暴雨强度公式修编，你怎么看？

摘 要
为更好地适应城市的降雨特征，科学指导雨水工程的规划建设，各地城市纷纷开展暴雨强度公式的编制或修订工作。新修编暴雨公式的选样方法和资料年限与现有公式不同，新旧公式存在一定差异性，你怎么看？
暴雨强度公式是指导城市雨水工程规划设计的重要依据，它的科学与否直接关系到城市的排水安全，影响雨水工程建设投资的合理性。在暴雨强度公式修编过程中也暴露出一些问题，如没有分析研究新旧公式之间的内在联系，没有对两种选样方法对应重现期之间的互换进行探讨，新修编的公式缺乏多工况的实证研究等，导致按新公式建设的雨水工程在建设标准方面不能与既有雨水工程进行很好地衔接，进而影响到雨水工程建设的连续性，也影响到新编公式的合理性和权威性。为使新编公式更好地反映当前城市的降雨特征，科学指导雨水工程的建设，根据公式修编过程中出现的有关问题及时制定出相应的改进措施。
1.1应对城市降雨特征的变化
现有的暴雨公式已不能很好反映城市当前的暴雨特征和降雨规律。加上受当时降雨资料不足等因素的制约，现在还有很多城市没有自己的暴雨公式，而是借用邻近城市的公式，不利于科学指导当地城市雨水工程的建设所以开展城市暴雨强度公式的编制或适时修订是非常必要的。

1.2降雨资料更新的要求
上个世纪六七十年代，气象、水文台站数量不足，城市雨量资料严重缺乏，难以对城市降雨空间特征进行深入的分析研究，加上计算手段相对落后，在此基础上整理、分析和推导出的暴雨强度公式计算精度比较差，难以准确指导城市雨水工程的建设。若继续沿用原有公式，可能出现暴雨强度估算过大，导致排水工程建设规模增加，造成不必要的浪费；或者出现暴雨强度估算过小，排水工程达不到应有的设计标准，影响城市雨水工程的可靠性和安全性。

随着计算方法的不断进步，数学模型和相关软件的广泛使用，使推求暴雨强度公式更加快速便捷，而且在精度上也有很大的提高，这些因素都为暴雨强度公式的推求和修订提供了很好的条件。

1.3满足选样方法变化的要求
暴雨公式编制常用的暴雨选样方法主要有年最大值法和年多个样法。我国城市目前使用的暴雨公式大多是采用年多个样法推导出来的，而发达国家由于城市雨量资料年限较长且城市排水设计对重现期取值较高，城市暴雨公式的推求则采取年最大值法。随着雨量资料的不断积累，我国很多城市的降雨资料年份都超过20年，这为采用年最大值法推导暴雨公式提供了数据保障。采用年最大值法推导的暴雨公式便于与国外城市雨水工程设计标准进行对比，也有利于与水文、气象部门的降雨资料和计算方法进行共享和对接。

2.1对新旧暴雨公式的差异性分析不足
新旧暴雨公式的差异性主要体现在三个方面，一是选样方法相同、但资料年份不同造成新旧公式的差异性；二是选样方法和资料年份均不同所造成新旧公式的差异性；三是折减系数调整造成新旧公式计算结果的差异性。

不同选样方法推导的暴雨公式相同重现期所对应的降雨强度差异很大。在较低设计重现期范围内，年最大值法得出的暴雨强度要小于年多个样法的计算值。根据相关要求，新修编的暴雨公式采用年最大值法，而城市已建成的雨水工程则是按照年多个样法公式要求进行设计的。在暴雨公式修编过程中，人们把重点放在如何按照相关技术导则要求、利用最新的降雨资料和技术手段来推导暴雨公式方面，很少考虑两种选样方法建设标准不一致的问题，也很少分析研究不同选样方法暴雨公式之间的差异性和相关性。

折减系数（m）调整对暴雨公式雨强的计算影响也很大。在《室外排水设计规范》(GB50014-2006)及以前版本中，折减系数的取值要求是：暗管折减系数取2，明渠取1.2，陡坡地区暗管取1.2～2。在2011版《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中，则提出“经济条件较好，安全性要求较高地区的排水管渠的折减系数可取1”。在此之后，不管是既有的暴雨公式还是新修编的暴雨公式，都全部把折减系数调整为1。折减系数的递减等于变相提高了暴雨公式雨量的计算值，但增加的幅度有多大以及对排水管渠设计规模有何影响则不得而知。

2.2缺乏影响分析和工程验证
很多城市修编的暴雨公式缺乏必要的技术论证和多工况的工程验证，也没有考虑新修编的公式如何与既有公式和现有雨水工程进行衔接，就直接拿来指导雨水工程的规划建设，有可能导致新建与已建雨水工程设计标准不统一，从而影响到暴雨公式的合理性和权威性。

以编制城市排水防涝规划为例，通常的做法是，首先按照相关要求修订该城市的暴雨强度公式，接着用新修订的暴雨公式和软件对现状排水管网的排水能力进行评估，然后根据评估结果制定出现有雨水工程的规划改造方案，这种貌似非常科学合理的规划编制方式方法却让人感到担忧和困惑。以某个城市排水防涝规划为例，通过使用修订后的暴雨强度公式（取消了折减系数）和模型对城市现状管网排水能力进行评估。评估的结果是，排水能力小于1年一遇排水管网的长度占总管网长度的比例超过60%，小于2年一遇的管网超过70%。如果根据评价结果对不达标的现状排水管道进行提标改造，增加的工程量和投资是十分巨大的，而且会对城市的日常生活特别交通出行造成严重的影响。至于为什么会出现这样的评估结果、推导的暴雨公式是否科学合理以及如何与既有排水工程进行衔接，却很少有人去进行深入的研究。

3.1 资料和推算方法应科学合理
暴雨强度公式的精度取决于当地雨量资料的可靠性以及选样方法的合理性，应对所采用的降雨资料进行完整性、合理性和一致性检验，确保所用资料真实可靠。由于暴雨公式参数的计算结果易受计算者主观因素的影响，需要对不同方法进行试算和相互验证，对各种方法测算的结果与原有公式和实际工程计算结果进行比选和校核，以得出切实可行的公式参数和公式的适用范围。在选取暴雨公式频率分布线型时，需要综合考虑城市的降雨特征，暴雨雨样的选择方法和雨样样本的总体分布规律等因素，通过各种线型对所选城市的暴雨样本进行拟合比较，筛选出符合当地实际情况的频率分布线型，最终确定出城市暴雨强度公式的型式和参数。

3.2 加强新旧公式差异性和相关性对比分析
重视对新旧公式特别是不同选样方法暴雨公式差异性的对比分析，以保持雨水工程建设标准的连续性。在修订或新编暴雨公式时，应根据本地降雨特征、实际样本资料和分布结果，找出两种选样方法重现期的对应关系；同时要分析研究折减系数调整对暴雨公式计算雨强的影响，只有这样才能保持现状雨水工程与规划新建雨水工程建设标准的连续性，确保雨水工程的安全性、完整性和系统性。

3.3 注重工程验证和实施效果评估
为更好地指导当地城市雨水工程的建设，新修订的暴雨强度公式在正式颁布之前，要广泛征求规划设计单位、气象、水利和规划建设管理等部门的意见，需要经过必要的技术论证。另外新公式最好要有一段试用期，在此期间，从安全性、经济性的角度，综合评价新公式对城市雨水工程规划建设的影响，并根据意见反馈和实际工程实施效果，对暴雨公式进行进一步的优化完善。
由于新修编的暴雨公式资料年限不同，选样方法不同，重现期的适用范围和计算雨量与现有公式存在很大的不同，另外一些关键参数的调整也导致新旧公式计算雨强出现明显的差异。为衔接好规划新建与既有雨水工程、保持雨水工程的连续性和系统性，应加强对新修编暴雨公式的技术论证和工程验证，分析研究新旧公式的差异性和相关性，找出不同选样方法对应设计标准之间的互换关系，使新修编的暴雨公式能很好地指导城市雨水工程的规划建设。