基本風(fēng)速(埃塞俄比亞風(fēng)速數(shù)據(jù)分析)

1、埃塞俄比亞（ethiopia ）氣象數(shù)據(jù)分析報(bào)告一埃塞俄比亞（ ethiopia）簡(jiǎn)介埃塞俄比亞地處非洲東北部、紅海西南岸，東與吉布提、索馬里接壤，北、西與蘇丹為鄰，南毗肯尼亞，為內(nèi)陸國(guó)家，面積1 103 600 平方千米。海岸線長(zhǎng)1013 千米。境內(nèi)以山地高原為主，大部屬埃塞俄比亞高原，中西部為高原的主體，占全境23，平均海拔 25003000 米，有非洲屋脊之稱。高原四周地勢(shì)逐漸下降。北部的達(dá)羅爾洼地降到海平面以下113 米，為全國(guó)最低點(diǎn)。紅海沿岸為狹長(zhǎng)的帶狀平原。北部、南部、東北部的沙漠和半沙漠地區(qū)約占全國(guó)面積的25。西門山脈的達(dá)善峰海拔4623 米，為全國(guó)最高峰。境內(nèi)多河流湖泊。全國(guó)3

2、0 多條較大河流均發(fā)源于中部高原，故有“東北非水塔”之稱。阿巴伊河（即青尼羅河）、特克澤河、巴羅河等均屬尼羅河水系，謝貝利河和朱巴河屬印度洋水系。較大湖泊有塔納湖、齊瓦伊湖、阿比亞塔湖。埃地處熱帶，但因地勢(shì)高，大部地區(qū)氣候溫和，且呈明顯垂直變化，類型多樣。年平均氣溫1027。一般35 月氣溫最高， 111 月氣溫較低。大部分地區(qū)102 月為旱季。年均降水量高原區(qū)為10001500毫米，低地和谷地為250500 毫米。全國(guó)劃分為12 個(gè)區(qū)和亞的斯亞貝巴、哈勒爾兩個(gè)市。圖（ a）ethiopia 地圖二最大風(fēng)速樣本選取最大風(fēng)速樣本的取法直接影響著平均風(fēng)速的數(shù)值，如果以日最大風(fēng)速為樣本，則一年 36

3、5 個(gè)樣本， 平時(shí)小風(fēng)速的日子的風(fēng)速值占有很大的權(quán)，而最大風(fēng)速那一天的風(fēng)速只占1/365 的權(quán)，因而最大風(fēng)速的重要性大大降低了，統(tǒng)計(jì)出的平均風(fēng)速必將大大偏低。如果采用月最大風(fēng)速，則每年最大風(fēng)速在整個(gè)數(shù)列中也只占1/12 的權(quán)，也降低了最大風(fēng)速所起的重要性，因此應(yīng)取年最大風(fēng)速為樣本。最大風(fēng)速有它的自然周期，每年季節(jié)性地重復(fù)一次， 對(duì)于工程結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受一年中任何日子的極大風(fēng)速，因而應(yīng)采用年最大風(fēng)速作為一個(gè)樣本，較為合適。世界各國(guó)基本上都是年最大風(fēng)速作為統(tǒng)計(jì)樣本的。三最大風(fēng)速重現(xiàn)期以年最大風(fēng)速作為統(tǒng)計(jì)樣本，則各年的數(shù)據(jù)必然各不相同。我們不能取各年最大風(fēng)速的平均值來(lái)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，因?yàn)榇笥谠撝档哪攴荼厝?/p>

4、很多，因而應(yīng)取大于該平均值很多的某個(gè)值來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)值選取的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是：大于該值的設(shè)計(jì)風(fēng)速并不經(jīng)常出現(xiàn)，而是間隔一定時(shí)期后再出現(xiàn)，這個(gè)間隔時(shí)期，稱為重現(xiàn)期。從概率意義上。該設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也可理解為不超過(guò)該值的概率或保證率，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的安全度標(biāo)準(zhǔn)。由于最大風(fēng)速的樣本以年最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)，因而重現(xiàn)期亦以年為單位，設(shè)重現(xiàn)期為t0 年，則 1/ t0為超過(guò)設(shè)計(jì)最大風(fēng)速的概率，因此不超過(guò)該設(shè)計(jì)最大風(fēng)速的概率或保證率p0應(yīng)為0011pt=-（ 11）四最大風(fēng)速樣本概率分布函數(shù)為了求出設(shè)計(jì)最大風(fēng)速x,必須確定重現(xiàn)期或保證率。由于涉及概率計(jì)算，必須知道最大風(fēng)速的統(tǒng)計(jì)曲線函數(shù)，即概率密度函數(shù)p(x)或概率分布函數(shù)p(

5、x)。極值變量統(tǒng)一概率分布( )()1/expexp 1kk xbp xa?-?=-?（12）k-形狀函數(shù)； a-尺度系數(shù)； b-位置參數(shù)k=0: 極值 i 型分布（ gumbel 分布）k0: 極值 iii 型分布（ weibull 分布的一種）圖（ b）最大風(fēng)速 x 概率分布函數(shù)世界絕大多數(shù)國(guó)家都是采用極值i 型函數(shù)曲線來(lái)描述最大風(fēng)速分布，因此本報(bào)告也采用極值i 型分布來(lái)表達(dá)埃塞俄比亞最大風(fēng)速概率分布。概率函數(shù)可以表達(dá)為( )expexp()p xx=-見圖 (b) 利用概率計(jì)算方法求出兩個(gè)參數(shù)和。由數(shù)學(xué)期望ex 和根方差的計(jì)算公式，得到()0.577( )xeexxp x dxxde-=

6、+()2222()6xexex de-=-=由以上兩式，取exx-=,得：11.2836=0.450050.45005exx-=-=-01ln(ln)xxp -=+=-()060.577lnln p= -+-?五 addis ababa bole 地區(qū)風(fēng)速記錄數(shù)據(jù)分析經(jīng)過(guò)對(duì) addis ababa bole 地區(qū)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到年最大風(fēng)速樣本如下：年份1973 1974 1975 1976 19771978197919801981198219831984 1985 19861987vmax（m/s） 30 30 缺失34 30 26 32 24 32 36 28 30 32 18 24 年份1

7、988 1989 1990 1991 19921993199419951996199719981999 2000 2001vmax（m/s）20 20 15 18 13 11 40 11 14 19 10 15 16 20 其中 1975 年缺少數(shù)據(jù)資料，而1986 年由于只有10 月， 11 月， 12 月的風(fēng)速記錄，數(shù)據(jù)記錄不全，不能代表全年最大風(fēng)速，故舍棄。有風(fēng)速資料較全的年份共27 年，其平均風(fēng)速v-=（3030343026322432 362830322420201518131140111419 10151620）/2723.33 m/s 風(fēng)速的根方差()2272123.338.62

8、126niiiivvvn-=?-?=-重現(xiàn)期采用50 年，由公式（ 11），保證率為 0110.9850p = -=()060.577lnln2.59p= -+-=?所以該地區(qū)50 年一遇的基本風(fēng)速是023.332.59 8.645.6/vm s=+=即為 164km/h六 mekele (airport) 地區(qū)風(fēng)速記錄數(shù)據(jù)分析經(jīng)過(guò)對(duì) mekele (airport) 地區(qū)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到年最大風(fēng)速樣本如下：年份1982 1983 1984 1985 1986 1992 1993 1994 1995 1996 vmax（m/s）26 30 19 23 39 16 12 10 10 20 其中缺少1987 年 1991 年， 1997 年數(shù)據(jù)資料。有風(fēng)速資料的年份共19 年，其平均風(fēng)速v-=（2630. 16 2432）/1921.16 m/s 風(fēng)速的根方差()2272121.16119niiiivvvn-=?-?=-7.45重現(xiàn)期采用50 年，由公式（ 11），保證率為 0110.9850p = -=()060.577lnln2.59p