DB15T 2040-2020 城市暴雨强度公式编制技术规范.pdf

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  • g= 167Ai (1+C log 10 P (t+h)

    式中: q—暴雨强度,单位为升/(秒·公顷)[L/(s·hm)]; A1——雨力参数; C一雨力变动参数; P一暴雨重现期,单位为年; t降雨历时,单位为分钟(min); b—降雨历时修正参数; n暴雨衰减指数。

    5.2暴雨强度重现期和频率

    计算暴雨强度重现期应按2年、3年、5年、10年、20年、30年、50年、100年统计,相对应的频 %、33. 3%、20%、10%、5%、3. 3%、2%、1%

    轻工业标准5.3理论频率分布曲线拟合

    注:本文件所列举的皮尔逊IⅢI型分布曲线、 照相关文献,不作具 体规定。 5.3.2应根据当地降雨特点,选取代表站点进行多种频率分布函数的拟合试验,从中选取拟合效果较 好的理论频率曲线函数。

    5.3.3采用理论频率曲线拟合频率分布曲线时,应结合当地统计分析降雨频率的经验,在控制拟合精 度的同时,注意频率曲线的总体协调。

    5.4暴雨强度公式参数求解方法

    5.5.1按GB50014的要求,需计算抽样误差和暴雨公式均方差。应按绝对均方差计算,也可以辅以相 对均方差计算。计算重现期在2~20年时,平均绝对均方差不得大于0.05mm/min,平均相对均方差不 得大于5%。

    5.5.2误差计算表达式

    平均绝对均方根误差:

    6.1.1常用查算图表包括:暴雨强度查算表、暴雨强度曲线图和不同历时的暴雨强度频率曲线图。 6. 1. 2常用查算图表格式见附录 B。

    6. 2 图表编制说明

    采用数值逼近法可拟合出暴雨强度总公式、单一重现期暴雨强度公式和重现期区间参数公式

    DB15/T20402020

    三者计算得出常用查算图表的计算精度和数值略有差异,在编制暴雨强度公式及图表时,应规定适用范 围和条件,并标注说明。

    7暴雨强度公式适用性分析

    7.1时间分布特征分析

    7.1.1分析降雨的长年代变化特征,合理确定暴雨强度公式编制的降雨资料年限。 7.1.2绘制各历时暴雨(纳入了暴雨公式编制的样本)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,以描述各历时暴雨年际变化特征。 7.1.3可以把各年降雨数据入选各历时有效暴雨资料样本的占比作为评价指标,分析城市暴雨的时间 变化特征。

    7.1.5根据当地暴雨变化特征,采用代表性气象站点不同时期基础资料,编制不同时段暴雨强度公式, 并对计算结果进行差异性分析,论证降雨资料年限选择的合理性

    7.2空间分布特征分析

    .2.1对于地形地貌差异较大或涵盖范围大的城市,应补充利用本地加密观测的其它降雨资科,分析 本地强降雨的区域分布特征,为编制的暴雨强度公式的适用范围提供依据。 .2.2可对比代表性站点与加密观测站点降雨资料,绘制部分典型历时的暴雨事件发生次数、最大降 雨量分布图,以及代表性站点与加密观测站点特征参数的比值或差值等,分析暴雨的区域分布特征。 .2.3基础资料条件许可的城市,可编制不同分区代表性站点的暴雨强度公式,并通过其差异性分析, 确定暴雨分区的合理性,

    7.3.1依据空间分布特征分析结论,说明是否需要划分暴雨分区、站点代表性以及新编暴雨强度公式 的适应地域范围。 7.3.2依据气候变化、城市化发展和强暴雨时间分布特征,说明样本年限确定的合理性和适用性,并 提出当地暴雨强度公式修编年限。

    7.3.1依据空间分布特征分析结论,说明是否需要划分暴雨分区、站点代表性以及新编暴雨强度公式 的适应地域范围

    7.3.2依据气候变化、城市化发展和强暴雨时间分布特征,说明样本年限确定的合理性和适用性,并 提出当地暴雨强度公式修编年限。 7.3.3将同一气候区域内的城市已经批准实行的暴雨强度公式作为参考,评估当地新编暴雨强度公式 的区域适用性。

    7.3.4新编暴雨强度公式与原采用的暴雨强度公式的对比分析,应注意代表性站点选择、

    7.3.5提出推荐编制成果(含公式、图表),并说明其适应范围和条件

    DB15/T 20402020

    A.1.1单一重现期公式参数拟合

    暴雨强度公式的表达形式为:

    q= (t+b) (A.2

    y = bo bx.

    采用最小二乘法,可求出(A.3)式中的bo和b1,则可求出A、n。 由于(A.2)式中的b也是未知数,采用“数值逼近法"来处理:先给定一个b值,采用最小二乘法 进行计算,得出相应的A、n值,同时求出其均方根误差,不断调整b值,直至使其α值达到最小时, 得到最为合理的A、b、n值。同理,以此方法,可将11个降雨历时的单一重现期暴雨强度公式逐个推 算出来。

    A.1.2区间参数公式拟合

    为计算两个单一重现期之间的暴雨强度,引入重现期区间参数公式:

    式中: y—A、b、n参数中的任一个; P重现期; C一常数。 首先把2~100年划分为二个区间 I:2~10年 H:10~100年 将A、b、n 代入区间参数公式得到:

    A = Ai + Az In(P + CA) b = b + b2 In(P + Cb) n = n + n? n(P + Cn)..

    上面三式中,A、b、n和P是已知数,Al、A2、CA、bl、b2、Cb及nl、n2、Cn都是未知数。根据求 得的单一重现期P下的A、b、n值,利用二分搜索法和最小二乘法,可解得未知数Al、A2、CA、bl、 b2、Cb及nr、nz、Cn,从而得到2~10年和10~100年二个区间的A、b、n值,即可得到2~100年任 意区间单一重现期暴雨强度公式。

    A.1.3总公式参数拟合

    对公式(A.1)的两端求对数:

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    以最小二乘法求出bo、b1,从而可求出A1、n以及q"(拟合值),同时求出总公式的均方根误差:

    =((q) .. .A..0

    均方根误差,单位毫米/分钟(mm/min); 实际降雨强度,单位为毫米/分钟(mm/min); q一拟合降雨强度,单位为毫米/分钟(mm/min) m—11个降雨历时; m8个重现期。 取使最小的一组参数Ar、b、n,即为最佳拟合参数。

    式中: F一一般函数; 可以是单个自变量,也可以是r个自变量; P维参数向量; E——随机误差项,且EN(0,α2)。 设对y和x通过m次观测,得到m组数据:

    y=f(x,0)+" x =(x1,X2,***,X) ... (A.12) +. (A. 13)

    (Xi1,Xi2,*, Xiiyi)i=1, 2, ... , m

    xij的两个角标,第一个代表观测序号,i=1.m;第二个代表自变量序号j=1r。求“最小二 合曲线,就是求0的估计值9,使得公式(A.14)为最小。

    对于非线性模型,无法直接求“最小二乘”解建筑施工组织设计,若把它对待定参数=(1,02,,0p)在 9(o)=(91(0),2(0),,βp(o))处展开成只包括一次项的泰勒级数,从而使非线性模型线性化。为方便起 见,以下用f(①)代替f(x;,0),导出公式(A.14)中S(①)为最小的参数递推公式,并写成矩阵形式:

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    B.1暴雨强度查算表样张

    DB15/T20402020

    海绵城市标准规范范本表B.1暴雨强度查算表样张

    DB15/T2040—2020B.3不同历时的暴雨强度频率曲线图降雨量(mm)150145 140135 130降水曲线图1252015年编制120 115110105100 95 85 80706560 5550 45 4035 3025 201510 0210203050重现期(年)100图B.2不同历时的暴雨强度频率曲线图(样张)11

    DB15/T 20402020

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