雨量分析与暴雨强度计算

（一）教学要求：1、熟练掌握雨水设计流量的确定方法；2、了解截流制合流式排水管渠的设计；3、掌握管道平面图和纵剖面图的绘制。

（二）教学内容：1、雨量分析及暴雨强度公式；2、雨水管网设计流量计算；3、雨水管网设计与计算；4、雨水径流调节；5、排洪沟设计与计算；6、合流制管网设计与计算。

（三）重点：雨水管网设计计算、合流制管网设计计算。

第一节雨量分析及暴雨强度公式一、雨量分析1. 降雨量降雨量指单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积，其计量单位为（体积/时间）/面积。

由于体积除以面积等于长度，所以降雨量的单位又可以采用长度/时间。

这时降雨量又称为单位时间内的降雨深度。

常用的降雨量统计数据计量单位有：年平均降雨量：指多年观测的各年降雨量的平均值，计量单位用mm/a；月平均降雨量：指多年观测的各月降雨量的平均值，计量单位用mm/月；最大日降雨量：指多年观测的各年中降雨量最大的一日的降雨量，计量单位用mm/d。

2. 雨量的数据整理自记雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量（mm）和降雨时间（min）之间的对应关系，以降雨时间为横坐标和以累计降雨量为纵坐标绘制的曲线称为降雨量累积曲线。

降雨量累积曲线上某一点的斜率即为该时间的降雨瞬时强度。

将降雨量在该时间段内的增量除以该时间段长度，可以得到描述单位时间内的累积降雨量，即该段降雨历时的平均降雨强度。

3.降雨历时和暴雨强度在降雨量累积曲线上取某一时间段t ，称为降雨历时。

如果该降雨历时覆盖了降雨的雨峰时间，则上面计算的数值即为对应于该降雨历时的暴雨强度，降雨历时区间取得越宽，计算得出的暴雨强度就越小。

暴雨强度用符号i 表示，常用单位为mm/min ，也可为mm/h 。

设单位时间t 内的平均降雨深度为H ，则其关系为：Hi t=（9-1） 在工程上，暴雨强度亦常用单位时间内单位面积上的降雨量q 表示，单位用（L/s ）/hm 2。

采用以上计量单位时，由于1mm/min ＝l （L/m 2）/min ＝10000（L/min ）/hm 2，可得i 和q 之间的换算关系为：1000016760q i i == （9-2）式中 q —降雨强度，（L/s ）/hm 2；i —降雨强度，mm/min 。

雨水流量计算公式（含北京市暴雨计算公式）在水文学中，雨水流量计算是用于估算暴雨期间径流量的重要方法之一。

通过计算雨水流量，可以评估洪水的规模和可能引发的灾害，为防洪防灾工作提供科学依据。

本文将介绍雨水流量计算的基本原理，并详细介绍北京市暴雨计算公式。

一、雨水流量计算的基本原理雨水流量指的是洪水期间单位时间内通过某一截面的水流量，通常以立方米每秒（m³/s）作为单位。

计算雨水流量需要考虑降雨强度、径流系数和流域面积等因素。

1. 降雨强度降雨强度是指单位面积上单位时间内的降雨量，通常以毫米每小时（mm/h）作为单位。

降雨强度的大小与降雨的时间、面积和强度有关。

在雨水流量计算中，一般使用规模较大、强度较高的暴雨降雨数据进行计算。

2. 径流系数径流系数是指在一定的降雨条件下，流域径流量与总降雨量的比值。

径流系数反映了降雨径流产生的程度，是衡量流域水文特征的重要指标之一。

径流系数的大小受到流域土壤类型、地形地貌、植被覆盖和土地利用等因素的影响。

3. 流域面积流域面积是指雨水流量计算过程中涉及到的降雨流域的总面积大小。

流域面积的大小直接影响到雨水流量的大小，通常使用平方千米（km²）作为单位。

二、北京市暴雨计算公式北京市位于北方地区，夏季暴雨频繁，洪水灾害防治工作十分重要。

为了科学合理地估算暴雨期间的雨水流量，北京市制定了一套适用的暴雨计算公式。

北京市暴雨计算公式主要包括两部分：暴雨历时和暴雨强度计算。

1. 暴雨历时计算暴雨历时是指暴雨开始至结束的总时间。

根据北京市的统计数据和气象观测资料，暴雨历时通常为4小时，既适用于一般暴雨情况下的计算。

2. 暴雨强度计算暴雨强度是指单位时间内的降雨量，通常以毫米每小时（mm/h）作为单位。

北京市暴雨计算公式根据历史观测数据和统计分析，给出了不同小时暴雨强度的计算公式。

以下是北京市暴雨计算公式的示例：- 1小时暴雨强度计算公式：I = 2.23 * (A/B)^1/3- 2小时暴雨强度计算公式：I = 1.59 * (A/B)^1/3- 3小时暴雨强度计算公式：I = 1.39 * (A/B)^1/3其中，I表示暴雨强度，单位为mm/h；A表示流域面积，单位为km²；B表示径流系数。

浙江省暴雨强度公式浙江省作为中国东部沿海地区的经济大省，其气候特点主要为亚热带季风气候，具有四季分明、雨水充沛的特点。

近年来，随着全球气候变化的加剧，极端天气事件频发，暴雨强度也呈现出日益增加的趋势。

因此，了解和掌握浙江省暴雨强度的计算公式对于城市规划、防洪减灾等方面具有重要意义。

一、暴雨强度公式的定义暴雨强度公式是用来计算某一地点在单位时间内的降雨量大小的公式。

在浙江省，暴雨强度公式通常采用以下形式：Q = (1242/t+4.48)/5.62其中，Q为暴雨强度（单位：毫米/分钟），t为时间（单位：分钟），该公式适用于浙江省大部分地区的暴雨强度计算。

二、暴雨强度公式的应用1、城市规划在城市规划中，暴雨强度的计算对于排水系统的设计至关重要。

根据暴雨强度公式，可以计算出不同区域的暴雨强度，进而确定排水系统的规模和设计标准。

同时，还可以根据暴雨强度公式对城市的防洪标准进行评估和优化，确保城市安全。

2、防洪减灾在防洪减灾方面，暴雨强度公式可以为相关部门提供决策依据。

根据暴雨强度公式，可以预测出某一地区的降雨量大小，进而评估该地区的洪涝风险。

同时，可以根据暴雨强度公式对水库的蓄水量进行合理调整，避免因降雨过多导致洪涝灾害的发生。

三、暴雨强度公式的解析1、系数调整在暴雨强度公式中，系数的调整是根据不同地区的地理、气候条件而定的。

因此，在应用暴雨强度公式时，需要根据当地的具体情况进行系数调整，以确保计算结果的准确性。

2、时间尺度暴雨强度公式中的时间尺度是分钟，这意味着计算出的降雨量是每分钟的平均降雨量。

在实际应用中，可以根据需要将时间尺度进行调整，如将分钟调整为小时或日等，以适应不同的需求。

四、总结浙江省暴雨强度公式的应用与解析对于城市规划、防洪减灾等方面具有重要意义。

通过掌握暴雨强度公式，可以更加准确地预测降雨量大小，进而为相关部门的决策提供有力支持。

在应用暴雨强度公式时需要注意系数的调整以及时间尺度的选择，以确保计算结果的准确性。

n b t P C A i )()lg 1(1++= 或n b t P C A q )
()lg 1(1671++= 其中i 或q --- 暴雨强度（i ：mm/min ；q ：L/s/hm 2）
P --- 重现期（a ）；
t --- 降雨历时（min ）；
A 1 ---雨力参数，即重现期为1a 时的1min 设计降雨量（mm ）；
C --- 雨力变动参数（无量纲）；
b --- 降雨历时修正参数，即对暴雨强度公式两边求对数后能使曲线化成直线所加的一个时间常数（min ）；
n --- 暴雨衰减指数，与重现期有关；
结合xx1974~2014年41年的降水数据，经综合计算对暴雨强度总公式进行优化，其总公式结果如下：
）hm /s /（单位：）
481.31t （）0.841lgP 1（7839.62q 或)min /mm 单位：()481.31()lg 841.01(038.472963.0963.0L t P i ++=++= 结合xx 区水源地保护区的相关情况，取暴雨重现期P=2a ，降雨历时t=20min ，查附表1暴雨强度查算表，得出暴雨强度如下：
i=1.230mm/min ；
q=204.99L/s/hm 2。

雨量分析与暴雨强度公式雨量分析是指对一定时间内的降雨量进行统计和分析的过程，通过分析降雨量的特征和规律，可以对雨水资源进行科学利用和合理规划，同时也有助于预测和应对可能出现的洪涝灾害。

而暴雨强度公式则是用于预测暴雨过程中的降雨强度的一种数学模型，通过这种模型可以对暴雨过程进行评估和分析，从而提供预警与防御措施。

1. 雨量分析的意义雨量是水循环的重要组成部分，对于城市的水资源管理和防洪排涝工程的设计具有重要意义。

雨量分析主要包括降雨量的时空分布特征、降雨概率与频率分析等内容。

通过对雨量数据的统计和分析，可以对同一地区不同时间段的降雨情况进行比较，揭示降雨变化规律，为城市的水资源利用和防洪排涝工程的建设提供科学依据。

2. 雨量数据采集与处理为了进行雨量分析，首先需要采集和处理雨量数据。

雨量数据的采集可以通过地面气象站、自动气象站等设备进行实时观测，也可以通过历史文献和卫星遥感数据来获取。

采集到的数据需要进行质量控制和完整性检查，以确保数据的准确性和可靠性。

之后，可以利用统计学方法对数据进行分析，如求均值、方差、频率分布等，揭示降雨特征和规律。

3. 暴雨强度公式的应用暴雨强度公式是一种通过多年降雨数据建立的统计模型，用于预测和评估暴雨过程中的降雨强度。

常用的暴雨强度公式包括I=aT^b公式、I=P*Q公式等。

其中，I表示暴雨强度，T表示降雨发生时间，P表示降雨频率，Q表示降雨量。

通过这些公式，可以根据历史降雨数据来推算未来一段时间内的降雨强度，从而提前采取相应的措施，减少暴雨过程中可能引发的灾害风险。

4. 雨量分析与城市规划雨量分析对于城市的规划和建设具有重要指导意义。

根据雨量分析的结果，可以合理规划城市排水系统，确保城市的正常运行和居民的生活质量。

例如，在城市建设中，可以根据雨量分析结果确定雨水的收集和利用策略，通过建设雨水花园、雨水蓄滞洪区等，实现雨水资源的合理利用和节约。

5. 暴雨强度公式的改进与挑战虽然暴雨强度公式在暴雨预警和风险评估方面发挥着重要作用，但目前的暴雨强度公式还存在一些问题和挑战。

全国各城市暴雨强度公式的应用案例分析暴雨是指暴雨天气，一般是指降雨量非常大的降水现象。

暴雨强度公式是用于计算暴雨的降雨强度的数学公式。

在全国范围内，不同城市的暴雨强度公式会有所不同，因为每个地区的气候、地形、环境条件等各异。

本文将通过案例分析，讨论全国各城市暴雨强度公式的应用情况。

案例一：北京市暴雨强度公式北京市位于华北地区，受季风气候的影响，暴雨时常发生。

根据北京市气象局的统计数据和历史观测资料，北京市的暴雨强度公式可以简化为以下形式：I = 3.2 × (P / T)^0.56其中，I表示暴雨强度（单位：mm/h），P表示降雨量（单位：mm），T表示降雨时长（单位：h）。

该公式在北京市的气象预报和城市防洪工程设计中得到广泛应用。

通过该公式，相关部门可以根据实时的降雨量和降雨时长，及时预警并采取应对措施，确保市民的生命财产安全。

案例二：广州市暴雨强度公式广州市位于南方的珠江三角洲地区，属于热带季风气候。

由于地形起伏和多河流交汇，广州市的暴雨情况复杂多变。

广州市气象局根据本地区的降雨特点和气象数据，研究出了适用于广州市的暴雨强度公式。

I = 3.8 × (P / T)^0.6 + 0.4 × (P / T)^0.4该公式在广州市的气象预报、城市排水设计以及防洪抗灾工作中被广泛运用。

通过该公式，相关部门可以更加准确地评估降雨对城市排水系统的影响，提前制定应急预案，避免城市内涝和洪涝灾害的发生。

案例三：上海市暴雨强度公式上海市位于中国东南沿海地区，受到台风和热带气旋的影响比较大。

上海市暴雨强度公式的推导基于上海市的气候特点和降雨观测资料，并结合了上海市的地理环境和城市规模等因素。

I = 2.5 × (P / T)^0.65该公式在上海市的气象预报、城市防洪工程规划以及抗台风工作中得到广泛应用。

通过该公式，相关部门可以及时判断台风或热带气旋带来的降雨对上海市的影响程度，采取相应的防洪和救灾措施，保障市民的生命财产安全。

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0.25～10 年< 0.05mm／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。

暴雨强度公式i=A /t n 中参数的推求，用试摆法对暴雨强度公式i =A /(t+b )n 中参数的推求，应用非线性最小二乘法（计算程序）推求暴雨强度公式i =A 1(1+C lg T )/(t+b )n 中的参数*， 推求无自记雨量记录地区的暴雨强度公式，利用等值线图求暴雨强度。

另外针对管道排水设计的具体计算公式为：
q=288745（ 1＋ 0794 LgP ）/（ t ＋ 188）
0.81
式中q--设计暴雨强度（立升／秒；公顷）；
P--设计重现期（P ＝1）；
t--降雨历时（分钟）， t=t 1＋mt 2。

；
t 1--地向集水时问；取t 1－10分钟；
t 2--雨水在管道内的流行时间（分钟）；
m--延缓系数，暗管取m=2．
雨水设计流量应按下列公式计算：
Q=ΨqA
式中Q--雨水设计流量（立升／秒）；
q--设计暴雨强度（立升／秒，公顷）；
w--径流系数：
商业区=0．85；
居住区=0．80；
工业区=0.75
A--汇水面积（公顷）。

全国暴雨强度公式
暴雨强度公式的制定是基于对暴雨形成机制、降雨随时间的变化规律
以及暴雨对各个区域的影响等方面的研究和分析。

一般来说，暴雨强度公
式是经验性的，并通过大量的实测资料进行了验证和修正，以达到准确度
和可靠性的要求。

在中国，全国范围内的暴雨强度公式是由中国气象局主导制定的，主
要参照国际上相关的技术标准和经验，同时结合中国的气象特点和自然地
理条件进行调整和改进。

下面是中国暴雨强度公式的一个例子：I=a*T^b
其中，I表示暴雨强度，T表示暴雨的持续时间，a和b是经验系数。

该公式表明，暴雨强度与暴雨持续时间的关系是非线性的，而是呈指
数增长的趋势。

研究人员通过大量的实测数据，确定了不同区域的经验系
数a和b的取值范围，以适应中国各地的气候特点和降雨规律。

在实际应用中，暴雨强度公式通常会结合其他气象要素和地理信息，
如过去降雨量、地形条件、土壤类型等，以进一步提高预测和评估的准确性。

此外，暴雨强度公式也需要不断进行修订和更新，以适应气候变化和
城市化进程等变化环境中的需求。

总的来说，全国暴雨强度公式是通过对暴雨形成和发展机制的研究，
通过实测资料的统计和分析，制定出来的一种估算和预测暴雨强度的工具。

通过合理的使用和改进，可以提高暴雨预警和防御工作的效果，减少对人
们生产、生活和安全的不利影响。

暴雨强度及初期雨水量计算暴雨是指在一定时间内降水量超过一定限度的雨水，其强度较大，对于城市排水系统和农田灌溉等都会造成较大的影响。

为了更好地对暴雨进行防控和管理，需要对暴雨的强度及初期雨水量进行计算。

一、暴雨强度计算方法暴雨强度是指单位时间内的降水量，常用的计算方法有观测法和经验公式法两种。

1.观测法观测法是通过实际观测单位时间内的降水量来确定暴雨强度。

该方法主要适用于现场观测或使用雨量计进行观测，记录单位时间内的降雨量，然后通过计算获得暴雨强度。

2.经验公式法经验公式法是根据历史降雨观测资料得到的经验公式来计算暴雨强度，这些公式一般是针对不同地区和季节的降雨进行统计得到的。

经验公式法适用于没有实时降雨资料的场合，通过查阅已有的经验公式表格即可计算得到暴雨强度。

二、初期雨水量计算方法初期雨水量是指暴雨开始时单位时间内的雨水量，常用的计算方法有理论法和插值法两种。

1.理论法理论法是通过分析降雨系统的水文过程，根据单位时间的降雨量推算暴雨开始时的雨水量。

该方法需要结合地表径流速度、地形坡度等因素，通常用于对降雨量进行长期统计和分析时使用。

2.插值法插值法是通过利用已知的暴雨资料，根据时间和面积的关系进行插值计算得到初期雨水量。

这种方法适用于没有实时降雨资料的场合，只需要利用已有的暴雨数据即可。

总结起来，暴雨强度及初期雨水量的计算是通过观测或经验公式来确定暴雨强度，并通过理论或插值方法来计算初期雨水量。

这些计算结果对于城市排水系统和农田灌溉等的设计及管理具有重要的参考价值，可以有效减轻暴雨带来的影响。