Regionalized flood frequency analysis for basins in Puerto Rico

Abstract

The main goal of this research is to provide a flood regionalization study for Puerto Rico based on recent advances in watershed classification and parameter estimation techniques. The regional flood frequency was achieved using the “index-flood” procedure in combination with the regional L-moment algorithm. The main assumption of the “index flood” procedure is that sites form a homogeneous region, and for this matter the heterogeneity measure based on L-statistics were used to determine the homogeineity of a region. The hybrid cluster analysis was used as a regionalization procedure to group inland streams into four clusters using physical and climatological characteristics of the basins. Relative root mean square error values lower than 1% demonstrated the high accuracy in the procedure to estimate the quantile curves for the regions. The procedure recommended to estimate quantiles for ungaged basins couples the relationship between the derived regional growth curves and the estimated mean peak streamflow at site.

El objetivo principal de esta investigación es proveer un análisis de regionalización de frecuencia de inundaciones para Puerto Rico basado en los avances recientes en clasificación de cuencas y nuevas técnicas de estimados de parámetros. El análisis regional fue ejecutado utilizando el procedimiento “índice de flujo” en combinación con el algoritmo regional de momentos L. La hipótesis principal del procedimiento “índice de flujo” es que las cuencas forman una región homogénea. El algoritmo de conglomerado híbrido es utilizado para el procedimiento de regionalización, agrupando las cuencas en cuatro regiones según las características físicas y climatológicas. Valores de la raíz cuadrada del error cuadrático medio menores a 1% fueron obtenidos, demostrando la alta precisión en el proceso para estimar los cuantiles regionales. El proceso recomendado para estimar los cuantiles para cuencas sin aforar relaciona las curvas de crecimiento derivadas mediante el análisis regional y el promedio del caudal máximo anual estimado para el lugar.