城市暴雨公式参数拟合分析比较

"城市暴雨公式"是城市室外排水规划与设计中合理确定排水管道尺寸的重要依据之一,而公式中参数的合理确定则是应用的关键,对其参数的拟合一般是采用最小二乘法原理,以绝对标准差最小或以相对标准差最小准则确定.但以往基于用绝对标准差最小原则拟合暴雨公式时存在相对标准差较大,导致小重现期雨强计算误差大;而用相对标准差最小拟合时又存在绝对标准差较大,导致大重现期雨强计算误差大的特点,仍按照最小二乘法原理,采用同时考虑相对和绝对标准差最小的原则推导其数学表达式,并用实际资料进行检验城市暴雨公式的参数.结果表明,本研究提出的方法比常用的方法更优,虽然计算误差不能同时使绝对标准差和相对标准差均达到最小,但是平均相对均方差至少较以相对标准差最小准则拟合精度高8.7%、平均绝对标准差至少较以绝对标准差最小准则拟合精度高0.13%,且精度明显高于现行规范要求,可作为各地城市暴雨公式参数拟合的有效方法之一.     

城市暴雨强度公式精度分析

通过P-Ⅲ、Weibull分布模型对雨样进行频率分析优选出误差最小的理论分布推求出P-i-t表,应用3种先进数学优化方法推求暴雨强度公式,并对其计算精度进行分析比较。结果表明:不管暴雨强度总公式还是分公式,其计算精度均能满足《室外排水设计规范》的要求,但分公式计算精度明显较总公式高,因此在实际使用中建议采用分公式计算暴雨强度。     

山东省小流域短历时暴雨公式的优化及应用研究

为了提高山洪灾害分析评价过程中设计暴雨计算的精度,基于山东省多个雨量站长序列资料的暴雨-历时-频率变化特征,利用小流域暴雨公式求导原理,推导了设计暴雨多时段转换公式,即设计暴雨计算优化公式。构建的优化公式准确地体现了小流域的暴雨变化规律和数值特征,更具有合理性与实用性。以济南市历城区为例进行优化公式的应用研究。结果表明,计算精度较现行公式平均提高17.99个百分点,为提高设计洪水计算以及预警指标分析确定的精度奠定了基础。     

图解法推导合肥市域暴雨强度公式

在研究推求暴雨强度公式的基础上,本文采用图解法(由分公式编制总公式、直接编制总公式)推求合肥市域暴雨强度公式,为合肥市域雨水排水系统的规划、设计和管理提供重要的依据.     

西南地区暴雨强度公式的推算研究——以瑞丽市暴雨强度公式的推算为例

按年最大值法进行统计选样,并将其样本系列采用数学期望公式计算经验频率,采用数理统计学中的矩法公式初估统计参数,再以概率论中的P—Ⅲ型线型为概率模型,按离差平方和最小原则和适当照顾点线配合最佳的准则适线,计算得到9个时段不同历时暴雨量统计参数及设计暴雨量。在此基础上,分别拟合瑞丽市暴雨强度分公式和暴雨强度总公式,针对不同的暴雨重现期,分别采用总公式或分公式进行雨量的计算。     

昆明市城市暴雨强度公式拟合研究

暴雨是引起昆明城区洪涝灾害的直接原因,对城市交通、群众生活、财产安全和经济发展有很大影响。对昆明市大观楼站1958～2002年暴雨资料进行分析,选用年最大值法和年多个样法,分别采用皮尔逊Ⅲ型分布模型、耿贝尔分布模型、指数分布模型拟合昆明市城市暴雨强度总公式和分公式。3种公式精度比较表明：采用指数分布模型拟合的昆明市城市暴雨强度公式精度较高。拟合的暴雨强度公式可用于洪水灾害的危险性分析、城市给水排水设计等洪水灾害管理中,对昆明市的防涝、排涝、排水设施规划和工程设计具有重大意义。     

暴雨衰减指数为函数型的暴雨强度公式确定方法

暴雨强度公式是城镇排水工程设计的基本依据之一。为提高暴雨衰减指数随重现期显著变化时暴雨强度公式的拟合精度,结合实例研究了采用麦夸尔特法确定衰减指数为函数型的五参数暴雨强度公式的方法。计算结果表明,五参数暴雨强度公式能显著提高拟合精度,由该公式计算的残差平方和及各重现期的绝对均方差(即标准差)均明显小于四参数公式的计算结果,其各重现期的绝对均方差均小于0.05mm/min。该方法能有效降低重现期较小与较大时的绝对均方差。此外,给出了麦夸尔特法的计算程序框图,为编写计算程序代码奠定基础。     

扬州市短历时暴雨强度公式参数推求

根据扬州市主城区雨量站27年(1985～2011)的暴雨整编资料,采取年最大值法建立数理统计样本,采用皮尔逊-Ⅲ型频率曲线对所选样本进行拟合,得出暴雨强度i-降雨历时t-重现期p的关系,根据此关系表,运用SPSS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。     

城市暴雨强度公式拟合方法研究

传统方法确定暴雨强度总公式的参数需要经过理论频率曲线拟合和总公式参数拟合两个环节,但由此法求得的暴雨强度总公式拟合实测雨强样本的误差平方和不为最小。本文采用非线性回归方法,研究了暴雨强度总公式直接拟合实测雨强样本的直接拟合法,使所求总公式拟合实测雨强样本的误差平方和为最小,实现了总公式参数的直接寻优。结合两个实例,对直接拟合法与采用不同理论频率分布的传统方法进行了比较,结果表明,直接拟合法切实可行,不仅使拟合精度提高,而且减少了不同理论频率曲线的选择与拟合环节,可避免推求暴雨强度总公式参数的任意性。     

暴雨强度公式的建立及评估

以临汾市城区连续30年的暴雨原始资料为基础,采用年多个样法对样本资料进行选取,并依据频率分析理论,采用优选回归法对临汾市暴雨强度参数及误差进行推求。由结果可知,本次计算中的分公式与总公式的计算精度都能满足规范要求;分公式中重现期越小,精度相对越高,且分公式的误差基本小于总公式的误差。因此,在使用时,优先推荐根据重现期的不同来选择不同的分公式。