CHARACTERISTIC OF DESIGN FLOODS USING L-MOMENT BASED ON GRADUAL COMPOSITION OF ANNUAL MAXIMUM FLOOD FLOW

ABSTRACT

In this study, the characteristics of design floods in Korea were analyzed by selecting 19 watershed regions out of all the water level gauging stations in Korea. In the selected watershed regions, the observed floods were verified and used to derive appropriate design floods. To perform a frequency analysis of the annual maximum flood based on the gradual composition method, in which the maximum flood of each target watershed is increased by one year from the year when the observation began, with 1990 as the reference year, the variation characteristics of the annual flood were analyzed using the moving average method. The basic statistics of the 19 target watersheds were also evaluated based on the composition period of the annual maximum flood series, and the independent, homogeneity and outlier tests were performed. Furthermore, the goodness of fit of the Gumbel (GUM), Pearson type 3 (PT3), generalized extreme value (GEV), generalized logistic (GLO), generalized Pareto (GPA), and lognormal (LN3) distributions were verified based on the L-moment ratio diagram and the Kolmogorov–Smirnov test. Finally, the parameter of the GEV distribution, which was selected as the appropriate probability distribution, was estimated based on the L-moment, and the design flood of each watershed was derived from the composition period of the annual maximum flood series. According to the variation rate analysis used in this study, the period when the design conditions for an appropriate agricultural hydraulic structure should be changed must be around the year 2002, considering the recent climate changes in Korea due to global warming. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

Dans cette étude, les caractéristiques des crues de projet en Corée ont été analysées sur la base des données issues de 19 bassins versants sélectionnés parmi les basins jaugés en Corée. Les crues observées ont été vérifiées et utilisées pour dériver les crues de projet correspondantes. Nous avons conduit une analyse fréquentielle de la valeur maximale de la crue annuelle en utilisant la méthode de composition progressive, et les variations des caractéristiques de cette crue ont été analysées à travers la méthode des moyennes mobiles, l'année de référence étant 1990. Nous avons calculé les statistiques de base des crues maximales annuelles sur les 19 bassins par série, par composition et par période, et nous avons réalisé les tests d'indépendance, d'homogénéité, et d'observations aberrantes. Nous avons vérifié l'adéquation par le diagramme des L-moments et le test de Kolmogorov–Smirnov aux distributions théoriques de Gumbel (GUM), Pearson type 3 (PT3), valeur extrême généralisée (GEV), logistique généralisée, Pareto généralisé (GPA), et log-normale (LN3) . Finalement les paramètres de la GEV sont avérés les plus appropriés selon le diagramme des L-moments et la crue nominale a été dérivée par série, par composition et par période sur les 19 bassins. Selon l'analyse des taux de variation, il semblerait qu'il faille faire évoluer les crues de projet et que le point d'inflexion se situerait aux alentours de 2002, en relation avec les changements climatiques récents en Corée due au réchauffement climatique. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.