城市排水设计中暴雨强度计算公式的订正研究

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暴雨强度公式是城市降雨排放系统规划和设计的重要依据,暴雨强度公式的准确性与否直接关系到城市排水系统规划和设计建设的合理、高效和经济性。在城市化进程发展的同时,城市的强降雨特性也发生了较大变化,城市暴雨强度公式作为城市排水系统设计的重要依据,已不再适用于城市的发展。根据中华人民共和国国家规范《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(2014年版)规定,在有条件的地区采用年最大值法代替年多个样法计算暴雨强度公式,而现行年多个样法推求的暴雨强度公式不能与其对应,需要进行修编。以东营市为例,对暴雨强度公式的建立进行了研究。采用东营市气象局1994~2014年、东营市广饶县气象局1983年~2014年、东营市垦利县气象局1980年~2014年连续的自记雨量记录数据,分别采用年最大值法建立统计样本。采用皮尔逊Ⅲ型分布曲线、耿贝尔分布曲线、指数分布曲线进行拟合调整,得出东营、广饶、垦利重现期、降雨强度和降雨历时三者的关系。根据所得的P-i-t关系值,采用最小二乘法、高斯牛顿法两种方法进行参数求算并计算暴雨强度公式均方差,经对比分析平均绝对均方差和平均相对均方差,推荐使用皮尔逊Ⅲ型分布曲线来延长资料样本,采用最小二乘法求解参数推求强度公式。通过计算,可同时得到东营、广饶、垦利三地单一重现期公式和任意重现期公式,以及暴雨强度总公式。根据计算所得到的东营、广饶、垦利暴雨强度公式与东营原有暴雨强度公式进行不同历时暴雨强度对比,结果表明:在不同历时存在较明显的差异。经对新公式进行精度检验,同时考虑到东营降水资料不满足《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,因此考虑用垦利的降水观测资料代替东营本站的资料,推算所得暴雨强度公式作为东营中心城的暴雨强度公式。对东营中心城暴雨强度公式与原有暴雨强度公式进行比较,得出不同历时、不同重现期暴雨强度公式计算值差值;同时与周边城市潍坊、滨州的暴雨强度公式进行比较,可以看出,东营市中心城各重现期历时5min和10min暴雨强度比潍坊和滨州稍大一些,其它历时基本一致。推求东营市暴雨强度公式的方法准确、可靠,该方法也适用于其他城市暴雨强度公式的推求。
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