[发明专利]基于水利雨型峰值的城市长历时设计暴雨雨型制作方法

摘要

一种基于水利雨型峰值的城市长历时暴雨雨型制作方法，属于城市市政排水系统、城市排水防涝系统等交叉领域。本发明从城市排水防涝系统长历时暴雨雨型的需求出发，将标准的城市气象降雨特征数据(.dat文件)，采用数理统计方法，统计并归类出同频率下的实际典型降雨过程，然后根据当地水利部门提供的雨型峰值，从而进行典型降雨的同频率移峰定位，最终制成城市长历时暴雨雨型。主要操作步骤均通过计算机程序快速实现。本发明仅需通过统计出的典型历时降雨进行水利峰值的同频率移峰定位，极大细化了传统雨型制作方法的粗略性，使新推的城市长历时设计暴雨雨型更符合当地真实的降雨统计规律；仅需借助计算机Excel等平台下的简易操作即可完成。

主权项

基于水利雨型峰值的城市长历时暴雨雨型制作方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)降雨事件的划分；在Access数据库系统平台下，通过数字化处理系统处理后的气象部门提供的原始降雨数据，划分降雨过程；降雨过程是指连续的降雨时段，当前后降雨之间持续停雨的时间超过12小时时，则定义前后降雨为两个相互独立的“降雨事件”；以年为统计单位，分别统计出资料年限内每年的降雨事件；(2)10场典型暴雨的选定；从城市自记雨量资料年限内的所有降雨事件中挑选出最大的10场代表性降雨过程；(3)长历时设计雨型主雨峰位置的选定；首先，根据当地水文手册中推荐雨型确定出水利雨型的主雨峰峰值，由于水利部门通常采用的是以小时为单位时段的24小时设计暴雨雨型，所以由水利雨型确定的雨峰位置只能精确到最大小时段；对于城市长历时设计暴雨雨型中最大小时时段内的雨峰位置的确定，则根据城市排水短历时雨型雨峰位置的确定方法，即在挑选出的10场典型暴雨中以5min为单位时段的最大小时雨量的雨峰位置来确定，最终两者联合确定出的雨峰位置即为城市长历时设计暴雨雨型的主雨峰位置；(4)在excel系统平台下进行典型降雨的移峰定位；按照主雨峰对齐的原理，将选定的10场典型暴雨的雨峰位置分别移至(3)中确定出的城市长历时设计雨型的主雨峰处，截取雨峰位置一致后的1440min典型雨的降雨过程，以5min为统计单位，得出10场典型暴雨的288个5min的降雨量系列；(5)在excel系统平台下，按以下步骤进行长历时设计暴雨雨型分配：(5.1)对于截取出的每场典型暴雨，分别统计每5分钟雨量在其整个降雨过程中所占的比例，即可得到每场典型暴雨的分配比例；然后不论场次，取各位置上分配比例的平均值，总共得288个均值；(5.2)在288个均值中找到连续最大的144个数的和，此时挑选出的144个数的系列即为最大的720min的降雨过程对应的时段，将剩余的144个数的系列作为单位1重新进行各段比例分配，从而得到雨型中H1440–H720段的最终比例分配；同理依次类推，分别求出H720–H240、H240–H180、H180–H120、H120–H90、H90–H60、H60–H45、H45–H30、H30–H15、H15–H5、H5的最终比例分配；(6)长历时设计暴雨雨型的生成将城市长历时暴雨强度公式求得的雨量值分别对应带入最终分配比例，可得到城市长历时设计暴雨时程分配即长历时雨型。