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在气候变暖的影响下,全球原有的水循环规律被破坏,大气环流运动发生改变,暴雨、洪水等极端天气事件的频率、强度均有所增加。尤其是暴雨灾害,给人们的生产生活带来诸多不便,也给城市排水规划提出了严峻挑战。随着城市化进程加快,暴雨带来的街道积水、雨水倒灌问题严重威胁经济发展及市民的人身安全。设计暴雨包括分析设计暴雨雨型、计算设计暴雨强度两部分,是城市内涝防治及雨水管道设计的重要参考。因此研究降雨时空变化规律,分析城市雨型特征、计算暴雨强度、完善设计暴雨相关理论,有着重要的研究价值和现实意义。本项研究运用北京市20个气象站的降雨资料分析降水时空分布特征,结果表明:北京市的降水集中在6-8月,7月达到峰值,降雨量占全年总雨量的31.84%;降水量日变化表现为上午10时至15时为低值时段,18时至次日凌晨7时为高值时段,占日降水总量的77.6%,降水历时为1h—4h的降水事件对全年总降水量贡献最大,有突发性、高雨强的特点。空间分布研究表明:由于北京地区地形复杂,不同地区的降雨存在很大差异性,短历时强降雨有明显局地特征,大雨、暴雨等强降雨多出现在中心城区及北部山前迎风带。区域性暴雨减少,局地性暴雨相对增多。暴雨特性复杂多变,对北京城市排水设施设计标准提出了更高要求。采用观象台站分钟降雨资料分析北京市的雨型及雨强。雨型分析中分别采用自然降雨和最大降雨场次两种方案计算Pilgrim & Cordery方法的峰形、峰时。结果表明:两种方案的60min和120min雨型分布形状一致,均为单峰型,雨峰位置靠前,利于城市管道排水,但在雨量分配比例上,两种方案存在差异。雨强计算中,比较两种选样方法下暴雨强度公式的精确性,得出结论:最大值选样得出的耿贝尔分布暴雨强度公式结果最佳。结合北京实际降雨特征、市区和郊区站雨强对比,郊区站点计算的暴雨强度比市区站点计算明显偏大,因此对北京市降雨分区,计算各区雨强,划分不同的排水设计标准。本文研究结果可为北京市排水设计提供可靠设计参数,为市政雨水管道系统规划提供理论支持。