可能最大暴雨

推求可能最大暴雨的水文氣象法始於美國20世紀30年代中期，不少國家在工程設計中應用。中國從50年代起開展這項工作，70年代水利電力部編制了中國可能最大24 h點雨量等值線圖。1979年水利部和電力工業部頒發的《水利水電工程設計洪水計算規範》正式把水文氣象途徑估算可能最大暴雨列入了規範。

現代氣象科學關於暴雨物理機制還不足以精確計算暴雨的可能最大值，因而對可能最大暴雨的估算值需進行多方面的合理分析，以及與已有觀測到的特大暴雨記錄進行比較，在空間上可推廣到氣象上和地形上可以比擬的地區，在時間上可包括歷史上曾經發生過的特大暴雨，這些對可能最大暴雨的估算都是很有參考價值的。 ^[1] 

可能最大暴雨

probable maximum precipitation

現代氣候條件下，給定流域面積上一定歷時內物理上可能的最大雨深,記為PMP。美國陸軍工程兵團和美國國家氣象局曾合作研究產生極大暴雨的氣象，1939年首次提出特定流域可能最大暴雨的估算方法。事實上，可能最大暴雨是一種不採用概率的設計暴雨，主要用於推求設計流域的可能最大洪水。推求可能最大暴雨在理論上的困難是既難於確切論證它是可能發生的，也難於論證它是不可能被超過的。

估算可能最大暴雨的方法有以下幾種。

①暴雨物理因子放大法：這種方法是將實測的典型大暴雨的有關物理因子放大至歷史上曾經發生過的最大數值。例如水汽含量放大，或水汽含量與降水效率聯合放大。

②暴雨移置法：系將設計流域附近的歷史特大暴雨，在論證其可移置後移至流域內能夠產生最惡劣洪水的位置，同時並做適當的調整。

③暴雨深度的外包線法：將多次大暴雨同一歷時的雨深與降雨面積關係點繪在同一圖上（見圖）,畫出其外包線。外包線上的數值即代表該歷時與降雨面積上的可能最大暴雨值。

以上三種方法又可結合使用，以求得數量上更大的暴雨。對於大流域長時段的可能最大暴雨，還可使用組合暴雨法和水汽輸送法。組合暴雨法系將同一流域內歷史上發生於不同時間的特大暴雨，在論證其可能相繼持續發生時，將其銜接起來。水汽輸送法系將進出流域的水汽量，通過組合分析，分別取其極大和極小值而得。由於高空氣象資料稀少，此種方法只適用於推求大的區域（或流域）和長時段的可能最大暴雨值。此外，估算可能最大暴雨還有統計的方法。

作為計算設計洪水的另一種途徑，稱為水文氣象法。其基本點是：廣泛收集流域內外的暴雨氣象資料，深入研究各次暴雨的特性，尤其對暴雨的特大值作詳盡的天氣系統分析、暴雨移置判斷等工作，並採用外推放大、外包等方法適當處理，以達到可能最大暴雨的水平。計算的主要步驟包括典型暴雨選擇、典型暴雨放大和外包處理。 ^[1] 

在分析研究各場暴雨資料的基礎上，結合工程的設計要求，選定典型暴雨。根據暴雨資料來源的不同，典型暴雨可分為當地暴雨、移置暴雨和組合暴雨3類。

(1)當地暴雨。為本流域實測或調查到的實際發生的大暴雨或特大暴雨。

(2)移置暴雨。為外流域移置來的大暴雨或特大暴雨。移置的條件為：①天氣氣候上能發生相似特性的暴雨;②地形上基本相似，如兩地的高程或地理位置不同，可作適當修正。

(3)組合暴雨。適用於推求大面積、長曆時的可能最大暴雨，即將兩場或兩場以上的暴雨按天氣氣候學的原理，合理的組合在一起，構成一場新的暴雨作為典型暴雨。

根據各場典型暴雨成因分析得出的氣象因子進行放大。放大的方法有水汽因子放大、動力因子放大以及水汽和動力因子聯合放大3種。

(1)水汽因子放大。常採用可降水作為放大指標。

(2)動力因子放大。常採用風速、輻合上升速度等作為放大指標。

(3)水汽和動力因子聯合放大。常用的有可降水和風速聯合因子放大、水汽輸送率放大等。

對組合暴雨的放大，一般只按其中主要一場暴雨的氣象因子進行放大。

確定放大指標常用兩種方法：一是選擇歷史上出現過的最大值;二是對放大采用的氣象因子作頻率計算，選擇某一較小頻率如五十年一遇或百年一遇的數值作為放大最大值。

上述初步估算的成果，由於資料條件限制，由一場暴雨放大或放大移置來的暴雨，有時不能保證其成果達到可能最大暴雨的水平。在某些工程的可能最大暴雨計算中，用外包的方法以求達到可能最大暴雨水平的數值，即將多場放大的暴雨及放大移置來的暴雨，繪製成暴雨的時、面、深外包線，在該外包線上讀得的可能最大暴雨值，可體現可能最大暴雨水平的數值。這種外包線既能插補未發生或未測到的數值，也能協調各時段及各種流域面積上的數值。 ^[1]