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随着气候变化和城市化进程的加快，短历时暴雨引发的城市内涝、小流域山洪灾害等问题亟待解决，严重威胁着人民的生命财产安全和经济社会发展。科学、合理、精确地编制暴雨公式是解决洪涝灾害问题的基础，能够客观反映城市降雨变化规律，为城市排水系统规划设计提供依据，对暴雨灾害防治和城市可持续发展具有重要意义。
论文以陕西省渭河流域39个气象站1981-2017年共37年的历年逐分钟暴雨资料为基础，采用逐分钟滑动统计法，选取11个短历时统计时段(5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、150min和180min)，采用3种选样方法(年最大值法、年多个样法和年超大值法)，选取13种国内外常用的频率分布线型，在对研究区短历时暴雨进行理论频率分析的基础上，分别基于实测雨强和频率分布计算雨强对暴雨公式进行推求，并对暴雨公式及参数进行合理性分析。主要研究内容和结果如下：
(1)短历时暴雨频率分布线型研究。应用线性矩法对正态分布(NOR)、两参数对数正态分布(LN2)、三参数对数正态分布(LN3)、皮尔逊Ⅲ型分布(P-Ⅲ)、对数皮尔逊Ⅲ型分布(LP-Ⅲ)、两参数Γ分布(G2)、指数分布(EXP)、广义极值分布(GEV)、耿贝尔分布(GUM)、Weibull分布(WEL)、广义帕累托分布(GEP)、Logistic分布(LGS)和广义Logistic分布(GLO)共13种分布线型进行了参数估计，以概率点距相关系数法(PPCC)、拟优平方和准则法(RMSE)和拟优绝对值准则法(MAE)3种评判标准，对3种不同选样方法下的短历时暴雨最优频率分布线型进行研究，结果表明，年最大值法选样时，LP-Ⅲ分布为第一优势分布的各站点暴雨序列数量和各统计时段暴雨序列数量均远大于其他分布;年多个样法和年超大值法选样时，GEP分布为第一优势分布的各站点暴雨序列数量和各统计时段暴雨序列数量均远大于其他分布;GEP分布在不同选样方法下，从暴雨序列的最适应数量和站点的最适应数量两个方面均表现出较为明显优势，适应性更强。拟优平方和准则法(RMSE)在短历时暴雨频率分布选择时，评价结果的一致性更强，最优分布更加集中。
(2)基于不同路径的暴雨公式推求。分别基于实测雨强和最优频率分布计算雨强，应用麦夸尔特法和遗传算法对不同选样方法下的暴雨公式进行推求。对比两种暴雨公式推求路径发现，基于实测雨强推求的暴雨公式比基于最优频率分布计算雨强推求的暴雨公式拟合实测雨强样本的误差更小，精度更高。
(3)不同选样方法暴雨公式对比分析。从暴雨公式拟合误差、工程实践的安全性和经济性、选样方法本身独立性、随机性和通用性等方面，对不同选样方法推求暴雨公式进行对比分析，年最大值法较年多个样法和年超大值法具有明显优势，故选取年最大值法作为推求暴雨公式的最佳选样方法。
(4)暴雨公式及参数合理性分析。将新编公式与现行公式进行比较，新编公式较现行公式更能反映现状暴雨特性。对研究区39个站点采用年最大值法基于实测雨强推求的暴雨公式参数绘制等值线图，从图中可以看出各参数存在一定的地区分布规律性。
论文以陕西省渭河流域39个气象站1981-2017年共37年的历年逐分钟暴雨资料为基础，采用逐分钟滑动统计法，选取11个短历时统计时段(5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、150min和180min)，采用3种选样方法(年最大值法、年多个样法和年超大值法)，选取13种国内外常用的频率分布线型，在对研究区短历时暴雨进行理论频率分析的基础上，分别基于实测雨强和频率分布计算雨强对暴雨公式进行推求，并对暴雨公式及参数进行合理性分析。主要研究内容和结果如下：
(1)短历时暴雨频率分布线型研究。应用线性矩法对正态分布(NOR)、两参数对数正态分布(LN2)、三参数对数正态分布(LN3)、皮尔逊Ⅲ型分布(P-Ⅲ)、对数皮尔逊Ⅲ型分布(LP-Ⅲ)、两参数Γ分布(G2)、指数分布(EXP)、广义极值分布(GEV)、耿贝尔分布(GUM)、Weibull分布(WEL)、广义帕累托分布(GEP)、Logistic分布(LGS)和广义Logistic分布(GLO)共13种分布线型进行了参数估计，以概率点距相关系数法(PPCC)、拟优平方和准则法(RMSE)和拟优绝对值准则法(MAE)3种评判标准，对3种不同选样方法下的短历时暴雨最优频率分布线型进行研究，结果表明，年最大值法选样时，LP-Ⅲ分布为第一优势分布的各站点暴雨序列数量和各统计时段暴雨序列数量均远大于其他分布;年多个样法和年超大值法选样时，GEP分布为第一优势分布的各站点暴雨序列数量和各统计时段暴雨序列数量均远大于其他分布;GEP分布在不同选样方法下，从暴雨序列的最适应数量和站点的最适应数量两个方面均表现出较为明显优势，适应性更强。拟优平方和准则法(RMSE)在短历时暴雨频率分布选择时，评价结果的一致性更强，最优分布更加集中。
(2)基于不同路径的暴雨公式推求。分别基于实测雨强和最优频率分布计算雨强，应用麦夸尔特法和遗传算法对不同选样方法下的暴雨公式进行推求。对比两种暴雨公式推求路径发现，基于实测雨强推求的暴雨公式比基于最优频率分布计算雨强推求的暴雨公式拟合实测雨强样本的误差更小，精度更高。
(3)不同选样方法暴雨公式对比分析。从暴雨公式拟合误差、工程实践的安全性和经济性、选样方法本身独立性、随机性和通用性等方面，对不同选样方法推求暴雨公式进行对比分析，年最大值法较年多个样法和年超大值法具有明显优势，故选取年最大值法作为推求暴雨公式的最佳选样方法。
(4)暴雨公式及参数合理性分析。将新编公式与现行公式进行比较，新编公式较现行公式更能反映现状暴雨特性。对研究区39个站点采用年最大值法基于实测雨强推求的暴雨公式参数绘制等值线图，从图中可以看出各参数存在一定的地区分布规律性。