降雨强度与稳定入渗率关系的公式化分析

降雨强度与稳定入渗率关系的公式化分析
降雨强度与稳定入渗率关系的公式化分析

142 2010年第10期(总第46期)

降雨强度与稳定入渗率关系的公式化分析

福建省水利水电勘测设计研究院 刘正风

[摘要] 稳定入渗率在设计洪水的计算中起着将一次净雨过程分割为地表净雨过程与地下净雨过程的作用,以前稳定入渗率fc 的确定是由i~fc 经验关系曲线人工读出的,对工程计算带来诸多不便,该文拟合了某地区i~fc 经验关系曲线的一个表达式,并对此表达式与经验关系曲线的符合效果进行分析。 [关键词] 稳定入渗率 降雨强度 经验关系曲线 公式化

1 降雨强度i 与稳定入渗率fc 的经验关系

稳定入渗率fc 在设计洪水的计算中起着将一次净雨过程分割为地表净雨过程与地下净雨过程的作用,通常我们将各

站各次洪水以次净雨平均强度i 为纵坐标,以稳定入渗率fc 为横坐标,点绘相关图进行综合分析。相关点子数据见表1,相关点子图如图1所示(本文示例数据采为某地区的50次洪水的统计数据)。

表 1 实测降雨强度i 与稳定入渗率fc 的关系表 单位:mm/h

项目

i ~fc 关系数据

i (测) 0.0 4.0 4.0 4.4 4.4 4.6 4.8 5.0 5.0 5.5 fc (测) 0.00 2.00 3.98 3.20 5.00 2.20 2.10 3.40 4.80 4.80 i (测) 5.6 5.7 5.8 6.7 6.8 7.2 7.4 7.9 8.2 8.5 fc (测) 3.10 5.20 1.70 4.60 2.80 7.80 6.30 2.90 3.40 2.10 i (测) 8.8 9.0 9.1 9.2 9.3 9.5 9.8 9.9 10.2 10.5 fc (测) 4.10 4.70 3.80 5.20 2.70 6.90 2.40 8.30 4.90 3.90 i (测) 11.0 11.3 11.7 11.8 12.5 13.8 15.1 16.1 16.5 16.6 fc (测) 5.70 6.20 4.70 7.10 7.70 9.60 12.50 4.90 4.50 9.70 i (测) 17.4 18.2 18.6 19.0 28.2 31.0 35.0

40.0 50.0 60.0

fc (测) 8.10 9.30 8.70 12.00 7.90 8.80 9.60 10.40 11.80

12.90

图1 净雨平均强度i 与稳定入渗率fc 相关点子图 稳定下渗率fc 是由地下径流分析得来,往往稳定下渗率fc 大地下径流也大,在分割地表与地下径流时,退水段第二拐点位置的确定带来一定的任意性,所以i ~

fc 的相关点在小洪水时比较散乱。从设计安全考虑,通常人们会定出一条综合的i ~fc 相关曲线,如图2所示。

图2 净雨平均强度i 与稳定入渗率fc 关系曲线图 图2中所示i ~fc 曲线为随机经验型光滑曲线,当降雨强度i 较小时,稳定入渗率fc 迅速增大;之后随着降雨强度i 的增大,稳定入渗率fc 增速逐渐减小;当降雨强度i 增大

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到一定值时,稳定入渗率fc 不再增大,而是趋于稳定。经验

曲线读出数据如表2所示。

表 2 降雨强度i 与稳定入渗率fc 的经验关系 单位:mm/h

项目 i ~fc 关系数据 i (读) 0.0 4.0 4.4 4.6 4.8 5.0 5.5 5.6 5.7 fc (读) 0.00 1.64 1.79 1.86 1.93 2.00 2.18 2.22 2.25 i (读) 5.8 6.7 6.8 7.2 7.4 7.9 8.2 8.5 8.8 fc (读) 2.29 2.59 2.63 2.76 2.83 3.00 3.09 3.19 3.29 i (读) 9.0 9.3 9.5 9.8 9.9 10.2 10.5 11.0 11.3 fc (读) 3.35 3.45 3.51 3.60 3.64 3.73 3.82 3.98 4.07 i (读) 11.7 11.8 12.5 13.8 15.1 16.1 16.5 16.6 17.4 fc (读) 4.19 4.22 4.42 4.80 5.16 5.43 5.54 5.57 5.78 i (读) 18.2 18.6 19.0 28.2 31.0 35.0 40.0 50.0 60.0 fc (读)

5.99

6.09

6.19

8.27

8.83

9.56

10.38

11.79

12.92

2 降雨强度i 与稳定入渗率fc 关系的模拟公式

虽然i ~fc 经验关系曲线有其自身规律,但是曲线轨迹很难用简单的函数公式表达出来,人们在应用i ~fc 经验关系曲线的通常的做法是:先计算出净降雨强度i ,然后根据净降雨强度i 的大小在i ~fc 经验曲线上读出对应的稳定入渗率fc 的值。这样的应用方式在手算的过程中是可以接受的,但是对计算机编程带来了诸多不便。人们通常在i ~fc 经验曲线上读出一些具有代表性的点子输入编程语言中,当计算数据处于两个点之间时,程序设置插值语言进行计算,这就使原本光滑的i ~fc 经验关系曲线被人为转化成由多线段连接起来的一条折线。如果代表点选取适当,计算结果误差就相对较小;如果代表点选取不慎,计算结果就可能出现较大误差,并且误差可能在计算过程中得到传播与放大,从而使计算结果可靠性大为降低。

2.1 i~fc 模拟公式的提出与检验

虽然i ~fc 关系曲线是经验曲线,而且曲线轨迹很难用简单的函数公式表达出来,但是我们相信i ~fc 关系曲线的表达式是客观存在的。随着计算机的发展和计算方法的改进,借助一些特殊的计算软件寻求一条与i ~fc 经验关系曲线保持较小误差的、可以由特定公式表达的曲线轨迹是可以实现的。

本文借助计算软件拟合了某地区i ~fc 经验关系曲线的一个表达式(1),并对此表达式的特性进行分析。

2912

15)607593(233961544453635/371+?=

i i fc (1) fc :稳定下渗率,mm/h ; i :净雨强度,mm/h 。

i ~fc 经验关系曲线读数与模拟曲线计算数之间误差分

析见表3,i ~fc 经验关系曲线与模拟曲线比较图见图3。

表 3 经验曲线数值与模拟曲线计算数值误差分析

i fc (读) fc (计)

绝对差值

相对差值

序号

mm/h mm/h mm/h mm/h % 1 0 0.00 0.002 0.002 2

1 0.47 0.477 0.007 1.40

3 2 0.89 0.883 -0.007 0.73

4 3 1.28 1.271 -0.009 0.74

5 4 1.65 1.644 -0.00

6 0.39 6 5 2.00 2.005 0.005 0.24 7

8 3.00 3.029 0.029 0.95

8 11 4.00 3.975 -0.025 0.61 9 13 4.60 4.569 -0.031 0.68 10 18 5.90 5.934 0.034 0.57 11 22 6.90 6.917 0.017 0.24 12 26 7.80 7.813 0.013 0.17 13

31 8.80 8.825 0.025 0.28

14 35 9.60 9.556 -0.044 0.45 15 40 10.40 10.384 -0.016 0.16 16 50 11.80 11.788 -0.012 0.10 17 60 12.90 12.919 0.019 0.15

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图3 i ~fc 经验关系曲线与模拟曲线比较图

由表3可知,由公式(1)计算得出的稳定入渗率fc 成果与i ~fc 经验关系曲线读出来的成果绝对误差都在-0.044到0.034之间,相对误差除i=1时较大为1.40%之外,其它数据,即2≤i ≤60时,相对误差都在1.00%以内,并且相对误差值随着i 的增大有波动性减小的趋势。 2.2 i~fc 模拟公式的合理性分析

前面提到在一般的工程运算中,人们通常在i ~fc 经验关系曲线上读出一些具有代表性的点子输入编程语言中,当计算数据处于两个点之间时,程序设置插值语言进行计算。显然采用i ~fc 经验关系曲线取点插值计算与采用i ~fc 模拟公式计算相比是比较麻烦的,那么,采用何种运算所得结果更接近i ~fc 经验关系曲线轨迹呢?通过运算得到成果见表4(表中序号为偶数的行为插值计算行)。

表 4 插值计算与公式计算值误差比较表

i fc (读) fc (计) fc (插) ▽fc (计) ▽fc (插) R (计) R (插) 序号 mm/h mm/h mm/h mm/h mm/h mm/h % %

1 0 0.00 0.00 0.00 0.00

2 2 1 0.47 0.48 0.44 0.007 -0.025 1.40 5.32

3 2 0.89 0.88 0.89 -0.007 0.73

4 3 1.28 1.27 1.27 -0.009 -0.010 0.74 0.78

5 4 1.65 1.64 1.65 -0.00

6 0.39 6 5 2.00 2.00 1.99 0.005 -0.013 0.24 0.63

7

8 3.00 3.03 3.00 0.02

9 0.95 8 11 4.00 3.98 3.96 -0.025 -0.040 0.61 1.00 9 13 4.60 4.57 4.60 -0.031 0.68 10 18 5.90 5.93 5.88 0.034 -0.022 0.57 0.38 11 22 6.90 6.92 6.90 0.017 0.24 12 26 7.80 7.81 7.74 0.013 -0.056 0.17 0.71 13 31 8.80 8.82 8.80 0.025 0.28 14 35 9.60 9.56 9.51 -0.044 -0.089 0.45 0.93 15 40 10.40 10.38 10.40 -0.016 0.16 16 50 11.80 11.79 11.65 -0.012 -0.150

0.10

1.27

17

60

12.90

12.92

12.90

0.019

0.15

由上表可知,通过i ~fc 经验关系曲线插值计算出的fc 值与由i ~fc 模拟公式计算出的fc 值相比有如下结论:

(1) fc (插)值全部位于i ~fc 经验关系曲线的上方,即fc (插)全部小于fc (读),绝对误差在-0.010与-0.150之间。

(2)fc (计)较为均匀的分布在i ~fc 经验关系曲线两侧,绝对误差在-0.044与0.034之间。

(3)在降雨强度i 取值相同时,多数fc (插)误差绝对值比fc (计)大。

(4)在降雨强度i 取值相同时,多数fc (插)误差相对值也比fc (计)大。

至此,我们认为i ~fc 模拟公式计算出的fc (计)值比i ~fc 经验关系曲线插值计算出fc (插)值更为合理,即i ~fc 模拟公式计算方法合理、简单、高效。

3 结论

降雨强度i 与稳定入渗率fc 经验关系曲线是在下渗理论的基础上依个人经验绘制的,即使同样的数据,由不同的人所绘制的i ~fc 经验关系曲线是不同的,同样一条i ~fc 经验关系曲线由不同的人读出的数据也是随机的。所以根据i ~fc 经验关系曲线插值计算得出的fc 值具有不唯一性与取值偏小性。不唯一性是属于人为多次取值误差造成的,取值偏小性是计算方法本身的缺陷决定的。

降雨强度i 与稳定入渗率fc 经验关系曲线模拟公式化以后,不但使应用计算更为方便,避免人为多次取值带来的误差,使计算结果具有唯一性,而且改善了计算方法,使计算结果更为合理。

水文地质考试题

一名词解释(10-12个,2分/1个) 1.水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学,它研究岩石圈,水圈,大气圈,生物圈,以及人类活动相互作用下地下水的形成与演化,即地下水的水量(水位)水温和水质等要素的时空变化及影响因素。 2空隙类型包括孔隙,裂隙,溶穴。Xue 3孔隙度:单位体积岩土中孔隙所占的比例。n=Vn/V*100%;Vn为岩土中孔隙体积,V 为包括孔隙在内的岩土体积。 4孔隙:颗粒与颗粒集合推之间的空隙叫做孔隙。 5空隙中水的存在形式:重力水,毛细水和结合水。 6给水度:地下水位下降单位体积时,释出水的体积和疏干体积的比值。记为μ,用小数表示。 7有效应力原理:有效应力等于总压力减去孔隙压力。 8含水层:是饱水并能传输与给出相当数量水的岩层。 9隔水层:不能传输与给出相当数量水的岩层。 10潜水:饱水带中第一个具有自由表面且有一定规模的含水层中的重力水。 11潜水等水位图:潜水位相等的各点连线。 12承压水:充满与两个隔水层之间的含水层中的水。 13地下水:地面以下岩石空隙中的水。 14地下水面(位):地面下岩石中的孔隙被重力水充满形成自由水面,自由水面所处的高程为地下水位。 15包气带:地表到地下水面这一部分。 16饱水带:地下水面以下。 17流网:在渗透场中某一典型剖面或切面上,由一系列等水头线与流线组成的网格。18流线:渗流场中某一瞬时的一条线,线上各水质点在此瞬时的流向均与此线相切。19迹线:渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹。 20地下水含有气体,离子,胶体,有机质,微生物。

21地下水中的离子成分:Cl-,SO42-,HCO3-重碳酸根离子,Na+,K+,Ca2+,Mg2+ 22总溶解固体:溶解在水中的无机盐和有机物的总称。 23溶滤作用:与岩土相互作用,使岩土中一部分物质转入地下水中。 24地下水的补给:饱水带获得水量的过程,水量增加的同时,盐量,能量也随之增加。25地下水的排泄:饱水带减少水量的过程,减少水量的同时,盐量和能量也随之减少。26降水入渗补给系数:大气降水补给地下水的份额。 27泉:地下水的自然露头。 28越流:相邻含水层通过弱透水层在水力梯度的作用下发生水源交换。 29地下水动态:地下水各种要素(水位,水量,化学组成,气体成分,温度,微生物等)随时间的变化,称为地下水动态。 30地下水均衡:某一时间段,某一范围内地下水分水量(盐量,热量等)的收支状况,称为地下水均衡。 31均衡期:进行均衡计算的时间断。 32均衡区:进行均衡计算所选定的地区。 33水力梯度:沿水流方向单位长度渗透途径上的水头损失。 34渗流场:发生渗流的区域。 35渗流:地下水在岩土孔隙中的运动。 36层流:水质点做有秩序的,互不混杂的流动。 37紊wen流:水质点做无秩序,互相混杂的流动。 38正均衡:某一均衡区,在一定均衡期内,地下水水量(或盐量,热量)的收入大于支出,表现为地下水储存量(或盐储存量,热储存量)增加。 39负均衡:某一均衡区,在一定均衡期内,地下水水量(或盐量,热量)的支出大于收入,表现为地下水储存量(或盐储存量,热储存量)减少。 二简答题(共20分4分或5分/1个) 1水循环的意义。 答:(1)自净,净化即通过不断转换,水质得以持续净化。(2)水量更新及补充,

暴雨强度公式计算方法

暴雨强度:指单位面积上某一历时降水的体积,以升/(秒?公顷)(L/(S?hm2))为单位。专指用于室外排水设计的短历时强降水(累积雨量的时间长度小于 120 分钟的降水) 暴雨强度公式:用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式 二、 其他省市参考公式: 三、暴雨强度公式修订 一般气候变化的周期为10~12年,考虑到近年来的气候变化异常,5~10年宜收集新的降水资料,对暴雨强度公式进行修订,以应对气候变化。 工作流程: 1.资料处理; 2.暴雨强度公式拟合(单一重现期、区间参数公式、总公式); 3.精度检验; 4.常用查算图表编制; 5.各强度暴雨时空变化分析 注意事项: 基础气象资料 采用当地国家气象站或自动气象站建站~至今的逐分钟自记雨量记录,降水历时按 5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种,每年每个历时选取 8 场最大雨量记录; 年最大值法资料年限至少需要 20 年以上,最好有 30 年以上资料; 年多个样法资料年限至少需要 10 年以上,最好有 20 年以上资料。 统计样本的建立 年多个样法:每年每个历时选择8个最大值,然后不论年次,将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列,并从大到小选取年数的 4 倍数据,作为统计样本。 年最大值法:选取各历时降水的逐年最大值,作为统计样本。 (具有十年以上自动雨量记录的地区,宜采用年多个样法,有条件的地区可采用年最大值法。若采用年最大值法,应进行重现期修正) 具体计算步骤: 一、公式拟合

1.单一重现期暴雨强度公式拟合 最小二乘法、数值逼近法 2.区间参数公式拟合 二分搜索法、最小二乘法 3.暴雨强度总公式拟合 最小二乘法、高斯牛顿法 二、精度检验 重现期~10 年 < /min < 5% 三、不同强度暴雨时空变化分析 城市暴雨的时间变化特征分析 (1)各历时暴雨年际变化特征——可通过绘制各历时暴雨出现日(次)数的年际变化图,分析各历时暴雨的逐年或年代变化特征。 (2)暴雨样本年际变化特征——可以各年降水数据入选各历时基础暴雨样本的比例外评价指标,分

降水入渗补给过程的实验研究

降水入渗补给过程的实验研究 李雪峰李亚峰樊福来 (保定水文水资源勘测局,河北保定 071000) 来稿日期:2003-12-09 摘要:本文根据冉庄实验站实测资料,描述了地下水深埋区降水入渗补给过程。通过1991年8 m蒸渗仪实测资料,说明降水入渗过程中入渗锋面演变情况。地下水大埋深区包气带土壤含水量及降水入渗过程有以下3个特点:1包气带土壤含水量在垂向上具有分带的特点:从地表至1 m为I带,从地下水面至地下水面以上2 m为Ⅲ带,介于I带和Ⅲ带之间为Ⅱ带.2包气带土壤含水量具有季节性变化特征:包气带土壤含水量5月份最小,6~9月份较大。3降水入渗补给具有明显的滞后特征:从发生降水到该次降水对地下水入渗补给过程的结束,需要经历一个时程。包气带愈厚,时程愈长。 关键词:降水入渗补给;包气带;土壤含水量 Experimental Research on the Process of Rainfall Infiltration Feeding Li xuefeng ,Li yafeng ,Fan fulai (Baoding Hydrology and Water Resource Survey Bureau, Baoding,071000,China) Abstract: Based on the experimental data from Ranzhuang Experimental Station for Water Resource, the article showed the process of rainfall infiltration feeding in the area of the groundwater with deep water table. There are three characteristics:1.soil moisture in the zone of aeration has zonal characteristic ,the zone from surface to 1m is called zone I and from groundwater table 2m is called zone III ,the zone between them is called zone II;2.soil moisture in zone of aeration has temporal characteristic ;3.rainfall infiltration feeding has later characteristic obviously. Key words :rain fall Infiltration feeding ,zone of aeration ,soil moisture 1 冉庄水资源实验站基本情况 冉庄水资源实验站,位于华北平原中部,河北省清苑县冉庄镇,距保定市40 km。地处太行山前,属于温带半湿润性大陆性季风气候区。实验站由实验流域和中心实验场组成,中心实验场内有三个大型地中蒸渗仪,包气带实验区、节水灌溉实验场和项目齐全的气象场。三个地中蒸渗仪面积均为10m2,潜水埋深分别为1 m、2 m和8 m。包气带实验区的面积为50 m2。蒸渗仪和包气带实验区内设有中子仪测管和负压计,观测土壤含水量和土水势。自1987年建成以来,每年都在种植小麦、玉米的情况下进行试验,连续运行15 a,资料基本完整。 地中蒸渗仪为回填亚砂土,包气带实验区为原状亚砂土。实验期间实验区地下水埋深5―21 m、多年平均年降雨量500 mm。 收稿日期:2003-12-19 作者简介:李雪峰(1967-),男,工程师,从事水文水资源实验研究工作。

玉溪市中心城区暴雨强度公式

玉溪市中心城区暴雨强度公式(修订)1.总则 1.1 编制的必要性和目的 城市暴雨强度公式编制是城市室外排水工程规划设计的重要基础性工作。我国已经进入高速城市化时期,特大城市和城市群的出现,城市“热岛效应”凸现。城市降雨特征会发生局地性变化。已有数据表明,部分城市每隔10年左右出现超过历史记录的特大暴雨,玉溪近年来突发性、短时特大暴雨频发。依据水文气象频率分析的理论,基于已有的降雨记录数据,采用数理统计的方法得到的城市暴雨量、暴雨强度、降雨历时、时间空间的分布等,是科学表达城市降雨规律的一种方法,同时要认识到这种方法的科学性和局限性,以指导具体工作。 城市财富的聚集和市民生活水平的提高、城市地下空间的开发利用等因素使得城市对灾害的承受能力趋弱,降雨特征的趋势性变化对城市的防灾减灾提出挑战。新建、扩建城市室外排水设施的规划建设以及已建城市排水设施历史欠账问题的解决,都需要对城市降雨规律进行科学表达和定量分析。因此,开展城市暴雨强度公式的编制及修编是非常必要的。 为了适用国家需求和玉溪城市发展需求,指导城市暴雨强度公式的编制及修编,特编制本编制玉溪本地暴雨强度公式。 1.2条款涉及的国家颁布的有关标准如下(但不限于) (1)《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2013年版)

(2)《地面气象观测规范》(QX/T 52-2007) (3)《地面气候资料30 年整编常规项目及其统计方法》(QX/T 22-2004) (4)《地面气象观测资料质量控制》(QX/T 118-2010) (5)《数值修约规则与极限数值的表示和判定》(GB/T 8170-2008) (6)《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93) (7)《城市排水工程规划规范》(GB 50318-2000) (8)《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003) (9)《公路排水设计规范》(JTJ 018-97) 2.资料及方法 降雨资料是暴雨强度公式推算的基础,暴雨强度公式及查算图表编制应以国家气象站自记降雨资料为依据,资料使用玉溪市红塔区国家基本气象站1981年1月至2014年12月逐分钟降水自记资料。降雨资料完整、合理,所用资料真实可靠。 暴雨强度公式及计算图表的编制国家相关规范推荐的方法基础上进行推算,推算方法及过程科学合理,采用滑动统计降雨历时的年度最大值雨量,滑动步长为1min,降雨频率分布曲线拟合中经用皮尔逊Ⅲ型、指数型、耿贝尔型函数的最小二乘法和高斯牛顿法运算比较。三种函数曲线的最小二乘法均能通过对均方差计算。均能通过平均绝对均方差不宜大于0.05mm/min;在较大降雨强度的地方,平均相对均方差不宜大于5%规定的检验,皮尔逊Ⅲ型、

浙江省各市暴雨强度公式

浙江省各市暴雨强度公式(老) 杭州市:Q=3360.04(1+0.639lgP)/(T+11.945)0.825 绍兴市:Q=3512.344(1+0.593lgP)/(T+11.814)0.827宁波市:Q=8413.46(1+0.71lgP)/(T+22.51)0.96 金华市:Q=1771.033(1+0.771lgP)/(T+5.084)0.707嘉兴市:Q=3521.362(1+0.675lgP)/(T+15.153)0.799湖州市:Q=4216.416(1+0.738lgP)/(T+16.381)0.834舟山市:Q=8080.462(1+0.701lgP)/(T+25.201)0.982台州市:Q=2132.423(1+0.537lgP)/(T+13.451)0.671丽水市:Q=3428.009(1+0.604lgP)/(T+12.023)0.852衢州市:Q=2555.601(1+0.567lgP)/(T+10)0.78 永康市:Q=1932.07(1+0.789lgP)/(T+16.593)0.8287义乌市:Q=3544(1+0.637lgP)/(T+14)0.845 温州市:Q=2216.758(1+0.573lgP)/(T+12.641)0.663

浙江省各市暴雨强度公式(新)080507 杭州地区 杭州:Q=9634.898(1+0.927lgP)/(T+31.546)1.008 临安:Q= 1310.282(1+0.784lgP)/(T+6.124)0.623 富阳:Q=3260.174(1+0.682lgP)/(T+19.584)0.791 桐庐:Q=6124.892(1+0.688lgP)/(T+28.149)0.940 建德:Q=2751.659(1+0.803lgP)/(T+13.427)0.806 淳安:Q=1866.392(1+0.796lgP)/(T+11.470)0.734 宁波地区 宁波:Q= 16596.46(1+0.856lgP)/(T+32.196)1.113 余姚:

地下水补给量和排泄量的确定

地下水补给量和排泄量的确定 李恒太 河北工程大学水电学院河北邯郸056021 摘要:在地下水资源评价过程中,不管采用什么方法,其补给量和排泄量的确定是必需要完成的工作,本文就地下水的补给量和排泄量的确定进行了详尽地阐述。 关键词:地下水;补给量;排泄量;基流;越流 地下水是人们赖以生存和使用的主要资源之一,但是存在于地下的水究竟有多少?又有多少能供我们利用?人们为了探究此问题,水行政管理部门专门组织专业技术人员进行定量评价与计算,在评价计算过程中,不管采用什么方法,不管其方法多先进,都得确定地下水补给量和排泄量,可见地下水补给量和排泄量的确定在地下水评价中的重要意义,因此,下面将详述地下水补给量和排泄量的确定。 1 地下水补给量 地下水的补给来源主要有大气降水、地表水、凝结水、其他含水层(或含水系统)的水、侧给补给、人工补给、融雪水和融冻水等。 1.1大气降水入渗补给地下水 降水入渗补给量是指降水(包括坡面漫流和填洼水)渗入到土壤中并在重力作用下渗透补给地下水的水量。降水入渗补给量一般采用下列方法确定。 1.1.1 地中渗透仪法 地中渗透仪是测量降水 入渗量、潜水蒸发量和凝结 水量的一种地下装置,该装 置通过导水管与给水设备相 连接的承受补给和蒸发的各 种土柱圆筒和测量水量的马 利奥特瓶组成,也称为地中 蒸渗仪、地中渗透计。该仪 器在各地的地下水均衡试验 场中被广泛应用。由于该法 测得的潜水蒸发量和降水入渗补给量虽然是实测值,但仍很难如实模拟天然的入渗补给

条件。其中,潜水面的埋深对潜水补给量有很大影响,同样,对潜水蒸发量也有一定影响。潜水面在雨季因降水入渗补给而升高,旱季因蒸发排泄而降低,处于连续不断的变动中,而地中渗透仪的每一圆筒中的潜水面都是固定的,因而其实测结果的可靠性还有待进一步证实,且此法只适用于松散岩层,使其应用受到限制。 其结构装置如图1.1所示,工作原理如下:首先调整水位管14,使其内水面与渗透仪中的设计地下水面(6,相当于潜水埋深)保持在同一高度上。当渗透仪中的地柱接受降水入渗或凝结水的补给时,其补给量将会通过导水管2流入接渗瓶15内,可直接读出补给水量;当土柱内的水面产生蒸发时,便可由水位调整管14供给水量,再从马利奥特瓶13读出供水水量(即潜水蒸发消耗量)。 1.1.2 有限差分法 该方法是利用同一剖面上三个观测孔水位资料,按有限差分方程式计算降水入渗量Q 雨渗。 B 图1.2 同一剖面上观测孔的水位变化图 如图1.2所示,其有限差分方程为: ()()()()??????-+--++?- ?=----21111121222l H H h h l H H h h l l t K H Q C B C B B A B A B μ雨渗 (1) 式中:Q 雨渗为降雨入渗量;K 为渗透系数;μ为给水度;Δt 为两次时间间隔;其它意 义如图中所示。 1.1.3 泰森多边形法 在典型地段布置观测孔组,并有一个水文年以上的水位观测资料时,可用差分方法

武汉暴雨强度公式的推算与优化.

中南民族大学 毕业论文(设计) 学院:资源与环境学院 专业:水文与水资源工程年级:2012 题目: 武汉暴雨强度公式的推算与优化 学生姓名:周凯学号:2012215335 指导教师姓名:黄治勇职称:研究员 年月日

中南民族大学本科毕业论文(设计)原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日

目录 摘要: (1) Abstract (1) 1概论 (2) 1.1论文选题背景及研究意义 (2) 1.1.1论文的选题背景 (2) 1.1.2 论文选题的研究意义 (2) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.3 本论文研究的内容 (4) 2 实验过程 (4) 2.1 所用资料 (4) 2.2 武汉市降雨频率分析 (5) 2.3 降水极大值的时间分布特征 (6) 2.4 暴雨日年际变化特征分析 (6) 2.5暴雨过程特征分析 (7) 3 暴雨强度公式修订 (8) 4.1 结论 (14) 4.2 讨论 (15)

武汉暴雨强度公式的推算与优化 摘要:作为一个千万级人口的大城市,武汉处在我国南北气候过度带,暴雨灾害频繁发生,在面对城市发展对排水系统有更高的要求时,必须要有准确的暴雨强度公式来给城市的雨水排水系统的设计做依据。本文对国内外的研究暴雨公式进行阐述,并通过武汉近年来降雨分布、频率等资料(1951-2012),对武汉市降雨频率、降水极大值时间分布特征、暴雨日年际变化特征和暴雨过程特征进行了分析,在指数分布、耿贝尔、皮尔逊三种现行的几种研究方法进行了适用性、差异性的探讨并从中选取皮尔逊法对武汉暴雨强度公式进行拟合。再通过对暴雨强度公式的精度进行检验,并最终得出相对准确的暴雨强度公式。并在降雨分析过程中发现如下几个结论:武汉年降雨量在近几年有上升趋势、丰水年与枯水年的一个循环平均年数为15年、夏季暴雨日占全年暴雨日的64.5%、在武汉24小时降雨量情况中16时占24小时降雨量的比例最大,约占38.9%。且降雨分布主要集中在13至18时这7个小时内。通过以上结论可以为武汉暴雨预警及洪水设计提供针对性的预防。 关键词:暴雨强度公式、重现期、降雨历时 Calculation and optimization of heavy rain intensity formula in Wuhan Abstract:As one of ten million population in large cities, Wuhan in China, the climate in the north and south over the zone, the rainstorm disasters occur frequently, in the face of urban development of drainage system and higher requirements which must be accurately the rainstorm intensity formula to do according to the design of urban rainwater drainage system.In this paper, the domestic and foreign research on the rainstorm formula is described, the existing research methods are applied, the differences are discussed and the suitable method is chosen to fit the Wuhan rainstorm intensity formula. Key words: Heavy rain intensity formula, Recurrence period, Duration of rainfall

水利水文术语表中英对照

水圈hydrosphere 水体water body 水科学water science 水文学hydrology 陆地水文学land hydrology 应用水文学applied hydrology 工程水文学engineering hydrology 水汽water vapour 水文要素hydrologic elements 积雪snow cover 终雪latest snow 融雪snowmelt 冰雹hail 截留interception 填洼depression detention 地面滞留surface detention 陆面蒸发evaporation of land 水面蒸发evaporation of water surface 土壤蒸发evaporation from soil 散发(植物蒸腾)transpiration 蒸发能力evaporation capability 下渗(入渗)infiltration 稳渗steady infiltration 下渗能力infiltration capability 河川径流river runoff 降雨径流rainfall runoff 暴雨径流storm runoff 融雪径流snowmelt runoff 枯季径流dry season runoff 基流base flow 阴塞高压blocking high 低空急流low-level jet 低涡vortex 反气旋(高压)anticyclone 气旋(低压)cyclone 热带气旋tropic cyclone 热带低压tropic depression 热带风暴tropic storm 强热带风暴severe tropic storm 气团air mass 锋(锋面)front 气象meteorology 气候区划climatic regionalization 气候带climatic zone 小气候microclimate 副热带(亚热带)subtropic zone 比湿specific humidity 蒲福风级Beaufort wind scale 霜点frost point 霜冻frostbite

江西省暴雨强度计算公式

序号 县(市)名 暴雨强度公式 (L/s ·hm 2) 资料记录年数(a ) 备注 1 南昌 64 .0)4.1()69.01(1598++= t LgP q 35 用7年自动记录雨量资料统计法求得 64 .0)4.1()69.01(1386++= t LgP q (487,423) 2 新建 64 .0)4.1() 69.01(1464++=t LgP q 18 446 3 景德镇 7 .0)8() 60.01(2226++=t LgP q 27 370 4 萍乡 79 .0)10() 78.01(2619++=t LgP q 30 308 5 九江 7 .0)8() 60.01(2307++=t LgP q 73 383 6 彭泽 66 .0)8() 58.01(1350++=t LgP q 15 248 7 湖口 7 .0)8() 60.01(2198++=t LgP q 32 365 8 瑞昌 7 .0)8() 60.01(1707++=t LgP q 14 284 9 都昌 7 .0)8() 60.01(1323++=t LgP q 20 220 10 德安 74 .0)9() 70.01(1171++=t LgP q 12 74 .0)9() 70.01(1771++= t LgP q A=1771?166 11 永修 64 .0)4.1() 69.01(1330++=t LgP q 30 405 12 星子 7 .0)8() 60.01(1860++=t LgP q 29 309 13 武宁 79 .0)10() 78.01(2273++= t LgP q 18 368 14 修水 79 .0)10()78.01(3246++= t LgP q 21 用6年自动记录雨量资料统计法求得 79 .0)10()78.01(3006++= t LgP q (382,354) 15 上饶 71 .0)5() 47.01(2374++= t LgP q 22 463 16 婺源 71 .0)5() 47.01(1818++= t LgP q 23 355

补给量的计算

9.2 补给量的确定时间:2006-11-02 来源:作者: 9.2.1 地下水的补给量应计算由下列途径进入含水层(带)的水量: 1 地下水径流的流入。 2 降水渗入。 3 地表水渗入。 4 越层补给。 5 其他途径渗入。 9.2.2 计算补给量时,应按自然状态和开采条件下两种情况进行。 进入含水层的地下水径流量,可按下式计算:9.2.3 9.2.3 )(M IQ =K··B· 3M);/d——地下水径流量式中Q ();M/dK——渗透系数(——自然状态或开采条件下 的地下水水力坡度;I(M);——计算断面的宽度B M——承压含水层的厚度(M)。降水入渗的补给量,可按下列公式计算:9.2.4 1 按降水入渗系数计算时: Q=F·α·X/365 (9.2.4-1) 3/d);(M式中Q——日平均降水入渗补给量 2);(M F——降水入渗的面积α——年平均降水入渗系数; X——年降水量(M)。 2 在地下水径流条件较差,以垂直补给为主的潜水分布区,计算降水入渗补给量时: Q=μ·F·ΣΔh/365 (9.2.4-2) 式中ΣΔh——一年内每次降水后,地下水水位升幅之和(M); μ——潜水含水层的给水度。 3 地下水径流条件良好的潜水分布区,可用数值法计算降水入渗补给量。 9.2.5 农田灌溉水和人工漫灌水的入渗补给量,可根据灌入量、排放量减去蒸发量及其他消耗量进行计算。 9.2.6 河、渠的入渗补给量,可根据勘察区上下游断面的流量差或河渠渗入的有关公式计算和确定。. 9.2.7 利用各单项补给量之和确定总补给量时,应对各单项补给项目进行具体分析,确定对本区起主导作用的项目,并避免重复。 9.2.8 利用开采区内的地下水排泄量和含水层中地下水储存量之差计算补给量时,可按下式计算:Q=E+Q+Q+Q+ΔW/365 (9.2.8)KYBj3/d);mQ——日平均地下水补给量(式中 3/d);——日平均地下水蒸发量(mE3/d);(m——日平均地下水溢出量Q Y3/d);m Q——流 向开采区外的日平均地下水径流量(3/d);——日平均地下水开采量(mQ KΔ——连续两年内相同一天的地下水储存量之差(年储存量小于上年者取负值)W3/d)。(m9.2.9 地下水总补给量,可根据水源地上游地下水最小径流量与水源地影响范围内潜水最3)之和确定。/dm(低、最高水位之间的储存量

关于降雨入渗补给系数的讨论

关于降水入渗系数的测定方法的讨论 陈晓成林高聪王楠052081班摘要:在水文水资源的评价中,降雨入渗补给系数是一个非常重要的参数,由入渗补给系数的定义可知,求得降雨入渗补给系数的关键为降雨总量和降雨入渗补给量。本文探讨了几种常见的流域平均降雨总量的测定方法和降雨入渗补给量的测定方法,分别采用了平均值法、等雨量线法、泰森多边形法测定流域的平均降雨量,采用动态分析法(年水位升幅累积法、前期影响降水量法)、区域水量均衡法和数值分析法测定降雨入渗补给量最终得到降雨入渗补给系数。 关键字:流域平均降雨总量降入入渗补给量降雨入渗补给系数 降雨入渗补给系数的变化范围在0~1之间。由于降雨入渗补给量取决于某一时段内总雨量、雨日、雨强、包气带的岩性及降水前该带的含水量、地下水埋深和下垫面及气候因素,因此降雨入渗补给系数是随时间和空间变化的。不同地区具有不同的降雨入渗补给系数,即使同一地区,不同时段降雨入渗补给系数也不尽相同。因此,根据不同的计算时段,确定相应的降雨总量和降雨入渗补给量。本文采取年降雨总量和年降雨入渗补给量确定年降雨入渗补给系数。 一次降雨首先要满足截留、地面产流及填洼等后才可能形成下渗,同时受包气带对下渗水量的在分配作用,只有下渗水量超过包气带最大持水能力时才能入渗补给地下水。降雨雨入渗补给到地下水的水量即为降雨入渗补给量,用P r(mm)表示,则 α=P r/P (1)α:年降雨入渗补给系数;P r年降雨入渗补给量;P年流域内降雨总量由公式可知测定降雨入渗补给系数的关键为测定流域内的降雨总量和降雨入渗总量。 一、流域内降雨总量的测定方法 从理论上说,降雨两的空间分布可表达为: P=f(x,y)(2)p流域平均降雨量(mm);A流域面积。P时段或降雨量;x,y地面一点的纵横坐标;

珠海暴雨强度公式及计算图表

珠海市暴雨强度公式及计算图表 (近50年) 珠海市气象局 广东省气候中心 二O 一五年四月

说 1.本计算图表以珠海国家地面气象观测站53年(1962~2014年)连续自记雨量记录为基础,利用国内先进的“降水数字化处理系统”得到高精度的原始数据,采用年最大值法进行编制。 2.以重现期2、3、5、10、20、30、50、100(年)相应的单一重现期暴雨强度公式制表。设计暴雨强度可按选定设计重现期直接查用表列数值(单一重现期暴雨强度公式见表一)。 3.若采用其它重现期,设计暴雨强度可用重现期区间参数公式计算: n b t A q ) (167+= 式中:q —设计暴雨强度(升/秒·公顷) t —降雨历时(分钟) A —雨力 b 、n —地方常数 (A 、b 、n 按重现期区间参数公式计算,公式见表二) 4.考虑到绘制全国城市暴雨公式等值线图,列出包含重现期在内的暴雨强度总公式: 391 .0) 373.5() 659.01(172.847++=t LnP q 因总公式精度不及重现期区间参数公式,故建议推求其它重现期设计暴雨强度时使用区间参数公式。 明 应用重现期区间参数公式计算暴雨强度实例:求P=25年,t=50分钟的暴雨强度q 。 从重现期区间参数公式II ,得: n=0.466 -0.041Ln(P - 5.080) =0.34334(取0.343) b=8.474 -1.313Ln(P - 5.080) =4.54587(取4.546) A=9.295 -0.409Ln(P - 6.737) =8.10691(取8.107) 配得P=25年的暴雨强度计算公式如下: 343 .0) 546.4(107 .8167+?=t q 可按上式计算1~200分钟中任何时段的暴雨强度。 当 t=50: 343 .0)546.4(107 .8167+?=t q =343.453(升/秒/公顷) 5.公式误差 重现期2~20年的暴雨强度公式算得的平均绝对均方差为:0.023(mm/min ),平均相对均方差为:1.65%。精度符合《室外排水设计规范》(GB50014—2006,2014年版)提出的要求。

降雨强度与稳定入渗率关系的公式化分析

142 2010年第10期(总第46期) 降雨强度与稳定入渗率关系的公式化分析 福建省水利水电勘测设计研究院 刘正风 [摘要] 稳定入渗率在设计洪水的计算中起着将一次净雨过程分割为地表净雨过程与地下净雨过程的作用,以前稳定入渗率fc 的确定是由i~fc 经验关系曲线人工读出的,对工程计算带来诸多不便,该文拟合了某地区i~fc 经验关系曲线的一个表达式,并对此表达式与经验关系曲线的符合效果进行分析。 [关键词] 稳定入渗率 降雨强度 经验关系曲线 公式化 1 降雨强度i 与稳定入渗率fc 的经验关系 稳定入渗率fc 在设计洪水的计算中起着将一次净雨过程分割为地表净雨过程与地下净雨过程的作用,通常我们将各 站各次洪水以次净雨平均强度i 为纵坐标,以稳定入渗率fc 为横坐标,点绘相关图进行综合分析。相关点子数据见表1,相关点子图如图1所示(本文示例数据采为某地区的50次洪水的统计数据)。 表 1 实测降雨强度i 与稳定入渗率fc 的关系表 单位:mm/h 项目 i ~fc 关系数据 i (测) 0.0 4.0 4.0 4.4 4.4 4.6 4.8 5.0 5.0 5.5 fc (测) 0.00 2.00 3.98 3.20 5.00 2.20 2.10 3.40 4.80 4.80 i (测) 5.6 5.7 5.8 6.7 6.8 7.2 7.4 7.9 8.2 8.5 fc (测) 3.10 5.20 1.70 4.60 2.80 7.80 6.30 2.90 3.40 2.10 i (测) 8.8 9.0 9.1 9.2 9.3 9.5 9.8 9.9 10.2 10.5 fc (测) 4.10 4.70 3.80 5.20 2.70 6.90 2.40 8.30 4.90 3.90 i (测) 11.0 11.3 11.7 11.8 12.5 13.8 15.1 16.1 16.5 16.6 fc (测) 5.70 6.20 4.70 7.10 7.70 9.60 12.50 4.90 4.50 9.70 i (测) 17.4 18.2 18.6 19.0 28.2 31.0 35.0 40.0 50.0 60.0 fc (测) 8.10 9.30 8.70 12.00 7.90 8.80 9.60 10.40 11.80 12.90 图1 净雨平均强度i 与稳定入渗率fc 相关点子图 稳定下渗率fc 是由地下径流分析得来,往往稳定下渗率fc 大地下径流也大,在分割地表与地下径流时,退水段第二拐点位置的确定带来一定的任意性,所以i ~ fc 的相关点在小洪水时比较散乱。从设计安全考虑,通常人们会定出一条综合的i ~fc 相关曲线,如图2所示。 图2 净雨平均强度i 与稳定入渗率fc 关系曲线图 图2中所示i ~fc 曲线为随机经验型光滑曲线,当降雨强度i 较小时,稳定入渗率fc 迅速增大;之后随着降雨强度i 的增大,稳定入渗率fc 增速逐渐减小;当降雨强度i 增大

暴雨强度公式计算方法

一、定义 暴雨强度:指单位面积上某一历时降水的体积,以升/(秒?公顷)(L/(S?hm2))为单位。专指用于室外排水设计的短历时强降水(累积雨量的时间长度小于120 分钟的降水) 暴雨强度公式:用于计算城市或某一区域暴雨强度的表达式 二、 其他省市参考公式: 三、暴雨强度公式修订 一般气候变化的周期为10~12年,考虑到近年来的气候变化异常,5~10年宜收集新的降水资料,对暴雨强度公式进行修订,以应对气候变化。 工作流程:

1.资料处理; 2.暴雨强度公式拟合(单一重现期、区间参数公式、总公式); 3.精度检验; 4.常用查算图表编制; 5.各强度暴雨时空变化分析 注意事项: 基础气象资料 采用当地国家气象站或自动气象站建站~至今的逐分钟自记雨量记录,降水历时按5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 分钟共11种,每年每个历时选取8 场最大雨量记录; 年最大值法资料年限至少需要20 年以上,最好有30 年以上资料; 年多个样法资料年限至少需要10 年以上,最好有20 年以上资料。 统计样本的建立 年多个样法:每年每个历时选择8个最大值,然后不论年次,将每个历时有效资料样本按从大到小排序排列,并从大到小选取年数的4 倍数据,作为统计样本。 年最大值法:选取各历时降水的逐年最大值,作为统计样本。 (具有十年以上自动雨量记录的地区,宜采用年多个样法,有条件的地区可采用年最大值法。若采用年最大值法,应进行重现期修正) 具体计算步骤: 一、公式拟合 1.单一重现期暴雨强度公式拟合 最小二乘法、数值逼近法

2.区间参数公式拟合 二分搜索法、最小二乘法

暴雨强度公式选择

某市为推求当地的暴雨强度公式,收集有30年自记雨量记录。每年选择了降雨强度较大的8场雨,然后按降雨强度不论年次而按大小由第1号排到第240号,最后选取了前120号降雨作为最终的统计资料。其中排在第30号的那场雨的降雨资料如下:降雨历时5、10、15、20min 的累计降雨量分别为9、15、19、22mm 。试计算该场雨各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i (mm/min )值;并根据你计算的i 值,从下列三个暴雨强度公式中选取一个比较适合该市的暴雨强度公式,)ha s /L () 14t ()76lgP .01(3600q 84.01?++=、)ha s /L ()12t ()77lgP .01(2500q 74.02?++=、)ha s /L ()3.6t ()71lgP .01(1800q 71 .03?++=。并利用该公式计算上述第30场雨降雨历时为120min 时的累计降雨量。(暴雨强度均保留小数点后两位,降雨量单位为mm ,保留小数点后一位)

解: (1)i t=5min =9/5=1.80(mm/min ); i t=10min =15/10=1.50(mm/min ); i t=15min =19/15=1.27(mm/min ); i t=20min =22/20=1.10(mm/min )。 (2)排在第30号的这场雨的重现期)a (14301430mM 1NM P ≈?+?=+= ①利用第一个暴雨强度公式)ha s /L ()14t ()76lgP .01(3600q 84 .01?++=计算各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i 如下: )min /mm (82.1167114) (5)76lg1.01(3600i 0.845min t =?++==; );min /mm (49.1167114)(10)76lg1.01(3600i 0.84 10min t =?++== );min /mm (27.1167114) (15)76lg1.01(3600i 0.8415min t =?++== 。)min /mm (11.1167114)(20)76lg1.01(3600i 0.8420min t =?++= = 利用最小二乘法选择最佳暴雨强度公式, 0006 .0)10.111.1()27.127.1()50.149.1()80.182.1()i ?i (Q 22222j j 1=-+-+-+-=-=∑ ②利用第二个暴雨强度公式)ha s /L () 12t ()77lgP .01(2500q 74.02?++=计算各降雨历时为5、10、15、20min 时的最大平均暴雨强度i 如下: )min /mm (84.1167112)(5)77lg1.01(2500i 0.74 5min t =?++==; );min /mm (52.1167112) (10)77lg1.01(2500i 0.7410min t =?++== );min /mm (31.1167112)(15)77lg1.01(2500i 0.74 15min t =?++== )min /mm (15.1167112)(20)77lg1.01(2500i 0.7420min t =?++= = 利用最小二乘法选择最佳暴雨强度公式,

暴雨强度公式推求研究

暴雨强度公式推求研究 近年来由于气候的变暖和城镇化进程的加快,极端降雨事件频现,由此往往会导致排水系统排水不畅,甚至造成“内涝”的发生。这就对城镇排水系统提出了更加严格的要求。 暴雨强度公式是城镇雨水排水系统设计的依据,直接影响着工程的投资和城市的安全。然而,我国许多大城市所用暴雨强度公式多为上世纪80年代所编,在实际运用时存在诸多问题,更广泛的中小城市(镇)根本就没有编制过暴雨强度公式,只能套用邻近大城市的暴雨强度公式,这种做法显然不稳妥。 吴堡县的情况属于后者,因此迫切需要编制反映吴堡县暴雨规律的暴雨强度公式,以指导排水系统的规划和设计。本文以吴堡县气象局提供的1995~2014年的原始降雨资料为基础,通过年最大值法和非年最大值法选样对比分析、三种频率曲线对原始降雨样本资料的频率调整,获得3组i-t-P数据表,然后运用4种求解非线性参数方程的方法推求出12组暴雨强度公式,以各种方法拟合的均方根误差结合计算值与实际值的差率为衡量标准,比选出最优的频率分布线型和最佳的吴堡县暴雨强度总公式和分公式。 对比分析两种选样方法得出,年最大值法较非年最大值法有选样简单、资料易得、独立性好、高重现期雨强合理、应用范围广等诸多优点,因此本文采用年最大值法选样。以年最大值法选出的样本,分别采用三种频率曲线对样本资料进行频率调整,通过比较拟合误差得出皮尔逊III型分布曲线拟合效果最好、耿贝尔分布曲线次之、指数分布曲线拟合效果最差。 由三种频率曲线调整的3组i-t-P数据表为源数据,采用4种求参方法优化出12组暴雨强度公式,拟合结果表明:在同一分布曲线下4种优化算法的优劣顺

序依次为麦夸尔特法、高斯牛顿法、黄金分割法、最小二乘法;在同一求参方法下3种分布曲线的优劣顺序依次为耿贝尔分布曲线、指数分布曲线、皮尔逊III 型分布曲线,这与频率调整结果不一致。因此,在优选暴雨强度公式的最佳频率调整模型时应综合考虑原始降雨资料的规律特征、频率调整以及推求公式的拟合误差等诸多因素。 初步以均方根误差小于0.05mm/min为取舍标准,优选出7组暴雨强度公式,然后根据公式计算值与降雨实测值的差率作为最终衡量标准,优选出采用年最大值法取样、耿贝尔分布曲线进行频率调整、应用麦夸尔特法求参推算的暴雨强度公式为吴堡县最佳的暴雨强度公式。推求的吴堡县暴雨强度公式为 i=6.5850(1+0.96461gP)/(T+12.7312)0.7090(2~20a)和 6.5050(1+0.90171gP)/(t+14.2082)0.6871 (2~100a),重现期2-20a、2-100a 的拟合绝对均方差分别为0.0284、0.0358,相对均方差分别为3.58%、4.02%,均满足规范小于0.05mm/min和5%的要求。 同时结合吴堡县实际情况确定出用于排水工程设计的重现期范围为2-20a,用于城镇防洪工程设计的重现期范围为2~100a。具体工程设计重现期若与分公式重现期匹配时,建议因分公式精度高而采用分公式计算相应重现期下的设计暴雨强度。

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