Extreme rainfall series (ERS) are treated as successive-duration events of from 5 min to 24 h in most parts of the world. In Turkey, as in European countries, the ERS of standard durations of 5, 10, 15, 30, 60 min, and 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12, 18, 24 h are recorded, and these sample series are analysed to ultimately determine the depthduration-frequency (DDF) relationships. If a probability distribution function (pdf) is used for these ERS, the frequency curves in the form of graphical quantile functions may intersect each other at high return periods, due to possible data recording errors, and an extreme rainfall magnitude of a longer duration may turn out to be smaller than that of a shorter duration beyond some high return period. In this study: (a) the criteria of divergence of the quantile functions of various pdfs used in frequency analyses of ERS are depicted; (b) necessary and sufficient conditions for divergence of the quantile functions and ultimately of the DDF curves are analytically deduced; (c) scaling relationships between conventional statistics and rainstorm durations, and between probability-weighted moments and rainstorm durations, are investigated; (d) necessary adjustments to the parameters of four commonly-used pdfs are shown; and (e) a comprehensive example using rainfall data recorded at the Florya gauging station (Istanbul, Turkey) is presented.Key words extreme precipitation; frequency analysis of extreme rainfalls; depth-durationfrequency curves; divergence of quantile functions
Critère de divergence dans des analyses fréquentielles de séries de pluies extrêmesRésumé Généralement, dans le monde, les séries de pluies extrêmes sont traitées comme des événements de durées successives allant de 5 min à 24 h. En Turquie, comme dans certains pays européens, les séries de pluies extrêmes sont enregistrées pour les durées standard de 5, 10, 15, 30 et 60 min, et 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 et 24 h; et ces séries d'échantillonnage sont analysées pour finalement déterminer les relations hauteur-durée-féquence (HDF). Si une fonction densité de probabilité (fdp) est utilisée pour ces séries de pluies extrêmes, les courbes de fréquences mises sous la forme graphique de fonctions de quantiles peuvent se couper pour les grandes périodes de retour, à cause d'éventuelles erreurs d'acquisition. Cela signifie que, au delà d'une certaine période de retour, la hauteur de pluie extrême pendant une longue durée peut apparaître plus faible que la hauteur correspondante pendant une durée plus courte. Dans cette étude: (a) le critère de divergence des fonctions de quantiles de diverses fdp utilisées en analyse fréquentielle de séries de pluies extrêmes est décrit; (b) les conditions nécessaires et suffisantes pour la divergence des fonctions de quantiles et donc des courbes HDF sont déduites analytiquement; (c) les relations d'échelles sont étudiées, entre les statistiques conventionnelles et les durées de pluie, et entre les moments de probabilité pondérée et les durées de pluie; (d) les nécessaires ajustements...