設計暴雨

設計暴雨 (design storm),為防洪等工程設計擬定的、符合指定設計標準的、當地可能出現的暴雨。設計暴雨主要用於推求設計洪水。設計暴雨計算的主要內容有：各歷時的設計點暴雨量、設計面暴雨量（以面平均雨深計）、設計暴雨的時程分配、設計暴雨的面分布和分期設計暴雨等。

簡介

當工程需要以可能最大洪水作為校核洪水時，尚需推求可能最大暴雨（見可能最大降水）。設計暴雨的計算精度主要取決於雨量資料的觀測精度、雨量資料系列的長短及代表性、是否有十分稀遇的特大暴雨記錄或調查值和對設計地區暴雨特性的認識深度（包括對暴雨天氣成因的認識深度和對暴雨時面深關係的認識深度）。對設計暴雨的計算成果應作多方面慎重分析和評價。

設計面暴雨量和點暴雨量

設計面暴雨量指一定時段內、一定面積上符合設計標準的面平均雨量。小型工程也可近似地用設計點暴雨量代替。根據工程要求和暴雨資料條件，設計面暴雨量的計算方法有以下幾種：

設計面暴雨量的計算方法

① 在有較長系列的面暴雨量資料時，用數理統計方法直接計算。首先選定不同統計時段。短歷時一般取1、3、6、12和24小時為統計時段。長曆時取3、5、7天為統計時段。特長曆時可取15天和30天為統計時段，視工程要求和流域大小而定。逐年選取每年中各時段的最大面暴雨量（稱年最大選樣法）,組成面暴雨量系列,並審查系列的代表性；然後，分別對各時段暴雨量系列進行頻率分析（見水文頻率分析），並對頻率分析成果作合理性檢查，即可求得各時段的設計面暴雨量。

② 在面暴雨量資料短缺時，可通過設計點暴雨和暴雨的點面關係間接推算設計面暴雨量。點暴雨可從暴雨參數等值線圖上選取，以流域重心點雨量或流域內有代表性的幾個點的雨量平均值作為代表。中國已繪製成10分鐘，1、6和24小時點雨量的統計參數等值線圖。圖1和圖2分別為 6小時點雨量均值和變差係數等值線圖。點面關係可用該地區定點定面的綜合關係。各種歷時設計點暴雨量也可以通過暴雨歷時雨深關係或暴雨長短歷時關係推算，一般以24小時雨量為基礎；

③ 在需要估算可能最大暴雨時，設計面暴雨量主要用水文氣象法估算，也可用統計方法估算。

設計暴雨的時程分配

指設計暴雨總量在時間上的分配。總量相等的暴雨可有不同的雨量過程，應選擇既滿足工程設計要求、又符合工程所在地區暴雨特性的雨量過程作為設計暴雨的時程分配，供推求設計洪水過程線之用。設計暴雨時程分配一般採用不同時段暴雨量同頻率控制典型放大的方法確定。時程分配的典型（也稱設計雨型）可選擇幾次同類型大暴雨過程進行綜合概化確定，也可以直接選用對防洪較為不利的某次實測大暴雨過程。

設計暴雨的面分布

指設計暴雨總量在流域或地區上的分布，常用設計暴雨的等雨量線圖表示。總量相等的暴雨可有不同的地區分布，應擬定既滿足工程設計要求又符合本地區暴雨特性的設計暴雨地區分布，供推求設計洪水過程線和分析設計洪水地區組成之用。設計暴雨的地區分布的推求方法一般是選擇典型暴雨圖，並把它放置在流域的適當位置，然後按設計面雨量把典型暴雨圖放大而求得。當流域內有較長期暴雨資料時，可選本流域內對工程安全不利的實測大暴雨等值線圖作為典型暴雨圖；當流域內暴雨資料短缺時，可移用暴雨特性相似的鄰近地區大暴雨等值線圖作為典型暴雨圖，移用時應考慮對工程安全的不利影響、暴雨中心經常出現的位置、暴雨走向和雨軸方向等，合理放置典型暴雨等值線圖。

分期設計暴雨

指一年內不同季節或時期的設計暴雨。為滿足水庫分期蓄水、調度運用和施工等需要，在暴雨特性有明顯季節性差別的地區，需確定分期設計暴雨，供推求分期設計洪水之用。分期的一般原則是：①暴雨特性。在暴雨特性有明顯季節性差別的地區，通過暴雨特性的分析劃分季節,例如將4～6月劃為梅雨期，7～10月劃為颱風雨期。在暴雨季節不明顯地區，可根據年最大暴雨在年內各月出現的頻次，分為汛初、主要汛期、次要汛期和汛末幾個時期。②工程的需要。主要配合工程對分期洪水的要求而定。分期設計暴雨計算方法與上述不分期的設計暴雨計算方法相同，但必須將分期設計暴雨成果和不分期設計暴雨成果進行組合頻率關係的分析和檢查。

參考書目

中華人民共和國水利部、中華人民共和國電力工業部：《水利水電工程設計洪水計算規範》（SDJ22-79）（試行），水利電力出版社，北京，1983。