Statistical modelling of extreme rainfall, return periods and associated hazards in the Bamenda Mountain, NW Cameroon

Abstract

Modelação estatística e tempos de retorno de precipitações extremas associadas a desastres naturais na serra de Bamenda, NW dos Camarões. Referência: Afungang, Roland; Bateira, Carlos (2016). Statistical modelling of extreme rainfall, return periods and associated hazards in the Bamenda Mountain, NW Cameroon. Revista de Geografia e Ordenamento do Território (GOT), n.º 9 (junho). Centro de Estudos de Geografia e Ordenamento do Território, p. 5-19, dx.doi.org/10.17127/got/2016.9.001 ABSTRACT The Bamenda mountain region has one of the highest frequencies of landslides in Cameroon and the lowlands are prone to floods. The occurrence of these hazards is attributed to the estimated 2500 mm of rainfall that the area receives annually. The aim of this paper was to estimate the maximum rainfall the area is likely to receive in future and to examine some past extreme rainfall episodes that triggered landslides and floods and their return periods. The type I extreme value (Gumble) distribution was used to make these estimates through an Excel worksheet. From the model, it was predicted that the area could receive a maximum rainfall of about 87.7mm/day in 3 years, 116.97mm/day in 25 years, 126.13mm/day in 50 years and 135.23/day in 100 year. Seven extreme rainfall episodes were identified within the 43 year study period with rainfall amounts ranging from 99.5mm/day to 129.3mm/day. The extreme rainfall episodes initiated both landslide and floods and with return periods ranging between 7.3 years to 68.9 years. Predicting these extreme cases can be useful in the construction of dams and bridges and further research on rainfall thresholds for rainfall-induced hazards affecting the region. 6 RESUMO A região montanhosa de Bamenda tem uma elevada frequência de ocorrência de deslizamentos de terra e nas terras baixas ocorrem inundações com elevada frequência. A frequência de ocorrência destes processos é atribuída à elevada precipitação, estimada em 2500 mm/ano. O objetivo deste trabalho consiste em estimar valores extremos de precipitação relativos a diferentes períodos de retorno que provocaram deslizamentos de terra e inundações, com recurso à função de distribuição de Gumble (tipo I). Com base neste modelo, estima-se que a precipitação máxima de cerca de 87,7 milímetros / dia em 3 anos, 116,97 milímetros / dia em 25 anos, 126,13 milímetros / dia em 50 anos e 135,23 / dia em 100 anos constitui valores de referência. Sete episódios extremos de chuva foram identificados dentro do período de estudo de 43 anos com quantidades de precipitação variando de 99,5 milímetros / dia a 129,3 milímetros / dia. Os episódios de precipitação extrema que originam em simultâneo deslizamentos de terra e inundações têm períodos de retorno que variam entre 7,3 anos e 68,9 anos. Embora a área tem oito meses de chuva, estes processos estão diretamente relacionados com as chuvas diárias extremas, sendo difícil estabelecer uma boa correlação com as precipitações acumuladas. A definição de limiares críticos de precipitação é importante para a resolução dos problemas relativos aos riscos naturais que afetam a região. Palavras-chave: Precipitação extrema, Período de retorno, Deslizamentos de terra, inundações, NW Camarões