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Water resources research v.52 no.9, 2016년, pp.6897 - 6915   SCI SCIE
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Propagation of rating curve uncertainty in design flood estimation

Steinbakk, G. H. (Norwegian Computing Center, Oslo, Norway ); Thorarinsdottir, T. L. (Department of Biology, University of Oslo, Oslo, Norway ); Reitan, T. (Norwegian Water Resources and Energy Directorate, Oslo, Norway ); Schlichting, L. (Department of Mathematics, University of Bergen, Bergen, Norway ); Hølleland, S. (Norwegian Water Resources and Energy Directorate, Oslo, Norway ); Engeland, K. ( );
  • 초록  

    Abstract Statistical flood frequency analysis is commonly performed based on a set of annual maximum discharge values which are derived from stage measurements via a stage‐discharge rating curve model. Such design flood estimation techniques often ignore the uncertainty in the underlying rating curve model. Using data from eight gauging stations in Norway, we investigate the effect of curve and sample uncertainty on design flood estimation by combining results from a Bayesian multisegment rating curve model and a Bayesian flood frequency analysis. We find that sample uncertainty is the main contributor to the design flood estimation uncertainty. However, under extrapolation of the rating curve, the uncertainty bounds for both the rating curve model and the flood frequency analysis are highly skewed and ignoring these features may underestimate the potential risk of flooding. We expect this effect to be even more pronounced in arid and semiarid climates with a higher variability in floods.


    Key Points: Ignoring curve uncertainty underestimate the potential risk of flooding Curve uncertainty may play an important role when extrapolation is necessary Additional high streamflow measurement will probably reduce estimation biases in the return levels


  • 주제어

    rating curve uncertainty .   sample uncertainty .   flood frequency estimation .   Bayesian inference.  

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