站平均值插补法，等值线图插补法，暴雨移植法，暴雨与洪水峰或量相关法 8.算术平均法 9.泰森多边形法 10.流域上雨量站分布均匀，即各雨量站面积权重相同 11.适线 12.暴雨定点定面关系，暴雨动点动面关系 13.实测大暴雨 14.水汽因子，动力因子 15.大，小 16.设计的前期影响雨量P a，p，降雨径流关系 17. W m折算法，扩展暴雨系列法，同频率法 18.在现代气候条件下，一个特定流域一定历时的理论最大降水量 19.可能最大暴雨产生的洪水 20.垂直地平面的空气柱中的全部水汽凝结后 21.在现代气候条件下，一个特定地区露点的理论最大值 22.饱和湿度 23.水汽条件，动力条件 24.水汽压，饱和差，比湿，露点 25.大，低 26.假湿绝热过程 27. 0.2/h 28. P W W P m m =，P W W P m m m ηη= 29.历史最大露点加成法，露点频率计算法，露点移植法 30. 24℃ 31.（1）通过暴雨径流查算图表（或水文手册）查算统计历时的设计暴雨量，（2）通过暴雨公式将统计历时的设计雨量转化为任一历时的设计雨量 ㈡选择题 １.[c] ２.[c] 3.[a] 4.[b] 5. [a] 6. [d] 7. [d] 8. [c] 9. [b] 10.[d] 11.[c] 12.[a] 13.[b] 14.[b] 15.[b] 16.[d] 17.[b] 18.[d] 19.[d] 20.[c] 21.[d] 22.[b] 23.[a] 24.[b] 25.[b] 26.[c] 27.[a] 28.[c] 29. [b] ㈢判断题 １.[T ] ２.[F] 3.[F] 4.[F ] 5. [T ] 6. [F ] 7. [T] 8. [T] 9. [T] 10.[T] 11.[T] 12.[T] 13.[T] 14.[T] 15.[F] 16.[T] 17.[T] 18.[F ] 19.[T ] 20.[F] 21.[T] 22.[F] 23.[T] 24.[F ] 25.[T ] 26.[T] 27.[T] 28.[T] 29.[F] 30.[F ] （四）问答题 1、答：由流量资料推求设计洪水最直接，精度也较高。但在以下几种情况，则必须由暴雨资料推求设计洪水，即：①设计流域实测流量资料不足或缺乏时；②人类活动破坏了洪水系列的一致性; ③要求多种方法，互相印证，合理选定;④PMP 和小流域设计洪水常用暴雨资料推求。 2、答： 洪水与暴雨同频率，即某一频率的暴雨，就产生某一频率的洪水。如百年一遇的暴雨，就产生百年一遇的洪水。 3、答：由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤是：①暴雨选样；②推求设计暴雨；③推求设计净雨；④推求设计洪水过程线 4、答：判断大暴雨资料是否属于特大值，一般可从经验频率点据偏离频率曲线的程 暴雨强度公式的简便推求方法 邓卫东 李萍 李艺 曹志农 徐浩宇 （北京市市政工程设计研究总院，北京 100082） 摘 要 利用计算机快速、循环计算的特点，对暴雨强度公式（总公式）的4个参数循环计算，以平均绝对均方差为计算目标，优选出各个参数的值。此方法数学原理简单，计算过程便捷。 关键词 暴雨强度公式 简便计算方法 0引言 暴雨强度公式，是利用数学公式来拟合实测暴雨数据频率分析的结果P-i-t （重现期-降雨强度-降雨历时）关系值。我国的暴雨强度公式（总公式）形式为： n b t P C A i )()lg 1(++= 《室外排水设计规范》中提到用解析法、图解与计算结合法或图解法等方法求得A 、C 、b 、n 各个参数，此类方法求解单一公式（如2y 重现期、降雨历时5~120min ）或小范围（如重现期0.25~10y 、降雨历时5~120min ）总公式的精度基本能满足规范要 求。但是要推求大范围（如重现期2~100y 、降雨历时5~1440min ）总公式的精度很难满足要求。本次介绍的暴雨强度公式寻优计算方法（Optimization calculation 以下简称OC 法），利用计算机程序对公式参数A 、C 、b 、n 在一定范围内循环计算，以平均绝对方差为计算目标，优选出各个参数的值。 1 OC法计算框图（见图1） 2 OC法算例 2.1 P、i、t表 以下是北京某降雨观测站降雨数据，采用年最大值法、P- Ⅲ频率曲线完成的成果。 图1 OC 法计算框图 表1 P-i-t 表(单位：mm/min) 2.2计算过程简介 根据我国暴雨强度公式参数的特点，参数A 值的范围一般在5~50，参数C 值的范围一般在0.5~1.5，参数b 值的范围一般在5~20，参数n 值的范围一般在0.5~0.9。计算过程中掌握好各个参数初值、终值和步长的关系，首先选用的初值、终值范围要大，步长也相应的大，根据计算结果，逐步缩小初值、终值范围及步长，这样可以节省计算时间。 在实际应用中，当选择参数A 时，小数后1位对公式的误差影响不大；而参数n ，要达到小数后3位，才会使公式的误差趋于稳定，可以快速寻找出误差较小的暴雨强度公式。 以下为算例的计算过程。 经过了上述4个步骤的计算，得出的4个参数，使公式的平均绝对方差达到了0.036mm/min ，符合规范要求的不大于0.05mm/min 的要求，求得的暴雨强度公式如下： 722.0)3.13() lg 931.01(12++= t P i 式中： i —设计暴雨强度（mm/min ）； P —设计重现期（y ）； t —设计降雨历时（min ）。 表2 OC法算例计算过程 步骤 1 2 3 4 初值 5 10 10 10 终值 50 12 13 13 A 值 步长 1 1 1 1 初值 0.5 0.6 0.7 0.8 终值 1.5 1 1 1 C 值 步长 0.1 0.1 0.1 0.01 初值 5 8 10 12 终值 20 15 15 14 b 值 步长 1 1 0.1 0.1 初值 0.5 0.6 0.65 0.7 终值 0.9 0.9 0.85 0.8 n 值 步长 0.1 0.01 0.01 0.001 A 值 11 12 12 12 C 值 0.9 0.9 0.9 0.93 b 值 12 13 13 13.3 n 值 0.7 0.72 0.72 0.722 计算结果 方差（mm/min ） 0.0388 0.0359 0.0359 0.0357 玉溪市中心城区暴雨强度公式（修订） 1.总则 1.1 编制的必要性和目的 城市暴雨强度公式编制是城市室外排水工程规划设计的重要基础性工作。我国已经进入高速城市化时期，特大城市和城市群的出现，城市“热岛效应”凸现。城市降雨特征会发生局地性变化。已有数据表明，部分城市每隔10年左右出现超过历史记录的特大暴雨，玉溪近年来突发性、短时特大暴雨频发。依据水文气象频率分析的理论，基于已有的降雨记录数据，采用数理统计的方法得到的城市暴雨量、暴雨强度、降雨历时、时间空间的分布等，是科学表达城市降雨规律的一种方法，同时要认识到这种方法的科学性和局限性，以指导具体工作。 城市财富的聚集和市民生活水平的提高、城市地下空间的开发利用等因素使得城市对灾害的承受能力趋弱，降雨特征的趋势性变化对城市的防灾减灾提出挑战。新建、扩建城市室外排水设施的规划建设以及已建城市排水设施历史欠账问题的解决，都需要对城市降雨规律进行科学表达和定量分析。因此，开展城市暴雨强度公式的编制及修编是非常必要的。 为了适用国家需求和玉溪城市发展需求，指导城市暴雨 强度公式的编制及修编，特编制本编制玉溪本地暴雨强度公式。 1.2条款涉及的国家颁布的有关标准如下（但不限于）（1）《室外排水设计规范》（GB50014－2006，2013年版）（2）《地面气象观测规范》（QX/T 52-2007） （3）《地面气候资料30 年整编常规项目及其统计方法》（QX/T 22-2004） （4）《地面气象观测资料质量控制》（QX/T 118-2010）（5）《数值修约规则与极限数值的表示和判定》（GB/T 8170-2008） （6）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-93）（7）《城市排水工程规划规范》（GB 50318-2000）（8）《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）（9）《公路排水设计规范》（JTJ 018-97） 2.资料及方法 降雨资料是暴雨强度公式推算的基础，暴雨强度公式及查算图表编制应以国家气象站自记降雨资料为依据，资料使用玉溪市红塔区国家基本气象站1981年1月至2014年12月逐分钟降水自记资料。降雨资料完整、合理，所用资料真实可靠。 暴雨强度公式及计算图表的编制国家相关规范推荐的方法基础上进行推算，推算方法及过程科学合理，采用滑动 暴雨强度公式参数率定方法 朱颖元 根据实测雨强记录，用最小二乘法为准则的高斯—牛顿迭代法直接求解暴雨公式的参数，算法简单，可以减少计算误差，提高参数的精度。 1 问题的提出 短历时暴雨强度公式是城市排水设计中推求雨水量的公式，常用的型式为： (1) 式中n——暴雨衰减指数 b——时间参数 A——雨力，随重现期T而变 A与T的关系常采用下式表示： A=A1(1+Clg T) (2) 式中A1、C——参数 由式(1)、(2)可得： (3) 式(3)可表示为： i=f(t,T;A1,B,b,n) (4) 式中f——已知的非线性函数 t——暴雨历时 T——重现期(自变量) A1、B、b、n——参数 暴雨公式中参数的率定目前仍存在一些尚待研究的问题，首先是短历时暴雨资料采用哪种概率理论分布模型［1、2］；其次是统计参数估计。目前统计参数估计的方法很多，大致可以分两类，第一类为参数估计法；第二类为适线法。二者均不具有任何约束条件，一次仅能对一个样本进行估参。短历时暴雨具有多种历时，因此具有多个样本。若采用上述任一种方法对各种历时的暴雨资料逐一估计出统计参数，再将频率曲线绘在同一张图上，就有可能出现不同历时暴雨频率曲线相交的不合理情况。除了经验适线法可以人为对参数进行调整外，其余估参方法均无能为力。而可以同时对多个样本进行参数估计且能协调不同历时暴雨频率曲线之间参数关系的估参方法目前尚未见到。最后是式(1)中参数率定问题，一般的方法是：先对暴雨资料进行频率分析，求出各种历时指定重现期的设计雨强值。再对式(1)进行线性化变换，即式(1)两端取对数使之成为一线性方程。根据设计雨强值用图解法或最小二乘法确定出参数A、b和n。最后，根据式(2)及算出的A值用最小二乘法推求出参数A1和C。这种计算方法实际上是多次辗转相关，而辗转相关已被证明是不可能提高计算精度的［3］。江西省暴雨强度计算公式
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