【暴雨强度公式:q(167A1(1+ClgP)及(t+b)n)】在城市排水系统设计中,暴雨强度是确定雨水管径、泵站容量和排水能力的重要参数。为了准确计算不同降雨强度下的雨水流量,常用的方法之一是使用暴雨强度公式。该公式能够根据降雨历时、重现期等参数,估算单位面积上的雨水流量。
以下是针对“暴雨强度公式:q = 167A₁(1 + C lg P) / (t + b)ⁿ”的总结与分析:
一、公式说明
符号 | 含义 | 单位 |
q | 暴雨强度 | L/(s·ha) |
A₁ | 系数,与地区气候有关 | — |
C | 系数,与降雨特性有关 | — |
P | 降雨重现期(年) | 年 |
t | 降雨历时(分钟) | 分钟 |
b | 参数,与地区降雨特性有关 | 分钟 |
n | 指数,反映降雨强度随时间变化的趋势 | — |
二、公式结构解析
- 分子部分:`167A₁(1 + C lg P)`
表示在不同重现期下,单位面积上产生的最大降雨量。其中 `lg P` 是对数形式的重现期,用于描述强降雨事件的概率分布。
- 分母部分:`(t + b)ⁿ`
表示降雨历时对暴雨强度的影响。随着降雨历时增加,单位时间内的降雨强度会降低,因此用这个项来调整计算结果。
三、应用范围与注意事项
应用场景 | 说明 |
城市排水设计 | 计算雨水管径、调蓄池容积等 |
防洪规划 | 评估不同重现期降雨带来的风险 |
水文分析 | 结合历史降雨数据进行模型验证 |
注意事项 | 说明 |
地区差异性 | 公式中的系数 A₁、C、b、n 需根据当地实测数据确定 |
重现期选择 | 不同城市应根据防洪标准选择合适的 P 值(如 1 年、5 年、10 年等) |
时间单位统一 | 所有时间参数需保持一致(如均为分钟或小时) |
四、实际案例简析(以某城市为例)
假设某城市采用以下参数进行计算:
参数 | 数值 |
A₁ | 0.8 |
C | 0.3 |
b | 10 |
n | 0.6 |
P | 5 年 |
t | 30 分钟 |
代入公式:
$$
q = \frac{167 \times 0.8 \times (1 + 0.3 \times \log_{10}5)}{(30 + 10)^{0.6}}
$$
计算得:
$$
q ≈ \frac{133.6 \times (1 + 0.3 \times 0.69897)}{40^{0.6}} ≈ \frac{133.6 \times 1.2097}{10.6} ≈ 15.3 \, \text{L/(s·ha)}
$$
五、总结
暴雨强度公式是城市水文设计中不可或缺的工具,其核心在于通过数学表达式将降雨特征与工程需求相结合。尽管公式本身较为简洁,但其背后涉及复杂的水文统计和地理条件分析。在实际应用中,需结合当地历史降雨资料,合理选取参数,确保计算结果的科学性和实用性。
关键点 | 内容 |
公式用途 | 计算单位面积内最大降雨强度 |
核心变量 | 重现期 P、降雨历时 t、地区参数 A₁、C、b、n |
数据基础 | 需依赖长期降雨观测数据 |
工程意义 | 为排水系统设计提供理论依据 |
通过合理运用该公式,可以有效提升城市应对极端天气的能力,减少内涝风险,保障居民生活安全。