一种基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法技术

本发明专利技术提出了一种基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，包括：随机生成一组暴雨强度公式参数初始值；将参数初始值与不同历时t、不同重现期T组合，输入暴雨强度公式计算暴雨强度得到m组计算样本；将暴雨强度公式参数作为自变量，对暴雨强度公式进行泰勒级数展开，并表示为矩阵形式，根据目标样本和计算样本确定偏导数矩阵S；对泰勒展开矩阵式进行变换，确定参数搜索方向、搜索步长，对参数进行优化；若参数未收敛，则令优化后参数为参数初始值继续处理，直到参数收敛，得到最终参数率定结果。本发明专利技术能有效破解智能算法利用目标函数率定参数存在的异参同效问题和无法保证优选的参数值为真值的问题。效问题和无法保证优选的参数值为真值的问题。效问题和无法保证优选的参数值为真值的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法


[0001]本专利技术涉及一种暴雨强度公式参数率定方法，可用于暴雨强度预测以及市政、水利部门的工程设计。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球气候变化和城市化高速发展，极端暴雨事件频发，导致城市洪涝灾害风险显著增加。为降低城市内涝风险，依据暴雨强度公式规划、设计和建设与城市暴雨特性相适应的排水系统至关重要。因此，科学地率定暴雨强度公式参数、提高暴雨强度公式精度具有重要的实用价值。暴雨强度公式是基于历史降雨实测资料，通过统计分析方法获得的描述城市暴雨特征的定量表达，暴雨强度公式是科学、合理地编制城市排水工程规划和排水工程设计的基础。在过去几十年的探索与实践中，已经形成了暴雨选样、频率分析、公式拟合一套完善的暴雨公式编制流程。现有市政排水采用的城市暴雨强度公式主要是四参数形式，其参数包括雨力参数A1、雨力修正参数C、历时修正参数b、暴雨衰减指数n，公式具有非线性的特征。在极端暴雨事件频发的背景下，各地区需要依据新的降雨资料重新制定暴雨强度公式。而在暴雨强度公式参数优化方面，最常见的方法是最小二乘法、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)随机生成一组暴雨强度公式参数初始值：雨力参数雨力校正参数C0、历时修正参数b0、暴雨衰减指数n0，上标0表示该参数值为初始值；(2)将参数初始值与不同历时t、不同重现期T组合，输入暴雨强度公式，计算暴雨强度得到m组计算样本；(3)将暴雨强度公式参数作为自变量，对暴雨强度公式进行泰勒级数展开，并表示为矩阵形式，根据理论设计暴雨强度i
tT
、计算暴雨强度确定偏导数矩阵S；(4)对泰勒展开矩阵式进行变换，确定参数搜索方向、搜索步长，对参数进行优化，得到参数C1、b1、n1，上标1表示该参数值为优化值；(5)判断参数是否满足收敛条件，若不满足则令C1、b1、n1作为新的参数初始值，返回步骤(2)继续进行处理，直到满足收敛条件，得到最终参数率定结果。2.根据权利要求1所述的基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：将参数初始取值范围设置为A1∈(0,50)，C∈(0,2)，b∈(0,30)以及n∈(0,1)，在参数初始取值范围内利用Random随机数生成函数得到一组暴雨强度公式参数初始值C0、b0、n0。3.根据权利要求1所述的基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：选取5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、150min、180min共11个历时，选取2年、3年、5年、10年、20年、30年、50年、100年共8个重现期，对步骤(1)得到的C0、b0、n0与不同历时t、不同重现期T进行组合，得到共11
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8＝88个组合样本，输入暴雨强度公式，计算88组不同历时t、不同重现期T的暴雨强度整理制得88行3列的阵。4.根据权利要求3所述的基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，其特征在于，所述暴雨强度公式为：5.根据权利要求3所述的基于泰勒级数展开的暴雨强度公式参数率定方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：将暴雨强度公式参数作为自变量，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琼芳，许树洪，周正模，陈启慧，任黎，和鹏飞，杜尧，韩幸烨，曾天山，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：