当前位置：文档之家 › 扬州市短历时暴雨强度公式参数推求

扬州市短历时暴雨强度公式参数推求

  • 格式：pdf
  • 大小：199.10 KB
  • 文档页数：2

３ 采用 Ｓ Ｐ Ｓ Ｓ软 件 推 求 暴 雨 强 度 公 式 参 数
３ ． １ 暴 雨强 度 公 式 形 式 的选 用
＝
（ １ ）
（ ２ ）

暴 雨强度 公式 是利 用数学 公式
作者简介 ： 钱睿智（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 本科 ， 主要从 事水 文分析计 算和 水文情报预报 工作 。
采 用 皮 尔逊 一 Ⅲ型 频 率 曲线 对 所 选 样 本 进 行 拟 合 ， 得 出暴 雨 强 度 ｉ 一 降雨历时 ｔ 一 重 现 期 ｐ的 关 系 。 根据此 关系
表， 运用Ｓ Ｐ Ｓ Ｓ统计软件计算暴雨强度公 式各参数并进行精度分析 ， 从 而得 到扬 州市各 重现 期的暴雨强度分
公式及暴雨强度总公式。结果表 明： 该方 法拟合精度 高， 适用于其他 同类型城市暴雨强度公式的编制。
２ ０ １ ３年第 ３期
式（ １ ） 为单一重现期 的暴 雨强度
公式， 式（ ２ ） 为 各重 现期 的暴 雨 强度
总公式 。 式 中：
一
历时 的理论暴 雨强度值 。 各历时的频 率 曲线见图 １ ，根据多历 时频率 曲线 得 出暴 雨强度 一 降雨历时 ￡ 一 重现期
暴雨 强度公 式是 计算 暴雨地 面 径流 和确定 城市雨 水排水 设计流 量
￡ ＿ Ｐ的关系值 ，我 国的暴雨强度公
式形式为 ：
的重要依据 。目前 ， 扬州市所使用 的
０． ８ ７
２ 暴 雨资料的频率分 析 根据我国多年使用经验 ， 水文变 量的频率分析多采用皮尔逊 一 Ⅲ型频
率 曲线来估计 ， 本文 即采用该 分布曲 线对暴雨 资料进行频率分析 。 将暴雨
资料 选用样 本 由大到小排 序 ，利 用 Ｖ Ｂ编制 的皮尔逊一Ⅲ型分 布 曲线 频 率计算程序 ， 采取 目估适 线法优化参 数， 确定 Ｇ ． ， 、 ｃ ， 进一步计算 出各重现 期 Ｐ（ ２ 、 ３ 、 ５ 、 １ ０ 、 ２ ０ 、 ３ Ｏ 、 ５ ０ 、 １ ０ ０ ） 下 各
２ ０ １ ３年 第 ３期
江苏水 利
■ 謦 园 — ●●
，●
●● ●
●
● ●● ●
扬 鲫 市 短 历 时 暴 雨 强 度 公 式 参 数 推 求
钱 睿 智
（ 江 苏省 水 文 水 资 源勘 测局 扬 州分 局 ， 江 苏 扬州 ２ ２ ５ ０ ０ ２ ）
摘
要： 根 据扬 州市主城 区雨量站 ２ ７年（ １ ９ ８ ５ ～ ２ ０ １ １ ） 的暴雨整编资料 ， 采取年最 大值法建立数理统计样 本 ，
２ １ ． ６ ９ １ － ３ ７ １ ． １ ５ ０． ９１ Ｏ． ７５ ０． ５６ ０． ４ ６
取年最大值暴雨量 ， 并计 算各 个历时
的暴 雨 强度 ｉ 。
３ ５ １ ０ ２ ０ ３ ０ ５ ０
１ ０ ０
１ ． ８ ９ ２ ． １ ０ ２ ＿ ３ ３ ２ ． ５ ３ ２ ． ６ ４ ２ ． ７ ７
Ｐ的关系 ， 见表 １ 。
暴雨选 样方 法在水 文统 计 中有
年最大值法 、 年 超 大 值 法 和超 定 量 法 ３种 ， 自 ２ ０ 世纪 ６ ０年代 后 期 起 国 内
气象 局与水 文总站 只作年 最大值 法 分析 ， 年最大值法 即每年选一个最 大 值， 具有选样简单 、 独立性强 、 在水 文 统计中应用最广的优点。 本文采用年
最大值法进行暴雨 选样 ， 根据位 于扬
州市主城 区汶河北 路的雨量站 （ １ １ ９ ｏ
２ ６ Ｅ， ３ ２ ￣ ２ ４ Ｎ） １ ９ ８ ５ ２ ０ １ １年 共 计 ２ ７ 表１
图 １ 各 历 时 的 频 率 曲线 图 ｆ ＿ ｐ关 系表
年的水文年鉴 ， 按 照降雨历时 １ ０ 、 ２ ０ 、
１ ． ７ ３
Ｏ ． ８ ６ ０ ． ９ ７ １ ． １ ０ １ ． ２ １ １ ． ２ ７ １ ． ３ ４
１ ． ４３
０ ． ６ ４ ０ ． ７ ２ Ｏ ． ８ １ ０ ． ８ ９ ０ ． ９ ４ ０ ． ９ ９
１ ． ０５
０ ． ５ ２ ０ ． ５ ９ ０ ． ６ ７ ０ ． ７ ４ ０ ． ７ ７ Ｏ ． ８ ２
关键词 ： 暴雨强度公式 ；皮尔逊一 Ⅲ型频 率曲线 ； Ｓ Ｐ Ｓ Ｓ计算参数 ； 精度分析
中图分类号： Ｐ ３ ３ ３ ． ２
０ 引 言
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ８ ３ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ４ ０ — ０ ２ 来拟合 实测暴雨 数据 频率分 析结果
３ ０ 、 ４ ５ 、 ６ ０ 、 ９ ０ 、 １ ２ ０ ｍｉ ｎ共 ７个 时段 选
重现 期 暴雨强度 ｉ （ ｍ ｍ／ ｍｉ ｎ ） （ ａ ） １ ０ ｍ ｉ ｎ ２ ０ｍ ｉ ｎ ３ ０ｍ ｉ ｎ ４ ５ ｍ ｉ ｎ ６ ０ ｍ ｉ ｎ ９ ０ｍｉ ｎ １ ２ ０ ｍｉ ｎ
暴雨强度公式是 ３ ０年前 由南京建筑 设计 院根 据 １ ９ ５ ８ １ ９ ８ ０年 的系列 资 料计算而得的 ， 随着 经济社会的发展 和气候的变化 ， 强 降雨等极 端天气的 增多 ， 有必要正确合理地 推求 出适 用 性更强 、 精度更高 的暴雨强度公式。
１ 暴 雨资 料 的 选 用
２． ９ ４
１ ． ５ ５ １ ． ７ ２ １ ． ９ ２ ２ ． ０ ９ ２ ． １ ８ ２ ． ２ ９
２． ４ ３
１ ． ３ １ １ ． ４ ７ １ ． ６ ５ １ ． ８ Ｏ １ ． ８ ９ １ ． ９ ９
２． １ ２
１ ． ０ ４ １ ． １ ７ １ ． ３ ２ １ ． ４ ６ １ ． ５ ３ １ ． ６ ２

合集下载

扬州市短历时暴雨强度公式参数推求_钱睿智

扬州市短历时暴雨强度公式参数推求_钱睿智


10 min 1.69 1.89 2.10 2.33 2.53 2.64 2.77 2.94
20 min 1.37 1.55 1.72 1.92 2.09 2.18 2.29 2.43
i-t-p 关系表
暴雨强度 i（mm / min） 30 min 45 min 60 min
1.15 0.91 0.75 1.31 1.04 0.86 1.47 1.17 0.97 1.65 1.32 1.10 1.80 1.46 1.21 1.89 1.53 1.27 1.99 1.62 1.34 2.12 1.73 1.43
（4）
根据 q 与 1+0.64 lgP） （t+40.3）0.95
（5）
将本文推导公式（3）与原公式（5）
按不同重现期和不同降雨历时进行
计算，将计算所得的暴雨强度值与实
测值进行比较，并求得各自与实测值
的相对误差 c。计算结果见表 2，重现
期 p 取 5 a 和 20 a 为例。由表 2 可以
i=
A（1 1+clgP） （t+b）n
（1） （2）
40
作者简介：钱睿智（1987- ），男，本科，主要从事水文分析计算和水文情报预报工作。
2013 年第 3 期 江苏水利
式（1）为单一重现期的暴雨强度 公式，式（2）为各重现期的暴雨强度 总公式。 式中：
i —暴雨强度，mm/min； t —降雨历时，min； p—设计重现期，a。 A、A1、c、b、n —地区参数。 3.2 暴雨强度公式参数的推求 暴雨强度公式中含有多个参数， 国家规范给定的暴雨强度公式形式 为一非线性模型，对于非线性系统数 值求解通常采用迭代法。本文根据 it-p 关系表推求暴雨强度公式中的各 参数，是一个非线性已知关系式的参 数估计问题，用一般方法在短时间内 很难求得，而采用 SPSS 统计软件提 供的多种回归分析功能可以精确快 速地求解。 3.3 各重现期暴雨强度总公式参数 推求 根据各重现期暴雨强度总公式 （2）可见，暴雨强度 i 随降雨历时 t 和 重 现 期 p 变 化 ，A1、c、b、n 为 待 求 参 数，是一个多元非线性模式。多元线 性回归可通过 SPSS 统计软件实现， 但是多元非线性回归目前还无法通 过软件直接实现。一种方法是通过 SPSS 的曲线估计，如：用 compound、 power、logistic 等方法分别估出各 因
倍比搜索法推求城市暴雨强度公式

倍比搜索法推求城市暴雨强度公式


缩小比例
10 538 30 063 8 914 12 780
4 结论 添加了倍比系数的倍比搜索法具有计算速度快、搜索效
率高且不易陷入局部最优解等优点。在暴雨强度公式参数 的推求过程中，结合 MATLAB 强大的数学计算功能，在编制 程序时，可以通过三种标准来选择最优解，分别是总方差最
～ 100 年的多重现期暴雨强度公式时，该方法可以将平均绝
数范围均缩小达 8 000 倍以上，该次计算在 j = 10 时也可以
求得相同的最优解，并且用更短的时间。表 2 为北京市计算
的示例。
13292
安徽农业科学
2013 年
历时 t
min 5 10 15 20 30 45 60 90 120 150 180
0． 25 1． 03 0． 811 0． 682 0． 599 0． 467 0． 364 0． 301 0． 225 0． 184 0． 157 0． 137
0． 955
0． 713
0． 803
0． 55
0． 624
0． 453
0． 516
0． 388
0． 443
0． 341
0． 39
5 2． 58 2． 17 1． 88 1． 65 1． 38 1． 08 0． 918 0． 719 0． 597 0． 513 0． 453
10 2． 94 2． 5 2． 17 1． 9 1． 6 1． 26 1． 08 0． 851 0． 709 0． 61 0． 541
绝对均方差为 0． 037 7 mm / min，平均相对均方差为 4． 29% ，Biblioteka 均满足规范要求。推求公式如下：
i
=
14．
01（ 1 + 0． 764 lgP） （ t + 13． 36） 0． 729
江苏省地级市暴雨强度公式

江苏省地级市暴雨强度公式


T
)
2012 年 3 月修订完 成并由市政府批复
11
镇江
i
=
38.3623 + 39.0267lgT (t +19.1377)0.975
2014 年 6 月修订完 成并由市政府批复
12
泰州
i
=
9.100(1+ 0.619lgT (t + 5.648)0.644
)
2014 年 3 月修订完 成并由市政府批复
我省地级市修订后的暴雨强度公式汇总表
序号 城市名称
暴雨强度公式
修订批复时间
1
南京
i
=
64.300 + 53.800 lgT (t + 32.900)1.011
2014 年 2 月修订完 成并由市政府批复
2
无锡
q
=
4758.5 + 3089.5lgT (t +18.469)0.845
பைடு நூலகம்
2014 年 8 月修订完 成并由市政府批复
13
宿迁
i
=
61.2(1+1.05lgT ) (t + 39.4)0.996
2015 年 10 月修订完 成并由市政府批复
T
)
2011 年 12 月修订完 成并由市政府批复
6
南通
i
=
11.4508(1+ 0.7254 lg (t +10.8344)0.7097
T
)
2013 年 11 月修订完 成并由市政府批复
7
连云港
i
=
9.5(1+ 0.719 lgT (t +11.2)0.619
暴雨强度公式计算方法

暴雨强度公式计算方法

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。