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Analyse fréquentielle régionale des précipitations journalières maximales annuelles au Québec, Canada / Regional frequency analysis of annual maximum daily precipitation in Quebec, Canada.

Onibon, Hubert; Ouarda, Taha B. M. J.; Barbet, Marc; St-Hilaire, Andre; Bobée, Bernard; Bruneau, Pierre (2004). Analyse fréquentielle régionale des précipitations journalières maximales annuelles au Québec, Canada / Regional frequency analysis of annual maximum daily precipitation in Quebec, Canada. Hydrological Sciences Journal , vol. 49 , nº 4. p. 717-735. DOI: 10.1623/hysj.49.4.717.54421.

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Résumé

Une méthodologie d’analyse régionale complète des précipitations journalières a été mise en œuvre pour la moitié sud du Québec (Canada). La première étape d’une procédure d’estimation régionale consiste à définir les régions homogènes de la zone d’étude et à valider cette homogénéité pour chaque région ainsi définie. Les rapports de L-moments ont été utilisés pour définir les régions homogènes. La variabilité inter-site a ensuite été évaluée à l’aide de simulations pour tester l’homogénéité statistique. La deuxième étape consiste à identifier la distribution régionale et à estimer ses paramètres. La loi GEV (“General Extreme Value”), qui a été utilisée dans de plusieurs études antécédentes de régionalisation des précipitations extrêmes, a été identifiée comme distribution régionale adéquate. Les paramètres de la GEV ont ensuite été calculés à l’aide de la définition des L-CV et L-CS régionaux, de même que les précipitations maximum annuelles. La troisième étape consiste à estimer les quantiles de précipitations pour différentes périodes de retour. Cette dernière étape permet l’estimation de quantiles de précipitations à des sites pour lesquels l’on ne dispose d’aucune mesure. L’utilisation subséquente d’une procédure de ré-échantillonnage de type “jack-knife” à partir des stations du territoire québécois a permis de vérifier la robustesse et l’efficacité de la méthodologie d’analyse régionale. La racine carrée de l’erreur quadratique moyenne est inférieure à 10% pour une période de retour de 20 ans et à 20% pour une période de retour de 100 ans.

Abstract

A complete regional analysis of daily precipitations is carried out in the southern half of the province of Quebec, Canada. The first step of the regional estimation procedure consists of delineating the homogeneous regions within the area of study and testing for homogeneity within each region. The delineation of homogeneous regions is based on using L-moment ratios. A simulation-based testing of statistical homogeneity allows one to verify the inter-site variability. The second step of the procedure deals with the identification of the regional distribution and the estimation of its parameters. The General Extreme Value (GEV) distribution was identified as an appropriate parent distribution. This distribution has already been recommended by several previous research studies for regional frequency analysis of precipitation extremes. The parameters of the GEV distribution are estimated based on the computation of the regional L-CV, L-CS and the mean of annual maximal daily precipitations. The third step consists of the estimation of precipitation quantiles corresponding to various return periods. The final procedure allows for the estimation of these quantiles at sites where no precipitation information is available. The use of a jack-knife resampling procedure with data from the province of Quebec allows one to demonstrate the robustness and efficiency of the regional estimation procedure. Values of the root mean square error were below 10% for a return period of 20 years, and 20% for a return period of 100 years.

Type de document: Article
Mots-clés libres: analyse régionale; précipitations; précipitations extrêmes; L-moments; analyse fréquentielle; Québec, Canada; regional analysis; precipitation; extreme precipitation; frequency analysis; Quebec, Canada
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 janv. 2021 16:38
Dernière modification: 11 janv. 2021 16:38
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/11026

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