基于MATLAB的佳县暴雨强度公式推求研究

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在全球变暖的大背景下,随着我国城市化进程的不断加快,城市降雨情况与降雨规律均发生了较大的变化,暴雨造成的城市内涝问题日趋严重,给人们造成了巨大的生命财产损失。科学确定城市雨水排水系统的设计流量,从而合理确定雨水管网的设计口径就显得尤为重要。然而,目前应用于大中城市的暴雨强度公式往往编制于上世纪七八十年代,已经不能适应目前降雨的变化规律,而那些本就没有适合自身降雨规律的暴雨强度公式的小城市,更不能套用邻近大城市的暴雨强度公式。本文对暴雨强度公式的国内外研究现状进行了探讨,设计了适合佳县的暴雨强度公式推求技术路线。以佳县21年的降雨资料为基础,采用年最大值法取样方法,利用MATLAB软件分析数据、处理数据,然后通过三种理论频率分布模型(皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线、指数分布曲线、耿贝尔分布曲线)对样本资料进行拟合,并选取误差最小的一种模型得出其T-t-i关系表。进一步比较了麦夸尔特算法和遗传算法推求暴雨强度公式的效果,最后选用更加高效的麦夸尔特算法进行暴雨强度公式的参数估计。在推求过程中,加入了对原始降雨资料的特大值处理,所以推导出了更精确的佳县暴雨强度公式。本文基于MATLAB GUIDE平台,开发出了一套佳县暴雨强度公式推求软件系统,更加确定了佳县暴雨强度总公式和单一重现期分公式,最终推得重现期2~20年的暴雨强度公式:其绝对均方差为0.0207,相对均方差为2.6478%;重现期2~100年的暴雨强度公式:其绝对均方差为0.0270,相对均方差为2.9029%。公式推求精度较高,为佳县雨水排水系统的设计提供了合理和可靠的依据。
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