摘要：暴雨资料的选样有年最大值法和非年最大值法。在理论上，非年最大值法更适合城市排水。但目前所用的年多个样法需要很多资料，统计也很麻烦，以改用年超大值法为宜。年最大值法也可在城市排水中应用，但必须作重现期转换。提出了一种修正的年最大值法，在统计中先转换经验重现期，再推求暴雨公式。这样获得的暴雨公式与现行方法的结果基本一致，统计中频率分布也无需更改。关键词：暴雨选样 年最大值法 年超大值法 年多个样法 频率分布 城市排水
城市暴雨资料的选样与统计方法，对暴雨公式的精度有相当大的影响。根据《室外排水设计规范》(GBJ14-87)的规定，我国采用年多个样法选样，每年各历时选择6～8个最大值，然后统一排序，取资料年数3～4倍的最大值作为统计的基础。这种方法需要很多资料，收集困难，统计也比较麻烦。文献［1］提出用年最大值法选样。年最大值法选样简单，资料易得，但会遗漏一些数值较大的暴雨，造成小重现期部分明显偏小。使用时需通过修正才能与目前所用的方法接近，同时频率分布模型也要作相应改变［1］，这样就带来许多新的问题。本文通过分析，提出用年超大值法或修正的年最大值法选样，可简化选样和统计，且结果与目前所用的方法接近甚至精度更高。1 年超大值法选样
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暴雨资料选样有年最大值法、年超大值法、超定量法和年多个样法等。年最大值法每年选一个最大值，选样简单，独立性强。在水文统计中应用最广。但该法会遗漏一些数值较大，但在年内排位第二或第三的暴雨，使小重现期部分(重现期1～5年)的暴雨强度明显偏小，但在大重现期部分(10年以上)雨强差异不大。在水利工程中，所用重现期较大，一般在几十年以上，重要水库甚至达几千年。因此用年最大值法不会引起误差。由于它选样简单、独立性强，在水文统计中一般用该法。但在城市排水中采用的重现期很小，一般为1～5年，个别还不到1年。因此用年最大值法会出现明显偏差。年超大值法、超定量法、年多个样法可统称为非年最大值法，特点是不会遗漏较大暴雨。在小重现期部分比较真实地反映了暴雨的统计规律，且可获得重现期小于1年的暴雨。因此在理论上非年最大值法更适合排水工程，这是首先应肯定的。
在非年最大值法中，超定量法和年多个样法选样麻烦，所需资料多；而年超大值法选样较简单，所需资料少。在国外的城市排水中常用年超大值法选样［2，3］。这种方法是否适合我国的城市排水呢?笔者认为是完全可以的，理由如下：
(1)城市排水设计重现期已经提高。在六七十年代，我国城市排水设计重现期较低，最低为
0.25～0.33年，暴雨资料也较少。因此用年多个样法，每年平均选择3～4个资料作为统计的基础是合理的。但目前城市排水设计重现期也有较大提高，规范中规定一般地区为0.5～3年，实际采用值一般不小于1年。而且随着经济的发展，设计重现期还会逐步提高，因此没有必要再去统计小重现期的暴雨强度。如统计的最小重现期为1年，则平均每年选样的数量可减少至1个，即成为年超大值法。此外，目前各地暴雨资料已积累较多，也为年超大值法的应用创造了条件。
(2)年超大值法与年多个样法结果相近。年超大值法和年多个样法都是在N年暴雨资料统一排序后，取其中前面部分数据。其中年超大值法平均每年选1个，年多个样法平均每年选3～4个。因此年超大值法的数据与年多个样法的前N个数据完全相同，如图1所示。只是年多个样法的尾部长一些。因此两者在重现期大于1年的部分适线结果不会相差很大。相反，去掉尾部点据后，适线时可更好地照顾上部点据，使常用重现期范围内的适线精度有所提高。图1 年超大值法与年多个样法比较(温州市10min雨强)
如果排水设计的最小重现期为0.5年，是否可用年超大值法选样呢?在图1中可以看到，重现期大于1年和小于1年的点据，在单对数纸上并没有出现明显的转折。因此用年超大值法选麦弗逊式独立悬架
样时，可根据重现期大于1年的上部点据适线，然后向下外延至0.5年。由于外延不多，不会明显降低精度。
现以温州市气象局提供的1953～1984年32年自记雨量资料为例，说明年超大值法的精度。先按规范要求用年多个样法选样，每年各历时选8个最大值，统一排序，取资料年数4倍的最大值统计。按下式计算经验重现期：
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(1)式中T——重现期，a；
N——资料年数；
m——从大到小的排列序号。
然后按指数分布曲线适线。适线时用最小二乘法，得到9个历时重现期0.25～10年的i～t～T关系(见表1)。根据表1，可确定暴雨公式的参数。暴雨公式的形式为：
(2)表1 温州市暴雨i～t～T关系
甘薯苗t/min
T/a
5101520304560901200.251.5821.2090.9860.8410.6480.4720.3730.2750.2230.331.6971.3181.0860.9350.7330.5470.4380.3250.2660.51.8691.4831.2351.0740.8590.6600.5360.4010.33112.1551.7561.4851.3071.0690.8480.7000.5260.43822.4422.0301.7351.5401.2801.0360.8640.6520.54632.6102.1901.8811.6761.4031.1450.9600.7260.60952.8212.3912.0651.8481.5581.2841.0810.8180.688103.1082.6652.3142.0811.7691.4721.2450.9440.796 本文采用0.618法优选参数b，用最小二乘法确定参数n及A
1、C。结果见表2。表2 各种选样方法所得的暴雨公式的参数选样方法bnA1Cσ年多个样法17.410.88332.6930.6550.091 7年超大值法16.230.81624.9370.6280.063 4年最大值法(修正)17.000.84127.3310.6650.068 5
现用年超大值法选样，在大雨较多年份，每年各历时可选出2～3个最大值，大雨较少年份每年可选1个最大值，然后统一排序，取排位在前的N个数值进行统计，这样，所需资料明显减少。然后也按指数曲线适线，向下外延至重现期0.5年，求出重现期0.5～10年的i～t～T关系，并求暴雨公式参数，结果亦见表2。
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