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Geomorphologic and Soil Hydraulic Parameters for Watershed Environmental Hydrology (WEHY) Model / Z. Q. Chen in Journal of hydrologic engineering, Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004)

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004) . - 465-479 p. Titre : Geomorphologic and Soil Hydraulic Parameters for Watershed Environmental Hydrology (WEHY) Model Titre original : Paramètres Hydrauliques Géomorphologiques et de Sol pour le Modèle Environnemental de l'Hydrologie de Ligne de Partage (WEHY) Type de document : texte imprimé Auteurs : Z. Q. Chen, Auteur ; Kavvas, M. Levent, Auteur ; Yoon, J. Y., Auteur ; Dogrul, E. C. ; Fukami, K. ; Yoshitani, Junichi ; Matsura, T. Article en page(s) : 465-479 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Parameters  Watersheds  Hydrologic  models  Conservation  Heterogeneity  Estimation  Paramètres  Ligne  de  partage  Modèles  hydrologiques  Hétérogénéité Index. décimale : 551.4 Résumé : The Up scaled hydrologic conservation equations in the Watershed Environmental Hydrology (WEHY) model are capable of taking into account the effect of heterogeneity within natural watersheds. Model parameters that are capable of describing the heterogeneity of the flow domains also need to be estimated. The Parameters of the WEHY model are related to the physical properties of the watershed, and they can be estimated from readily available information on topography, soils, and vegetation land cover conditions. The Fundamental assumption of the parameter estimation methodology in this study is that the heterogeneities of land characteristics over a model computational unit (MCU), representing an individual hillslope, are spatially stationary. Consequently, the parameters of the WEHY model that represent the statistical moments of point location parameter values (such as the variance of log saturated hydraulic conductivity) do not vary over different transects of an MCU. The Geomorphologic parameters that describe the rilled surface geometry of MCUs are derived directly from the digital elevation model map of the watershed by using ArcView. The Soil hydraulic parameters of the WEHY model require a soil texture classification database and or field investigations. In this paper, a detailed methodology on the estimation of the geomorphologic and soil hydraulic parameters of the WEHY model is described. Applications of the methodology to the Upper Cosumnes River watershed in California and the Shiobara Dam watershed in Japan are also presented in order to illustrate how to utilize the available geographic information system database and field survey data for the estimation of the parameters of the WEHY model. Les équations hydrologiques mesurées hautes de conservation dans le modèle environnemental de l'hydrologie de ligne de partage (WEHY) sont capables de tenir compte de l'effet de l'hétérogénéité dans des lignes de partage normales. Des paramètres modèles qui sont capables de décrire l'hétérogénéité des domaines d'écoulement également doivent être estimés. Les paramètres du modèle de WEHY sont liés aux propriétés physiques de la ligne de partage, et ils peuvent être estimés à partir de l'information aisément disponible sur la topographie, les sols, et les états de couverture de terre de végétation. L'acceptation fondamentale de la méthodologie d'évaluation de paramètre dans cette étude est que les heterogeneities des caractéristiques de terre au-dessus d'une unité informatique modèle (MCU), représentant un hillslope individuel, sont dans l'espace stationnaires. En conséquence, les paramètres du modèle de WEHY qui représente les moments statistiques des valeurs de paramètre d'endroit de point (telles que le désaccord de la conductivité hydraulique saturée par notation) ne changent pas différents transects finis d'un MCU. Les paramètres géomorphologiques qui décrivent rilled la géométrie extérieure de MCUs sont dérivés directement de la carte numérique de modèle d'altitude de la ligne de partage en employant ArcView. Les paramètres hydrauliques de sol du modèle de WEHY exigent une base de données de classification de texture de sol et ou des investigations de champ. En cet article, une méthodologie détaillée sur l'évaluation des paramètres hydrauliques géomorphologiques et de sol du modèle de WEHY est décrite. Des applications de la méthodologie à la ligne de partage supérieure de fleuve de Cosumnes en Californie et à la ligne de partage de barrage de Shiobara au Japon sont également présentées afin d'illustrer comment utiliser la base de données géographique disponible de système d'information et les données d'enquête de champ pour l'évaluation des paramètres du modèle WEHY. [article] Geomorphologic and Soil Hydraulic Parameters for Watershed Environmental Hydrology (WEHY) Model = Paramètres Hydrauliques Géomorphologiques et de Sol pour le Modèle Environnemental de l'Hydrologie de Ligne de Partage (WEHY) [texte imprimé] / Z. Q. Chen, Auteur ; Kavvas, M. Levent, Auteur ; Yoon, J. Y., Auteur ; Dogrul, E. C. ; Fukami, K. ; Yoshitani, Junichi ; Matsura, T. . - 465-479 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004) . - 465-479 p. Mots-clés : Parameters  Watersheds  Hydrologic  models  Conservation  Heterogeneity  Estimation  Paramètres  Ligne  de  partage  Modèles  hydrologiques  Hétérogénéité Index. décimale : 551.4 Résumé : The Up scaled hydrologic conservation equations in the Watershed Environmental Hydrology (WEHY) model are capable of taking into account the effect of heterogeneity within natural watersheds. Model parameters that are capable of describing the heterogeneity of the flow domains also need to be estimated. The Parameters of the WEHY model are related to the physical properties of the watershed, and they can be estimated from readily available information on topography, soils, and vegetation land cover conditions. The Fundamental assumption of the parameter estimation methodology in this study is that the heterogeneities of land characteristics over a model computational unit (MCU), representing an individual hillslope, are spatially stationary. Consequently, the parameters of the WEHY model that represent the statistical moments of point location parameter values (such as the variance of log saturated hydraulic conductivity) do not vary over different transects of an MCU. The Geomorphologic parameters that describe the rilled surface geometry of MCUs are derived directly from the digital elevation model map of the watershed by using ArcView. The Soil hydraulic parameters of the WEHY model require a soil texture classification database and or field investigations. In this paper, a detailed methodology on the estimation of the geomorphologic and soil hydraulic parameters of the WEHY model is described. Applications of the methodology to the Upper Cosumnes River watershed in California and the Shiobara Dam watershed in Japan are also presented in order to illustrate how to utilize the available geographic information system database and field survey data for the estimation of the parameters of the WEHY model. Les équations hydrologiques mesurées hautes de conservation dans le modèle environnemental de l'hydrologie de ligne de partage (WEHY) sont capables de tenir compte de l'effet de l'hétérogénéité dans des lignes de partage normales. Des paramètres modèles qui sont capables de décrire l'hétérogénéité des domaines d'écoulement également doivent être estimés. Les paramètres du modèle de WEHY sont liés aux propriétés physiques de la ligne de partage, et ils peuvent être estimés à partir de l'information aisément disponible sur la topographie, les sols, et les états de couverture de terre de végétation. L'acceptation fondamentale de la méthodologie d'évaluation de paramètre dans cette étude est que les heterogeneities des caractéristiques de terre au-dessus d'une unité informatique modèle (MCU), représentant un hillslope individuel, sont dans l'espace stationnaires. En conséquence, les paramètres du modèle de WEHY qui représente les moments statistiques des valeurs de paramètre d'endroit de point (telles que le désaccord de la conductivité hydraulique saturée par notation) ne changent pas différents transects finis d'un MCU. Les paramètres géomorphologiques qui décrivent rilled la géométrie extérieure de MCUs sont dérivés directement de la carte numérique de modèle d'altitude de la ligne de partage en employant ArcView. Les paramètres hydrauliques de sol du modèle de WEHY exigent une base de données de classification de texture de sol et ou des investigations de champ. En cet article, une méthodologie détaillée sur l'évaluation des paramètres hydrauliques géomorphologiques et de sol du modèle de WEHY est décrite. Des applications de la méthodologie à la ligne de partage supérieure de fleuve de Cosumnes en Californie et à la ligne de partage de barrage de Shiobara au Japon sont également présentées afin d'illustrer comment utiliser la base de données géographique disponible de système d'information et les données d'enquête de champ pour l'évaluation des paramètres du modèle WEHY.

Watershed environmental Hydrology (WEHY) Model Based on Upscaled Conservation Equations: Hydrology Module / Kavvas, M. Levent in Journal of hydrologic engineering, Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004)

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004) . - 450-464 p. Titre : Watershed environmental Hydrology (WEHY) Model Based on Upscaled Conservation Equations: Hydrology Module Titre original : Modèle Environnemental de l'Hydrologie de Ligne de Partage (WEHY) Basé sur des Equations Mesurées Hautes de Conservation : Module d'Hydrologie Type de document : texte imprimé Auteurs : Kavvas, M. Levent, Auteur ; Z. Q. Chen, Auteur ; Anderson, M. L. ; Fukami, K. ; Yoshitani, Junichi ; Aksoy, H. ; Liang, L. ; Ohara, N. ; Yoon, J. Y. ; Dogrul, C., Auteur ; Matsura, T. Article en page(s) : 450-464 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Watersheds  Hydrologic  models  Heterogeneity  Parameters  Grid  systems  Lignes  de  partage  Modèles  hydrologiques  Hétérogénéité  Paramètres  Grille Index. décimale : 551.4 Résumé : The Watershed Environmental Hydrology model presents a new approach to the modeling of hydrologic processes in order to account for the effect of heterogeneity within natural watersheds. Toward this purpose, the point location scale conservation equations for various hydrologic processes were up sclaed in order to obtain their ensemble averaged forms at the scale of the computational grid areas. Over hillslopes these grid areas correspond to areas along a complete transect of a hillslope. The Resulting up scaled conservation equations, although they are fundamentally one dimensional, have the lateral source/sink terms that link them dynamically to other hydrologic component processes. In this manner, these up sclaed equations possess the dynamic interaction feature of the standard point location scale two dimensional hydrologic conservation equations. A significant computational economy is achieved by the capability of the up scaled equations to compute hydrologic flows over large transactional grid areas versus the necessity of computing hydrologic flows over small grid areas by point location scale equations in order to account for the effect of environmental heterogeneity on flows. The Emerging parameters in the up scaled hydrologic conservation equations are areal averages and areal variances convariances of the original point scale parameters, thereby quantifying the spatial variation of the original point scale parameters over a computational grid area, and thus, the effect of land heterogeneity on hydrologic flows. Also, by requiring only the areal average and areal variance of parameter values over large grid areas, it is possible to achieve a very significant economy in parameter estimation. Le modèle environnemental d'hydrologie de ligne de partage présente une nouvelle approche à modeler des processus hydrologiques afin d'expliquer l'effet de l'hétérogénéité dans des lignes de partage normales. Vers ce but, les équations de conservation de balance d'endroit de point pour différents processus hydrologiques étaient sclaed en hausse afin d'obtenir leurs formes ramenées à une moyenne par ensemble à la balance des secteurs informatiques de grille. Les hillslopes finis ces secteurs de grille correspondent aux secteurs le long d'un transect complet d'un hillslope. Résulter vers le haut des équations mesurées de conservation, bien qu'ils soient fondamentalement un dimensionnel, ont les limites latérales de source/sink qui les lient dynamiquement à d'autres processus composants hydrologiques. De cette manière, ceux-ci sclaed vers le haut des équations possèdent le dispositif dynamique d'interaction des équations hydrologiques bidimensionnelles de conservation de point de balance standard d'endroit. Une économie de calcul significative est réalisée par les possibilités des équations mesurées hautes pour calculer l'excédent hydrologique d'écoulements de grands secteurs transactionnels de grille contre la nécessité de calculer l'excédent hydrologique d'écoulements de petits secteurs de grille par des équations de balance d'endroit de point afin d'expliquer l'effet de l'hétérogénéité environnementale sur des écoulements. Les paramètres naissants dans les équations hydrologiques mesurées hautes de conservation sont des moyennes régionales et des convariances régionaux de désaccords des paramètres originaux d'échelle de notation, mesurant de ce fait la variation spatiale des paramètres originaux d'échelle de notation au-dessus d'un secteur informatique de grille, et ainsi, l'effet de l'hétérogénéité de terre sur des écoulements hydrologiques. En outre, en exigeant seulement le désaccord moyen et régional régional de l'excédent de valeurs de paramètre de grands secteurs de grille, il est possible de réaliser une économie très significative dans l'évaluation de paramètre. [article] Watershed environmental Hydrology (WEHY) Model Based on Upscaled Conservation Equations: Hydrology Module = Modèle Environnemental de l'Hydrologie de Ligne de Partage (WEHY) Basé sur des Equations Mesurées Hautes de Conservation : Module d'Hydrologie [texte imprimé] / Kavvas, M. Levent, Auteur ; Z. Q. Chen, Auteur ; Anderson, M. L. ; Fukami, K. ; Yoshitani, Junichi ; Aksoy, H. ; Liang, L. ; Ohara, N. ; Yoon, J. Y. ; Dogrul, C., Auteur ; Matsura, T. . - 450-464 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004) . - 450-464 p. Mots-clés : Watersheds  Hydrologic  models  Heterogeneity  Parameters  Grid  systems  Lignes  de  partage  Modèles  hydrologiques  Hétérogénéité  Paramètres  Grille Index. décimale : 551.4 Résumé : The Watershed Environmental Hydrology model presents a new approach to the modeling of hydrologic processes in order to account for the effect of heterogeneity within natural watersheds. Toward this purpose, the point location scale conservation equations for various hydrologic processes were up sclaed in order to obtain their ensemble averaged forms at the scale of the computational grid areas. Over hillslopes these grid areas correspond to areas along a complete transect of a hillslope. The Resulting up scaled conservation equations, although they are fundamentally one dimensional, have the lateral source/sink terms that link them dynamically to other hydrologic component processes. In this manner, these up sclaed equations possess the dynamic interaction feature of the standard point location scale two dimensional hydrologic conservation equations. A significant computational economy is achieved by the capability of the up scaled equations to compute hydrologic flows over large transactional grid areas versus the necessity of computing hydrologic flows over small grid areas by point location scale equations in order to account for the effect of environmental heterogeneity on flows. The Emerging parameters in the up scaled hydrologic conservation equations are areal averages and areal variances convariances of the original point scale parameters, thereby quantifying the spatial variation of the original point scale parameters over a computational grid area, and thus, the effect of land heterogeneity on hydrologic flows. Also, by requiring only the areal average and areal variance of parameter values over large grid areas, it is possible to achieve a very significant economy in parameter estimation. Le modèle environnemental d'hydrologie de ligne de partage présente une nouvelle approche à modeler des processus hydrologiques afin d'expliquer l'effet de l'hétérogénéité dans des lignes de partage normales. Vers ce but, les équations de conservation de balance d'endroit de point pour différents processus hydrologiques étaient sclaed en hausse afin d'obtenir leurs formes ramenées à une moyenne par ensemble à la balance des secteurs informatiques de grille. Les hillslopes finis ces secteurs de grille correspondent aux secteurs le long d'un transect complet d'un hillslope. Résulter vers le haut des équations mesurées de conservation, bien qu'ils soient fondamentalement un dimensionnel, ont les limites latérales de source/sink qui les lient dynamiquement à d'autres processus composants hydrologiques. De cette manière, ceux-ci sclaed vers le haut des équations possèdent le dispositif dynamique d'interaction des équations hydrologiques bidimensionnelles de conservation de point de balance standard d'endroit. Une économie de calcul significative est réalisée par les possibilités des équations mesurées hautes pour calculer l'excédent hydrologique d'écoulements de grands secteurs transactionnels de grille contre la nécessité de calculer l'excédent hydrologique d'écoulements de petits secteurs de grille par des équations de balance d'endroit de point afin d'expliquer l'effet de l'hétérogénéité environnementale sur des écoulements. Les paramètres naissants dans les équations hydrologiques mesurées hautes de conservation sont des moyennes régionales et des convariances régionaux de désaccords des paramètres originaux d'échelle de notation, mesurant de ce fait la variation spatiale des paramètres originaux d'échelle de notation au-dessus d'un secteur informatique de grille, et ainsi, l'effet de l'hétérogénéité de terre sur des écoulements hydrologiques. En outre, en exigeant seulement le désaccord moyen et régional régional de l'excédent de valeurs de paramètre de grands secteurs de grille, il est possible de réaliser une économie très significative dans l'évaluation de paramètre.

Watershed Environmental Hydrology (WEHY) Model: Model Application / Z. Q. Chen in Journal of hydrologic engineering, Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004)

Public ISBD [article]  in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004) . - 480-490 p. Titre : Watershed Environmental Hydrology (WEHY) Model: Model Application Titre original : Modèle Environnemental de l'Hydrologie de Ligne de Partage (WEHY) : Application Modèle Type de document : texte imprimé Auteurs : Z. Q. Chen, Auteur ; Kavvas, M. Levent, Auteur ; Matsura, T. ; Yoshitani, Junichi ; Fukami, K., Auteur Article en page(s) : 480-490 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Watersheds  Hydrologic  models  Runoff  Predictions  Validation  Dams  Japan  Lignes  de  partage  Modèles  hydrologiques  Ecoulement  Barrages  Japon Index. décimale : 551.4 Résumé : The Watershed Environmental Hydrology (WEHY) model was applied to the Shiobara Dam watershed for model validation for four historical events. Based on the analysis of the established geographic information system (GIS) database, which consists of the digital elevation model map, the land use map, the soils map, and the Landsat TM images, along with information on soil depths and soil properties, the modules of the WEHY model for the Shiobara Dam watershed were selected and configured. A system of model computational units and stream reaches formed the basic building blocks for the watershed model. Using the model parameters, which were estimated from the established GIS database of the Shiobara Dam watershed directly, good results were obtained when the WEHY model watershed runoff predictions were compared against their observed counterparts for several historical rainfall runoff events. Interactions among the hydrologic flow processes at the watershed were examined in some detail. Le modèle environnemental de l'hydrologie de ligne de partage (WEHY) a été appliqué à la ligne de partage de barrage de Shiobara pour la validation modèle pour quatre événements historiques. Basé sur l'analyse de la base de données géographique établie de système d'information (GIs), qui comprend la carte numérique de modèle d'altitude, la carte d'utilisation de la terre, la carte de sols, et les images de Landsat TM, avec l'information sur des profondeurs de sol et des propriétés de sol, les modules du modèle de WEHY pour la ligne de partage de barrage de Shiobara ont été choisies et configurées. Un système des unités et des extensions informatiques modèles de jet a formé les blocs fonctionnels de base pour le modèle de ligne de partage. En utilisant les paramètres modèles, qui ont été estimés à partir de la base de données établie de GIs de la ligne de partage de barrage de Shiobara directement, de bons résultats ont été obtenus quand les prévisions modèles d'écoulement de ligne de partage de WEHY ont été comparées contre leurs contre-parties observées pour plusieurs événements historiques d'écoulement de précipitations. Des interactions parmi les procédés hydrologiques d'écoulement à la ligne de partage ont été examinées de manière assez détaillée. [article] Watershed Environmental Hydrology (WEHY) Model: Model Application = Modèle Environnemental de l'Hydrologie de Ligne de Partage (WEHY) : Application Modèle [texte imprimé] / Z. Q. Chen, Auteur ; Kavvas, M. Levent, Auteur ; Matsura, T. ; Yoshitani, Junichi ; Fukami, K., Auteur . - 480-490 p. Hydrologie Langues : Anglais (eng) in Journal of hydrologic engineering > Vol. 9, N° 6 (Novembre/Decembre 2004) . - 480-490 p. Mots-clés : Watersheds  Hydrologic  models  Runoff  Predictions  Validation  Dams  Japan  Lignes  de  partage  Modèles  hydrologiques  Ecoulement  Barrages  Japon Index. décimale : 551.4 Résumé : The Watershed Environmental Hydrology (WEHY) model was applied to the Shiobara Dam watershed for model validation for four historical events. Based on the analysis of the established geographic information system (GIS) database, which consists of the digital elevation model map, the land use map, the soils map, and the Landsat TM images, along with information on soil depths and soil properties, the modules of the WEHY model for the Shiobara Dam watershed were selected and configured. A system of model computational units and stream reaches formed the basic building blocks for the watershed model. Using the model parameters, which were estimated from the established GIS database of the Shiobara Dam watershed directly, good results were obtained when the WEHY model watershed runoff predictions were compared against their observed counterparts for several historical rainfall runoff events. Interactions among the hydrologic flow processes at the watershed were examined in some detail. Le modèle environnemental de l'hydrologie de ligne de partage (WEHY) a été appliqué à la ligne de partage de barrage de Shiobara pour la validation modèle pour quatre événements historiques. Basé sur l'analyse de la base de données géographique établie de système d'information (GIs), qui comprend la carte numérique de modèle d'altitude, la carte d'utilisation de la terre, la carte de sols, et les images de Landsat TM, avec l'information sur des profondeurs de sol et des propriétés de sol, les modules du modèle de WEHY pour la ligne de partage de barrage de Shiobara ont été choisies et configurées. Un système des unités et des extensions informatiques modèles de jet a formé les blocs fonctionnels de base pour le modèle de ligne de partage. En utilisant les paramètres modèles, qui ont été estimés à partir de la base de données établie de GIs de la ligne de partage de barrage de Shiobara directement, de bons résultats ont été obtenus quand les prévisions modèles d'écoulement de ligne de partage de WEHY ont été comparées contre leurs contre-parties observées pour plusieurs événements historiques d'écoulement de précipitations. Des interactions parmi les procédés hydrologiques d'écoulement à la ligne de partage ont été examinées de manière assez détaillée.