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Auteur Yoon, Jaeyoung
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Affiner la rechercheProbabilistic Solution to Stochastic Overland Flow Equation / Yoon, Jaeyoung in Journal of hydrologic engineering, Vol. 8, N° 2 (Mars/Avril 2003)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 8, N° 2 (Mars/Avril 2003) . - 54-63 p.
Titre : Probabilistic Solution to Stochastic Overland Flow Equation Titre original : Solution Probabiliste à l'Equation Stochastique d'Ecoulement de Surface Type de document : texte imprimé Auteurs : Yoon, Jaeyoung, Auteur ; Kavvas, M. Levent, Auteur Article en page(s) : 54-63 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Overland flow Rainfall Monte Carlo method Ecoulement de surface Précipitations Méthode de Monte Carlo Index. décimale : 551.4 Résumé : In this paper, the second in a series of two, the theory developed in the companion paper is applied to the case of the stochastic overland flow equation, and a numerical solution method is presented for the resulting Fokker-Plank equation (FPE), which describes the evolution of the probability density function (PDF) of overland flow depth at the downstream section of a hillslope. The Derived FPE is evaluated for two different approximations to the diffusion coefficient of the FPE. The Monte Carlo analysis of stochastic overland flow equation is then performed using the random rainfall sequences, generated by a compound filtered Poisson process model for the stochastic rainfall, in order to provide a benchmark for the results obtained from the FPEs. When compared to the Monte Carlo simulation based PDFs and their ensemble average, the second approximation to the diffusion coefficient gives a good fit in terms of the shape of the PDF and the ensemble average of the overland flow depth. Therefore, the theory proposed here is quite promising for obtaining the ensemble averages of nonlinear hydrological processes.
En cet article, la seconde dans une série de deux, la théorie développée dans le papier de compagnon est appliquée au cas de l'équation stochastique d'écoulement de surface, et une méthode de solution de numericl est présentée pour l'équation résultante de Fokker-Planche (FPE), qui décrit l'évolution de la fonction de densité de probabilité (PDF) de la profondeur d'écoulement de surface à la section descendant d'un hillslope. Le FPE dérivé est évalué pour deux approximations différentes au coefficient de diffusion du FPE. L'analyse de Monte Carlo de l'équation stochastique d'écoulement de surface est alors exécutée en utilisant les ordres aléatoires de précipitations, produits par un modèle de processus de Poisson filtré par composé pour les précipitations stochastiques, afin de fournir un repère pour les résultats obtenus à partir du FPEs. Une fois comparée à Monte Carlo PDFs basé par simulation et leur moyenne d'ensemble, la deuxième approximation au coefficient de diffusion donne un bon ajustement en termes de forme du pdf et moyenne d'ensemble de la profondeur d'écoulement de surface. Par conséquent, la théorie proposée ici est tout à fait prometteuse pour obtenir les moyennes d'ensemble de processus hydrologiques non-linéaires.
[article] Probabilistic Solution to Stochastic Overland Flow Equation = Solution Probabiliste à l'Equation Stochastique d'Ecoulement de Surface [texte imprimé] / Yoon, Jaeyoung, Auteur ; Kavvas, M. Levent, Auteur . - 54-63 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 8, N° 2 (Mars/Avril 2003) . - 54-63 p.
Mots-clés : Overland flow Rainfall Monte Carlo method Ecoulement de surface Précipitations Méthode de Monte Carlo Index. décimale : 551.4 Résumé : In this paper, the second in a series of two, the theory developed in the companion paper is applied to the case of the stochastic overland flow equation, and a numerical solution method is presented for the resulting Fokker-Plank equation (FPE), which describes the evolution of the probability density function (PDF) of overland flow depth at the downstream section of a hillslope. The Derived FPE is evaluated for two different approximations to the diffusion coefficient of the FPE. The Monte Carlo analysis of stochastic overland flow equation is then performed using the random rainfall sequences, generated by a compound filtered Poisson process model for the stochastic rainfall, in order to provide a benchmark for the results obtained from the FPEs. When compared to the Monte Carlo simulation based PDFs and their ensemble average, the second approximation to the diffusion coefficient gives a good fit in terms of the shape of the PDF and the ensemble average of the overland flow depth. Therefore, the theory proposed here is quite promising for obtaining the ensemble averages of nonlinear hydrological processes.
En cet article, la seconde dans une série de deux, la théorie développée dans le papier de compagnon est appliquée au cas de l'équation stochastique d'écoulement de surface, et une méthode de solution de numericl est présentée pour l'équation résultante de Fokker-Planche (FPE), qui décrit l'évolution de la fonction de densité de probabilité (PDF) de la profondeur d'écoulement de surface à la section descendant d'un hillslope. Le FPE dérivé est évalué pour deux approximations différentes au coefficient de diffusion du FPE. L'analyse de Monte Carlo de l'équation stochastique d'écoulement de surface est alors exécutée en utilisant les ordres aléatoires de précipitations, produits par un modèle de processus de Poisson filtré par composé pour les précipitations stochastiques, afin de fournir un repère pour les résultats obtenus à partir du FPEs. Une fois comparée à Monte Carlo PDFs basé par simulation et leur moyenne d'ensemble, la deuxième approximation au coefficient de diffusion donne un bon ajustement en termes de forme du pdf et moyenne d'ensemble de la profondeur d'écoulement de surface. Par conséquent, la théorie proposée ici est tout à fait prometteuse pour obtenir les moyennes d'ensemble de processus hydrologiques non-linéaires.
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 10, N°2 (Mars/Avril 2005) . - 151-159 p.
Titre : Upscaling of Vertical Unsaturated Flow Model under Infiltration Condition Titre original : Vers le Haut de la Graduation du Modèle Insaturé Vertical d'Ecoulement dans la Condition d'Infiltration Type de document : texte imprimé Auteurs : Kavvas, M. Levent, Auteur ; Kim, Sangdan, Auteur ; Yoon, Jaeyoung Article en page(s) : 151-159 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Infiltration Unsteady flow Hydrologic models Hydraulic conductivity Ecoulement instable Modèles hydrologiques Conductivité hydraulique Index. décimale : 551.4 Résumé : A new stochastic model for one dimensional unsaturated water flow is proposed with focus on its probabilistic structure resulting from random variatiobns in saturated hydraulic conductivity. The newly developed model has the form of a Fokker Plank equation, and its validity is investigated under different stochastic saturated hydraulic conductivity fields. The Point scale Richards equation for soil water flow, which is a parabolic nonlinear partial differential equation (PDE), is first converted into a linear PDE using the stochastic Liouville equation. Finally, the up scale conservation equation is obtained using the cumulant expansion method. When compared with Monte Carlo simulations, this model yields good agreements. In particular, this up scale model can reproduce the vertical profile of mean soil water content very well. Besides, the results from model application show that the proposed model can explain the role change between rainfall intensity (system input) and variability in saturated hydraulic conductivity (system parameter) in affecting the spatial variability of soil water field as infiltration proceeds.
On propose un nouveau modèle stochastique pour un écoulement insaturé dimensionnel de l'eau avec le foyer sur sa structure probabiliste résultant des variatiobns aléatoires dans la conductivité hydraulique saturée. Le modèle nouvellement développé a la forme d'une équation de planche de Fokker, et sa validité est étudiée sous différents champs hydrauliques saturés stochastiques de conductivité. L'équation de Richards d'échelle de notation pour l'écoulement de l'eau de sol, qui est une équation partielle non-linéaire parabolique (PDE), est d'abord convertie en PDE linéaire en utilisant l'équation stochastique de Liouville. En conclusion, l'équation haute de conservation de balance est obtenue en utilisant la méthode cumulant d'expansion. En comparaison avec des simulations de Monte Carlo, ce modèle rapporte de bonnes concordances. En particulier, ceci modèle haut de balance peut reproduire le profil vertical de la teneur en eau moyenne de sol très bien. En outre, les résultats de l'application modèle prouvent que le modèle proposé peut expliquer le changement de rôle entre l'intensité de précipitations (système entré) et la variabilité dans la conductivité hydraulique saturée (paramètre de système) en affectant la variabilité spatiale du gisement de l'eau de sol pendant que l'infiltration procède.En ligne : miksd@hanmail.net, jyyoon@korea.ac.kr [article] Upscaling of Vertical Unsaturated Flow Model under Infiltration Condition = Vers le Haut de la Graduation du Modèle Insaturé Vertical d'Ecoulement dans la Condition d'Infiltration [texte imprimé] / Kavvas, M. Levent, Auteur ; Kim, Sangdan, Auteur ; Yoon, Jaeyoung . - 151-159 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 10, N°2 (Mars/Avril 2005) . - 151-159 p.
Mots-clés : Infiltration Unsteady flow Hydrologic models Hydraulic conductivity Ecoulement instable Modèles hydrologiques Conductivité hydraulique Index. décimale : 551.4 Résumé : A new stochastic model for one dimensional unsaturated water flow is proposed with focus on its probabilistic structure resulting from random variatiobns in saturated hydraulic conductivity. The newly developed model has the form of a Fokker Plank equation, and its validity is investigated under different stochastic saturated hydraulic conductivity fields. The Point scale Richards equation for soil water flow, which is a parabolic nonlinear partial differential equation (PDE), is first converted into a linear PDE using the stochastic Liouville equation. Finally, the up scale conservation equation is obtained using the cumulant expansion method. When compared with Monte Carlo simulations, this model yields good agreements. In particular, this up scale model can reproduce the vertical profile of mean soil water content very well. Besides, the results from model application show that the proposed model can explain the role change between rainfall intensity (system input) and variability in saturated hydraulic conductivity (system parameter) in affecting the spatial variability of soil water field as infiltration proceeds.
On propose un nouveau modèle stochastique pour un écoulement insaturé dimensionnel de l'eau avec le foyer sur sa structure probabiliste résultant des variatiobns aléatoires dans la conductivité hydraulique saturée. Le modèle nouvellement développé a la forme d'une équation de planche de Fokker, et sa validité est étudiée sous différents champs hydrauliques saturés stochastiques de conductivité. L'équation de Richards d'échelle de notation pour l'écoulement de l'eau de sol, qui est une équation partielle non-linéaire parabolique (PDE), est d'abord convertie en PDE linéaire en utilisant l'équation stochastique de Liouville. En conclusion, l'équation haute de conservation de balance est obtenue en utilisant la méthode cumulant d'expansion. En comparaison avec des simulations de Monte Carlo, ce modèle rapporte de bonnes concordances. En particulier, ceci modèle haut de balance peut reproduire le profil vertical de la teneur en eau moyenne de sol très bien. En outre, les résultats de l'application modèle prouvent que le modèle proposé peut expliquer le changement de rôle entre l'intensité de précipitations (système entré) et la variabilité dans la conductivité hydraulique saturée (paramètre de système) en affectant la variabilité spatiale du gisement de l'eau de sol pendant que l'infiltration procède.En ligne : miksd@hanmail.net, jyyoon@korea.ac.kr
