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Floods cause severe damage worldwide in terms of human injury and have severe economic consequences, causing landslides, road accidents and inundation of agricultural areas. Non-structural flood protection strategies offer the possibility to protect the land, preventing flood event effects. In particular, early warning systems can inform of flood occurrences. These systems can be based on the evaluation of a rainfall threshold value that is the rainfall amount that determines a critical discharge in a given river cross-section. The alert is issued if the observed or forecast rainfall equals the threshold value without the support of online real-time rainfall–runoff forecasting systems. The critical rainfall threshold values are evaluated by a probabilistic methodology, considering the joint cumulative distribution of cumulated rainfall and the corresponding peak discharge, for different durations. To estimate the joint distributions two approaches are considered: the meta-Gaussian and the copula functions. The rainfall threshold values are estimated for the Mignone River basin (Italy). Results show that both joint distribution functions perform well in estimating the rainfall threshold values, as found from reliability analysis. In particular, the copula-based approach leads to issuing the alert in advance. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. RESUME Les inondations causent des dommages severes au monde en termes de pertes humaines et consequences economiques graves causees par les glissements de terrain, les accidents de la route et la submersion des zones agricoles. Les strategies de non-protection contre les inondations structurelles offrent la possibilite de proteger le territoire en anticipant les effets d'evenements d'inondation. En particulier, les systemes d'alerte precoce peuvent notifier la survenance des inondations. Ces systemes peuvent etre fondes sur l'evaluation d'une valeur seuil de precipitations qui est la quantite de pluie determinant un debit critique a travers une section transversale dans une riviere donnee. L'alerte est emise si les precipitations observees ou prevues sont egales a la valeur de prevision pluie-debit donnee en temps reel et en ligne par les services de prevision meteorologique. Les valeurs du seuil de precipitations critiques sont evaluees par une methode probabiliste, compte tenu de la distribution cumulative conjointe de precipitations cumulees et du debit de pointe correspondant, pour des durees differentes. Pour estimer les distributions conjointes, deux approches sont envisagees: la fonction copula et les fonctions meta-gaussiennes. Les seuils de precipitations sont estimes pour le bassin du fleuve Mignone (Italie). Les resultats et l'analyse de fiabilite montrent que les deux fonctions de distribution conjointes donnent de bons resultats dans l'estimation valeurs de seuil des precipitations. En particulier, l'approche basee sur la fonction copula conduit a emettre l'alerte a l'avance. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. |
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