Study on PMP estimation for the flood risk evaluation of hydropower dams in consideration of the future climate change

Étude sur l’estimation du PMP pour l’évaluation des risques d’inondation des barrages hydroélectriques en tenant compte du changement climatique futur

¹ Electric Power Development Co., Ltd., Tokyo, Japan
² Disaster Prevention Research Institute Kyoto University, Kyoto, Japan
³ JP Design Co., Ltd., Tokyo, Japan
⁴ Japan Weather Association, Tokyo, Japan

^* Corresponding author: Yuuzou_Kobayashi@jpower.co.jp

Abstract

It is important for hydropower dams to estimate PMP (Probable Maximum Precipitation) appropriately and to prepare the plan of facilities modification and operational changes in advance, because the future flood risk by climate change influence is getting higher. In this paper, we compared three methods of PMP estimation, the conventional method applying DAD (Duration Area and Depth) analysis based on the experienced rain results, the product of d4PDF (database for Policy Decision making for Future climate change) that is the latest climate model ensemble prediction, and the pseudo-global warming experimental results on the typhoon. It was showed that PMP by d4PDF and the pseudo-global warming experimental results were larger than that by DAD analysis and fluctuated smoothly and reasonably over time. It is preferable and reasonable to evaluate the PMP risk applying DAD analysis at the rough examination, and the estimations applying d4PDF or pseudo-global warming scenario is suitable for more detailed examination.

Résumé

Il est important pour les barrages hydroélectriques d’estimer correctement les précipitations maximales probables (PMP) et de préparer à l’avance la modification des installations et les changements d’exploitation, car le risque futur de crue sous l’influence du changement climatique est de plus en plus élevé. Dans cet article, nous avons comparé trois méthodes de l’estimation PMP : la méthode conventionnelle appliquant l’analyse de la durée et de la profondeur (DAD) basée sur les résultats de pluie observée, les résultats de d4PDF (base de données pour la prise de décision politique pour le changement climatique à venir) qui est la dernière prédiction du modèle climatique global, et les résultats expérimentaux du pseudo réchauffement global (PGW) sur le typhon. Il a été montré que les valeurs de la PMP obtenues par le d4PDF et les résultats expérimentaux du pseudoréchauffement global étaient plus importants que ceux obtenus par l’analyse DAD, et fluctuaient de manière régulière et raisonnable au fil du temps. Il est préférable et raisonnable d’évaluer le risque PMP en appliquant l’analyse DAD lors de l’analyse préliminaire, tandis que les estimations appliquant le d4PDF ou l’expérience de pseudo-réchauffement global conviennent pour une analyse détaillée.