Fitting Annual Floods with Zero-Flows

Abstract

Many rivers in the dry zones of the Canadian prairies have zero flows in their annual flood records. These flood series can be treated by first estimating the probability of zero flow, and then fitting the non-zero flows with such methods as the Gumbel, Generalized Extreme-Value, Pearson Type III or Wakeby distributions, or Non-parametric Kernel estimation. Applying the five methods to several Canadian rivers, the Wakeby distribution and the non-parametric approach provide the best fit. These two methods are relatively sensitive to sample size, as is demonstrated by applying all five methods to short annual flood sequences simulated by bootstrap technique. For short records with many zero-flows, the Gumbel and the Pearson Type III distributions appear to be more appropriate.

Dans les zones sèches des prairies canadiennes, de nombreux cours d’eau indiquent un débit nul dans leurs registres de crues annuelles. Ces séries de crues peuvent être traitées d’abord en estimant la probabilité de débit nul, puis en adaptant les débits différents par d’autres méthodes; distributions de Gumbel, valeur extrême généralisée, Pearson type III ou Wakeby, ou estimation non paramétrique de Kernel. Lorsqu’on a appliqué les cinq méthodes à différents cours d’eau du Canada, les procédés les plus appropriés étaient les distributions de Wakeby et l’approche non paramétrique. Ces deux méthodes sont relativement sensibles à la dimension de l’échantillon, comme le démontre l’application des cinq méthodes à de courtes séquences de crue annuelle simulées par la technique d’amorçage (bootstrap). Dans les cas de courtes périodes avec beaucoup de débits nuls, les distributions de Gumbel et de Pearson type III semblent les plus appropriées.