气候变化背景下济南短历时暴雨强度及雨型特征

城市暴雨强度和暴雨雨型的确定是科学合理规划和设计城市排水系统的基础。根据济南国家基本气象站1961—2017年分钟降水数据,采用概率分布模型、芝加哥法及同频率法,研究济南1961—1990年、1971—2000年、1981—2010年、1991—2017年等4个不同年代下短历时暴雨强度和雨型变化特征。结果表明：济南短历时强降水自20世纪80年代开始增强,特别是20世纪90年代以来增大的趋势较明显;短历时和长历时强降水都主要集中在降水过程的前半程且有推后的趋势时段。建议每隔10年或当暴雨强度变化率超过5%时,对当地暴雨强度公式进行修订。     

暴雨强度公式推算方法的研究及应用

根据暴雨强度资料,采用皮尔逊Ⅲ分布模式对暴雨强度频率分布进行拟合,并由此编制反映暴雨强度、历时、重现期三者关系的i-t-T表。在对暴雨强度公式中参数确定时,引入基于非线性最小二乘法原理的数学优化技术,并给出了在Matlab环境下的实现过程。     

基于Marqardt-Hartley法及其在求解城市暴雨强度公式参数中的应用研究

根据重现期 P～降雨历时 t～暴雨强度 i的关系表 ,推求现代城市暴雨强度公式的参数 ,是一个已知关系式非线性函数的参数估计问题 .本文在理论分析及前人研究的基础上 ,通过引进阻尼因子和步长因子 ,从而得出现代城市暴雨强度公式参数的 Marqardt-Hartley联合电算解法 .经实例说明 ,该法较好地克服了现有各种数值解法存在的不足 ,使暴雨强度公式参数的求解方便灵活、收敛性好、求解稳定 .该方法实用可行 ,拟合精度较高     

干旱沟谷漫滩区暴雨洪水特性——以景泰县驼水沟为例

以景泰县驼水沟流域为研究区,利用景泰气象站1958-2013年最大24 h降水资料推求典型暴雨并建立暴雨强度--历时关系曲线.以驼水沟流域土地利用类型面积为权重计算流域平均径流系数,采用诺模图法求解流域汇流时间,并推求不同频率下沟谷漫滩区暴雨洪水特征参量,为干旱沟谷漫滩资料稀缺地区暴雨洪水计算提供方法借鉴.     

天津市设计暴雨方法比较及公式修正

设计暴雨是防洪设施建设的安全标准之一,由于气候改变,水文循环过程随之改变,降雨强度及规律也相应发生改变,因此有必要对设计暴雨进行进一步研究.以天津市为研究对象,采用52年P-Ⅲ型的降雨资料作为样本;采用年最大值法、年多个样法进行选样,采用耿贝尔分布、广义极值分布、指数分布和P-Ⅲ型分布对设计暴雨进行理论频率分析,以回归分析中的决定系数作为评价指标.通过频率适线分析得出暴雨强度-历时-重现期关系曲线,并采用高斯-牛顿迭代法对暴雨强度公式进行求解,以绝对标准差及相对标准差作为暴雨强度公式评价指标.结果表明P-Ⅲ型曲线更为适用,而目前使用的设计暴雨强度小于根据52年降雨资料得出的设计暴雨强度.因此,随着数据的积累对设计暴雨进行修正是非常必要的.     

甘肃省岷河流域暴雨洪水特性及灾害防治分析

通过对岷河宕昌县“76.7”暴雨洪水和“2000.5.31”暴雨洪水特点的分析,阐述了岷河流域雨量集中、历时短、强度大、笼罩面积小的暴雨特性,和峰值大、涨落急剧、洪量集中的洪水特性,分析了岷河流域山洪泥石流易发生的原因,提出了岷河流域暴雨洪水及泥石流防治的对策,为当地防洪减灾工作提供了依据.     

两次流域性暴雨洪水对比分析及减灾对策

流域性洪水的形成与大范围持续性暴雨密切相关,而范围广、强度大、历时长的灾害性暴雨天气还是有些共性的。1982年6月和1996年7月资水上游发生了建国以来最大的由持续暴雨产生的洪水,对形成两次持续性暴雨的天气系统和洪水特性作对比分析,寻找其规律,并对资水上游防洪减灾对策进行探讨。     

推求城市暴雨强度公式参数中准则函数的选择问题

针对城市暴雨强度公式制定中准则函数的选择问题，以绝对标准差最小准则、相对标准差最小准则，以及加权耦合的绝对与相对标准差最小准则等为推求暴雨强度公式最优参数的优化准则，采用性能较为优异的蚁群算法进行优化估计，并用实际资料对城市暴雨强度公式的不同准则和不同拟合方法的推求结果进行比较、检验和分析，系统研究了推求城市暴雨强度公式参数中准则函数的选择问题，为各地城市暴雨强度公式的制定提供了精确、科学、可行的依据.     

福建省城市短历时暴雨频率分布假设检验

根据福建省65座城市实测短历时暴雨资料,采用假设检验方法,对皮尔逊Ⅲ型分布、耿贝尔分布和指数分布进行检验.研究结果表明,福建省城市短历时暴雨符合耿贝尔分布,且频率分布与暴雨历时长短无关,也不存在地区性区别,可采用耿贝尔分布作为福建省城市短历时暴雨频率分布型式.     

武平县短历时暴雨变化特征分析

利用武平县国家一般气象站1981-2017年共37年的降雨资料,以芝加哥雨型统计的暴雨强度公式为基础,采用模糊雨型识别法,分析得出武平县短历时暴雨变化特征。结果表明,武平县从1998年至2017年各历时强降水比重总体呈现缓慢增长的上升趋势;短历时暴雨月变化趋势呈双峰型,主要集中在5～9月,暴雨的峰值出现在6月和8月;一天中短历时暴雨白天略多于夜间,多发生在16～19时。     

关于曲靖市城区暴雨强度公式的编制与分析

暴雨强度公式是城市防洪和排水专业规划的重要公式。本文通过用新编制的暴雨强度公式进行防洪、排水规划及设计,对于提高市政建设和发展,有着积极的重要作用。     

加速混合遗传算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用

根据重现期P-降雨历时t-暴雨强度i的关系表,推求暴雨强度公式参数,是一个已知关系式的非线性模型参数优化求解问题.在理论分析及前人研究的基础上,把求解无约束最优化问题的交尺度DFP算法嵌入到改进浮点编码遗传算法中,得到一种基于变尺度DFP算法和改进浮点编码遗传算法的加速混合遗传算法.该方法兼顾了改进浮点编码遗传算法和DFP算法的优点,既有较快速的收敛速度,又能求得最优化问题全局精确解.经求解暴雨强度公式参数的实例表明,该法是有效的和可行的,且求解结果优于其它方法.     

一次赣中区域性暴雨成因及闪电特征分析

利用常规气象资料、多普勒雷达资料、NCEP 1°×1°再分析资料,对2019年6月8—9日赣中区域性暴雨过程从天气实况、天气形势、影响系统、中尺度特征等方面进行了综合分析。结果表明：1）本次暴雨过程强度强,出现了5站特大暴雨,最大小时雨强77.3 mm,强降水过程中均伴有明显强雷电,以云地闪和负闪为主,强雷电较短时强降...     

闽南核电厂区短历时设计暴雨估算

通过对暴雨一致区的分析,选择合理的代表气象站和水文站,根据代表水文站1953年~2007年不同历时最大降水资料,采用皮尔逊-Ⅲ型法计算不同重现期短历时降水量极值,最后通过雨强-频率-历时关系曲线求算暴雨衰减系数,得到闽南核电厂厂址区域短历时暴雨设计值,具有一定的代表性和实用性,成果稳定合理,可为工程设计提供科学的参考依据。     

编制现代城市暴雨强度公式的统计方法研究

在参与修编现代长沙市城市暴雨强度公式的实践中,对比年最大值法选样、年多个样法选样、年超大值法选样在编制现代城市暴雨强度公式中的应用,结果表明年超大值法选样较客观地反映了现代城市排水设计重现期范围的暴雨雨样的统计规律,提高现代城市排水用的暴雨强度公式的精度,应值得推广应用．     

改进粒子群算法在暴雨强度公式参数优化中的应用

本文基于充分的信息共享机制,提出了一种改进的粒子群算法,并将其应用于北京市郊区不同重现期的暴雨强度与降雨历时关系式中参数的优化,与基本的粒子群算法,遗传算法,传统回归法和优选回归法的优化效果进行了分析比较。实例计算结果表明：粒子群算法用于暴雨强度公式中的参数估计精度高于遗传算法,传统回归法和优选回归法的参数估计精度,而改进的粒子群算法的参数估计精度又高于基本的粒子群算法。     

山西省城镇暴雨强度公式及其等值线的分析研究

本文考虑到山西省各水文(气象)站资料年限不同的具体情况,采用了一年多次法和全水文资料相结合的选样方法。为简化计算,将暴雨强度公式i=A_1(1+ClgT)/(t+b)~n中的b值定为常数(b=5),使该公式中的三个参数成为两个。文中用n、A_1、C等值线计算各城镇暴雨强度公式,并以q_(20)、i_(10)和相应频率的实测资料检验该计算成果,方法简便易行。     

基于UMAP与HDBSCAN的北京市极端暴雨时空动态分布规律研究

极端暴雨具有历时短、雨强大、破坏性强等特点，是引发城市内涝的主要原因之一，探究其时空动态分布规律，有助于提高城市内涝风险精细化管理水平.本文以北京市2004-2016年308个气象站点的降雨资料为研究样本，利用UMAP降维算法和HDBSCAN聚类算法，构建了各类极端暴雨事件的时空动态分布模型.首次提取了北京市全域4类极端暴雨模式：模式1，暴雨集中在主城区，并围绕主城区缓慢移动；模式2，暴雨从西南山区途经主城区，向东北方向移动；模式3，暴雨自西部山区向主城区西北部扩散，最后向主城区北部方向移动；模式4，暴雨从西部山区途经主城区向东移动.研究结果表明，北京市极端暴雨的主要类型为短历时降雨过程，暴雨中心在空间上均存在从西向东移动的趋势.其中，主城区、东南山区以及南部平原地区面临相对更高的极端暴雨风险.各类极端暴雨的模式特征物理机制明确，其重构特征可以充分表征实际暴雨事件特性.研究成果可为北京市降雨设计、城市内涝风险管理等工作提供一定的参考.     

一次短历时特大暴雨系统的高分辨率卫星图像

利用水平分辨率为1.25km的FY2-C地球同步卫星的可见光云图,对2005年8月14日发生在北京北部山区一次百年一遇的短历时特大暴雨进行了云图分析,发现高分辨率的可见光云图可以在一个多小时前就识别出水平尺度只有几公里的初始对流,并可利用它在地面上的阴影判别其垂直发展的强度。暴雨发生前水平尺度发展到数十公里,其云顶上的暗影表明强烈的对流已突破对流层顶。     

2009年7月6～7日南京特大暴雨过程的成因分析

本文利用NCEP再分析资料和江苏省自动站资料对2009年7月6～7日南京地区的特大暴雨进行了分析。结果表明:强降水发生在"双阻"环流形势下,西太平洋副高西伸、低涡与切变线南压是暴雨产生的重要条件;湿位涡的强度与降水强度有很好的对应关系,可以作为暴雨的判据。