南京市短历时设计暴雨雨型研究

设计暴雨的确定是城市管网系统排水能力规划设计的重要基础。以南京市中心城区为研究区,首先应用暴雨强度公式分别计算历时60 min和120 min的不同重现期设计暴雨量,再基于1982-2015年降水资料利用年最大法选取得到年最大降雨序列,并计算综合雨峰系数,最后应用PilgrimCordery雨型和芝加哥雨型推求南京市中心城区历时60 min和120 min的设计暴雨过程,并对峰值大小、雨峰位置、雨峰出现时累计暴雨量进行对比分析。结果表明:历时60 min和历时120 min设计暴雨的雨峰分别处于整场降雨过程的1/2时间和前1/3时间;两种方法得到的雨峰值大小相当; PilgrimCordery雨型法计算的雨峰出现时累计暴雨量大于芝加哥雨型法;短历时设计暴雨雨型推荐选用芝加哥雨型。研究成果可为南京市中心城区地面积水风险评估与排水管网系统的规划和建设提供参考。     

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。     

按风险率模型分析的设计雨型

设计雨型是暴雨洪水分析不可或缺的基本要素,为此,本文建立了雨型分析的风险率模型,探讨了考虑风险率模式下的雨型设计方法,并以此方法分析了深圳市深圳雨量站1969—2002年实测逐时降雨资料,获得了深圳市不同重现期下的设计雨型,并与深圳市目前主要的几种设计雨型进行了比较.结果显示:(1)典型暴雨同倍比放大法和模糊聚类分析方法都存在风险率设计不足的问题;(2)SCS-Ⅱ法则因为安全度过高不适合深圳地区使用;(3)典型暴雨同频率放大法设计雨型与风险率分析法相似,但雨峰设计存在差异;(4)风险率分析方法对设计雨型的分析具有科学合理的指导意义,可以作为一种雨型的设计方法.     

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。     

基于非对称极值Copula的设计暴雨过程线分析

以曹江流域1967—2013年历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Archimedean Gumbel-Hougaard极值Copula构建3个时段雨量联合分布的典型台风暴雨过程线。主要结论如下:①采用3个历时雨量联合分布推求的曹江流域设计暴雨值大于2个时段联合分布和单一时段设计暴雨值,同频率放大的设计暴雨过程线,整体效果相对最优,为设计雨型的研究提供了新思路与方法;②按24 h最大雨量选取的主峰靠后的多峰暴雨过程危险率最大,构建的典型设计暴雨过程线最具代表性;③以三时段雨量组合的"或"联合重现期作为流域的设计标准适用于应对此流域雨洪风险。     

南京主城区设计暴雨计算研究

科学合理地推求城市设计暴雨过程直接关系到城市防洪安全。论文以南京市为研究对象,基于由年最大值法选取得到的1982-2015年1h南京市面平均雨量样本,从P-Ⅲ型分布函数、耿贝尔分布函数、指数分布函数中优选拟合最佳的分布函数,并结合南京站1h雨量样本计算主城区设计面雨量;在对比分析同倍比法与同频率法推求不同历时典型暴雨时程分配的优缺点的基础上,选择同频率法由设计面雨量推求得到南京市主城区历时12h的不同重现期设计暴雨过程。结果表明:P-Ⅲ型曲线拟合最优,同频率法求得的暴雨时程分配更符合防洪排涝工程的要求。研究成果可为确定城镇防洪排涝工程的设计标准提供科学依据。     

镇江市中长历时设计暴雨计算

基于丹徒站1981-2016年长系列实测降雨资料,采用Mann-Kendall检验分析了 3h、6h、12h、24 h共4种中长历时的年最大降水量的变化趋势,采用模糊识别法识别了 4种历时暴雨的雨型特征,并基于优选得到的分布函数计算不同历时、不同重现期的设计面雨量;依据5场典型场次暴雨,分别应用同频率法和P&C(Pil...     

基于排水防涝规划的短历时暴雨雨型分析

基于历史降雨记录资料,采用数理分析方法,科学表达城市暴雨特征,是建立完善的城市排水防涝系统的关键基础性工作。针对湖北省宜都市城市排水防涝系统的规划设计,统计每场降雨过程的雨峰位置系数,加权平均得到综合雨峰位置系数,采用PC分析法及芝加哥法确定短历时暴雨雨型,为城市排水防涝系统的规划、设计提供了有力支撑,可为城市雨水径流控制与资源化利用提供参考。     

长江流域典型城市暴雨雨型特征分析

长江流域是我国洪涝灾害频繁出现的地区之一,对长江流域暴雨雨型特征演变的研究,可以为流域内城市防洪排涝提供科学依据。利用1970—2020年间长江流域11个典型城市站点的逐小时降雨观测资料,筛选场次暴雨后利用累计雨量历时曲线和模糊识别法识别暴雨雨型,采用Mann-Kendall方法对单峰型暴雨雨峰系数和占比进行趋势检测,并对不同历时暴雨分组后进行雨峰特征分析。结果表明:①长江流域典型城市中的单峰型暴雨出现频次占85%,平均型和双峰型出现较少;单峰型暴雨的前期集中型最多,占50%,中期集中型和后期集中型次之。②短历时(1~6 h)暴雨的雨峰占比达到70%,长历时(13~24 h)和超长历时(24 h以上)的雨峰占比分别只有28%和17%。最大小时雨强主导了短历时暴雨的特征,对长历时暴雨来说,降雨的持续性是总雨量变化的主要因素。③从上游到下游,暴雨的雨峰系数逐渐增大,峰现时间逐渐向后推移,长历时和超长历时暴雨尤为显著。     

元江最大点暴雨分布及其衰减指数的分析

初步分析高程对元江最大点暴雨分布的影响,选择了有代表性的11个自记雨量站最大10min、30min、1h、6h、12h、24h,3d等7个时段的暴雨资料样本分别进行频率计算,并在双对数纸上点绘各站设计暴雨平均强度-频率-历时曲线,结果表明：各站设计暴雨平均强度-频率-历时曲线是一条多折点变斜率的线。暴雨衰减指数值随历时的变化较大,但各站相同时段的值较为接近,具有较稳定的变化规律。通过分析该地区暴雨衰减指数的变化规律,有助于元江最大点暴雨参数等值线图的绘制和合理规划开发水资源。     

基于德尔菲法的质量挣值法

以现行的挣值法为基础,考虑到质量影响因素,构建了基于质量因素的改进挣值法模型,实现了质量挣值法对三大目标集成控制,并运用德尔菲法确定工程项目质量水平的评价指标体系,并对工程项目的实际质量水平进行了度量.德尔菲法和质量挣值法结合,具有许多特有的优点和工程实用价值,有待于更进一步的研究和探索.     

坝基渗流的边界元分析

采用边界元法分析了坝基渗流问题,并与有限元法和裂隙网络法的计算结果进行了比较。结果表明,用边界元法处理同类问题,具有方便、快速、精度高等优点。     

探讨流固耦合分析方法

简要叙述了流同耦合问题及其常用的方法;讨论了干模态法、交叉迭代法及LS-DYNA有限元软件分析法,对流固耦合问题的分析有一定的参考价值.     

大坝安全信息权研究

大坝原型观测数据本身包含了丰富的信息，内在反映了监测项目之间的某种客观关系，基于此，应用PCA法及PPA法建立了确定大坝安全评价信息权重的正分析模型，一方面能够对数据进行降维处理，另一方面能挖掘数据内在信息，提取指标的相对重要性；并基于最优化准则，建立了信息赋权整合模型，解决了多种数学方法计算结果不一致性问题，最大限度地保持原始信息的完整性。     

变异系数权重TOPSIS法在水资源综合评价中的应用

水资源分类是一个多指标的评价识别过程,将多目标决策的TOPSIS法用于水资源的分类中。根据各评价指标特征值之间的变异程度,利用变异系数确定其权重。应用实例说明该方法的建模过程,评价结果与人工神经网络法相同。     

基于有限体积法的三维CFD-DEM耦合方法

本文基于有限单元法对流体控制方程进行离散,并与离散单元法进行三维流固耦合计算。首先,针对多孔介质土体选取合适的控制方程,包括流体运动方程、颗粒运动方程及流固相互作用方程。然后将编译的计算流体力学程序引入离散单元法中进行耦合计算。最后,针对单颗粒沉降进行了数值模拟,结果表明:颗粒在刚开始下落时,速度增加较快,然后增加速率逐渐变缓并趋于稳定;随着颗粒的不断下降,其所受拖拽力随着时间先迅速增加,然后逐渐与浮重力一致;颗粒下降速度稳定后,水压(扣除静水压力)在颗粒附近呈蝶翼状分布,且颗粒上方为负压,下方为正压;颗粒下方水流向两侧外流,而上方水流向颗粒上方汇聚。以上研究结果表明此次编译的计算流体力学程序能够很好地和离散单元法进行耦合,并可用于研究多孔介质流固耦合问题。     

水工基础内力计算方法探讨

以汉川新沟闸结构计算为例,用6种方法对水工基础内力进行计算对比,分析造成计算结果差别的主要原因,提出了各种方法的适用条件及使用时应注意的问题。     

超软淤泥地基最终沉降量探讨

超软淤泥地基的计算参数难以准确测定,沉降计算条件比较复杂,造成其最终沉降量难以精确计算,一般根据工程现场实测沉降资料来进行推算,工程中常用的推算方法有三点法、Asaoka法和双曲线法。本文根据工程实测沉降资料分别采用上述三种方法来推求超软淤泥地基的最终沉降量,三点法推求结果和Asaoka法推求结果基本一致,双曲线法推求结果明显大于三点法。建议采用双曲线法推求超软淤泥地基的最终沉降量。     

河道行洪分析方法综述

对河道行洪分析常用方法进行了总结对比,介绍了目前河道行洪分析的新方法,展望了河道行洪分析方法的发展趋势.     

基于成本加成的再生水阶梯定价方法研究

再生水作为城市的第二水源,能有效缓解水资源危机。以再生水管网建设的资金回收为前提条件,运用成本加成的方法,确定用户使用再生水的成本价格与需求量、输水距离之间的函数关系,并根据用户与水厂之间的距离划分不同的用户群;进而针对用户群内用户需求量的差异,采用阶梯定价的方法对再生水的价格制定进行研究,建立了基于再生水用户需水量、输水距离等因素的复合阶梯定价模型。最后,以西安市第二污水处理厂为例,运用模型计算其用户-西郊热电厂的再生水使用价格,验证了此定价模型的准确性与实用性,为再生水价格市场化发展提供了理论依据。