A national low flow estimation procedure for Austria

Abstract We present a procedure for estimating Q95 low flows in both gauged and ungauged catchments where Q95 is the flow that is exceeded 95% of the time. For each step of the estimation procedure, a number of alternative methods was tested on the Austrian data set by leave-one-out cross-validation, and the method that performed best was used in the final procedure. To maximise the accuracy of the estimates, we combined relevant sources of information including long streamflow records, short streamflow records, and catchment characteristics, according to data availability. Rather than deriving a single low flow estimate for each catchment, we estimated lower and upper confidence limits to allow local information to be incorporated in a practical application of the procedure. The components of the procedure consist of temporal (climate) adjustments for short records; grouping catchments into eight seasonality-based regions; regional regressions of low flows with catchment characteristics; spatial adjustments for exploiting local streamflow data; and uncertainty assessment. The results are maps of lower and upper confidence limits of low flow discharges for 21 000 sub-catchments in Austria. Résumé Nous présentons une procédure d'estimation de l'indicateur Q95 d'étiage dans des bassins jaugés et non-jaugés où Q95 est l'écoulement qui est dépassé 95% du temps. Pour chaque pas de la procédure d'estimation, plusieurs méthodes alternatives sont testées sur le jeu de données Autrichien par validation croisée et élimination successive, et la méthode qui donne les meilleurs résultats est utilisée dans la procédure finale. Afin de maximiser la précision des estimations, nous combinons des sources pertinentes d'information composées de longues séries de débit, de courtes séries de débit et de caractéristiques des bassins versants, selon la disponibilité des données. Plutôt que de dériver une simple estimation d'étiage pour chaque bassin, nous estimons les limites de confiance inférieure et supérieure vis-à-vis de l'incorporation de l'information locale dans la mise en œuvre pratique de la procédure. Les composantes de la procédure consistent en des ajustements temporels (climatiques) pour les courtes séries; le regroupement des bassins selon une logique saisonnière en huit régions; des régressions régionales entre les étiages et des caractéristiques des bassins; des ajustements spatiaux pour exploiter les données locales de débit; et une évaluation de l'incertitude. Les résultats consistent en des cartes des limites de confiance inférieure et supérieure des débits d'étiage de 21 000 sous-bassins versants en Autriche. Key words : low flowsdroughtsregionalisationprediction of ungauged catchments (PUB)seasonality indexcatchment groupingregional regressionclimate variability adjustmentpredictive uncertainty Mots clefs : étiagessécheressesrégionalisationprévision en bassin non jaugé (PUB)indice de saisonnalitéregroupement de basins versantsrégression régionaleajustement de variabilitéclimatique; incertitude de prévision