Zastosowanie wybranych rozkładów prawdopodobieństwa wartości ekstremalnych do szacowania ryzyka wystąpienia zagrożenia powodziowego w dorzeczu Odry na Dolnym Śląsku

• Autorzy: Kuźmiński Ł. , Szałata Ł. , Zwoździak J.

Warianty tytułu

EN

Application of selected probability distributions of extreme values to flood risk assessment in the Odra River catchment in Lower Silesia

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizie poddano maksymalne dobowe przepływy w Odrze zmierzone w latach 1971–2013 w stacji hydrologicznej w Malczycach. Z całego zbioru danych wyselekcjonowano maksymalne przepływy roczne i do ich rozkładu empirycznego dopasowano trzy rozkłady teoretyczne – Gumbela, Frecheta i logarytmiczno-normalny. Przedstawiony przykład analizy probabilistycznej zagrożenia powodziowego w dorzeczu Odry na Dolnym Śląsku może być skutecznym narzędziem w ocenie wystąpienia ryzyka powodziowego. Otrzymane w ten sposób wyniki mogą zostać wykorzystane do szacowania prawdopodobieństwa wystąpienia określonych zdarzeń związanych z zagrożeniem powodziowym, a także do porównywania wybranych obszarów dorzecza pod względem zagrożenia powodziowego.

EN

The maximum daily flows in the Oder river from the period of 1971 to 2013 were analyzed in Malczyce hydrological station. From the entire data set the maximum annual flows were selected and their empirical distributions were fitted against the three theoretical distribution models: Gumbel, Frechet and the lognormal. The presented case of probabilistic flood risk analysis for the Oder catchment in Lower Silesia may become an effective flood risk assessment tool. The results may be employed to probability assessment of certain events related to flood risk and also to compare the flood risk in selected catchment regions.

Słowa kluczowe

PL

ryzyko powodziowe; roczny przepływ maksymalny; rozkład empiryczny; rozkład Gumbela; rozkład Frecheta; rozkład logarytmiczno-normalny

EN

flood risk; maximum annual flow; empirical distribution; Gumbel distribution; Frechet distribution; lognormal distribution

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 38, nr 3
• Strony: 35--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kuźmiński Ł.

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny, ul. Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

autor

Szałata Ł.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, wyb. S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Zwoździak J.

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Podleśna 61, 01-673 Warszawa

Bibliografia

• 1. Z. KUNDZIEWICZ: Summer floods in central Europe. Climate change track? Natural Hazards 2005, Vol. 36, No. 1–2, pp. 165–189.
• 2. H. STOVEL: Risk Preparedness: A Management Manual for World Cultural Heritage. International Centre for the Study of Preservation and Restoration of Cultural Property, Roma 1998.
• 3. J. ZWOŹDZIAK: Metody prognozy i analizy stężeń zanieczyszczeń w powietrzu w Regionie Czarnego Trójkąta. Monografia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1995.
• 4. E.J. GUMBEL: Statistical theory of extreme values and some practical applications. National Bureau of Standards, Applied Mathematics Series, Washington 1954, Vol. 33, pp. 52–68.
• 5. W. FULLER: Floods flows. Transactions of the American Society of Civil Engineers 1914, Vol. 77, pp. 564–583.
• 6. L. von BORTKIEWICZ: Variationsbreite und mittlerer Fehler. Berlin Math. Ges. Sitzungsber 1921, Vol. 21, pp. 3–11.
• 7. E.J. GUMBEL: The return period of flood flaws. The Annals of Mathematical Statistics 1941, Vol. 12, No. 2, pp. 163–190.
• 8. E.J. GUMBEL: On the plotting of flood-discharges. Transactions American Geophysical Union 1943, Vol. 24, No. 2, pp. 699–719.
• 9. E.J. GUMBEL: Floods estimated by probability methods. Engineering News-Record 1945, Vol. 134, No. 24, pp. 97–101.
• 10. E.J. GUMBEL: The statistical forecast of floods. Ohio Water Resources Board 1949, No. 15, pp. 1–21.
• 11. P. TODOROVIC: A probabilistic approach to analysis and prediction of floods. Proc. of 43rd Session ISI, Buenos Aires 1981.
• 12. L.R. PERICCHI, I. RODRIGUEZ-ITURBE: On statistical analysis of floods. In: A.C. ATKINSON, S.E. FIENBERG [Eds.]: A Celebration of Statistics, Springer-Verlag, New York 1985, pp. 511–541.
• 13. N.P. GREIS, E.F. WOOD: Regional flood frequency estimation and network design. Water Resources Research 1981, Vol. 17, No. 4, pp. 1167–1177.
• 14. H.W. SHEN, M.C. BRYSON, I.D. OCHOA. Effect of tail behavior assumptions on flood predictions. Water Resources Research 1980, Vol. 16, No. 2, pp. 361–364.
• 15. F. ROSSI, M. FIORENTINO, P. VERSACE: Two-component extreme value distribution for flood frequency analysis. Water Resources Research 1984, Vol. 20, No. 7, pp. 847–856.
• 16. M. BERAN, J.R.M. HOSKIN, N. ARNELL: Comment on ‛Two-component extreme value distribution for flood frequency analysis’ by Fabio Rossi, Mauro Fiorentino, and Pasquale Versace. Water Resources Research 1986, Vol. 22, pp. 263–266.
• 17. R. SMITH: Estimating the upper tail of flood frequency distributions. Water Resources Research 1987, Vol. 23, pp. 1657–1666.
• 18. D. JAIN, V. SINGH. Estimating parameters of EV1 distribution for flood frequency analysis. Water Resources Research 1987, Vol. 23, pp. 59–71.
• 19. M.I. AHMAD, C.D. SINCLAIR, B.D. SPURR: Assessment of flood frequency models using empirical distribution function statistics. Water Resources Research 1988, Vol. 24, No. 8, pp. 1323–1328.
• 20. K. HIPEL: Extreme values: Floods and droughts. Proc. of int. conf. on Stochastic and Statistical Methods in Hydrology and Enviromental Engineering, Vol. 1, Dordrecht 1994.
• 21. R. MAGIERA: Modele i metody statystyki matematycznej. Oficyna Wydawnicza GiS, Wrocław 2002.
• 22. Y.F. CHEN, Y. HOU, P. van GELDER, Z. SHA: Study of parameter estimation methods for Pearson-III distribution in flood frequency analysis. Proc. of conference on The Extremes of the Extremes: Extraordinary Floods, Reykjavik 2000, International Association of Hydrological Sciences, Publ. No. 271, 2002, pp. 263–269.
• 23. S.H. MKHANDI, R.K. KACHROO, S.L. GUO: Uncertainty analysis of flood quantile estimates with reference to Tanzania. Journal of Hydrology 1996, Vol. 185, No. 1–4, pp. 317–333.
• 24. M. MAES: Tail heaviness in structural reliability. Proc. of ICASP 7 conf., Rotterdam 1995, pp. 997–1002.
• 25. M. THOMAS, R. REISS: Statistical Analysis of Extreme Value with Applications to Insurance, Finance, Hydrology and Other Fields. Birkhauser, Basel 2007.
• 26. S. YUE, B. BOBE, P. LEGENDRE, P. BRUNEAU: The Gumbel mixed model for flood frequency analysis. Journal of Hydrology 1999, Vol. 226, No. 1–2, pp. 88–100.
• 27. Ł. KUŹMIŃSKI: The applications of the kernel densities to the modeling the generalized Pareto distributions. Ekonometria. Econometrics 2013, nr 3(41), ss. 55–64.