基本风速(埃塞俄比亚风速数据分析).pdf

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1、埃塞俄比亚（Ethiopia）气象数据分析报告一．埃塞俄比亚（Ethiopia）简介埃塞俄比亚地处非洲东北部、红海西南岸，东与吉布提、索马里接壤，北、西与苏丹为邻，南毗肯尼亚，为内陆国家，面积1103600平方千米。海岸线长1013千米。境内以山地高原为主，大部属埃塞俄比亚高原，中西部为高原的主体，占全境2／3，平均海拔2500～3000米，有非洲屋脊之称。高原四周地势逐渐下降。北部的达罗尔洼地降到海平面以下113米，为全国最低点。红海沿岸为狭长的带状平原。北部、南部、东北部的沙漠和半沙漠地区约占全国面积的25％。西门山脉的达善峰海拔

2、4623米，为全国最高峰。境内多河流湖泊。全国30多条较大河流均发源于中部高原，故有“东北非水塔”之称。阿巴伊河（即青尼罗河）、特克泽河、巴罗河等均属尼罗河水系，谢贝利河和朱巴河属印度洋水系。较大湖泊有塔纳湖、齐瓦伊湖、阿比亚塔湖。埃地处热带，但因地势高，大部地区气候温和，且呈明显垂直变化，类型多样。年平均气温10～27℃。一般3～5月气温最高，11～1月气温较低。大部分地区10～2月为旱季。年均降水量高原区为1000～1500毫米，低地和谷地为250～500毫米。全国划分为12个区和亚的斯亚贝巴、哈勒尔两个市。图（a）Ethiopi

3、a地图二．最大风速样本选取最大风速样本的取法直接影响着平均风速的数值，如果以日最大风速为样本，则一年365个样本，平时小风速的日子的风速值占有很大的权，而最大风速那一天的风速只占1/365的权，因而最大风速的重要性大大降低了，统计出的平均风速必将大大偏低。如果采用月最大风速，则每年最大风速在整个数列中也只占1/12的权，也降低了最大风速所起的重要性，因此应取年最大风速为样本。最大风速有它的自然周期，每年季节性地重复一次，对于工程结构应能承受一年中任何日子的极大风速，因而应采用年最大风速作为一个样本，较为合适。世界各国基本上都是年最大风

4、速作为统计样本的。三．最大风速重现期以年最大风速作为统计样本，则各年的数据必然各不相同。我们不能取各年最大风速的平均值来作为设计依据，因为大于该值的年份必然很多，因而应取大于该平均值很多的某个值来进行设计。该设计值选取的标准应是：大于该值的设计风速并不经常出现，而是间隔一定时期后再出现，这个间隔时期，称为重现期。从概率意义上。该设计标准也可理解为不超过该值的概率或保证率，体现了结构的安全度标准。由于最大风速的样本以年最大风速为标准，因而重现期亦以年为单位，设重现期为T0年，则1/T0为超过设计最大风速的概率，因此不超过该设计最大风速的

5、概率或保证率P0应为1p=1−（1－1）0T0四．最大风速样本概率分布函数为了求出设计最大风速x,必须确定重现期或保证率。由于涉及概率计算，必须知道最大风速的统计曲线函数，即概率密度函数P(x)或概率分布函数P(x)。极值变量统一概率分布1/k⎧⎪⎡⎤kxb()−⎫⎪Px()=−−exp⎨exp1⎢⎥⎬（1－2）⎩⎭⎪⎣⎦a⎪k-形状函数；a-尺度系数；b-位置参数k=0:极值I型分布（Gumbel分布）k<0:极值II型分布（Frechet分布）k>0:极值III型分布（Weibull分布的一种）图（b）最大风速x概率分布函数世界绝

6、大多数国家都是采用极值I型函数曲线来描述最大风速分布，因此本报告也采用极值I型分布来表达埃塞俄比亚最大风速概率分布。概率函数可以表达为Px()=−−−exp{exp[α(xμ)]}见图(b)利用概率计算方法求出两个参数α和μ。由数学期望Ex和根方差的σ计算公式，得到∞∞−−αμ()x0.577−eEx===∫∫xPxdx()xde+μ−∞−∞α2∞−−αμ()xπ22−eσ=−()xExde=∫−∞6α2−由以上两式，取Exx=,得：π11.283α=×=6σσ−μ=−Ex0.45005σσ=−x0.45005−1x=+=−xPψσμ

7、ln(ln−)0α6ψ=−⎡⎤⎣⎦0.577ln+()−lnP0π五．AddisAbabaBole地区风速记录数据分析经过对AddisAbabaBole地区气象数据统计得到年最大风速样本如下：年份197319741975197619771978197919801981198219831984198519861987Vmax3030缺失343026322432362830321824（m/s）年份19881989199019911992199319941995199619971998199920002001Vmax20201518131

8、14011141910151620（m/s）其中1975年缺少数据资料，而1986年由于只有10月，11月，12月的风速记录，数据记录不全，不能代表全年最大风速，故舍弃。有风速资料较全的年份共27年，其平均风速−v=（3