Regional Rainfall Intensity-Duration-Frequency Relationships For Ungauged Catchments Based on Scaling Properties

Abstract

観測の不十分な流域における水工設計のために，スケール特性を基にしたIntensity–Duration–Frequency (IDF)関係を構築した。降水の極値水文量のスケール特性を分析し，異なる降水期間の極値水文量の積率の関係を確認した。また, 低時間分解能データを高時間分解能データにダウンスケーリングするためにスケール不変性が概念(Simple Scaling)を用い，異なる降水期間に対するIDF曲線を得た。IDF曲線は極値分布Ｉ型あるいはガンベル分布をもとに導出される。分析の結果，降雨の極値水文量はシンプルスケーリングを用いて時間スケール特性を表現することが可能であることが示され，シンプルスケーリングを用いて推定された極値水文量は，直接データから推定した極値水文量とよく対応することがわかった。Ungauged な地点における降雨強度のＩＤＦ曲線を推定するための3つのパラメータの空間分布図を淀川流域を対象として作成した。

This study developed regional Intensity–Duration–Frequency (IDF) relationship for ungauged locations based on the scaling theory. The scaling properties of extreme rainfall are examined to establish scaling relationship behavior of statistical moments over different durations. The results show that a rainfall property in time does follow a simple scaling process. A scale invariance concept is explored for disaggregation (or downscaling) of rainfall intensity from low to high resolution and is applied to the derivation of scaling IDF curves. These curves are developed for gauged sites based on scaling of the Extreme Value type 1 (EV1) or Gumbel probability distributions. The IDF relationships are deduced from daily rainfall with the scaling approach, which shows good results in comparison with the IDF curves obtained from traditional techniques. The spatial distribution maps of three parameters: the scaling exponent and two statistical parameters are constructed. These maps are used to derive the rainfall intensity duration frequency at ungauged sites.