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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

全球气候变化影响局地降水，在夏季，城市中心短历时强降水的发生频次呈增长趋势^[1]，若排水不及时，常导致城市内涝灾害发生，影响城市的交通秩序和居民的正常生活^[2]。排水管网是城市基础设施的重要组成部分，具备收集、输送和排放积涝的作用，排水管网的有效性是城市防洪抗涝的前提和保障。而设计排水管网的理论基础离不开当地的暴雨强度公式，有关专家建议，我国的城市设计暴雨公式应当5-10年重新修订一次，以便于适应全球气候变化背景下的降水极端变化。

2016年，江苏淮河以南部分地区发生多次强降雨过程，连日遭遇狂风暴雨袭击，导致水阳江和苏南运河部分站点的水位超过警戒线，有的甚至超过历史最高水位^[3]。江苏部分地区发生了较为严重的暴雨洪涝灾害，导致8个市31个县55万多人受灾，5万多人房屋因洪涝灾害损坏严重，需要紧急转移安置，造成了巨大的财产损失。在此背景下，加强区域暴雨时空变化特征的研究有助于提高对区域暴雨事件的认识，以减少局地暴雨所带来的危害。

选题的目的是研究昆山市暴雨时空变化特征，提高对区域暴雨事件的认识，重新修订昆山市的暴雨强度公式，为昆山市排水设计流量的计算提供最新的依据，为今后昆山地区暴雨公式的修订提供参考，以减少局地暴雨所带来的危害。及时有效的城市排水系统是城市前进道路上的基本保障，有利于城市招商引资，促进经济发展，提高人民的生活水平，因此，选题的研究对城市基础设施的发展和完善具有重要意义。

2. 研究的基本内容

（1）提取数据库里的12个自动气象站降水资料，进行质量控制，数据处理，分析昆山市的暴雨时空分布特征，时间分布特征包括暴雨日数的年际变化、月季变化和日变化，空间分布特征包括暴雨日数的地域分布和空间变异系数分布。

（2）采用年多个样法进行暴雨选样，每个历时每年挑选6-8组最大雨样值，在不同的历时下不论年次按从大到小顺序排列，选择前32个值作为频率分析的基础数据。然后采用皮尔逊Ⅲ型分布、耿贝尔分布和指数分布进行理论频率分析，求解P-i-t关系表，最后利用高斯-牛顿法求解暴雨公式参数，得出昆山地区不同生态系统类型代表站适用的暴雨强度公式。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：首先根据处理好的12个降水观测站数据，分析暴雨时空特征。然后进行暴雨选样，选样的方法包括年最大值法^[14]和非年最大值法^[11,15]两类，我国目前通常采用的方法是非年最大值法中的年多个样法。本文即运用年多个样法^[16]进行取样，每个历时每年挑选6-8组最大雨样值，在不同的历时下，不论年次，按从大到小顺序排列，选择前32个值作为频率分析的基础数据。采用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布和指数分布频率曲线^[17]，求解p-i-t关系表，最后利用高斯-牛顿法求解暴雨公式参数，得出昆山地区适用的设计暴雨公式，以上步骤均通过matlab编程实现。

进度安排：

4. 参考文献

[1] 张智, 相士卿. 山地城市内涝防治与雨水利用的思考[j]. 给水排水动态, 2011, 37(6): 15-16.

[2] 黄纪萍. 城市排水管网水力模拟及内涝预警系统研究[d].华南理工大学, 2014.

[3] 叶国春, 李楠. 丰宁县全力做好防汛救灾工作[j]. 河北水利, 2011, (7): 16-16.