Flood envelope curves for the estimation of design flood magnitudes for highway bridges
Notice bibliographique
Résumé
The rising costs and safety concerns associated with flood-induced infrastructure damages in Canada underscores the critical need for adapting design flood magnitudes to future climate change. Creager flood envelope curves, which serve as the upper bound/limit of observed extreme flows for different drainage areas within a specific region, are widely employed by practitioners to estimate design flood magnitudes, which in the case of most river-crossing highway bridges is considered as 75-year flood magnitude. A framework for adapting Creager curves to future changes in streamflow is proposed in this study. To this end, Creager curves, for the current 1951–2020 period, are developed using regional frequency analysis (RFA) on annual maximum daily mean streamflow, considering 417 observation stations, located in seven major Canadian river basins (i.e., Fraser, Nelson, Mackenzie, Yukon, Churchill, St Lawrence and St John). The Creager coefficient C, which is the main parameter that defines flood envelope curves for different regions, under the current climate, exhibits considerable variability, ranging from 1 to 45, across the studied river basins.To adapt Creager curves for future changes, a correction factor, RC, defined as the ratio of future to current period C values is proposed. Two RFA approaches were employed to calculate the ratio using simulated streamflow data, derived using a cell-to-cell routing scheme, applied to an ensemble of five-member Regional Climate Model (RCM) GEM (Global Environmental Multiscale) simulated runoff for the current reference 1951–2020 and future 2021–2099 periods for the observation sites. The first RFA approach, considering only the GEM grid cells where the stations are located, suggests RC in the 0.3 to 1.6 range, with St John and St Lawrence River basins showing values less than 1. The second approach, considering all GEM cells for a given region, produces comparable results but yields a wider range for RC and adds useful information in that RC values can also be established at ungauged locations, with RC values higher than 1.6 in various regions especially over western Canada. An evaluation of the level of confidence for RC , based on the GEM ensemble, reveal a higher level of confidence for most parts of the study domain. The second approach is likely to be a better choice for longer return periods considering the larger pooling of data. From a practical viewpoint, the proposed method for estimating future design floods is robust and transferrable to other basins but can benefit from using streamflow projections from other models for better quantification of uncertainty.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».