Μέθοδοι εκτίμησης όμβριων καμπυλών βασισμένες σε περιθώριες κατανομές

Οι προτεινόμενες από τη βιβλιογραφία εμπειρικές μέθοδοι εκτίμησης όμβριων καμπυλών είναι συχνά βασισμένες στις παρατηρούμενες ετήσιες μέγιστες τιμές της εντάσεως βροχής Imax(d) για διαφορετικές διάρκειες d. Με χρήση αυτών των τιμών, η εκτίμηση των όμβριων καμπυλών γίνεται με την παραδοχή ότι η ένταση βροχοπτώσεως διάρκειας d με περίοδο επαναφοράς T μπορεί να περιγραφεί ως το γινόμενο μίας συνάρτησης b(d) της διάρκειας d και μίας συνάρτησης a(Τ) της περιόδου επαναφοράς Τ (συνθήκη διαχωρισμού; separability condition). Η χρήση διαφορετικών εμπειρικών και ημι-εμπειρικών σχέσεων για την παραμετροποίηση των συναρτήσεων b(d) και a(T) οδηγεί στην ανάπτυξη διαφορετικών μεθόδων υπολογισμού όμβριων καμπυλών. Στην παρούσα εργασία αναπτύσσουμε εναλλακτικές μεθόδους υπολογισμού όμβριων καμπυλών οι οποίες βασίζονται την περιθώρια (marginal) κατανομή της εντάσεως βροχής Ι(d). Στην περίπτωση που αυτή η κατανομή παρουσιάζει πολυμορφοκλασματική (multifractal) ομοιοθετική συμπεριφορά ως προs την διάρκεια d, τότε αυτή η πληροφορία μπορεί να ενσωματωθεί στο προτεινόμενο μοντέλο υπολογισμού. Επίσης, αναπτύσσουμε υβριδικές μεθόδους υπολογισμού όμβριων καμπυλών που χρησιμοποιούν συγχρόνως την περιθώρια (marginal) κατανομή της εντάσεως βροχής Ι(d) και την κατανομή των ετήσιων μεγίστων Imax(d). Αποδεικνύουμε ότι η συνθήκη διαχωρισμού (βλέπε παραπάνω) που προτείνεται στην βιβλιογραφία δεν μπορεί να εφαρμοσθεί για τον υπολογισμό ετήσιων μέγιστων βροχοπτώσεων. Επίσης, συμπεραίνουμε ότι τόσο οι μέθοδοι που βασίζονται αποκλειστικά στην περιθώρια κατανομή εντάσεων βροχής Ι(d) όσο και οι υβριδικές μέθοδοι έχουν μεγαλύτερη ακρίβεια αποτελεσμάτων και μικρότερη ευαισθησία σε εξωδειγματικά σημεία (outliers) σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους εκτιμήσεως όμβριων καμπυλών, οι οποίες βασίζονται στην αποκλειστική χρήση των ετήσιων μέγιστων βροχοπτώσεων. Η εν λόγω υπεροχή είναι ιδιαίτερα εμφανής για μεγάλες τιμές της περιόδου επαναφοράς Τ και όταν το μήκος του διαθέσιμου ιστορικού δείγματος είναι μικρό. Επισημαίνεται ότι οι μέθοδοι εκτίμησης όμβριων καμπυλών της παρούσας εργασίας δύνανται να παρέχουν υψηλή ακρίβεια αποτελεσμάτων, ακόμα και για μικρού μήκους ιστορικά δείγματα.