Inundació centenària

Ric Mississippi en Kaskaskia, Illinois, durant la Gran Inundació de 1993

Una inundació centenària és un event d'inundació que té, en promig, una provabilitat d'1 en 100 (1% de provabilitat) de ser igualat o superat en qualsevol any donat.

Una inundació centenària també es coneix com una inundació del 1%. Per a inundacions costeres o de llac, una inundació centenària generalment s'expressa com una elevació o profunditat d'inundació, i pot incloure efectes de les ones.

Per a sistemes fluvials, una inundació centenària generalment s'expressa com un cabal. Basat en el cabal esperat de l'inundació centenària, el nivell de l'aigua d'inundació pot ser mapejat com un àrea d'inundació. El mapa resultant de la planura d'inundació es coneix com la planura d'inundació centenària. En Estats Units, estan disponibles estimacions del cabal d'inundació centenària i atres estadístiques de fluix per a qualsevol corrent.

En el Regne Unit, l'Agència de Mig ambient publica un mapa complet de totes les àrees en risc d'una inundació d'1 en 100 anys. Les àrees propenques a la costa d'un oceà o un gran llac també poden inundar-se per combinacions de marea, marejada ciclònica i ones. Els mapes de la planura d'inundació centenària fluvial o costera poden ser importants en els permissos de construcció, les regulacions ambientals i els segurs contra inundacions. Estos anàlisis generalment representen el clima de el XX.

Provabilitat

Un error comú és pensar que una inundació centenària és provable que ocórrega solament una volta en un periodo de 100 anys. En realitat, hi ha aproximadament un 63,4% de provabilitat de que ocórreguen una o més inundacions centenàries en qualsevol periodo de 100 anys. En el riu Danubio, en Passau, Alemània, els intervals reals entre inundacions centenàries durant el periodo de 1501 a 2013 varen variar de 37 a 192 anys. La provabilitat P _i de que una o més inundacions que ocórreguen durant qualsevol periodo excedixquen un llindar d'inundació donat pot expressar-se, utilisant la distribució binomial, com ___MATH_0___

a on T és el periodo de tornada llindar (per eixemple, 100 anys, 50 anys, 25 anys, etc.), i n és el número d'anys en el periodo. La provabilitat d'excedència P _i també es descriu com el risc natural, inherent o hidrològic de falla. No obstant, el valor esperat del número d'inundacions centenàries que ocorren en qualsevol periodo de 100 anys és 1.

Les inundacions decenales tenen un 10% de provabilitat d'ocórrer en un any donat (P _i = 0,10); les de 500 anys tenen un 0,2% de provabilitat d'ocórrer en un any donat (P _i = 0,002); etc. El percentage de provabilitat de que ocórrega una inundació de X anys en un sol any és 100/X. Un anàlisis similar s'aplica comunament a les inundacions costeres o a les senyes de precipitacions. L'interval de recurrencia d'una tormenta rara volta és idèntic al d'una inundació fluvial associada, per les variacions en el moment i l'ubicació de les precipitacions entre diferents conques de drenage.

El camp de la teoria de valors extrems es va crear per a modelar events rars com les inundacions centenàries en fins d'ingenieria civil. Esta teoria s'aplica més comunament als cabals màxims o mínims observats d'un riu determinat. En àrees desérticas a on solament hi ha rieres efímeres, este método s'aplica a la precipitació màxima observada durant un periodo de temps determinat (24 hores, 6 hores o 3 hores). L'anàlisis de valors extrems solament considera l'event més extrem observat en un any donat. Aixina, entre la gran escorrentía de primavera i una forta tormenta d'estiu, qualsevol que haja resultat en més escorrentía es consideraria l'event extrem, mentres que l'event menor seria ignorat en l'anàlisis (encara que abdós pogueren haver segut capaços de causar terribles inundacions per sí mateixos).

Supòsits estadístics

Hi ha una série de suposicions que es fan per a completar l'anàlisis que determina l'inundació de 100 anys. En primer lloc, els events extrems observats en cada any deuen ser independents d'un any a un atre. En atres paraules, el cabal màxim del riu de 1984 no pot estar significativament correlacionado en el cabal observat en 1985, que no pot estar correlacionado en 1986, i aixina successivament. La segona suposició és que els events extrems observats deuen provindre de la mateixa funció de densitat de provabilitat. La tercera suposició és que la distribució de provabilitat es relaciona en la tormenta més gran (medició de pluja o cabal del riu) que ocorre en qualsevol any. La quarta suposició és que la funció de distribució de provabilitat és estacionaria, lo que significa que la mija (promig), la desviació estàndar i els valors màxims i mínims no estan aumentant o disminuint en el temps. Este concepte es coneix com estacionariedad.

La primera suposició és a sovint, pero no sempre, vàlida i deu provar-se cas per cas. La segona suposició sol ser vàlida si els events extrems s'observen en condicions climàtiques similars. Per eixemple, si tots els events extrems registrats provenen de tormentes elèctriques de finals d'estiu (com és el cas en el suroest de EE. UU.), o del desgel (com és el cas en el centre-nort de EE. UU.), llavors esta suposició deuria ser vàlida. No obstant, si hi ha alguns events extrems presos de tormentes elèctriques, uns atres del desgel i uns atres d'huracans, llavors és molt provable que esta suposició no siga vàlida. La tercera suposició solament és un problema quan s'intenta pronosticar un event de fluix màxim pero baix (per eixemple, un event menor que una inundació de 2 anys). Ya que açò no sol ser un objectiu en l'anàlisis extrem o en el disseny d'ingenieria civil, la situació rara volta es presenta.

La suposició final sobre la estacionariedad és difícil de provar a partir de senyes d'un sol lloc per les grans incertituts inclús en els registres d'inundacions més llarcs (vore següent secció). De manera més àmplia, l'evidència substancial del canvi climàtic sugerix fortament que la distribució de provabilitat també està canviant i que la gestió dels riscs d'inundació en el futur es tornarà encara més difícil. L'implicació més simple d'açò és que la majoria de les senyes històriques representen el clima de el XX i podrien no ser vàlits per a l'anàlisis d'events extrems en el XXI.