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Auteur Rosbjerg, Dan
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Affiner la rechercheEffect of Input and Parameter Uncertainties in Rainfall-Runoff Simulations / Hoybye, Jan in Journal of hydrologic engineering, Vol. 4, N° 3 (Juillet 1999)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 4, N° 3 (Juillet 1999) . - 214-224 p.
Titre : Effect of Input and Parameter Uncertainties in Rainfall-Runoff Simulations Titre original : Effet des Incertitudes d'Entrée et de Paramètre dans des Simulations de Précipitation-Écoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Hoybye, Jan, Auteur ; Rosbjerg, Dan, Auteur Article en page(s) : 214-224 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fiabilité Simulation Précipitation d'écoulement Fonctions Paramètres Modéles de structure HYdrogramme Hydrologie Hydraulique Réservoir Processus aléatoir Prévisions Equation Propagation Tempête de pluie Crête Inondation Evaluation Index. décimale : 551.4 Résumé : The Uncertainty or reliability of model simulation results produced by rainfall-runoff models is a function of uncertainties in model parameters, input data, and model structure. The Present study considers a stochastic instantaneous unit hydrograph (SIUH) model describing the catchment as a single linear reservoir with input and transfer functions treated as random process. Errors in runoff predictions caused by errors in input data and model parameters are analyzed by solving the governing stochastic differential equation (SDE) analytically, thus quantifying--in a general way--the error propagation structure and the relative importance of input errors and parameter error. The Result shows that the SIUH parameter variance has a direct bearing on the runoff variance, whereas the error contribution from the effective rainfall variance depends on the parameter mean value and the ratio between effective rainfall and simulated runoff. Data from 34 rainstorms are selected to verify the analytical SDE approach. The Selected avents represent varying: (1) rainfall intensity and duration; (2) single/multiple peak events; and (3) catchment initial losses. The Results from the simulations are compared with observed runoff peaks and flood volumes. It is concluded that: (1) the SIUH model is a simple yet robust method, for which the parameter uncertainty can be realistically assessed; (2) the application of a theoretical SDE to estimate the prediction variance is supported by the statistical analysis of simulated and observed runoff; and (3) the estimation of flood peak variance can improve the design of flood control measures.
L'incertitude ou la fiabilité des résultats modèles de simulation a produit par des modèles d'précipitation-écoulement est une fonction des incertitudes en paramètres, données d'entrée, et structure de modèle. La présente étude considère un modèle instantané stochastique de l'hydrogramme d'unité (SIUH) décrivant la captation comme réservoir linéaire simple avec des fonctions d'entrée et de transfert traitées en tant que processus aléatoire. Des erreurs dans des prévisions d'écoulement provoquées par des erreurs dans des données d'entrée et des paramètres de modèle sont analysées en résolvant l'équation stochastique régissante (SDE) analytiquement, de ce fait mesurant -- d'une manière générale -- la structure de propagation d'erreur et l'importance relative des erreurs d'entrée et de l'erreur de paramètre. Le résultat prouve que le désaccord de paramètre de SIUH a un direct portant sur le désaccord d'écoulement, tandis que la contribution des erreurs du désaccord efficace de précipitations dépend de la valeur moyenne de paramètre et du rapport aux précipitations efficaces de l'écoulement simulé. Des données de 34 tempêtes de pluie sont choisies pour vérifier l'approche analytique de SDE. Les avents choisis représentent changer : (1) intensité et durée de précipitations ; (2) événements maximaux de single/multiple ; et (3) pertes initiales de captation. Les résultats des simulations sont comparés aux crêtes observées d'écoulement et inondent des volumes. On le conclut cela : (1) le modèle de SIUH est une méthode simple pourtant robuste, pour laquelle l'incertitude de paramètre peut être normalement évaluée ; (2) l'application d'un SDE théorique pour estimer le désaccord de prévision est soutenue par l'analyse statistique de l'écoulement simulé et observé ; et (3) l'évaluation du désaccord de crête d'inondation peut améliorer la conception des mesures de contrôle d'inondation.
En ligne : jan.hoybye@tvrl.ith.se [article] Effect of Input and Parameter Uncertainties in Rainfall-Runoff Simulations = Effet des Incertitudes d'Entrée et de Paramètre dans des Simulations de Précipitation-Écoulement [texte imprimé] / Hoybye, Jan, Auteur ; Rosbjerg, Dan, Auteur . - 214-224 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 4, N° 3 (Juillet 1999) . - 214-224 p.
Mots-clés : Fiabilité Simulation Précipitation d'écoulement Fonctions Paramètres Modéles de structure HYdrogramme Hydrologie Hydraulique Réservoir Processus aléatoir Prévisions Equation Propagation Tempête de pluie Crête Inondation Evaluation Index. décimale : 551.4 Résumé : The Uncertainty or reliability of model simulation results produced by rainfall-runoff models is a function of uncertainties in model parameters, input data, and model structure. The Present study considers a stochastic instantaneous unit hydrograph (SIUH) model describing the catchment as a single linear reservoir with input and transfer functions treated as random process. Errors in runoff predictions caused by errors in input data and model parameters are analyzed by solving the governing stochastic differential equation (SDE) analytically, thus quantifying--in a general way--the error propagation structure and the relative importance of input errors and parameter error. The Result shows that the SIUH parameter variance has a direct bearing on the runoff variance, whereas the error contribution from the effective rainfall variance depends on the parameter mean value and the ratio between effective rainfall and simulated runoff. Data from 34 rainstorms are selected to verify the analytical SDE approach. The Selected avents represent varying: (1) rainfall intensity and duration; (2) single/multiple peak events; and (3) catchment initial losses. The Results from the simulations are compared with observed runoff peaks and flood volumes. It is concluded that: (1) the SIUH model is a simple yet robust method, for which the parameter uncertainty can be realistically assessed; (2) the application of a theoretical SDE to estimate the prediction variance is supported by the statistical analysis of simulated and observed runoff; and (3) the estimation of flood peak variance can improve the design of flood control measures.
L'incertitude ou la fiabilité des résultats modèles de simulation a produit par des modèles d'précipitation-écoulement est une fonction des incertitudes en paramètres, données d'entrée, et structure de modèle. La présente étude considère un modèle instantané stochastique de l'hydrogramme d'unité (SIUH) décrivant la captation comme réservoir linéaire simple avec des fonctions d'entrée et de transfert traitées en tant que processus aléatoire. Des erreurs dans des prévisions d'écoulement provoquées par des erreurs dans des données d'entrée et des paramètres de modèle sont analysées en résolvant l'équation stochastique régissante (SDE) analytiquement, de ce fait mesurant -- d'une manière générale -- la structure de propagation d'erreur et l'importance relative des erreurs d'entrée et de l'erreur de paramètre. Le résultat prouve que le désaccord de paramètre de SIUH a un direct portant sur le désaccord d'écoulement, tandis que la contribution des erreurs du désaccord efficace de précipitations dépend de la valeur moyenne de paramètre et du rapport aux précipitations efficaces de l'écoulement simulé. Des données de 34 tempêtes de pluie sont choisies pour vérifier l'approche analytique de SDE. Les avents choisis représentent changer : (1) intensité et durée de précipitations ; (2) événements maximaux de single/multiple ; et (3) pertes initiales de captation. Les résultats des simulations sont comparés aux crêtes observées d'écoulement et inondent des volumes. On le conclut cela : (1) le modèle de SIUH est une méthode simple pourtant robuste, pour laquelle l'incertitude de paramètre peut être normalement évaluée ; (2) l'application d'un SDE théorique pour estimer le désaccord de prévision est soutenue par l'analyse statistique de l'écoulement simulé et observé ; et (3) l'évaluation du désaccord de crête d'inondation peut améliorer la conception des mesures de contrôle d'inondation.
En ligne : jan.hoybye@tvrl.ith.se
