Flödesfrekvensanalys

Flödesfrekvensanalys är en metod inom hydrologi som beskriver sannolikheten för olika vattenflöden i en plats över tid. Den används främst för att uppskatta återkomstflöden, det vill säga storleken på ett flöde som väntas uppträda med en viss sannolikhet under ett angivet tidsintervall. Denna information ligger till grund för design av dammar och avloppsnät, översvämningsriskbedömningar och övergripande vattenförvaltning.

Analysen bygger på hydrometriska tidsserier, ofta årliga maximala flöden (AMS) eller partiell varaktighetsserie (PDS). Viktiga moment är kvalitetskontroll, hantering av saknade värden och bedömning av stationaritet (om data antas vara tidsoberoende). Vanliga distributionsmodeller inkluderar Gumbel eller Generalized Extreme Value (GEV), samt Pearson Type III; ibland används även lognormalfördelningar. Parameterestimering kan ske med maximum likelihood, metod för ögonblicken eller L-moments. Modellval bedöms med goodness-of-fit-test och information-kriterier, och återkomstflöden beräknas som inversen av den kumulativa fördelningsfunktionen.

Regional frekvensanalys används när data saknas eller för att öka stabiliteten genom att använda regionala estimationsparametrar, ofta med L-momentsbaserad regionalisering. I sammanhang där stationaritet inte självklart gäller på grund av klimatförändringar eller lokala trender används icke-stationära modeller eller covariatbaserade metoder med tid- eller klimatberoende parametrar.

Praktiska tillämpningar inkluderar dimensionering av dammar och ledningsnät, planering av åtgärder mot översvämningar samt risk- och sårbarhetsanalyser. Vanliga programvaror och paket inom området används för att utföra estimering, modellval och återkomstflödesberäkningar.