A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Estimating exceedance frequencies of extreme river discharges using statistical methods and physically based approach
Summary In the Netherlands, the design discharge for the river Rhine may be exceeded on average once every 1250 years. Design discharges are currently estimated by fitting of probability distributions and extrapolation techniques. To this aim, reliable and homogeneous observations are needed. Unfortunately, time series of observed discharges are of a limited length. Consequently, different probability distributions lead to quite different extrapolated values, and the goodness-of-fit tests to select an appropriate probability distribution are usually inconclusive. The fact that the series of observations are short and physical knowledge about the catchment response is not included in this analysis, contributes to this inconclusiveness. Therefore, in the Netherlands, new methodologies are investigated. The new developments consist on one hand of a new statistical extrapolation method based on Bayesian approach, that takes account of statistical uncertainties. On the other hand, a methodology is being made to provide a better physical basis about the catchment response under extreme meteorological circumstances. This method consists of a statistical rainfall generator combined with hydrological and hydraulic models. Together with the current extrapolation method, these new developments are the subject of this paper.
Kurzfassung In den Niederlanden wird der Ausbauabfluss des Rheins im Durchschnitt alle 1250 Jahre überschritten. Schätzwerte für den Ausbauabfluss erhält man derzeit durch Passung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen und Extrapolationsmethoden. Dazu benötigt man verlässliche und homogene Beobachtungsdaten. Leider erstrecken sich jedoch Abflussreihen nur über begrenzte Beobachtungszeiträume. Daher ergeben verschiedene Wahrscheinlichkeitsverteilungen ganz unterschiedliche Extrapolationen, und die goodness-of-fit-Tests zur Erstellung einer passenden Wahrscheinlichkeitsverteilung sind üblicherweise nicht zielführend, zumal die Beobachtungsreihen kurz sind und die über das Verhalten des Einzugsgebiets Auskunft gebenden physikalischen Daten nicht mitberücksichtigt werden. Daher werden in den Niederlanden neue Methodiken untersucht. Diese beziehen sich einerseits auf eine neue statistische Extrapolationsmethode nach Bayes, die Unsicherheiten der Statistik einbezieht, andererseits wird an einer Methodik gearbeitet, die eine bessere Basis zur Berücksichtigung des physikalischen Verhaltens des Einzugsgebiets unter meteorologischen Extremverhältnissen liefert. Diese neuen Entwicklungen bilden zusammen mit den gängigen Extrapolationsmethoden das Thema der vorliegenden Arbeit.
Estimating exceedance frequencies of extreme river discharges using statistical methods and physically based approach
Summary In the Netherlands, the design discharge for the river Rhine may be exceeded on average once every 1250 years. Design discharges are currently estimated by fitting of probability distributions and extrapolation techniques. To this aim, reliable and homogeneous observations are needed. Unfortunately, time series of observed discharges are of a limited length. Consequently, different probability distributions lead to quite different extrapolated values, and the goodness-of-fit tests to select an appropriate probability distribution are usually inconclusive. The fact that the series of observations are short and physical knowledge about the catchment response is not included in this analysis, contributes to this inconclusiveness. Therefore, in the Netherlands, new methodologies are investigated. The new developments consist on one hand of a new statistical extrapolation method based on Bayesian approach, that takes account of statistical uncertainties. On the other hand, a methodology is being made to provide a better physical basis about the catchment response under extreme meteorological circumstances. This method consists of a statistical rainfall generator combined with hydrological and hydraulic models. Together with the current extrapolation method, these new developments are the subject of this paper.
Kurzfassung In den Niederlanden wird der Ausbauabfluss des Rheins im Durchschnitt alle 1250 Jahre überschritten. Schätzwerte für den Ausbauabfluss erhält man derzeit durch Passung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen und Extrapolationsmethoden. Dazu benötigt man verlässliche und homogene Beobachtungsdaten. Leider erstrecken sich jedoch Abflussreihen nur über begrenzte Beobachtungszeiträume. Daher ergeben verschiedene Wahrscheinlichkeitsverteilungen ganz unterschiedliche Extrapolationen, und die goodness-of-fit-Tests zur Erstellung einer passenden Wahrscheinlichkeitsverteilung sind üblicherweise nicht zielführend, zumal die Beobachtungsreihen kurz sind und die über das Verhalten des Einzugsgebiets Auskunft gebenden physikalischen Daten nicht mitberücksichtigt werden. Daher werden in den Niederlanden neue Methodiken untersucht. Diese beziehen sich einerseits auf eine neue statistische Extrapolationsmethode nach Bayes, die Unsicherheiten der Statistik einbezieht, andererseits wird an einer Methodik gearbeitet, die eine bessere Basis zur Berücksichtigung des physikalischen Verhaltens des Einzugsgebiets unter meteorologischen Extremverhältnissen liefert. Diese neuen Entwicklungen bilden zusammen mit den gängigen Extrapolationsmethoden das Thema der vorliegenden Arbeit.
Estimating exceedance frequencies of extreme river discharges using statistical methods and physically based approach
Berechnung der Überschreitungswahrscheinlichkeit von Extremabflüssen mittels statistischer Methoden auf physikalischer Grundlage
Chbab, E. H. (author) / Buiteveld, H. (author) / Diermanse, F. (author)
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft ; 58 ; 35-43
2006-03-01
9 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
English
Estimating Exceedance Probabilities of Extreme Floods
| British Library Conference Proceedings | 1993
Forecasting Streamfloow Hydrographs for Specified Exceedance Frequencies on Ungaged Basins
| British Library Conference Proceedings | 2001
JOINT EXCEEDANCE PROBABILITIES OF EXTREME WAVES AND STORM SURGES
| British Library Conference Proceedings | 2007
Estimating Extreme Discharges in a Colombian Region
| British Library Conference Proceedings | 1995