城市短历时暴雨强度公式及参数确定方法研究

摘要

城市的排水防涝关系到国计民生，而城市排水的前提是要对城市暴雨的情况和规律有清楚的认识和研究，有适合于本地区降雨规律的暴雨强度公式。暴雨强度公式是城市雨水排水系统规划与设计的重要依据，它的正确性直接关系到城市基础设施建设的科学性。 暴雨强度公式的精度决定于基础资料的可靠性和统计方法的合理性。在暴雨强度公式的研究中，根据当地自记降雨资料进行选样并确定频率分布线型及参数，进而求出相应重现期的暴雨强度，最后确定暴雨强度公式的型式和参数。暴雨的选样及频率线型的选择决定着强度一历时一重现期关系是否可靠、合理，而暴雨强度公式的型式关系着能否合理地反映由频率分布规律所确定的强度一历时一重现期的规律性。 本文以南京市为例。首先对南京市暴雨资料的选样方法进行分析；其次采用短历时暴雨常用的三种频率分布线型 (即皮尔逊Ⅲ型分布、指数分布和耿贝尔分布) 对所选样本进行拟合；最后通过分析研究决定采用三参数的暴雨强度公式型式，并利用多种非线性参数估计方法推求出公式中的参数。在作比较后，确定南京市暴雨资料的选样方法为最大值选样法，暴雨频率分布线型为 P—Ⅲ型分布，暴雨公式参数的估计采用麦夸尔特法。同时指出当实际应用时确定的重现期与分公式中的一致时，建议按分公式计算设计暴雨强度，因为其精度要比总公式高。文中编制城市暴雨公式的方法也适用于其他同类型城市暴雨公式的编制。

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第一章绪论

1.1概述

1.2城市暴雨强度公式的研究进展

1.3本文研究目的和意义

第二章城市暴雨资料选样及经验频率计算

2.1城市暴雨的选样方法

2.2重现期与经验频率计算

第三章城市暴雨频率分布线型

3.1概述

3.2皮尔逊(K.PEARSON)Ⅲ型分布

3.3指数分布

3.4耿贝尔(E.J.GUMBEL)分布

3.5参数估计的方法

3.5.1适线法

3.5.2概率权重矩法

3.5.3线性矩法

第四章南京市短历时暴雨频率分布的确定

4.1暴雨资料整理

4.2暴雨频率分布曲线参数的计算

4.2.1适线法

4.2.2概率权重矩法

4.2.3线性矩法

4.3暴雨抽样拟合结果及对比分析

第五章南京市暴雨强度公式的研究

5.1暴雨强度的基本公式

5.2暴雨强度公式的推求方法

5.2.1优选回归分析法

5.2.2麦夸尔特(Marqardt-Hartley)法

5.2.3加速遗传算法

5.3计算成果及比较

第六章结论与展望

6.1主要研究结论

6.2有待进一步研究的问题

参考文献

致谢