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Abstract
Floods, as extreme hydrological phenomena, can be described by more than one correlated characteristic, such as peak, volume and duration. These characteristics should be jointly considered since they are generally not independent. For an ungauged site, univariate regional flood frequency analysis (FA) provides a limited assessment of flood events. A recent study proposed a procedure for regional FA in a multivariate framework. This procedure represents a multivariate version of the index-flood model and is based on copulas and multivariate quantiles. The performance of the proposed procedure was evaluated by simulation. However, the model was not tested on a real-world case study data. In the present paper, practical aspects are investigated jointly for flood peak (Q) and volume (V) of a dataset from the Côte-Nord region in the province of Quebec, Canada. The application of the proposed procedure requires the identification of the appropriate marginal distribution, the estimation of the index flood and the selection of an appropriate copula. The results of the case study show that the regional bivariate FA procedure performed well. This performance depends strongly on the performance of the two univariate models and, more specifically, the univariate model of Q. The results show also the impact of the homogeneity of the region on the performance of the univariate and bivariate models.
Editor D. Koutsoyiannis
Résumé
Les crues, en tant que phénomènes extrêmes, peuvent être décrites par différentes caractéristiques corrélées, telles que la valeur de leur pic, leur volume ou leur durée. Ces caractéristiques devraient être considérées conjointement car elles ne sont généralement pas indépendantes. Pour un site non jaugé, l’analyse univariée régionale de la fréquence des crues (AF) fournit une évaluation limitée des événements de crue. Une étude récente a proposé une procédure d’AF régionale dans un cadre multivarié constituant une version multivariée du modèle d’indice de crue, basée sur les copules et quantiles multivariés in Québec, Canada La procédure proposée avait été évaluée par simulation, mais n’avait pas été testée sur un cas réel. Dans le présent article, nous avons examiné conjointement le pic (Q) et le volume de crue (V) sur un ensemble de données de la région de la Côte-Nord de la province de Québec, au Canada. L'application de la procédure proposée nécessite l'identification de la distribution marginale appropriée, l'estimation de l'indice de crue et la sélection d'une copule adéquate. Les résultats de l'étude de cas montrent une bonne performance de la procédure AF bivariée régionale. Cette performance dépend fortement de la performance des deux modèles univariés et plus particulièrement du modèle univarié sur Q. Les résultats montrent également l'impact de l'homogénéité de la région sur la performance des modèles univariés et bivariés.
