Assessment of parameters and distribution of extremely heavy-rainfall events that occur several times per year

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Applied analyses of a number of datasets containing several highwater-forming storm rainfall events (intense rain for short time periods) per year are examined. The use of data containing several events per year is demonstrated as justified for reliable determination of statistical properties of time series derived from short observation periods. The statistics of time series containing one to several events per year in the Ural Mountains are shown to be well correlated with the frequency of the observed events. Recommendations for recalculation of the time-series statistics containing several events per year versus statistics for one event per year were developed, and a brief comparative analysis of the methods used in Russia is provided.

Full Text

Restricted Access

About the authors

D. E. Klimenko

Perm State University

Author for correspondence.
Email: listopad19531@mail.ru
Russian Federation, Perm

E. S. Cherepanova

Perm State University

Email: listopad19531@mail.ru
Russian Federation, Perm

A. Yu. Kuzminykh

Perm State University

Email: listopad19531@mail.ru
Russian Federation, Perm

References

  1. Алексеев Г.А. Определение вероятности гидрологических и климатологических явлений, повторяющихся несколько раз в году // Тр. ГГИ, 1954. Вып. 43 (97). С. 106–112.
  2. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. М.: Мир, 1965. 450 с.
  3. Джонсон Н.Л., Коц С., Балакришнан Н. Одномерные непрерывные распределения. Изд. 2. Ч. 2. Теория вероятностных распределений / Пер. с англ. М.: БИНОМ, 2010. 656 с.
  4. Картвелишвили Н.А. Стохастическая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 162 с.
  5. Клименко Д.Е., Епончинцева Д.Н., Корепанов Е.П., Черепанова Е.С. Исследование кривых редукции паводкоформирующих ливневых осадков Зауралья // Метеорология и гидрология. 2018. № 2. С. 76–89.
  6. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления речным стоком. M.: Наука, 1981. 257 c.
  7. Международное руководство по методам расчета основных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 248 с.
  8. Раткович Д.Я., Болгов М.В. Стохастические модели колебаний составляющих водного баланса речного бассейна. М.: ИВП РАН, 1997. 262 с.
  9. Руководство по гидрологической практике. Сбор и обработка данных, анализ, прогнозирование и другие применения // Всемирная метеорологическая организация. ВМО-168. 1994, 1997. 843 с.
  10. Хальд А. Математическая статистика с техническими приложениями. М.: Изд-во иностр. лит., 1956. 664 с.
  11. Христофоров А.В., Круглова Г.В., Самборский Т.В. Стохастическая модель колебаний речного стока в паводочный период. М.: МГУ, 1998. 146 с.
  12. Чеботарев А.И., Серпик Б.И. Выбор и обоснование формул для расчета максимальных расходов дождевых паводков // Сб. работ по гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. № 11. С. 3–47.
  13. Comprehensive Risk Assessment for Natural Hazards // World Meteorological Organization. WMO/TD-No. 955. 1999. 92 p.
  14. Estimation of Maximum Floods. World Meteorological Organization. WMO-No. 233. TP 126. Techn. Note No. 98. Geneva, 1969. 288 p.
  15. Hershfield D.M. Method for estimating probable maximum rainfall // J. American Waterworks Association. V. 57. 1965. August. P. 965–972.
  16. Hershfield D.M., Rainfall frequency atlas of the United States for durations from 30 minutes to 24-hours and return periods from 2 to 100 years // Techn. Paper 40. Washington: US Weather Bureau, 1961. P. 400–440.
  17. Intercomparison of models of snowmelt runoff. Operational Hydrology Report № 23. WMO Publ. № 646. Geneva: World Meteorological Office, 1986. 440 p.
  18. Manual for Depth-area-duration Analysis of Storm Precipitation // World Meteorological Organization. WMO-No. 237. Geneva, 1969. 114 p.
  19. Manual for Estimation of Probable Maximum precipitation // World Meteorological Organization. Operational Hydrology Re. No.1. WMO-No. 332. Geneva, 1986. 269 p.
  20. Miller J.F. Physiographically Adjusted Precipitation-frequency Maps: Distribution of Precipitation in Mountainous Areas // WMO-No326 (11). 1972. P. 264–277.
  21. Pilgrim D.M., Cordery I. Flood Runoff // Handbook of Hydrology. New York, USA: McGraw-Hill, Inc., 1993.
  22. Pilgrim D.M., Cordery I., Rainfall temporal patterns for design floods // ASCE J. Hydraulic Engineering. 101 (HY1). 1975. P. 81–95.
  23. Pilgrim D.H., Doran D.G. Practical Criteria for the Choice of Method for Estimating Extreme Design Floods // IAHS. Publ. No.213. Wallingford, UK: Inst. Hydrology, 1993.
  24. Pilgrim D.H. Australian Rainfall and Runoff // A Guide to Flood Estimation. Canberra: Inst. Engineers Australia, 1998. V. I, II.
  25. Sevruk B., Geiger H. Selection of Distribution Types for Extremes of Precipitation // World Meteorological Organization. Operational Hydrology Rep. No. 15. WMO-No. 560. Geneva, 1981. 64 p.
  26. Todorovic P., Woolhiser D.A. Stochastic structure of the local pattern of precipitation // Stoch. Approach to Wat. Res. 1976. V. 2. P. 217–222.
  27. Todorovic P., Yevfevich V. Stochastic processes of precipitations // Colorado State Univ. Hydro. Paper. 1969. V. 35. P. 1–61.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Empirical supply curves for the series of maximum rainfall intensity for 5 min i5 (mm / min) containing a different number of maximums in year n (1 to 5) at the Verkhnyaya Dubrovo weather station for the period 1936–2015.

Download (155KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Settlement nomograms

Download (289KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The calculated map of the average number of showers with rainfall> 10 mm / h per year on the territory of the Ural UGMS and Bashkiria.  

Download (675KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences