对设计暴雨重现期的探讨

重现期是暴雨强度计算公式中的一个重要标准和参数,科学合理地使用该参数,是排水工程规划的关键.对武汉市地形地势、历史暴雨量及灾害进行了综合分析,确定新区规划暴雨重现期不宜低于3～5年.     

暴雨重现期估算方法的探讨

暴雨重现期的估算，是依据历史洪水顺位或重现期，做该流域内均匀雨量点不考虑重现期的点雨量理论频率计算，求出各雨量点的均值及ＣＶ值和流域平均值，以流域暴雨均值除暴雨量，即得各雨量点暴雨的Ｋ值，利用数值逼近法，反求该Ｋ值的重现期，将各点的重现期加权平均直至逼近与同次洪水重现期为止，暴雨中心点雨量的重现期即为所求的暴雨重现期。文中并以实例加以说明。     

二次重现期在暴雨洪涝灾害中的应用研究

为了在暴雨洪涝灾害事件中实现城市防灾减灾的合理规划和有效预警,构建了不同历时降雨组合联合分布模型,应用Copula函数与二次重现期原理,估算不同降雨组合下的联合重现期、同现重现期、二次重现期值,以及在不同重现期下的降雨设计值。结果表明:研究区设计暴雨值重现期的分布规律呈现为联合重现期单变量重现期二次重现期同现重现期,在P1hP1d中,二次重期的估算设计暴雨值的误差范围为0.22%~1.74%,在P1hP3d中,二次重现期误差范围为0.42%~1.89%。结论认为,两种传统重现期在估算设计暴雨值时存在偏差,二次重现期能够更准确地描述实际暴雨事件,并起到了既满足防洪排涝设计要求,又可以降低工程经济成本的作用。     

我省暴雨递减指数和重现期关系的初步研究

暴雨递减指数是衡量暴雨强度随暴雨历时递减程度的主要因子,是由设计暴雨推求设计洪水不可缺少的重要参数。本文通过对有关暴雨资料的计算和分析,揭示了暴雨的递减指数随重现期变化的规律性,从而改变了暴雨递减指数与重现期无关的传统认识。     

暴雨特征信息的时空尺度及重现期的探讨

郑州"2021.7.20"暴雨发生后,暴雨特征信息描述成为网络热点,各种观点引起公众诸多误解.从暴雨特征信息的空间尺度、时间尺度、极端暴雨重现期等方面梳理信息传播中的网络乱象;从暴雨特征时空要素的规范性、暴雨原始监测数据与特征信息的共享程度、暴雨重现期的科学性等角度探讨乱象发生的原因.主要结论包括:及时、规范、精准的信...     

不同选样方法设计暴雨重现期衔接关系探讨

目前国内推行采用年最大值法进行短历时暴雨选样,为了解决年最大值法选样在小重现期(1a~5a)内暴雨强度设计值明显偏小以及设计重现期的衔接问题,以广州市设计暴雨为例,采用不同频率分布模型对年最大值法及年多个样法进行频率分布适线,得到不同情形下的暴雨强度公式。结果表明,虽然不同频率分布模型对两种选样方法的衔接关系有较大影响,但转换的年最大值法可在一定程度上改进由年最大值选样引起的小重现期暴雨强度较小的问题,同时也可解决室外排水工程常用设计重现期统一问题。     

LID径流控制效果对设计暴雨重现期的响应

为分析不同重现期降雨与径流控制率的变化规律,以西咸新区典型海绵建设小区为例,采用基于GPU加速技术并耦合了管网系统的二维城市雨洪过程模型,对该小区不同重现期设计降雨条件下的径流控制效果变化规律进行量化分析。结果显示:通过与实测资料进行对比验证,模型模拟的流量与实测流量过程吻合度较高;随着降雨重现期的增大,径流控制率逐渐减小;在1年一遇降雨条件下,径流控制率为82.5%,100年一遇条件下,径流控制率降为29.5%;随着重现期的增大,径流控制率的差值逐渐减小,径流控制率减小的趋势逐渐平缓。     

不同统计取样方法的设计暴雨量和重现期关系

本文按国际GBJ14－8附录一提出的要求，结合实例，分别用年老大值取样法和一年多次取样法进行了城区设计暴雨计算，给出了同一设计暴雨量两者重现期数值的对比关系，分析成果比较合理可行。同时对文献所提出的相应成果的不合理性进行了讨论和评价。     

深圳城市两级排水系统设计暴雨重现期的衔接关系

城市内涝防治采用市政排水与水利排涝两级排涝模式,针对城市两级排水系统标准无法衔接的问题,以深 圳市大空港区为例,考虑城市两级排水系统可能遭遇的两类衔接风险,通过构建雨量结构关系分别得到以短历时 暴雨为主和以长历时暴雨为主的设计暴雨重现期衔接关系。同时利用芝加哥雨型和珠江三角洲雨型分别推求市 政排水与水利排涝设计暴雨过程,以探讨城市两级排水系统设计暴雨雨峰之间的衔接关系。最终通过 Spearman 相关系数评估截留河流域各条支流的衔接关系与地理参数之间的相关性。结果表明,水利排涝与市政排水设计 暴雨重现期的衔接关系受降雨强度和降雨历时共同作用,且设计暴雨雨峰衔接关系存在地区差异性。以德丰围 涌为例,在市政排水设计暴雨重现期为 X 年一遇时,水利排涝设计暴雨重现期应至少设计为（2~3）X 年一遇才能 实现城市两级排水系统的衔接。     

松嫩平原水旱灾害重现期的研究

根据松嫩平原上典型气象站1991—2014年降雨实测资料与各县市水旱灾害统计报表,文章对松嫩平原水旱灾害出现的重现期进行了研究。洪涝灾害重现期为2a,干旱灾害重现期为1.7a。经与历史水旱灾害重现期对比,洪涝灾害基本相同,干旱灾害明显缩短。     

河源降水重现期方法对比及暴雨致灾危险性分析

以河源5个国家基本气象站1966—2019年日最大降水量实际值为样本,分别通过指数分布法、Gumbel-I型分布法进行拟合计算得出多年一遇日最大降水量,并进行卡方检验法对比选出最优拟合分布法。再以河源近百个区域气象站2010—2020年日最大降水量实际值为样本,通过最优拟合分布法计算出不同重现期下日最大降水量估算值,以估算值为致灾因子作河源暴雨致灾危险区划,并对结果加以分析。所得结果为：(1)卡方检验对样本和重现期降水量进行拟合检验对比,确定Gumbel-I型分布法相对指数分布法拟合度更高,为更优分布函数;(2)由Gumbel-I型分布法计算所得不同重现期日最大降水量可见,随着重现期增大,各站点估算值基本呈上升趋势。在不同重现期暴雨灾害危险性不同风险区占比中,高和极高风险区在5年一遇中占比最高,且总体呈缩小趋势;一般风险区随着重现期增大呈缩小趋势;低和极低风险区占比呈增大趋势。     

市政排水与水利排涝设计暴雨重现期衔接关系的分析

目前市政排水与水利排涝设计标准仍无规范统一的方法,为保证设计重现期内的暴雨能够顺利地排出,构建两者的衔接关系十分必要。采用广州市长序列降雨资料构建长短历时降雨量的重现期衔接对比关系,表明汇流历时长短不同是导致市政和水利两者标准中重现期相差较大的主要原因。分析了市政排水与水利排涝设计暴雨过程线的雨峰衔接对比关系。结果表明:市政排水与水利排涝设计暴雨雨峰的重现期大约存在5倍的衔接关系,即一年一遇的市政排水的设计重现期大约对应水利排涝5年一遇的设计重现期。     

区域干旱重现期反演研究

建立基于Copula多函数的干旱历时-烈度联合概率的干旱重现期推求模型,以阜新典型旱区为实例,对其近30年来的干旱重现期期进行反演。结果表明:双变量干旱频率模型可综合考虑不同干旱特征变量之间的关联度,可解决传统单变量频率模型和实际干旱演变特征符合度不高的局限。     

南京市六合区市政排水与水利排涝设计暴雨重现期衔接关系

为了获得年多个选样法排水暴雨重现期和年最大值法排涝暴雨重现期的转换关系,依据收集到南京市六合区雨量站近20年降雨资料,分析了六合区排水设计和排涝设计暴雨重现期的衔接关系,结果显示:当排水设计暴雨重现期为1a时,排涝设计暴雨重现期为5a~12a;当排水设计暴雨重现期为2a时,排涝设计暴雨重现期为5a~28a;当排水设计暴雨重现期为3a时,排涝设计暴雨重现期为8a~31a?     

沁河2021年“7·11”暴雨洪水重现期分析

根据沁河流域历年各时段最大降雨量和“7·11”洪水报汛雨量资料,采用P-Ⅲ型分布概率密度函数,建立了润城、五龙口、山路平、武陟等14个长系列水文站和雨量站的年最大24、6、1 h的3个代表性时段的降雨量频率曲线,计算了“7·11”洪水最大24 h大于100 mm、最大6 h大于100 mm、最大1 h大于50 mm的降雨量重现期;根据历史调查洪水、历年最大洪峰流量,建立了五龙口、山路平和武陟水文站的P-Ⅲ型频率曲线,计算了“7·11”洪水洪峰流量的重现期。结果表明：最大24 h降雨量排名第一的窑头站351 mm重现期约为3 000年,最大6 h降雨量排名第一的窑头站328.5 mm重现期约为1万年,最大1 h排名前三的窑头、李寨和河西站降雨量重现期为200～300年,五龙口、山路平和武陟站洪峰流量重现期分别相当于30年、10年和10～15年。分析结果可为沁河流域和黄河下游防洪调度提供技术支撑。     

暴雨洪水相似性判别及外推预估方法

超前洪水预估精度不高一直困扰防洪决策，为解决这一技术难题，提出一种基于暴雨洪水知识的相似性分 析方法，进行洪水预报预测。该方法从历史典型暴雨洪水知识中提取多要素特征指标，基于欧氏距离进行当前与 历史暴雨洪水的特征指标相似性判别，根据判别出的最相似洪水，经“峰-量”联合修正消除非一致性后，实时外推 预估未来洪水过程，构成一套完整的“多要素特征指标提取-历史暴雨洪水相似性判别-实时洪水修正外推预估” 技术。在沂河蒙阴站的应用结果表明，基于“降雨-径流”关系，对判别出的最相似洪水进行修正，显著提高了外推 预估洪水精度，洪峰流量相对误差δQm 的范围降至 10?% 附近，峰现时间绝对误差 ΔT的范围降至±2?h 以内，径流深 相对误差 δR的范围降至±20?% 以内，且随着时间推移，精度水平不断提高。该套技术方法能够挖掘隐含在历史暴 雨洪水数据中的相似性，超前预估当前洪水变化过程，为洪水预报提供一种新的技术参考。     

干旱事件重现期计算问题研究

干旱重现期大小是用于评价干旱事件严重程度的重要指标。干旱重现期的计算涉及给定阈值下干旱过程划分(识别)、样本系列分布函数拟合等关键环节,其中干旱阈值的确定是前提。提出以干旱事件的最长调查期为约束条件确定干旱阈值的思路,即根据样本计算的干旱事件最大重现期不应超过最长调查期,以此为据确定干旱阈值并从样本序列中识别干旱事件。同时,针对因干旱历时样本经验点据"平台式"过度集中而导致的频率曲线适线困难问题,建议采用基于游程理论的游程长度分布函数估计干旱历时概率分布。以青海民和县1932年-2010年的月降雨资料为例,对上述方法进行了应用研究,结合Copula函数计算了干旱事件的重现期。     

论水文要素的重现期

根据数据统计的基本概念解释“重现期”的专用名词，纠正特大的水文现象在总体中出现的频率与实际频率相提并论的模糊概念。同时论证了水文频率分析，样本系列中有无包括特大值，特小值和足够的样本，对样本抽样误差有较大的影响。     

分期设计洪水重现期计算模型研究

年最大洪水与分期最大洪水序列是两个选样不同的样本,其重现期和设计值计算对于水库安全防洪、提高兴利效益和洪水资源安全利用至关重要。本文根据重现期的定义,运用数理统计法,推导了独立同分布单变量和多变量水文事件重现期的计算公式。在此基础上,结合现有的3种分期洪水概率模型,严格推导了年最大洪水重现期与分期最大洪水有关重现期计算模型和关系式。采用蒙特卡洛试验,经模拟计算,文中有关重现期模型计算值与经验重现期一致,表明文中推导的重现期模型是正确的。最后,以南四湖流域1963—2008年分期7日最大入湖洪量资料为例,给出了分期最大洪水分布参数估计、年最大洪水分布计算过程,说明分期最大设计洪水的计算问题。文中模型与计算方法以期为我国分期设计洪水计算提供理论支撑。