Eine hundert jährige Überschwemmung wird berechnet, um das Niveau von Überschwemmungswasser zu sein, das angenommen ist, gleichgekommen oder alle 100 Jahre durchschnittlich überschritten zu werden. Die 100-jährige Überschwemmung wird mehr genau die exceedance jährliche 1-%-Wahrscheinlichkeitsüberschwemmung genannt, da es eine Überschwemmung ist, die eine 1-%-Chance hat, gleichgekommen oder in jedem einzelnen Jahr zu weit gegangen zu werden. Ähnlich hat ein Überschwemmungsniveau angenommen, gleichgekommen oder alle 10 Jahre überschritten zu werden, durchschnittlich ist als eine zehnjährige Überschwemmung bekannt. Gestützt auf dem erwarteten Überschwemmungswasserspiegel kann ein vorausgesagtes Gebiet der Überschwemmung ausgearbeitet werden. Diese Flussaue-Karte erscheint sehr wichtig in Baugenehmigungen, Umweltregulierungen und Überschwemmungsversicherung.

Wahrscheinlichkeit

Es gibt ungefähr eine 63.4-%-Chance von einer oder mehr 100-jährigen Überschwemmungen, die in jeder 100-jährigen Periode, nicht einer 100-Prozent-Chance vorkommen. Die Wahrscheinlichkeit P, der ein oder mehr von einer Überschwemmung der bestimmten Größe, die während jeder Periode vorkommt, die 100 - Ihre Überschwemmungsschwelle überschreiten wird, kann als ausgedrückt werden

wo T die Rückperiode einer gegebenen Sturmschwelle (z.B 100 - Ihres, 50 - Ihres, 25 - Ihr, und so weiter) ist, und n die Zahl von Jahren ist. Die exceedance Wahrscheinlichkeit P wird auch als die natürliche, innewohnende oder hydrologische Gefahr des Misserfolgs beschrieben. Jedoch ist der erwartete Wert der Zahl von 100-jährigen Überschwemmungen, die in jeder 100-jährigen Periode vorkommen, 1.

Zehnjährige Überschwemmungen haben eine 10-%-Chance, in jedem gegebenen Jahr (P =0.10) vorzukommen; 500-jährig haben eine 0.2-%-Chance, in jedem gegebenen Jahr (P =0.002) vorzukommen; usw. Die Prozent-Chance einer X-Year-Überschwemmung, die in einem einzelnen Jahr vorkommt, kann durch das Teilen 100 durch X berechnet werden.

Das Feld der äußersten Werttheorie wurde geschaffen, um seltene Ereignisse wie 100-jährige Überschwemmungen zu den Zwecken des Hoch- und Tiefbau zu modellieren. Diese Theorie wird meistens auf die maximalen oder minimalen beobachteten Strom-Flüsse eines gegebenen Flusses angewandt. In Wüste-Gebieten, wo dort nur ephemer sind, wäscht sich, diese Methode wird auf den maximalen beobachteten Niederschlag im Laufe einer gegebenen Zeitspanne (24 Stunden, 6 Stunden oder 3 Stunden) angewandt. Die äußerste Wertanalyse betrachtet nur das am meisten äußerste Ereignis als beobachtet in einem gegebenen Jahr. Also, zwischen dem großen Frühlingsentscheidungslauf und einem schweren Sommerregensturm, welch auch immer hinausgelaufen mehr Entscheidungslauf als das äußerste Ereignis betrachtet würde, während das kleinere Ereignis in der Analyse ignoriert würde (wenn auch beide dazu fähig gewesen sein können, schreckliche Überschwemmung in ihrem eigenen Recht zu verursachen).

Statistische Annahmen

Es gibt mehrere Annahmen, die gemacht werden, die Analyse zu vollenden, die die 100-jährige Überschwemmung bestimmt. Erstens müssen die äußersten Ereignisse beobachtet in jedem Jahr, von Jahr zu Jahr unabhängig sein. Mit anderen Worten der maximale Flussdurchfluss von 1984, kann nicht gefunden werden, mit dem beobachteten Durchfluss 1985 bedeutsam aufeinander bezogen zu werden. 1985 kann mit 1986 und so weiter nicht aufeinander bezogen werden. Die zweite Annahme ist, dass die beobachteten äußersten Ereignisse aus derselben Wahrscheinlichkeitsvertriebsfunktion kommen müssen. Die dritte Annahme ist, dass sich der Wahrscheinlichkeitsvertrieb auf den größten Sturm bezieht (Niederschlag oder Flussdurchfluss-Maß), der in irgendwelchem Jahr vorkommt. Die vierte Annahme ist, dass die Wahrscheinlichkeitsvertriebsfunktion stationär ist, bedeutend, dass der Mittel(Durchschnitt), die Standardabweichung und die Max/min-Werte nicht zunehmen oder mit der Zeit abnehmen. Dieses Konzept wird stationarity genannt.

Die erste Annahme hat eine sehr niedrige Chance, in allen Plätzen gültig zu sein. Studien haben gezeigt, dass äußerste Ereignisse in bestimmten Wasserscheiden in den Vereinigten Staaten nicht bedeutsam aufeinander bezogen werden, aber das muss auf einem Fall durch die Fall-Basis bestimmt werden. Die zweite Annahme ist häufig gültig, wenn die äußersten Ereignisse unter ähnlichen Klimabedingungen beobachtet werden. Zum Beispiel, wenn die äußersten Ereignisse in den Akten alle kommen vom Ende von Sommerdonner-Stürmen (wie in den südwestlichen Vereinigten Staaten der Fall ist), oder vom Schnee-Satz-Schmelzen (wie in den nordzentralen Vereinigten Staaten der Fall ist) Dann sollte diese Annahme gültig sein. Wenn, jedoch, es einige äußerste Ereignisse gibt, die von Donner-Stürmen, anderen vom Schnee-Satz-Schmelzen und anderen von Orkanen genommen sind, dann ist diese Annahme nicht gültig am wahrscheinlichsten. Die dritte Annahme ist nur ein Problem, wenn Sie versuchen, ein niedriges aber maximales Fluss-Ereignis vorauszusagen (sagen Sie, Sie sind punktgleich, um das max Ereignis für das 1-jährige Sturmereignis zu finden). Da das nicht normalerweise eine Absicht in der äußersten Analyse, oder im Design des Hoch- und Tiefbau ist, dann stellt sich die Situation selten vor. Die Endannahme über stationarity ist im Licht der Forschung in Frage gekommen, die auf der Klimaveränderung wird tut. Kurz gesagt, das Argument, das wird macht, ist, dass, wenn sich Temperaturen ändern und Niederschlag-Zyklen verändert werden, dann dort zwingt Beweise, dass sich der Wahrscheinlichkeitsvertrieb auch ändert. Die einfachste Implikation davon ist, dass nicht alle historischen Daten sind, oder, betrachtet gültig als Eingang in die äußerste Ereignis-Analyse sein können.

Wahrscheinlichkeitsunklarheit

Wenn diese Annahmen verletzt werden, gibt es einen unbekannten Betrag der Unklarheit, die in den berichteten Wert dessen eingeführt ist, was die 100-jährige Überschwemmung in Bezug auf die Niederschlag-Intensität oder Flussüberschwemmungstiefe bedeutet. Wenn alle Eingänge bekannt sind, kann die Unklarheit in der Form eines Vertrauensintervalls gemessen werden. Zum Beispiel könnte man sagen, dass es eine 95-%-Chance gibt, dass die 100-jährige Überschwemmung größer ist als X, aber weniger als Y. Ohne die statistische Unklarheit einer gegebenen 100-jährigen Überschwemmung zu analysieren, können Wissenschaftler und Ingenieure die Unklarheit vermindern, indem sie zwei praktische Regeln verwenden. Sagen Sie erstens ein äußerstes Ereignis voraus, das nicht mehr als Ihre Beobachtungsjahre doppelt ist (z.B, haben Sie 27 beobachtete Flussmaße, so können Sie ein 50-jähriges Ereignis seitdem 27×2=54, aber nicht 100 - Ihr Ereignis bestimmen). Die zweite Weise, die Unklarheit des äußersten Ereignisses zu vermindern, soll einen Wert voraussagen, der weniger ist als der maximale beobachtete Wert (z.B. das maximale Niederschlag-Ereignis ist in den Akten 5.25 Zoll/Stunde, so sollte das 100-jährige Sturmereignis weniger sein als das).

Faktoren von Upslope

Der Betrag, die Position und das Timing von Wasser, das einen Abzugsgraben vom natürlichen Niederschlag und den kontrollierten oder nicht kontrollierten Reservoir-Ausgaben erreicht, bestimmen den Fluss an abwärts gelegenen Positionen. Etwas Niederschlag verdampft, einige sickern langsam durch Boden durch, einige können als Schnee oder Eis provisorisch abgesondert werden, und einige können schnellen Entscheidungslauf von Oberflächen einschließlich Felsens, Fahrbahn, Dächer und gesättigten oder eingefrorenen Bodens erzeugen. Der Bruchteil des Ereignis-Niederschlags, der schnell einen Abzugsgraben erreicht, ist von der Null für den leichten Regen auf dem trockenen, Niveau-Boden zu nicht weniger als 170 Prozent für den warmen Regen auf dem angesammelten Schnee beobachtet worden.

Die meisten Niederschlag-Aufzeichnungen basieren auf einer gemessenen Tiefe von innerhalb eines festen Zeitabstands erhaltenem Wasser. Die Frequenz einer Niederschlag-Schwelle von Interesse kann von der Zahl von Maßen bestimmt werden, die diesen Schwellenwert innerhalb des Gesamtzeitabschnitts überschreiten, für den Beobachtungen verfügbar sind. Individuelle Datenpunkte werden zur Intensität durch das Teilen jeder gemessenen Tiefe vor der Zeitspanne zwischen Beobachtungen umgewandelt. Diese Intensität wird weniger sein als die wirkliche Maximalintensität, wenn die Dauer des Niederschlag-Ereignisses weniger war als der feste Zeitabstand, wegen dessen Maße berichtet werden. Niederschlag-Ereignisse von Convective (Gewitter) neigen dazu, kürzere Dauer-Sturmereignisse zu erzeugen, als orographic Niederschlag. Dauer, Intensität und Frequenz von Niederschlag-Ereignissen sind wichtig, um Vorhersage zu überschwemmen. Kurzer Dauer-Niederschlag ist zur Überschwemmung innerhalb von kleinen Drainage-Waschschüsseln bedeutender.

Der wichtigste upslope Faktor in der Bestimmung des Überschwemmungsumfangs ist das Landgebiet der Wasserscheide stromaufwärts des Gebiets von Interesse. Niederschlag-Intensität ist der zweitwichtigste Faktor für Wasserscheiden weniger als ungefähr. Der Mittelwasserbett-Hang ist der zweitwichtigste Faktor für größere Wasserscheiden. Kanalhang und Niederschlag-Intensität werden die dritten wichtigsten Faktoren für kleine und große Wasserscheiden beziehungsweise.

Faktoren von Downslope

Das Wasserfließen stößt bergab schließlich auf abwärts gelegene Bedingungen, die Bewegung verlangsamen. Die Endbeschränkung ist häufig der Ozean oder ein natürlicher oder Stausee. Erhebungsänderungen wie Gezeitenschwankungen sind bedeutende Determinanten von Küsten- und Estuarine-Überschwemmung. Weniger voraussagbare Ereignisse wie Tsunamis und Sturmfluten können auch Erhebungsänderungen in großen Wassermassen verursachen. Die Erhebung von fließendem Wasser wird von der Geometrie des Fluss-Kanals kontrolliert. Fluss-Kanalbeschränkungen wie Brücken und Felsschluchten neigen dazu, Wassererhebung über der Beschränkung zu kontrollieren. Der wirkliche Kontrollpunkt für irgendwelchen gegeben Reichweite der Drainage kann sich mit dem Ändern der Wassererhebung ändern, so kann ein näherer Punkt für niedrigere Wasserspiegel kontrollieren, bis ein entfernterer Punkt an höheren Wasserspiegeln kontrolliert.

Wirksame Überschwemmungskanalgeometrie kann durch das Wachstum der Vegetation, die Anhäufung des Eises oder Schuttes oder Aufbaus von Brücken, Gebäuden oder Morgenempfängen innerhalb des Überschwemmungskanals geändert werden.

Vorhersage

Statistische Analyse verlangt, dass alle Daten in einer Reihe unter ähnlichen Bedingungen gesammelt werden. Ein einfaches Vorhersagemodell könnte auf beobachtete Flüsse innerhalb einer festen Kanalgeometrie basieren. Wechselweise kann sich Vorhersage auf angenommene Kanalgeometrie und Entscheidungslauf-Muster mit historischen Niederschlag-Aufzeichnungen verlassen. Die vernünftige Methode ist für Drainage-Waschschüsseln klein genug verwendet worden, der bemerkt hat, dass, wie man annehmen kann, Niederschlag-Intensitäten gleichförmig über die komplette Waschschüssel vorkommen. Die Zeit der Konzentration ist die Zeit, die für den Entscheidungslauf vom entferntesten Punkt stromaufwärts Drainage-Gebiet erforderlich ist, um den Punkt der Abzugsgraben-Steuern-Überschwemmung des Gebiets von Interesse zu erreichen. Die Zeit der Konzentration definiert die kritische Dauer des Maximalniederschlags für das Gebiet von Interesse. Die kritische Dauer des intensiven Niederschlags könnte nur ein paar Minuten für Dach- und Parkplatz-Drainage-Strukturen sein, während der kumulative Niederschlag im Laufe mehrerer Tage für Flusswaschschüsseln kritisch sein würde.

Äußerste Überschwemmungsereignisse ergeben sich häufig aus Zufall wie ungewöhnlich intensiver, warmer Niederschlag, der schweren Schnee-Satz schmilzt, Kanalhindernisse davon erzeugend, Eis schwimmen zu lassen, und kleinen impoundments wie Biber-Dämme zu veröffentlichen. Zusammenfallende Ereignisse können Überschwemmung außerhalb des statistischen durch vereinfachte Vorhersagemodelle vorausgesehenen Vertriebs verursachen. Die Schutt-Modifizierung der Kanalgeometrie ist üblich, als schwere Fluss-Bewegung waldige Vegetation und Überschwemmungsbeschädigte Strukturen und Fahrzeuge, einschließlich Boote und Eisenbahnausrüstung ausgerissen hat.

Siehe auch

• Geben Sie Periode zurück
• Landkarte

Äußerstes Wetter

• 1872 Überschwemmung von Ostsee

Links

• "Was ist eine 100-jährige Überschwemmung?". Boulder Area Sustainability Information Network (BASIN). URL-ADRESSE hat am 2006-06-16 zugegriffen.