迭代法推求暴雨强度公式参数

作者通过对常熟市暴雨强度公式修编的实践，总结出一种线性近似非线性、迭代法逐次逼近最优公式参数的推求方法，由此推得的暴雨强度公式的绝对均方差均优于文中提到的其它方法，且具有无需人为干预，迭代收敛稳定、迅捷等优点。并提出了在推求包含频率变数的暴雨强度总公式时，依据公式的应用要求采用不同的目标函数推求可提高公式精度的观点。     

我国城市设计暴雨计算方法的创建及应用

传统暴雨强度公式的编制方法沿用了近半个世纪,在城市水灾害的检验下暴露了许多问题和不足。研究在汇集全国24 902站年海量数据的基础上,全面系统分析了606座城市暴雨的特性,创建了一套高精度暴雨强度公式编制、设计雨型的统计方法,并在《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2011年版)中推广应用。介绍了研究的主要内容及关键问题,使研究成果在实际应用中更加切实可行。     

宿迁市暴雨强度公式研究

正一、引言城市短历时暴雨强度公式是设计城市雨水排水管道及小汇水流域排水管渠的主要依据。建立适合当地、准确合理的暴雨强度公式,直接关系到城市雨水排水系统工程建设的投资规模和运行安全。目前我国常用的暴雨强度公式为单一限期公式:     

对现行规范中城市暴雨强度公式编制方法的探讨与建议

经过十年的分析研究,收集了3 497站/年实测暴雨资料,完成了浙江省所有城市的暴雨强度公式的编制.分析验证了在城市暴雨强度公式中采用年最大值法与适配的理论分布模型的合理性和准确性.在此基础上,提出现行规范城市暴雨强度公式编制方法的有关建议.     

陕西暴雨强度公式应用的几点说明

自从我们推求的陕西26个市县暴雨强度公式中的部分公式在《给水排水设计手册》上刊登以来,有的城镇建设部门、城镇防洪与规划设计单位陆续向我们索取资料和探讨公式的应用。下面着力针对公式应用作几点说明。 (一) 暴雨参数A_1、C、b、n值的采用为了决定参变数A_1、c、b、n起见,我们将陕西地区26个市县的暴雨参数汇总于表1之中,供作参考。     

城市暴雨强度公式应用中存在问题及处理方法

通过工程实例证明了因地理关系和选样方法引起的暴雨强度计算误差是十分悬殊的,建立当地适用的、准确合理的暴雨强度公式,将直接关系到城市雨水排水系统工程建设的投资及安全运行.针对现行城市暴雨强度公式中,由于样本选取、重现期转换以及应用中因地理关系引起的一系列问题进行了分析,并提出一种简单、实用的计算方法.     

暴雨强度公式对比分析及参数优化求解

暴雨强度公式是计算城市防洪、除涝或排水工程设计暴雨量的重要依据,其选择的合理性直接影响到城市防洪排涝系统的规模和效益。以自贡气象站为例,通过对比分析我国水利行业和市政行业暴雨强度公式计算过程的差异,用对数离差绝对值和最小准则进行暴雨强度公式参数优化并求解,研究了水利行业和市政行业2种暴雨强度公式对计算成果的影响。结果表明:①SCE-UA算法能够有效地解决复杂超定非线性的暴雨强度公式参数求解问题;②市政行业暴雨强度公式拟合效果比水利行业拟合效果更优。计算成果可指导各地区水利工程或市政工程选择合适的暴雨强度公式,对建立完善的城市排水防涝系统和减少雨洪灾害对城市影响具有重要的意义。     

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。     

内蒙古通辽市城市暴雨强度公式研究

暴雨强度公式是城市防洪、排涝及排水规划和工程设计极其重要的设计参数，其精确度直接影响工程安全、经济和合理性。通辽市当前使用的城市暴雨强度公式是1963年推求的（《通辽市城市总体规划2004—2020》）。由于时间较长，加之气候条件变化，城市化进程的加速，原公式已不适合通辽市的实际情况。根据通辽市现有35年（1972—2006）的降雨资料，利用皮尔逊3型、指数以及耿贝尔3种频率分布模型分别推求暴雨强度公式，并进行精度比较，从而提出适合通辽市的城市暴雨强度公式。     

城市暴雨强度公式复核 −以杭州主城区为例

在气候变化与快速城镇化共同影响下,很多城市暴雨特性发生变化,现行的暴雨强度计算公式可能不再适用,需要复核和更新。以杭州市主城区为例,根据钱塘江江畔闸口站1982—2022年降雨极值资料,分别选用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布曲线进行线型拟合,采用粒子群优化算法推求暴雨强度公式参数,与现行规范给出的暴雨强度公式进行复核分析。结果表明：在重现期为2~20 a时,根据皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布推求得到暴雨强度新公式的平均绝对均方差均小于0.05mm/min,平均相对均方差均小于5%,符合精度要求;仅当降雨历时为10min时,2个新公式的暴雨强度要小于现行公式的暴雨强度,其他历时下2个新公式的暴雨强度都明显大于现行公式的暴雨强度;经合理性分析,本研究根据最新暴雨资料推求的暴雨强度公式可为杭州市主城区排水防涝工程设计和相关设施建设提供参考。     

海绵城市建设中的设计暴雨探讨

针对海绵城市建设中水力模型输入的设计暴雨问题,分析了源头、过程和末端在不同设计工况条件下的设计暴雨强度公式及设计暴雨过程的建立方法和适用范围,给出了城市雨水管网、防涝设施、排涝河道和低影响开发设施输入设计暴雨的模型应用方法,区分了设计工况与事件模拟工况的差别。     

不同拟合方法推求暴雨强度公式研究

人口大县沭阳县一直借用临近城市的暴雨公式,急需编制能反映本地降雨规律的暴雨强度公式,为其城市排水防涝系统规划和设计提供科学依据。基于沭阳县气象站1981-2015年共计35a的自记暴雨雨量资料,选取11个降雨历时的年最大值作为实测样本,分别基于P-Ⅲ型分布、指数分布和耿贝尔分布进行理论频率曲线分析,确定重现期-降雨强度-历时关系推求暴雨强度公式,绘制新公式和现行采用公式的暴雨强度-历时-重现期关系曲线进行对比分析。结果表明:新公式与现行采用公式的计算结果相差较大,因此有必要对沭阳县进行暴雨强度公式重新编制。     

浙江省城市暴雨计算方法的比较研究

为了澄清城市排水规划设计中对暴雨计算的一些误区,合理确定浙江省城市市政排水和城市排涝系统的规模,对"浙江省城市暴雨强度公式"和《浙江省短历时暴雨图集》作了简要介绍,并从暴雨选样、拟合曲线和参数、设计雨量等方面进行了分析比较。认为"浙江省城市暴雨强度公式"对实测暴雨资料拟合最优,对降雨地区分布考虑较少;《浙江省短历时暴雨图集》对降雨地区分布规律考虑较多,存在"均化"效应;市政排水设计标准总体上低于水利行业的排涝标准。     

浙江省城市暴雨计算方法的比较研究

为了澄清城市排水规划设计中对暴雨计算的一些误区,合理确定浙江省城市市政排水和城市排涝系统的规模,对"浙江省城市暴雨强度公式"和《浙江省短历时暴雨图集》作了简要介绍,并从暴雨选样、拟合曲线和参数、设计雨量等方面进行了分析比较。认为"浙江省城市暴雨强度公式"对实测暴雨资料拟合最优,对降雨地区分布考虑较少;《浙江省短历时暴雨图集》对降雨地区分布规律考虑较多,存在"均化"效应;市政排水设计标准总体上低于水利行业的排涝标准。     

南通市短历时暴雨强度变化趋势探析

利用南通市代表雨量站营船港闸站1990—2020年的数据资料,采用年最大值法和P-Ⅲ型分布曲线拟合得到最新的暴雨强度公式,精度满足《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》要求。将计算的历时5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min,重现期2、3、5、10、20 a的设计暴雨强度与2011年编制的暴雨强度公式的相应成果进行比较,结果表明,新公式总体上比2011年公式计算雨强偏大,在此基础上对近年来气候变化条件下南通市短历时降雨特征进行了分析。     

论城市排水防涝工程水文问题

排水防涝工程是防治和减轻城市洪涝灾害的重要设施,其建设规模主要受到工程寿命期内雨洪变化规律、社会经济发展水平的制约。论述了城市雨洪变化的特点、洪涝灾害的成因和不同类型工程措施的防灾、减灾原理;阐述了致灾率、设计标准等概念;提出了城市排水防涝工程规划、设计中的水文计算任务;讨论了城市设计暴雨所涉及的暴雨强度公式、设计暴雨雨型等问题以及由设计暴雨确定设计洪水的原理和方法。     

2014版《室外排水设计规范》局部修订解读

《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2014年版)是对国家标准《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2011年版)的局部修订。为有效应对暴雨等极端天气引发的城市内涝灾害,加强我国城市排水防涝设施的建设,新版规范对雨水管渠设计重现期、内涝防治系统设计重现期、暴雨强度公式、雨水设计流量计算方法、雨水利用设施和内涝防治工程设施等都进行了补充和修订。一方面体现城镇雨水排水管渠在防治城市内涝灾害、保障城镇排水安全方面承担的重要作用;另一方面也规定城镇内涝防治不能仅仅是雨水排水管渠系统,而是综合措施才能应对。规范的修订是集合设计院的集体智慧完成的。对新版规范的局部修订内容进行详细解读,为工程技术人员提供参考。     

余姚新一代暴雨强度公式应用的思考

以余姚地区应用新一代暴雨强度公式为例,通过改良后新公式的应用,以及地域差异的比较,进一步印证了新一代暴雨强度公式在改善城市排水能力,减少洪涝灾害等方面的应用特点,包括重现期分析范围的扩大,参数的选取更切合实际,确保了公式的合理性及适用性,以适应目前城市发展的需求,发挥更为良好的经济、环境和社会效益。     

无锡新区雨水低标区改造规划设计参数选择

暴雨强度公式、重现期、径流系数是雨水系统设计标准的重要组成部分,关系着城市雨水系统的设计规模以及是否能够达到其抵御暴雨灾害的目的。结合无锡新区雨水系统建设现状、区域经济发展,确定了适合无锡新区雨水系统设计标准的相关参数。     

芝加哥降雨过程线模型在排水系统模拟中的应用

基于城市暴雨强度公式,应用芝加哥降雨过程线模型产生了典型降雨过程曲线,并对清华大学校园内一个典型雨水排水系统进行了模拟运算和分析.研究中采用我国各大城市普遍使用的暴雨强度公式类型和国际上普遍使用的暴雨管理模型(Storm water Management Model,SWMM),将芝加哥降雨过程线模型应用在排水系统模拟中,并对模拟结果进行了分析.该方法可作为城市排水系统模拟的典型应用流程,可用于对排水管网系统服务性能进行总体评价、瓶颈识别以及辅助管网系统的改造和更新方案设计,对提高城市排水系统的规划设计和运行管理水平有重要借鉴意义.