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Development and Application of a Methodology for Sediment Source Identification. I: Modified Unit Sedimentograph Approach / Kalin, Latif in Journal of hydrologic engineering, Vol. 9, N° 3 (Mai/Juin 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 3 (Mai/Juin 2004) . - 184-193 p. Titre : Development and Application of a Methodology for Sediment Source Identification. I: Modified Unit Sedimentograph Approach Titre original : Elaboration et Application d'une Méthodologie pour l'Identification de Source de Sédiment. I : Approche Modifiée de Sedimentographie d'Unité Type de document : texte imprimé Auteurs : Kalin, Latif, Auteur ; Hantush, Mohamed M. ; Govindaraju, Rao S., Auteur Article en page(s) : 184-193 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Watersheds  Sediment  transport  Sediment  yield  Statistical  analysis  Sedimentology  Lignes  de  partage  Transport  de  sédiment  Rendement  de  sédiment  Analyse  statistique  Sédimentologie Index. décimale : 551.4 Résumé : Identification of sediment source areas within a watershed is useful for designing appropriate management alternatives that reduce sediment losses. In most watersheds, data collection programs are present at the stream gauging station, and sediment source identification must be treated as an inverse problem. A physically based watershed scale surface flow and erosion model, KINEROS was utilized as the modeling tool in this study. A modified unit sedimentograph approach was used for source identification based on hydrograph and sedimentograph data collected at the watershed outlet. Data from several events were examined over two small watersheds, and a statistical procedure was employed to assess the erosion vulnerability of different regions in the two watersheds. These results were presented in the form of maps to obtain a spatial picture of potential sediment generating areas. A statistical analysis was also utilized to determine if erosion potentials of different regions of a watershed were significantly different. It appears that identification of source areas is possible when a limited number of regions are contributing sediments. L'identification des secteurs de source de sédiment dans une ligne de partage est utile pour concevoir les solutions de rechange appropriées de gestion qui réduisent des pertes de sédiment. Dans la plupart des lignes de partage, les programmes de collecte de données sont présents à la station mesurante de jet, et l'identification de source de sédiment doit être traitée comme problème inverse. Un modèle physiquement basé d'écoulement et d'érosion de surface de balance de ligne de partage, KINEROS a été utilisé comme l'outil modelant dans cette étude. Une approche modifiée de sedimentograph d'unité a été employée pour l'identification de source basée sur des données d'hydrogramme et de sedimentographie rassemblées à la sortie de ligne de partage. Des données de plusieurs événements ont été examinées plus de deux petites lignes de partage, et un procédé statistique a été utilisé pour évaluer la vulnérabilité d'érosion de différentes régions dans les deux lignes de partage. Ces résultats ont été présentés sous forme de cartes pour obtenir une image spatiale de sédiment potentiel produisant des secteurs. Une analyse statistique a été également utilisée pour déterminer si les potentiels d'érosion de différentes régions d'une ligne de partage étaient sensiblement différents. Il s'avère que l'identification des secteurs de source est possible quand un nombre limité de régions contribuent des sédiments. En ligne : govind@ecn.purdue.edu [article] Development and Application of a Methodology for Sediment Source Identification. I: Modified Unit Sedimentograph Approach = Elaboration et Application d'une Méthodologie pour l'Identification de Source de Sédiment. I : Approche Modifiée de Sedimentographie d'Unité [texte imprimé] / Kalin, Latif, Auteur ; Hantush, Mohamed M. ; Govindaraju, Rao S., Auteur . - 184-193 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 3 (Mai/Juin 2004) . - 184-193 p. Mots-clés : Watersheds  Sediment  transport  Sediment  yield  Statistical  analysis  Sedimentology  Lignes  de  partage  Transport  de  sédiment  Rendement  de  sédiment  Analyse  statistique  Sédimentologie Index. décimale : 551.4 Résumé : Identification of sediment source areas within a watershed is useful for designing appropriate management alternatives that reduce sediment losses. In most watersheds, data collection programs are present at the stream gauging station, and sediment source identification must be treated as an inverse problem. A physically based watershed scale surface flow and erosion model, KINEROS was utilized as the modeling tool in this study. A modified unit sedimentograph approach was used for source identification based on hydrograph and sedimentograph data collected at the watershed outlet. Data from several events were examined over two small watersheds, and a statistical procedure was employed to assess the erosion vulnerability of different regions in the two watersheds. These results were presented in the form of maps to obtain a spatial picture of potential sediment generating areas. A statistical analysis was also utilized to determine if erosion potentials of different regions of a watershed were significantly different. It appears that identification of source areas is possible when a limited number of regions are contributing sediments. L'identification des secteurs de source de sédiment dans une ligne de partage est utile pour concevoir les solutions de rechange appropriées de gestion qui réduisent des pertes de sédiment. Dans la plupart des lignes de partage, les programmes de collecte de données sont présents à la station mesurante de jet, et l'identification de source de sédiment doit être traitée comme problème inverse. Un modèle physiquement basé d'écoulement et d'érosion de surface de balance de ligne de partage, KINEROS a été utilisé comme l'outil modelant dans cette étude. Une approche modifiée de sedimentograph d'unité a été employée pour l'identification de source basée sur des données d'hydrogramme et de sedimentographie rassemblées à la sortie de ligne de partage. Des données de plusieurs événements ont été examinées plus de deux petites lignes de partage, et un procédé statistique a été utilisé pour évaluer la vulnérabilité d'érosion de différentes régions dans les deux lignes de partage. Ces résultats ont été présentés sous forme de cartes pour obtenir une image spatiale de sédiment potentiel produisant des secteurs. Une analyse statistique a été également utilisée pour déterminer si les potentiels d'érosion de différentes régions d'une ligne de partage étaient sensiblement différents. Il s'avère que l'identification des secteurs de source est possible quand un nombre limité de régions contribuent des sédiments. En ligne : govind@ecn.purdue.edu

Development and Application of a Methodology for Sediment Source Identification. II: Optimization Approach / Kalin, Latif in Journal of hydrologic engineering, Vol. 9, N° 3 (Mai/Juin 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 3 (Mai/Juin 2004) . - 194-207 p. Titre : Development and Application of a Methodology for Sediment Source Identification. II: Optimization Approach Titre original : Elaboration et Application d'une Méthodologie pour l'Identification de Source de Sédiment. II : Approche d'Optimisation Type de document : texte imprimé Auteurs : Kalin, Latif, Auteur ; Govindaraju, Rao S., Auteur ; Hantush, Mohamed M. Article en page(s) : 194-207 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Watersheds  Sediment  transport  Optimization  Erosion  Iowa  Lignes  de  partage  Transport  de  sédiment  Optimisation Index. décimale : 551.4 Résumé : In this paper, we re-examine the question of identification of source areas using optimization methods for two Iowa watersheds. The Question of nonuniqueness is first, with the result that only eight sediment contributing regions are allowed to be active simultaneously as in companion study. Tukey's procedure is utilized to examine if the differences in erodibility of the different regions are statistically significant. Results were presented in the from of maps to obtain a spatial picture of the potential of sediment generating areas. Comparisons with physical characteristics of the watersheds showed good agreement between erosion potential and properties associated with erosion. En cet article, nous examinons de nouveau la question de l'identification des secteurs de source en utilisant des méthodes d'optimisation pour deux lignes de partage de Iowa. La question du nonuniqueness est première, avec le résultat qu'on permet à seulement huit régions de contribution de sédiment d'être en activité simultanément comme dans l'étude de compagnon. Le procédé de Tukey est utilisé pour examiner si les différences dans l'erodibility des différentes régions sont statistiquement significatives. Des résultats ont été présentés dans de des cartes pour obtenir une image spatiale du potentiel du sédiment produisant des secteurs. Les comparaisons avec des caractéristiques physiques des lignes de partage ont montré la bonne concordance entre le potentiel d'érosion et les propriétés liés à l'érosion. En ligne : govind@ecn.purdue.edu [article] Development and Application of a Methodology for Sediment Source Identification. II: Optimization Approach = Elaboration et Application d'une Méthodologie pour l'Identification de Source de Sédiment. II : Approche d'Optimisation [texte imprimé] / Kalin, Latif, Auteur ; Govindaraju, Rao S., Auteur ; Hantush, Mohamed M. . - 194-207 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 3 (Mai/Juin 2004) . - 194-207 p. Mots-clés : Watersheds  Sediment  transport  Optimization  Erosion  Iowa  Lignes  de  partage  Transport  de  sédiment  Optimisation Index. décimale : 551.4 Résumé : In this paper, we re-examine the question of identification of source areas using optimization methods for two Iowa watersheds. The Question of nonuniqueness is first, with the result that only eight sediment contributing regions are allowed to be active simultaneously as in companion study. Tukey's procedure is utilized to examine if the differences in erodibility of the different regions are statistically significant. Results were presented in the from of maps to obtain a spatial picture of the potential of sediment generating areas. Comparisons with physical characteristics of the watersheds showed good agreement between erosion potential and properties associated with erosion. En cet article, nous examinons de nouveau la question de l'identification des secteurs de source en utilisant des méthodes d'optimisation pour deux lignes de partage de Iowa. La question du nonuniqueness est première, avec le résultat qu'on permet à seulement huit régions de contribution de sédiment d'être en activité simultanément comme dans l'étude de compagnon. Le procédé de Tukey est utilisé pour examiner si les différences dans l'erodibility des différentes régions sont statistiquement significatives. Des résultats ont été présentés dans de des cartes pour obtenir une image spatiale du potentiel du sédiment produisant des secteurs. Les comparaisons avec des caractéristiques physiques des lignes de partage ont montré la bonne concordance entre le potentiel d'érosion et les propriétés liés à l'érosion. En ligne : govind@ecn.purdue.edu

Hydrologic Modeling of an Eastern Pennsylvania Watershed with NEXRAD and Rain Gauge Data / Kalin, Latif in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 555-569 p. Titre : Hydrologic Modeling of an Eastern Pennsylvania Watershed with NEXRAD and Rain Gauge Data Titre original : Modélisation Hydrologique d'une Ligne de Partage Orientale de la Pennsylvanie avec NEXRAD et Données de Mesure de Pluie Type de document : texte imprimé Auteurs : Kalin, Latif, Auteur ; Hantush, Mohamed M., Auteur Article en page(s) : 555-569 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Watershed  management  Radar  Rain  gages  Hydrologic  models  Calibration  Spatial  distribution  Pennsylvania  Gestion  de  ligne  de  partage  Mesures  de  pluie  Modèles  hydrologiques  Distribution  spatiale Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : This paper applies the Soil Water Assessment Tool (SWAT) to model the hydrology in the Pocono Creek watershed located in Monroe County, Pa. The calibrated model will be used in a subsequent study to examine the impact of population growth and rapid urbanization in the watershed on the base flow and peak runoff. Of particular interest in this paper is the exploration of potential use of Next Generation Weather Radar (NEXRAD) technology as an alternative source of precipitation data to the conventional surface rain gauges. NEXRAD estimated areal average precipitations are shown to compare well with the gauge measured ones at two climate stations in the study area. Investigation of the spatially distributed NEXRAD precipitation estimates revealed that average annual precipitation can vary spatially as much as 12% in the Pocono Creek watershed. The SWAT model is calibrated and validated for monthly stream flow, base flow, and surface runoff. Hydrographs generated from both gauge and NEXRAD driven model simulations compared well with observed flow hydrographs. Although little effort is spent on daily calibration, model simulations and observed flows were in good agreement at the daily scale as well. Almost similar model efficiency statistics, i.e., mass balance error (MBE), coefficient of determination (R²), and Nash-Sutcliffe efficiency (ENS), were obtained during the calibration period in the gauge and NEXRAD driven simulations. In the validation period, NEXRAD simulations generated higher model efficiencies at the monthly scale. On the other hand, simulations with gauge precipitations resulted in slightly better model efficiencies at the daily time scale. The spatial representation of precipitation did not contribute much to model performance when stream flow at the watershed outlet was the required output. However, the use of NEXRAD technology appears to offer a promising source of precipitation data in addition to currently existing surface gauge measurements. Discussions on new directions in radar-rainfall technology are provided. Cet Article applique l'outil d'évaluation de l'eau de sol (COUP) pour modeler l'hydrologie dans la ligne de partage de crique de Pocono située dans le comté de Monroe, PA. Le modèle calibré sera employé dans une étude suivante pour examiner l'impact de la croissance de population et de l'urbanisation rapide dans la ligne de partage sur l'écoulement bas d'écoulement et de crête. D'intérêt particulier pour cet article est l'exploration d'une utilité potentielle de prochaine génération Survivent à à la technologie du radar (NEXRAD) comme source alternative de données de précipitation aux mesures extérieures conventionnelles de pluie. NEXRAD a estimé des precipitations moyens régionaux est montré pour rivaliser bien avec la mesure a mesuré ceux à deux stations de climat dans le secteur d'étude. La recherche sur les évaluations dans l'espace distribuées de précipitation de NEXRAD a indiqué que la précipitation annuelle de moyenne peut changer dans l'espace pas moins de 12% dans la ligne de partage de crique de Pocono. Le modèle de COUP est calibré et validé pour l'écoulement mensuel de jet, l'écoulement de base, et les eaux de surface . Les hydrogrammes produits de la mesure et des simulations modèles conduites par NEXRAD ont bien rivalisé avec des hydrogrammes observés d'écoulement. Bien que peu d'effort soit dépensé sur le calibrage quotidien, les simulations modèles et les écoulements observés étaient en bon accord à la balance quotidienne aussi bien. Les statistiques modèles presque semblables d'efficacité, c.-à-d., l'erreur de bilan de matière (MBE), le coefficient de détermination (R²), et d'efficacité de Nash-Sutcliffe (ENS), ont été obtenues pendant la période de calibrage dans la mesure et les simulations conduites par NEXRAD. Dans la période de validation, les simulations de NEXRAD ont produit des efficacités modèles plus élevées à la balance mensuelle. D'autre part, les simulations avec des precipitations de mesure ont eu comme conséquence des efficacités modèles légèrement meilleures à l'échelle de temps quotidienne. La représentation spatiale de la précipitation n'a pas contribué beaucoup à l'exécution modèle quand l'écoulement de jet à la sortie de ligne de partage était le rendement exigé. Cependant, l'utilisation de la technologie de NEXRAD semble offrir une source prometteuse de données de précipitation en plus des mesures extérieures actuellement existantes de mesure. Des discussions sur de nouvelles directions en technologie de précipitations de radar sont fournies. En ligne : latif@auburn.edu, hantush.mohamed@epa.gov [article] Hydrologic Modeling of an Eastern Pennsylvania Watershed with NEXRAD and Rain Gauge Data = Modélisation Hydrologique d'une Ligne de Partage Orientale de la Pennsylvanie avec NEXRAD et Données de Mesure de Pluie [texte imprimé] / Kalin, Latif, Auteur ; Hantush, Mohamed M., Auteur . - 555-569 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 555-569 p. Mots-clés : Watershed  management  Radar  Rain  gages  Hydrologic  models  Calibration  Spatial  distribution  Pennsylvania  Gestion  de  ligne  de  partage  Mesures  de  pluie  Modèles  hydrologiques  Distribution  spatiale Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : This paper applies the Soil Water Assessment Tool (SWAT) to model the hydrology in the Pocono Creek watershed located in Monroe County, Pa. The calibrated model will be used in a subsequent study to examine the impact of population growth and rapid urbanization in the watershed on the base flow and peak runoff. Of particular interest in this paper is the exploration of potential use of Next Generation Weather Radar (NEXRAD) technology as an alternative source of precipitation data to the conventional surface rain gauges. NEXRAD estimated areal average precipitations are shown to compare well with the gauge measured ones at two climate stations in the study area. Investigation of the spatially distributed NEXRAD precipitation estimates revealed that average annual precipitation can vary spatially as much as 12% in the Pocono Creek watershed. The SWAT model is calibrated and validated for monthly stream flow, base flow, and surface runoff. Hydrographs generated from both gauge and NEXRAD driven model simulations compared well with observed flow hydrographs. Although little effort is spent on daily calibration, model simulations and observed flows were in good agreement at the daily scale as well. Almost similar model efficiency statistics, i.e., mass balance error (MBE), coefficient of determination (R²), and Nash-Sutcliffe efficiency (ENS), were obtained during the calibration period in the gauge and NEXRAD driven simulations. In the validation period, NEXRAD simulations generated higher model efficiencies at the monthly scale. On the other hand, simulations with gauge precipitations resulted in slightly better model efficiencies at the daily time scale. The spatial representation of precipitation did not contribute much to model performance when stream flow at the watershed outlet was the required output. However, the use of NEXRAD technology appears to offer a promising source of precipitation data in addition to currently existing surface gauge measurements. Discussions on new directions in radar-rainfall technology are provided. Cet Article applique l'outil d'évaluation de l'eau de sol (COUP) pour modeler l'hydrologie dans la ligne de partage de crique de Pocono située dans le comté de Monroe, PA. Le modèle calibré sera employé dans une étude suivante pour examiner l'impact de la croissance de population et de l'urbanisation rapide dans la ligne de partage sur l'écoulement bas d'écoulement et de crête. D'intérêt particulier pour cet article est l'exploration d'une utilité potentielle de prochaine génération Survivent à à la technologie du radar (NEXRAD) comme source alternative de données de précipitation aux mesures extérieures conventionnelles de pluie. NEXRAD a estimé des precipitations moyens régionaux est montré pour rivaliser bien avec la mesure a mesuré ceux à deux stations de climat dans le secteur d'étude. La recherche sur les évaluations dans l'espace distribuées de précipitation de NEXRAD a indiqué que la précipitation annuelle de moyenne peut changer dans l'espace pas moins de 12% dans la ligne de partage de crique de Pocono. Le modèle de COUP est calibré et validé pour l'écoulement mensuel de jet, l'écoulement de base, et les eaux de surface . Les hydrogrammes produits de la mesure et des simulations modèles conduites par NEXRAD ont bien rivalisé avec des hydrogrammes observés d'écoulement. Bien que peu d'effort soit dépensé sur le calibrage quotidien, les simulations modèles et les écoulements observés étaient en bon accord à la balance quotidienne aussi bien. Les statistiques modèles presque semblables d'efficacité, c.-à-d., l'erreur de bilan de matière (MBE), le coefficient de détermination (R²), et d'efficacité de Nash-Sutcliffe (ENS), ont été obtenues pendant la période de calibrage dans la mesure et les simulations conduites par NEXRAD. Dans la période de validation, les simulations de NEXRAD ont produit des efficacités modèles plus élevées à la balance mensuelle. D'autre part, les simulations avec des precipitations de mesure ont eu comme conséquence des efficacités modèles légèrement meilleures à l'échelle de temps quotidienne. La représentation spatiale de la précipitation n'a pas contribué beaucoup à l'exécution modèle quand l'écoulement de jet à la sortie de ligne de partage était le rendement exigé. Cependant, l'utilisation de la technologie de NEXRAD semble offrir une source prometteuse de données de précipitation en plus des mesures extérieures actuellement existantes de mesure. Des discussions sur de nouvelles directions en technologie de précipitations de radar sont fournies. En ligne : latif@auburn.edu, hantush.mohamed@epa.gov