短历时高强度暴雨极易导致城市内涝和山洪灾害的发生,不仅破坏区域生态环境,对人民生命财产安全也造成严重威胁。研究短历时暴雨量频率分布可为城镇排水工程设计、小流域山洪灾害防治和沟道综合治理等提供可靠的设计暴雨成果,是合理确定工程规模和暴雨灾害预警预报措施的基础,对防治暴雨洪水灾害具有重要意义。论文以陕西渭河流域39个气象站1981-2017年实测暴雨量资料为基础,对比分析了常用6种单变量频率分布和3种两变量联合分布函数形式,研究了8个统计时段(10min、20min、30min、45min、60min、90min、120min和180min)年最大值暴雨量系列的边际分布和联合分布。主要研究内容和结果如下:1、暴雨量时空演变特性分析。采用Mann-Kendall非参数检验法和滑动t检验法对各测站暴雨量系列的时程演变规律分析发现:在显著性水平α=0.01时,各时段暴雨量系列既不存在趋势,也不存在突变。利用空间插值方法对暴雨量统计特征分析发现:各时段暴雨量均值呈现出从西南到东北逐渐增加的现象,离差系数呈现出从南到北逐渐减小的趋势,且各站点离差系数的差异逐渐减小。2、单变量频率分布参数估计方法对比分析及最优分布研究。采用概率点矩相关系数法、拟优绝对值准则法和图形法对比分析了矩法、极大似然法和线性矩法3种方法在皮尔逊-III型分布(P-III)、指数分布(EXP)、正态分布(NORM)、广义极值分布(GEV)、广义帕累托分布(GP)和耿贝尔分布(GUM)6种频率分布曲线参数估计中的优劣,在此基础上,研究了各频率分布的适应性。结果表明:在同一测站不同时段暴雨量系列和同一统计时段不同测站暴雨量两个角度上,线性矩法估计参数后各频率分布暴雨量计算值与实测值之间的误差更小,表现出了很好的适应性;广义极值分布和广义帕累托分布在短历时暴雨量频率分析中具有较好的适应性,在统计时段小于等于30min时广义帕累托分布表现出明显优势,在统计时段超过30min时广义极值分布的适应性更强,且广义极值分布在研究区暴雨量序列的最优数量和站点的最优数量两个方面均表现出明显优势,可作为短历时暴雨量频率计算的理论频率分布。3、双变量联合分布参数估计方法及最优联合分布函数形式研究。采用Kolmogorov-Smirnov法、AIC信息准则法、贝叶斯信息准则法和离差平方和最小准则法对比分析了相关性指标法和极大似然法在Clayton Copula、Frank Copula和Gumbel-Houggard Copula 3种Copula函数参数估计中的优劣,并在此基础上研究了各Copula函数形式的适应性。结果表明:相关性指标法估计参数后各Copula函数理论联合频率与经验联合频率之间的误差更小,表现出很好的适应性;Gumbel-Houggard Copula和Clayton Copula函数均具有较好的适用性,各时段暴雨量组合中分析90min以内时段短历时暴雨量的联合分布时Clayton Copula有明显优势,分析各时段与90min时段以外短历时暴雨量的联合分布时Gumbel-Houggard Copula优势站点数更多,且Gumbel-Houggard Copula在研究区时段暴雨量组合序列的最优数量和站点的最优数量两个方面均表现出明显优势,可作为短历时暴雨量联合分析的理论联合分布函数。4、短历时暴雨量联合分布重现期研究。在确定相关性指标法和Gumbel-Houggard Copula为最优Copula函数参数估计方法和函数形式的基础上,给定单历时重现期时计算所得同现重现期均大于联合重现期,给定联合重现期与同现重现期时二者的暴雨量设计值均为联合设计值大于同现设计值,从工程设计偏不利的原则考虑,推荐采用联合重现期作为双变量重现期计算标准。