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Journal of hydrologic engineering / Kavvas, M. Levent . Vol. 11 N°6Journal of Hydrologic EngineeringMention de date : Novembre/Decembre 2006 Paru le : 10/12/2006 |
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Ajouter le résultat dans votre panierFlood Estimation by GIUH-Based Clark and Nash Models / Sahoo, Bhabagrahi in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 515-525 p.
Titre : Flood Estimation by GIUH-Based Clark and Nash Models Titre original : Evaluation d'inondation par les modèles GIUH-Basés de Clark et de Nash Type de document : texte imprimé Auteurs : Sahoo, Bhabagrahi, Auteur ; Chatterjee, Chandranath, Auteur ; Raghuwanshi, Narendra S. ; Singh, Rajendra ; Kumar, Rakesh Article en page(s) : 515-525 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Floods Geomorphology Geographic information systems Mapping Peak flow Coefficients Unit hydrographs Hydrologic models Inondations Géomorphologie Systèmes d'information géographique Cartographie Débit de pointe Hydrogrammes d'unité Modèles hydrologiques Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : With the recent and drastic decline of hydrological in situ networks, flood estimation from ungauged basins is an imperative research area in scientific hydrology. In this regard, geomorphologic instantaneous unit hydrograph (GIUH) based on models by Clark in 1945 and Nash in 1957 are developed and applied to the Ajay River Basin at Jamtara in northern India. The geomorphologic parameters of the basin were estimated using ERDAS Imagine 8.5 image processing and geographic information system (GIS) software. The direct surface runoff (DSRO) hydrographs derived by the GIUH-based models without using historical runoff data, the conventional Clark IUH model option of the HEC-1 package, and the Nash IUH model, were compared with observed DSRO hydrographs employing four performance criteria. The DSRO hydrographs are computed with reasonable accuracy by the GIUH-based Clark and Nash models, when compared to the Clark IUH model option of the HEC-1 package and the Nash IUH model. It is observed that the GIS supported GIUH-based models hold great potential of estimating floods from ungauged basins, or basins with scant data availability. Further, the effect of the basin map scale on the performance of the GIUH-based models was evaluated for the same basin. The DSRO hydrographs computed using the GIUH-based Clark and Nash models, were estimated with reasonable accuracy at the two map scales (viz. 1:50,000 and 1:250,000).
Avec le déclin récent et énergique des réseaux in situ hydrologiques, l'évaluation démesurée d'inondation à partir des bassins est un secteur impératif de recherches en hydrologie scientifique. À cet égard, l'hydrogramme instantané géomorphologique d'unité (GIUH) basé sur des modèles par Clark en 1945 et le Nash dans 1957 sont développés et appliqués au bassin de fleuve d'Ajay chez Jamtara en Inde nordique. Les paramètres géomorphologiques du bassin ont été estimés en utilisant ERDAS imaginent le traitement d'image 8.5 et le logiciel géographique de système d'information (GIs). Les hydrogrammes directs des eaux de surface (DSRO) ont dérivé par les modèles basés par GIUH sans employer les données historiques d'écoulement, l'option modèle conventionnelle de Clark IUH du paquet HEC-1, et le modèle de Nash IUH, ont été comparés aux hydrogrammes observés de DSRO utilisant quatre critères d'exécution. Les hydrogrammes de DSRO sont calculés avec l'exactitude raisonnable par les modèles de Clark basés par GIUH et de Nash, une fois comparés à l'option modèle de Clark IUH du paquet HEC-1 et du modèle de Nash IUH. On l'observe que les GIs ont soutenu par GIUH la prise de modèles basée bassins que le grand potentiel des inondations estimantes démesurées des bassins, ou avec la disponibilité de données limitée. De plus, l'effet de la balance de carte de bassin sur l'exécution des modèles GIUH-basés a été évalué pour le même bassin. Les hydrogrammes de DSRO ont calculé en utilisant le Clark basé par GIUH et des modèles de Nash, ont été estimés avec l'exactitude raisonnable aux deux balances de carte (à savoir 1:50,000 et 1:250,000).
En ligne : bsahoo2003@yahoo.com, cchatterjee@agfe.iitkgp.ernet.in , cchat_iit@yahoo.com, ns [...] [article] Flood Estimation by GIUH-Based Clark and Nash Models = Evaluation d'inondation par les modèles GIUH-Basés de Clark et de Nash [texte imprimé] / Sahoo, Bhabagrahi, Auteur ; Chatterjee, Chandranath, Auteur ; Raghuwanshi, Narendra S. ; Singh, Rajendra ; Kumar, Rakesh . - 515-525 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 515-525 p.
Mots-clés : Floods Geomorphology Geographic information systems Mapping Peak flow Coefficients Unit hydrographs Hydrologic models Inondations Géomorphologie Systèmes d'information géographique Cartographie Débit de pointe Hydrogrammes d'unité Modèles hydrologiques Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : With the recent and drastic decline of hydrological in situ networks, flood estimation from ungauged basins is an imperative research area in scientific hydrology. In this regard, geomorphologic instantaneous unit hydrograph (GIUH) based on models by Clark in 1945 and Nash in 1957 are developed and applied to the Ajay River Basin at Jamtara in northern India. The geomorphologic parameters of the basin were estimated using ERDAS Imagine 8.5 image processing and geographic information system (GIS) software. The direct surface runoff (DSRO) hydrographs derived by the GIUH-based models without using historical runoff data, the conventional Clark IUH model option of the HEC-1 package, and the Nash IUH model, were compared with observed DSRO hydrographs employing four performance criteria. The DSRO hydrographs are computed with reasonable accuracy by the GIUH-based Clark and Nash models, when compared to the Clark IUH model option of the HEC-1 package and the Nash IUH model. It is observed that the GIS supported GIUH-based models hold great potential of estimating floods from ungauged basins, or basins with scant data availability. Further, the effect of the basin map scale on the performance of the GIUH-based models was evaluated for the same basin. The DSRO hydrographs computed using the GIUH-based Clark and Nash models, were estimated with reasonable accuracy at the two map scales (viz. 1:50,000 and 1:250,000).
Avec le déclin récent et énergique des réseaux in situ hydrologiques, l'évaluation démesurée d'inondation à partir des bassins est un secteur impératif de recherches en hydrologie scientifique. À cet égard, l'hydrogramme instantané géomorphologique d'unité (GIUH) basé sur des modèles par Clark en 1945 et le Nash dans 1957 sont développés et appliqués au bassin de fleuve d'Ajay chez Jamtara en Inde nordique. Les paramètres géomorphologiques du bassin ont été estimés en utilisant ERDAS imaginent le traitement d'image 8.5 et le logiciel géographique de système d'information (GIs). Les hydrogrammes directs des eaux de surface (DSRO) ont dérivé par les modèles basés par GIUH sans employer les données historiques d'écoulement, l'option modèle conventionnelle de Clark IUH du paquet HEC-1, et le modèle de Nash IUH, ont été comparés aux hydrogrammes observés de DSRO utilisant quatre critères d'exécution. Les hydrogrammes de DSRO sont calculés avec l'exactitude raisonnable par les modèles de Clark basés par GIUH et de Nash, une fois comparés à l'option modèle de Clark IUH du paquet HEC-1 et du modèle de Nash IUH. On l'observe que les GIs ont soutenu par GIUH la prise de modèles basée bassins que le grand potentiel des inondations estimantes démesurées des bassins, ou avec la disponibilité de données limitée. De plus, l'effet de la balance de carte de bassin sur l'exécution des modèles GIUH-basés a été évalué pour le même bassin. Les hydrogrammes de DSRO ont calculé en utilisant le Clark basé par GIUH et des modèles de Nash, ont été estimés avec l'exactitude raisonnable aux deux balances de carte (à savoir 1:50,000 et 1:250,000).
En ligne : bsahoo2003@yahoo.com, cchatterjee@agfe.iitkgp.ernet.in , cchat_iit@yahoo.com, ns [...] General Validity of Conductivity Means in Unsaturated Flow Models / Baker, Donald L. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 526-538 p.
Titre : General Validity of Conductivity Means in Unsaturated Flow Models Titre original : Validité Générale des Moyens de Conductivité dans les Modèles Insaturés d'Ecoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Baker, Donald L., Auteur Article en page(s) : 526-538 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hydraulic conductivity Darcy's law Unsaturated soils Numerical models Mathematics Steady flow Transient flow Conductivité hydraulique Loi de Darcy Sols insaturés Modèles numériques Mathématiques Flux stationnaire Ecouement transitoire Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : A simple three-point grid test shows that some common and mathematically convenient intergrid hydraulic conductivity means violate the min.max principle for elliptic boundary value problems (steady-state flow). In some cases in models of Richard’s equation for three types of homogenous rock matrix and fracture in Yucca Mountain tuff, these violations lead to nonphysical oscillations, eliminating these means as generally valid approaches in such models. These models are used to show that Darcian means and the upstream means have similar RMS errors in water content and flow in convergence to the fine-grid solution. But in the presence of vertical space step discretization error, the Darcian means produce sharper wetting fronts.
Un Essai simple de grille de trois points prouve qu'un certain terrain communal et mathématiquement des moyens hydrauliques de conductivité d'intergrid commode violent le principe de min.max pour des problèmes de valeur elliptiques (écoulement d'état d'équilibre). Dans certains cas dans les modèles de l'équation de Richard pour trois types de matrice homogène et de rupture de roche dans le tuff de montagne d'yucca, ces violations mènent aux oscillations non physiques, éliminant ces moyens en tant qu'approches généralement valides dans de tels modèles. Ces modèles sont employés pour prouver que les moyens de Darcian et les moyens ascendants ont les erreurs semblables de RMS dans la teneur en eau et entrent dans la convergence dans la solution fine de grille. Mais en présence de l'erreur verticale de discrétisation d'étape de l'espace, les moyens de Darcian produisent des avants plus pointus de mouillage.
En ligne : DrBaker@aquarien.com [article] General Validity of Conductivity Means in Unsaturated Flow Models = Validité Générale des Moyens de Conductivité dans les Modèles Insaturés d'Ecoulement [texte imprimé] / Baker, Donald L., Auteur . - 526-538 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 526-538 p.
Mots-clés : Hydraulic conductivity Darcy's law Unsaturated soils Numerical models Mathematics Steady flow Transient flow Conductivité hydraulique Loi de Darcy Sols insaturés Modèles numériques Mathématiques Flux stationnaire Ecouement transitoire Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : A simple three-point grid test shows that some common and mathematically convenient intergrid hydraulic conductivity means violate the min.max principle for elliptic boundary value problems (steady-state flow). In some cases in models of Richard’s equation for three types of homogenous rock matrix and fracture in Yucca Mountain tuff, these violations lead to nonphysical oscillations, eliminating these means as generally valid approaches in such models. These models are used to show that Darcian means and the upstream means have similar RMS errors in water content and flow in convergence to the fine-grid solution. But in the presence of vertical space step discretization error, the Darcian means produce sharper wetting fronts.
Un Essai simple de grille de trois points prouve qu'un certain terrain communal et mathématiquement des moyens hydrauliques de conductivité d'intergrid commode violent le principe de min.max pour des problèmes de valeur elliptiques (écoulement d'état d'équilibre). Dans certains cas dans les modèles de l'équation de Richard pour trois types de matrice homogène et de rupture de roche dans le tuff de montagne d'yucca, ces violations mènent aux oscillations non physiques, éliminant ces moyens en tant qu'approches généralement valides dans de tels modèles. Ces modèles sont employés pour prouver que les moyens de Darcian et les moyens ascendants ont les erreurs semblables de RMS dans la teneur en eau et entrent dans la convergence dans la solution fine de grille. Mais en présence de l'erreur verticale de discrétisation d'étape de l'espace, les moyens de Darcian produisent des avants plus pointus de mouillage.
En ligne : DrBaker@aquarien.com Analytical Solutions of Nonlinear Kinematic Wave Model / Mizumura, Kazumasa in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 539-546 p.
Titre : Analytical Solutions of Nonlinear Kinematic Wave Model Titre original : Solutions Analytiques de Modèle Cinématique Non Linéaire de Vague Type de document : texte imprimé Auteurs : Mizumura, Kazumasa, Auteur Article en page(s) : 539-546 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Overland flow Floods Kinematic wave theory Analytical methods Rainfall Ecoulement de surface Inondations Théorie cinématique de vague Méthodes analytiques Précipitations Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : An analytical solution of the nonlinear kinematic wave model of overland flow on a sloping plane for time-varying excess rainfalls of sinusoidal functions is presented by the method of characteristics. To obtain the closed form of the analytical solution, discharge per unit width in the expression of Manning’s formula is approximated by a parabolic curve. The analytical solution is also compared with the numerical one and their agreement is found to be good. The analytical solution is applied to rainfall and runoff processes with given hyetograph using Fourier series analysis. The computational results of the analytical solution are compared with the observed data. It explains the observation on an impermeable slope very well. It is found that the analytical solution is suitable for estimating design flood from excess rainfall in a simple watershed.
Une Solution analytique du modèle cinématique non-linéaire de vague de l'écoulement de surface sur un avion en pente pendant le temps changeant des précipitations excessives des fonctions sinusoïdales est présentée par la méthode de caractéristiques. Pour obtenir la forme fermée de la solution analytique, la décharge par largeur d'unité dans l'expression de la formule d'homme est rapprochée par une courbe parabolique. La solution analytique est également comparée à la numérique et leur accord s'avère bon. La solution analytique est appliquée aux processus de précipitations et d'écoulement avec le hyetograph donné en utilisant l'analyse de série de Fourier. Les résultats informatiques de la solution analytique sont comparés aux données observées. Elle explique l'observation sur une pente imperméable très bien. On le constate que la solution analytique convient à l'inondation estimante de conception des précipitations excessives dans une ligne de partage simple.
En ligne : mizu@neptune.kanazawa-it.ac.jp [article] Analytical Solutions of Nonlinear Kinematic Wave Model = Solutions Analytiques de Modèle Cinématique Non Linéaire de Vague [texte imprimé] / Mizumura, Kazumasa, Auteur . - 539-546 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 539-546 p.
Mots-clés : Overland flow Floods Kinematic wave theory Analytical methods Rainfall Ecoulement de surface Inondations Théorie cinématique de vague Méthodes analytiques Précipitations Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : An analytical solution of the nonlinear kinematic wave model of overland flow on a sloping plane for time-varying excess rainfalls of sinusoidal functions is presented by the method of characteristics. To obtain the closed form of the analytical solution, discharge per unit width in the expression of Manning’s formula is approximated by a parabolic curve. The analytical solution is also compared with the numerical one and their agreement is found to be good. The analytical solution is applied to rainfall and runoff processes with given hyetograph using Fourier series analysis. The computational results of the analytical solution are compared with the observed data. It explains the observation on an impermeable slope very well. It is found that the analytical solution is suitable for estimating design flood from excess rainfall in a simple watershed.
Une Solution analytique du modèle cinématique non-linéaire de vague de l'écoulement de surface sur un avion en pente pendant le temps changeant des précipitations excessives des fonctions sinusoïdales est présentée par la méthode de caractéristiques. Pour obtenir la forme fermée de la solution analytique, la décharge par largeur d'unité dans l'expression de la formule d'homme est rapprochée par une courbe parabolique. La solution analytique est également comparée à la numérique et leur accord s'avère bon. La solution analytique est appliquée aux processus de précipitations et d'écoulement avec le hyetograph donné en utilisant l'analyse de série de Fourier. Les résultats informatiques de la solution analytique sont comparés aux données observées. Elle explique l'observation sur une pente imperméable très bien. On le constate que la solution analytique convient à l'inondation estimante de conception des précipitations excessives dans une ligne de partage simple.
En ligne : mizu@neptune.kanazawa-it.ac.jp Climate Model Simulation of Points Rainfall Frequency Characteristics / Guo, Yiping in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 547-554 p.
Titre : Climate Model Simulation of Points Rainfall Frequency Characteristics Titre original : Simulation Modèle de Climat des Caractéristiques de Fréquence de Précipitations de Point Type de document : texte imprimé Auteurs : Guo, Yiping, Auteur ; Senior, Matthew J., Auteur Article en page(s) : 547-554 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Climatic changes Precipitation Drainage Design Floods Changements climatiques Conception Inondations Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Atmospheric scientists are continuously improving the capability of climate models to predict accurately the frequency of heavy precipitation events in a changing climate. A brief review of recent studies related to the accuracy of precipitation outputs from climate models indicated that most of them concentrate on spatially aggregated precipitation patterns rather than point rainfall frequency characteristics. To fill this gap, this verification study focused on point rainfall frequency characteristics and used the most recent climate model results (that is, results from a regional climate model known as CMM5, by Liang et al.). Both the conventional moving-window analyses and an alternative meteorological event-based approach were used in this study to examine more completely the capability of CMM5 in reproducing rainfall events as observed at individual points. It was found that CMM5 reproduced the major characteristics of point rainfall frequency distributions reasonably well. The meteorological event-based analyses proposed in this study also assisted in the identification of a minor but perhaps systematic bias on the part of CMM5 in overestimating days with small amounts of precipitation. The overall performance of the current generation of climate models as demonstrated in this study encourages more and wider uses of their results in hydrologic engineering.
Les scientifiques atmosphériques améliorent sans interruption les possibilités des modèles de climat pour prévoir exactement la fréquence des événements lourds de précipitation dans un climat changeant. Un bref examen des études récentes s'est relié à l'exactitude des sorties de précipitation des modèles de climat a indiqué que la plupart d'entre eux concentré sur la précipitation dans l'espace agrégée a modelé plutôt que des caractéristiques de fréquence de précipitations de point. Pour remplir cet espace, cette étude de vérification s'est concentrée sur des caractéristiques de fréquence de précipitations de point et a employé les résultats de modèle de climat les plus récents (c'est-à-dire, résulte d'un modèle régional de climat connu sous le nom de CMM5, par Liang et autres). Les analyses mobiles conventionnelles de fenêtre et un événement météorologique alternatif ont basé l'approche ont été employés dans cette étude pour examiner plus complètement les possibilités de CMM5 dans des événements se reproduisants de précipitations comme observés à différents points. On l'a constaté que CMM5 a reproduit les caractéristiques principales des distributions de fréquence de précipitations de point raisonnablement bonnes. L'événement météorologique a basé des analyses proposées dans cette étude également aidée à l'identification d'un mineur mais de la polarisation peut-être systématique de la part de CMM5 en jours de surestimation avec un peu de précipitation. L'exécution globale de la génération courante du climat modèle comme démontré dans cette étude encourage plus et des utilisations plus larges de leurs résultats dans la technologie hydrologique.
En ligne : guoy@mcmaster.ca, seniormj@mcmaster.ca [article] Climate Model Simulation of Points Rainfall Frequency Characteristics = Simulation Modèle de Climat des Caractéristiques de Fréquence de Précipitations de Point [texte imprimé] / Guo, Yiping, Auteur ; Senior, Matthew J., Auteur . - 547-554 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 547-554 p.
Mots-clés : Climatic changes Precipitation Drainage Design Floods Changements climatiques Conception Inondations Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Atmospheric scientists are continuously improving the capability of climate models to predict accurately the frequency of heavy precipitation events in a changing climate. A brief review of recent studies related to the accuracy of precipitation outputs from climate models indicated that most of them concentrate on spatially aggregated precipitation patterns rather than point rainfall frequency characteristics. To fill this gap, this verification study focused on point rainfall frequency characteristics and used the most recent climate model results (that is, results from a regional climate model known as CMM5, by Liang et al.). Both the conventional moving-window analyses and an alternative meteorological event-based approach were used in this study to examine more completely the capability of CMM5 in reproducing rainfall events as observed at individual points. It was found that CMM5 reproduced the major characteristics of point rainfall frequency distributions reasonably well. The meteorological event-based analyses proposed in this study also assisted in the identification of a minor but perhaps systematic bias on the part of CMM5 in overestimating days with small amounts of precipitation. The overall performance of the current generation of climate models as demonstrated in this study encourages more and wider uses of their results in hydrologic engineering.
Les scientifiques atmosphériques améliorent sans interruption les possibilités des modèles de climat pour prévoir exactement la fréquence des événements lourds de précipitation dans un climat changeant. Un bref examen des études récentes s'est relié à l'exactitude des sorties de précipitation des modèles de climat a indiqué que la plupart d'entre eux concentré sur la précipitation dans l'espace agrégée a modelé plutôt que des caractéristiques de fréquence de précipitations de point. Pour remplir cet espace, cette étude de vérification s'est concentrée sur des caractéristiques de fréquence de précipitations de point et a employé les résultats de modèle de climat les plus récents (c'est-à-dire, résulte d'un modèle régional de climat connu sous le nom de CMM5, par Liang et autres). Les analyses mobiles conventionnelles de fenêtre et un événement météorologique alternatif ont basé l'approche ont été employés dans cette étude pour examiner plus complètement les possibilités de CMM5 dans des événements se reproduisants de précipitations comme observés à différents points. On l'a constaté que CMM5 a reproduit les caractéristiques principales des distributions de fréquence de précipitations de point raisonnablement bonnes. L'événement météorologique a basé des analyses proposées dans cette étude également aidée à l'identification d'un mineur mais de la polarisation peut-être systématique de la part de CMM5 en jours de surestimation avec un peu de précipitation. L'exécution globale de la génération courante du climat modèle comme démontré dans cette étude encourage plus et des utilisations plus larges de leurs résultats dans la technologie hydrologique.
En ligne : guoy@mcmaster.ca, seniormj@mcmaster.ca 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)
[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 Impact of Tunnel Reconstruction on Stream Water Quality in Great Smoky Mountains National Park / Hedrick, Kevin P. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 570-577 p.
Titre : Impact of Tunnel Reconstruction on Stream Water Quality in Great Smoky Mountains National Park Titre original : Impact de Reconstruction de Tunnel sur la Qualité de l'Eau de Ruisseau en Grand Parc National de Montagnes Fumeuses Type de document : texte imprimé Auteurs : Hedrick, Kevin P., Auteur ; Robinson, R. Bruce, Auteur ; Tschatz, Bruce ; Moore, Stephen E. Article en page(s) : 570-577 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Best management practice Bank erosion Monitoring Reconstruction Seasonal variations Sediment Statistics Tunnels Water quality Meilleure procédure de gestion Erosion de banque Contrôle Commande Variations saisonnières Statistiques Qualité de l'eau Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Few case studies are available on stream water quality monitoring during road construction, especially in highly protected watersheds. Recent reconstruction of two tunnels and approach roads in the Great Smoky Mountains National Park potentially could have impacted the adjacent stream due to sediment and acid-generating geology. To determine whether impact occurred, grab and passive sampling were conducted at stream sites above and below each construction area before, during, and after construction. Performance of individual structural best management practices (BMPs) was also monitored. Due to the small disturbance area, the results showed that tunnel reconstruction had no statistical impact on stream water quality based on comparison of upstream and downstream pH and suspended solids. Surprisingly, median suspended solids concentrations for the stream sampling locations were lowest during construction, ostensibly because construction occurred in winter when the ground was frozen. Differences in stream pH and water quality between construction and pre- and postconstruction phases were attributed to normal seasonal variation. BMP performance was mixed; the efficiency of check dams was dependent upon their ability to pond water.
Peu d'études de cas sont disponibles sur la qualité de l'eau de ruisseau surveillant pendant la construction de route, particulièrement dans des lignes de partage fortement protégées. La reconstruction récente de deux tunnels et routes d'approche en grand parc national de montagnes fumeuses potentiellement pourrait avoir effectué le jet adjacent dû au sédiment et à l'acide produisant de la géologie. Pour déterminer si l'impact s'est produit, saisir et le prélèvement passif ont été conduits aux emplacements de jet au-dessus et au-dessous de chaque secteur de construction avant, pendant, et après la construction. L'exécution des différentes meilleures procédures de gestion structurales (BMPs) a été également surveillée. En raison du petit secteur de perturbation, les résultats ont prouvé que la reconstruction de tunnel n'a eu aucun impact statistique sur la qualité de l'eau de ruisseau basée sur la comparaison du jet haut et coulent vers le bas pH et solides en suspension. Étonnamment, les concentrations suspendues médianes en solides pour les endroits de prélèvement de jet étaient les plus basses pendant la construction, en apparence parce que la construction s'est produite en hiver où la terre a été gelée. Des différences dans le jet pH et la qualité de l'eau entre la construction et des phases pré et de construction de poteau ont été attribuées à la variation saisonnière normale. L'exécution de BMP a été mélangée ; l'efficacité des barrages de contrôle dépendait de leur capacité d'accumuler l'eau.
En ligne : rbr@utk.edu [article] Impact of Tunnel Reconstruction on Stream Water Quality in Great Smoky Mountains National Park = Impact de Reconstruction de Tunnel sur la Qualité de l'Eau de Ruisseau en Grand Parc National de Montagnes Fumeuses [texte imprimé] / Hedrick, Kevin P., Auteur ; Robinson, R. Bruce, Auteur ; Tschatz, Bruce ; Moore, Stephen E. . - 570-577 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 570-577 p.
Mots-clés : Best management practice Bank erosion Monitoring Reconstruction Seasonal variations Sediment Statistics Tunnels Water quality Meilleure procédure de gestion Erosion de banque Contrôle Commande Variations saisonnières Statistiques Qualité de l'eau Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Few case studies are available on stream water quality monitoring during road construction, especially in highly protected watersheds. Recent reconstruction of two tunnels and approach roads in the Great Smoky Mountains National Park potentially could have impacted the adjacent stream due to sediment and acid-generating geology. To determine whether impact occurred, grab and passive sampling were conducted at stream sites above and below each construction area before, during, and after construction. Performance of individual structural best management practices (BMPs) was also monitored. Due to the small disturbance area, the results showed that tunnel reconstruction had no statistical impact on stream water quality based on comparison of upstream and downstream pH and suspended solids. Surprisingly, median suspended solids concentrations for the stream sampling locations were lowest during construction, ostensibly because construction occurred in winter when the ground was frozen. Differences in stream pH and water quality between construction and pre- and postconstruction phases were attributed to normal seasonal variation. BMP performance was mixed; the efficiency of check dams was dependent upon their ability to pond water.
Peu d'études de cas sont disponibles sur la qualité de l'eau de ruisseau surveillant pendant la construction de route, particulièrement dans des lignes de partage fortement protégées. La reconstruction récente de deux tunnels et routes d'approche en grand parc national de montagnes fumeuses potentiellement pourrait avoir effectué le jet adjacent dû au sédiment et à l'acide produisant de la géologie. Pour déterminer si l'impact s'est produit, saisir et le prélèvement passif ont été conduits aux emplacements de jet au-dessus et au-dessous de chaque secteur de construction avant, pendant, et après la construction. L'exécution des différentes meilleures procédures de gestion structurales (BMPs) a été également surveillée. En raison du petit secteur de perturbation, les résultats ont prouvé que la reconstruction de tunnel n'a eu aucun impact statistique sur la qualité de l'eau de ruisseau basée sur la comparaison du jet haut et coulent vers le bas pH et solides en suspension. Étonnamment, les concentrations suspendues médianes en solides pour les endroits de prélèvement de jet étaient les plus basses pendant la construction, en apparence parce que la construction s'est produite en hiver où la terre a été gelée. Des différences dans le jet pH et la qualité de l'eau entre la construction et des phases pré et de construction de poteau ont été attribuées à la variation saisonnière normale. L'exécution de BMP a été mélangée ; l'efficacité des barrages de contrôle dépendait de leur capacité d'accumuler l'eau.
En ligne : rbr@utk.edu Combining Rainfall-Runoff Model Outputs for Improving Ensemble Stream flow Prediction / Kim, Young-Oh in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 578-588 p.
Titre : Combining Rainfall-Runoff Model Outputs for Improving Ensemble Stream flow Prediction Titre original : Sorties de Modèle d'Ecoulement de Précipitations Combinés pour Améliorer la Prévision d'Ecoulement de Jet d'Ensemble Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Young-Oh, Auteur ; Jeong, Daell, Auteur ; Ko, Ick Hwan Article en page(s) : 578-588 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Forecasting Probabilistic methods Rainfall Runoff Korea Stream flowPrévisions Méthodes probabilistes Précipitations Ecoulement Ecoulement de jet Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : This study reviewed various combining methods that have been commonly used in economic forecasting, and examined their applicability in hydrologic forecasting. The following combining methods were investigated: The simple average, constant coefficient regression, switching regression, sum of squared error, and artificial neural network combining methods. Each method combines ensemble streamflow prediction (ESP) scenarios of the existing rainfall-runoff model, TANK, those of the new rainfall-runoff model that has been developed using an ensemble neural network for forecasting the monthly inflow to the Daecheong multipurpose dam in Korea. In addition to the combining, the ESP scenarios were adjusted using correction methods, such as optimal linear and artificial neural network correction methods. Among the tested combining methods, sum of squared error (SSE), a combining method using time-varying weights, performed best with respect to the root mean square error. When SSE was coupled with optimal linear correction (OLC), denoted SSE/OLC, its bias became sufficiently close to zero. SSE/OLC also considerably improved the probabilistic forecasting accuracy of the existing ESP system.
Cette Etude a passé en revue les diverses méthodes de combinaison qui ont été utilisées généralement dans des prévisions économiques, et a examiné leur applicabilité dans des prévisions hydrologiques. Les méthodes de combinaison suivantes ont été étudiées : La régression moyenne et constante simple de coefficient, régression de changement, somme d'erreur carrée, et réseau neurologique artificiel combinant des méthodes. Chaque méthode combine des scénarios de prévision d'écoulement de jet d'ensemble (EN PARTICULIER) du modèle existant d'écoulement de précipitations, le RÉSERVOIR, ceux du nouveau modèle de précipitation-écoulement qui a été développé en utilisant un réseau neurologique d'ensemble pour prévoir l'apport mensuel au barrage universel de Daecheong en Corée. En plus de la combinaison, EN PARTICULIER les scénarios ont été ajustés en utilisant des méthodes de correction, telles que des méthodes linéaires et artificielles optimales de correction de réseau neurologique. Parmi les méthodes de combinaison examinées, somme de l'erreur carrée (SSE), une méthode de combinaison en utilisant les poids variables de temps, exécutés mieux en ce qui concerne l'erreur de moyenne carrée de racine. Quand SSE a été couplé à la correction linéaire optimale (OLC), SSE/OLC dénoté, sa polarisation est devenu suffisamment de près de zéro. SSE/OLC également a considérablement amélioré l'exactitude probabiliste de prévisions d'exister EN PARTICULIER système.
En ligne : yokim05@snu.ac.kr [article] Combining Rainfall-Runoff Model Outputs for Improving Ensemble Stream flow Prediction = Sorties de Modèle d'Ecoulement de Précipitations Combinés pour Améliorer la Prévision d'Ecoulement de Jet d'Ensemble [texte imprimé] / Kim, Young-Oh, Auteur ; Jeong, Daell, Auteur ; Ko, Ick Hwan . - 578-588 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 578-588 p.
Mots-clés : Forecasting Probabilistic methods Rainfall Runoff Korea Stream flowPrévisions Méthodes probabilistes Précipitations Ecoulement Ecoulement de jet Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : This study reviewed various combining methods that have been commonly used in economic forecasting, and examined their applicability in hydrologic forecasting. The following combining methods were investigated: The simple average, constant coefficient regression, switching regression, sum of squared error, and artificial neural network combining methods. Each method combines ensemble streamflow prediction (ESP) scenarios of the existing rainfall-runoff model, TANK, those of the new rainfall-runoff model that has been developed using an ensemble neural network for forecasting the monthly inflow to the Daecheong multipurpose dam in Korea. In addition to the combining, the ESP scenarios were adjusted using correction methods, such as optimal linear and artificial neural network correction methods. Among the tested combining methods, sum of squared error (SSE), a combining method using time-varying weights, performed best with respect to the root mean square error. When SSE was coupled with optimal linear correction (OLC), denoted SSE/OLC, its bias became sufficiently close to zero. SSE/OLC also considerably improved the probabilistic forecasting accuracy of the existing ESP system.
Cette Etude a passé en revue les diverses méthodes de combinaison qui ont été utilisées généralement dans des prévisions économiques, et a examiné leur applicabilité dans des prévisions hydrologiques. Les méthodes de combinaison suivantes ont été étudiées : La régression moyenne et constante simple de coefficient, régression de changement, somme d'erreur carrée, et réseau neurologique artificiel combinant des méthodes. Chaque méthode combine des scénarios de prévision d'écoulement de jet d'ensemble (EN PARTICULIER) du modèle existant d'écoulement de précipitations, le RÉSERVOIR, ceux du nouveau modèle de précipitation-écoulement qui a été développé en utilisant un réseau neurologique d'ensemble pour prévoir l'apport mensuel au barrage universel de Daecheong en Corée. En plus de la combinaison, EN PARTICULIER les scénarios ont été ajustés en utilisant des méthodes de correction, telles que des méthodes linéaires et artificielles optimales de correction de réseau neurologique. Parmi les méthodes de combinaison examinées, somme de l'erreur carrée (SSE), une méthode de combinaison en utilisant les poids variables de temps, exécutés mieux en ce qui concerne l'erreur de moyenne carrée de racine. Quand SSE a été couplé à la correction linéaire optimale (OLC), SSE/OLC dénoté, sa polarisation est devenu suffisamment de près de zéro. SSE/OLC également a considérablement amélioré l'exactitude probabiliste de prévisions d'exister EN PARTICULIER système.
En ligne : yokim05@snu.ac.kr Combined Hydraulic and Black-Box Models for Flood Forecasting in Urban Drainage Systems / Bruen, Michael in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 589-596 p.
Titre : Combined Hydraulic and Black-Box Models for Flood Forecasting in Urban Drainage Systems Titre original : Modèles Combinés de Boîte Hydraulique et Noire pour des Prévisions d'Inondation dans les Canalisations Urbaines Type de document : texte imprimé Auteurs : Bruen, Michael, Auteur ; Yang, Jianqing, Auteur Article en page(s) : 589-596 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hydraulic models Storm water management Urban areas Drainage Simulation Floods Forecasting Modèles hydrauliques Gestion de précipitation exceptionelle Secteurs urbains Inondations Prévisions Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Rapid urbanization and its implications for both water quality issues and floods have increased the need for modeling of urban drainage systems. Many operational models are based on deterministic solutions of hydraulic equations. Improving such models by adding a “black-box” component to deal with any systematic structure in the residuals is proposed. In this study, a conventional deterministic stormwater drainage network model is first developed for a rapidly developing catchment using the HYDROWORKS (now called Infoworks) package, from Wallingford Software in the United Kingdom. However, despite the generally satisfactory results, the HYDROWORKS model tended to underestimate the flow volume. In this paper, a black-box or “systems” model is fitted to the hydraulic urban drainage model in order to improve its overall efficiency. A study was conducted of suitable black-box models, which included the nonlinear artificial neural network model (ANN), and the linear time series models of Box and Jenkins in 1976. They were added to either the output (in simulation mode) or, in updating mode, to the residuals (i.e., difference between modeled and measured output) of the deterministic hydraulic model. The updating procedure provided a considerable improvement in the overall model efficiency for different lead-time forecasting. In simulation mode, however, only the nonlinear ANN model gave better performance in calibration, and a slight improvement in validation.
L'urbanisation rapide et ses implications pour des questions et des inondations de qualité de l'eau ont augmenté le besoin de modeler des canalisations urbaines. Beaucoup de modèles opérationnels sont basés sur les solutions déterministes des équations hydrauliques. Améliorant de tels modèles en ajoutant un composant de « noir-boîte » à l'affaire avec n'importe quelle structure systématique dans les résiduels est proposé. Dans cette étude, un modèle déterministe conventionnel de réseau de drainage de précipitation exceptionnelle est d'abord développé pour une captation se développante rapidement en utilisant le paquet de HYDROWORKS (maintenant appelé Infoworks), du logiciel de Wallingford au Royaume-Uni. Cependant, en dépit des résultats généralement satisfaisants, les HYDROWORKS modèlent tendu à sous-estimer le volume d'écoulement. En cet article, modèle de boîte noire ou un de « systèmes » est adapté au modèle urbain hydraulique de drainage afin d'améliorer son efficacité globale. Une étude a été entreprise des modèles appropriés de boîte noire, qui ont inclus le modèle artificiel non linéaire de réseau neurologique (ANN), et des modèles linéaires de série chronologique de la boîte et du Jenkins en 1976. Ils ont été ajoutés au rendement (en mode de simulation) ou, en mettant à jour le mode, aux résiduels (c.-à-d., différence entre le rendement modelé et mesuré) du modèle hydraulique déterministe. Le procédé de mise à jour a fourni une amélioration considérable de l'efficacité modèle globale pour des prévisions différentes de délai d'exécution. En mode de simulation, cependant, seulement le modèle non-linéaire d'ANN a donné une meilleure exécution dans le calibrage, et une légère amélioration de validation.
En ligne : michael.bruen@ucd.ie, jianqing.yang@ucd.ie [article] Combined Hydraulic and Black-Box Models for Flood Forecasting in Urban Drainage Systems = Modèles Combinés de Boîte Hydraulique et Noire pour des Prévisions d'Inondation dans les Canalisations Urbaines [texte imprimé] / Bruen, Michael, Auteur ; Yang, Jianqing, Auteur . - 589-596 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 589-596 p.
Mots-clés : Hydraulic models Storm water management Urban areas Drainage Simulation Floods Forecasting Modèles hydrauliques Gestion de précipitation exceptionelle Secteurs urbains Inondations Prévisions Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Rapid urbanization and its implications for both water quality issues and floods have increased the need for modeling of urban drainage systems. Many operational models are based on deterministic solutions of hydraulic equations. Improving such models by adding a “black-box” component to deal with any systematic structure in the residuals is proposed. In this study, a conventional deterministic stormwater drainage network model is first developed for a rapidly developing catchment using the HYDROWORKS (now called Infoworks) package, from Wallingford Software in the United Kingdom. However, despite the generally satisfactory results, the HYDROWORKS model tended to underestimate the flow volume. In this paper, a black-box or “systems” model is fitted to the hydraulic urban drainage model in order to improve its overall efficiency. A study was conducted of suitable black-box models, which included the nonlinear artificial neural network model (ANN), and the linear time series models of Box and Jenkins in 1976. They were added to either the output (in simulation mode) or, in updating mode, to the residuals (i.e., difference between modeled and measured output) of the deterministic hydraulic model. The updating procedure provided a considerable improvement in the overall model efficiency for different lead-time forecasting. In simulation mode, however, only the nonlinear ANN model gave better performance in calibration, and a slight improvement in validation.
L'urbanisation rapide et ses implications pour des questions et des inondations de qualité de l'eau ont augmenté le besoin de modeler des canalisations urbaines. Beaucoup de modèles opérationnels sont basés sur les solutions déterministes des équations hydrauliques. Améliorant de tels modèles en ajoutant un composant de « noir-boîte » à l'affaire avec n'importe quelle structure systématique dans les résiduels est proposé. Dans cette étude, un modèle déterministe conventionnel de réseau de drainage de précipitation exceptionnelle est d'abord développé pour une captation se développante rapidement en utilisant le paquet de HYDROWORKS (maintenant appelé Infoworks), du logiciel de Wallingford au Royaume-Uni. Cependant, en dépit des résultats généralement satisfaisants, les HYDROWORKS modèlent tendu à sous-estimer le volume d'écoulement. En cet article, modèle de boîte noire ou un de « systèmes » est adapté au modèle urbain hydraulique de drainage afin d'améliorer son efficacité globale. Une étude a été entreprise des modèles appropriés de boîte noire, qui ont inclus le modèle artificiel non linéaire de réseau neurologique (ANN), et des modèles linéaires de série chronologique de la boîte et du Jenkins en 1976. Ils ont été ajoutés au rendement (en mode de simulation) ou, en mettant à jour le mode, aux résiduels (c.-à-d., différence entre le rendement modelé et mesuré) du modèle hydraulique déterministe. Le procédé de mise à jour a fourni une amélioration considérable de l'efficacité modèle globale pour des prévisions différentes de délai d'exécution. En mode de simulation, cependant, seulement le modèle non-linéaire d'ANN a donné une meilleure exécution dans le calibrage, et une légère amélioration de validation.
En ligne : michael.bruen@ucd.ie, jianqing.yang@ucd.ie Evaluation of the Nash-Sutcliffe Efficiency Index / McCuen, Richard H. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 597-602 p.
Titre : Evaluation of the Nash-Sutcliffe Efficiency Index Titre original : Evaluation de l'Index d'Efficacité de Nash Sutcliffe Type de document : texte imprimé Auteurs : McCuen, Richard H., Auteur ; Knight, Zachary, Auteur ; Cutter, Gillian Article en page(s) : 597-602 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hydrologic models Statistics Hydrographs Research Time series Evaluation Modéles hydrologiques Statistiques Hydrogrammes Recherche Série chronologique Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : The Nash—Sutcliffe efficiency index (Ef) is a widely used and potentially reliable statistic for assessing the goodness of fit of hydrologic models; however, a method for estimating the statistical significance of sample values has not been documented. Also, factors that contribute to poor sample values are not well understood. This research focuses on the interpretation of sample values of Ef. Specifically, the objectives were to present an approximation of the sampling distribution of the index; provide a method for conducting hypothesis tests and computing confidence intervals for sample values; and identify the effects of factors that influence sample values of Ef including the sample size, outliers, bias in magnitude, time-offset bias of hydrograph models, and the sampling interval of hydrologic data. Actual hydrologic data and hypothetical analyses were used to show these effects. The analyses show that outliers can significantly influence sample values of Ef. Time-offset bias and bias in magnitude can have an adverse effect on Ef. The time step at which the data are recorded appears to be an insignificant factor unless the sample size is small. The Nash—Sutcliffe index can be a reliable goodness-of-fit statistic if it is properly interpreted.
L'index d'efficacité de Nash—Sutcliffe (Ef) est une statistique extensivement utilisée et potentiellement fiable pour évaluer la qualité de l'ajustement des modèles hydrologiques ; cependant, une méthode pour estimer la signification statistique des valeurs d'échantillon n'a pas été documentée. En outre, les facteurs qui contribuent aux valeurs faibles d'échantillon ne sont pas bons compris. Cette recherche se concentre sur l'interprétation des valeurs d'échantillon de Ef. Spécifiquement, les objectifs étaient de présent une approximation de la distribution de prélèvement de l'index ; fournissez une méthode pour des intervalles conduire d'hypothèse d'essais et de calcul confiance pour des valeurs d'échantillon ; et identifiez les effets des facteurs qui influencent des valeurs d'échantillon de Ef comprenant la dimension de l'échantillon, les annexes, polarisation dans la grandeur, temps-excentré de biais des modèles d'hydrogramme, et de l'intervalle de prélèvement des données hydrologiques. Des données hydrologiques réelles et les analyses hypothétiques ont été employées pour montrer ces effets. Les analyses prouvent que les annexes peuvent de manière significative influencer des valeurs d'échantillon de Ef. Temps-excentré de biais et de biais dans la grandeur peut avoir un effet nuisible sur Ef. L'étape de temps à laquelle les données sont enregistrées semble être un facteur insignifiant à moins que la dimension de l'échantillon soit petite. L'index de Nash—Sutcliffe peut être un fiable qualité-de-a adapté la statistique s'il est correctement interprété.
[article] Evaluation of the Nash-Sutcliffe Efficiency Index = Evaluation de l'Index d'Efficacité de Nash Sutcliffe [texte imprimé] / McCuen, Richard H., Auteur ; Knight, Zachary, Auteur ; Cutter, Gillian . - 597-602 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 597-602 p.
Mots-clés : Hydrologic models Statistics Hydrographs Research Time series Evaluation Modéles hydrologiques Statistiques Hydrogrammes Recherche Série chronologique Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : The Nash—Sutcliffe efficiency index (Ef) is a widely used and potentially reliable statistic for assessing the goodness of fit of hydrologic models; however, a method for estimating the statistical significance of sample values has not been documented. Also, factors that contribute to poor sample values are not well understood. This research focuses on the interpretation of sample values of Ef. Specifically, the objectives were to present an approximation of the sampling distribution of the index; provide a method for conducting hypothesis tests and computing confidence intervals for sample values; and identify the effects of factors that influence sample values of Ef including the sample size, outliers, bias in magnitude, time-offset bias of hydrograph models, and the sampling interval of hydrologic data. Actual hydrologic data and hypothetical analyses were used to show these effects. The analyses show that outliers can significantly influence sample values of Ef. Time-offset bias and bias in magnitude can have an adverse effect on Ef. The time step at which the data are recorded appears to be an insignificant factor unless the sample size is small. The Nash—Sutcliffe index can be a reliable goodness-of-fit statistic if it is properly interpreted.
L'index d'efficacité de Nash—Sutcliffe (Ef) est une statistique extensivement utilisée et potentiellement fiable pour évaluer la qualité de l'ajustement des modèles hydrologiques ; cependant, une méthode pour estimer la signification statistique des valeurs d'échantillon n'a pas été documentée. En outre, les facteurs qui contribuent aux valeurs faibles d'échantillon ne sont pas bons compris. Cette recherche se concentre sur l'interprétation des valeurs d'échantillon de Ef. Spécifiquement, les objectifs étaient de présent une approximation de la distribution de prélèvement de l'index ; fournissez une méthode pour des intervalles conduire d'hypothèse d'essais et de calcul confiance pour des valeurs d'échantillon ; et identifiez les effets des facteurs qui influencent des valeurs d'échantillon de Ef comprenant la dimension de l'échantillon, les annexes, polarisation dans la grandeur, temps-excentré de biais des modèles d'hydrogramme, et de l'intervalle de prélèvement des données hydrologiques. Des données hydrologiques réelles et les analyses hypothétiques ont été employées pour montrer ces effets. Les analyses prouvent que les annexes peuvent de manière significative influencer des valeurs d'échantillon de Ef. Temps-excentré de biais et de biais dans la grandeur peut avoir un effet nuisible sur Ef. L'étape de temps à laquelle les données sont enregistrées semble être un facteur insignifiant à moins que la dimension de l'échantillon soit petite. L'index de Nash—Sutcliffe peut être un fiable qualité-de-a adapté la statistique s'il est correctement interprété.
Sediment Transport Model for Seepage Erosion of Streambank Sediment / Fox, G. A. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 603-611 p.
Titre : Sediment Transport Model for Seepage Erosion of Streambank Sediment Titre original : Dépos du Modèle de Transport pour l'Erosion d'Infiltration du Sédiment de Banque de Jet Type de document : texte imprimé Auteurs : Fox, G. A., Auteur ; Wilson, G. V., Auteur ; Periketi, R. K. ; Cullum, R. F. Article en page(s) : 603-611 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bank erosion Bank stabilization Sediment transport Seepage Unsaturated flow Erosion de banque Stabilization de banque Transport de sédiment Infiltration Ecoulement insaturé Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Erosion by lateral, subsurface flow is known to erode streambank sediment in numerous geographical locations; however, the role of seepage erosion on mass failure of streambanks is not well understood. In the absence of an established sediment transport model for seepage erosion, the objectives of this research were to investigate the mechanisms of erosion due to concentrated, lateral subsurface flow and develop an empirical sediment transport model for seepage erosion of noncohesive sediment on near-vertical streambanks. Laboratory experiments were performed using a two-dimensional soil lysimeter of a reconstructed streambank profile packed with three different soil layers to mimic seepage erosion occurring at Little Topashaw Creek (LTC) in northern Mississippi. Soil samples from LTC streambanks indicated considerable hydraulic conductivity contrast between an overlying silt loam layer (SiL), highly permeable loamy sand, and confining clay loam layer. Lysimeter experiments were conducted with various upstream water table heads, overburden heights, and lysimeter slopes. Bank failure occurred prior to the total release of negative pore-water pressures in the SiL layer suggesting that such a mechanism was not critical for bank collapse due to seepage erosion. A seepage erosion transport model for conductive, noncohesive soil layers was derived based on a dimensionless sediment discharge and dimensionless seepage flow shear stress. The advantage of this sediment transport model is that it relates sediment flux to seepage discharge from the streambank.
L'Erosion par écoulement extérieur latéral et secondaire est connue pour éroder le sédiment de banque de jet dans de nombreux endroits géographiques ; cependant, le rôle de l'érosion d'infiltration sur l'échec de masse des banques de jet n'est pas bon compris. En l'absence d'un modèle établi de transport de sédiment pour l'érosion d'infiltration, les objectifs de cette recherche étaient étudier les mécanismes de l'érosion dus à l'écoulement extérieur secondaire concentré et latéral et de développer un modèle empirique de transport de sédiment pour l'érosion d'infiltration du sédiment noncohesive sur les streambanks proche-verticaux. Des expériences de laboratoire ont été exécutées en utilisant un lysimeter bidimensionnel de sol d'un profil reconstruit de banque de jet emballé avec trois couches différentes de sol pour imiter l'érosion d'infiltration se produisant à peu de crique de Topashaw (LTC) au Mississippi nordique. Les échantillons de sol provenant des banques de jet de LTC ont indiqué le contraste hydraulique considérable de conductivité entre une couche sus-jacente de terre grasse de vase (SiL), le sable glaiseux fortement perméable, et la couche d'emprisonnement de terre grasse d'argile. Des expériences de Lysimeter ont été entreprises avec de diverses têtes de table de l'eau, tailles de terrains de recouvrement, et pentes ascendantes de lysimeter. L'échec de banque s'est produit avant tout le dégagement des pressions négatives de l'pore-eau dans la couche de SiL suggérant qu'un tel mécanisme n'ait pas été critique pour l'effondrement de banque dû à l'érosion d'infiltration. Un modèle de transport d'érosion d'infiltration pour des couches conductrices et non cohésives de sol a été dérivé a basé sur une décharge sans dimensions de sédiment et un effort de cisaillement sans dimensions d'écoulement d'infiltration. L'avantage de ce modèle de transport de sédiment est qu'il relie le flux de sédiment à la décharge d'infiltration de la banque de jet.
En ligne : garey.fox@okstate.edu, gvwilson@msa-oxford.ars.usda.gov, rperiket@olemiss.edu, b [...] [article] Sediment Transport Model for Seepage Erosion of Streambank Sediment = Dépos du Modèle de Transport pour l'Erosion d'Infiltration du Sédiment de Banque de Jet [texte imprimé] / Fox, G. A., Auteur ; Wilson, G. V., Auteur ; Periketi, R. K. ; Cullum, R. F. . - 603-611 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 603-611 p.
Mots-clés : Bank erosion Bank stabilization Sediment transport Seepage Unsaturated flow Erosion de banque Stabilization de banque Transport de sédiment Infiltration Ecoulement insaturé Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Erosion by lateral, subsurface flow is known to erode streambank sediment in numerous geographical locations; however, the role of seepage erosion on mass failure of streambanks is not well understood. In the absence of an established sediment transport model for seepage erosion, the objectives of this research were to investigate the mechanisms of erosion due to concentrated, lateral subsurface flow and develop an empirical sediment transport model for seepage erosion of noncohesive sediment on near-vertical streambanks. Laboratory experiments were performed using a two-dimensional soil lysimeter of a reconstructed streambank profile packed with three different soil layers to mimic seepage erosion occurring at Little Topashaw Creek (LTC) in northern Mississippi. Soil samples from LTC streambanks indicated considerable hydraulic conductivity contrast between an overlying silt loam layer (SiL), highly permeable loamy sand, and confining clay loam layer. Lysimeter experiments were conducted with various upstream water table heads, overburden heights, and lysimeter slopes. Bank failure occurred prior to the total release of negative pore-water pressures in the SiL layer suggesting that such a mechanism was not critical for bank collapse due to seepage erosion. A seepage erosion transport model for conductive, noncohesive soil layers was derived based on a dimensionless sediment discharge and dimensionless seepage flow shear stress. The advantage of this sediment transport model is that it relates sediment flux to seepage discharge from the streambank.
L'Erosion par écoulement extérieur latéral et secondaire est connue pour éroder le sédiment de banque de jet dans de nombreux endroits géographiques ; cependant, le rôle de l'érosion d'infiltration sur l'échec de masse des banques de jet n'est pas bon compris. En l'absence d'un modèle établi de transport de sédiment pour l'érosion d'infiltration, les objectifs de cette recherche étaient étudier les mécanismes de l'érosion dus à l'écoulement extérieur secondaire concentré et latéral et de développer un modèle empirique de transport de sédiment pour l'érosion d'infiltration du sédiment noncohesive sur les streambanks proche-verticaux. Des expériences de laboratoire ont été exécutées en utilisant un lysimeter bidimensionnel de sol d'un profil reconstruit de banque de jet emballé avec trois couches différentes de sol pour imiter l'érosion d'infiltration se produisant à peu de crique de Topashaw (LTC) au Mississippi nordique. Les échantillons de sol provenant des banques de jet de LTC ont indiqué le contraste hydraulique considérable de conductivité entre une couche sus-jacente de terre grasse de vase (SiL), le sable glaiseux fortement perméable, et la couche d'emprisonnement de terre grasse d'argile. Des expériences de Lysimeter ont été entreprises avec de diverses têtes de table de l'eau, tailles de terrains de recouvrement, et pentes ascendantes de lysimeter. L'échec de banque s'est produit avant tout le dégagement des pressions négatives de l'pore-eau dans la couche de SiL suggérant qu'un tel mécanisme n'ait pas été critique pour l'effondrement de banque dû à l'érosion d'infiltration. Un modèle de transport d'érosion d'infiltration pour des couches conductrices et non cohésives de sol a été dérivé a basé sur une décharge sans dimensions de sédiment et un effort de cisaillement sans dimensions d'écoulement d'infiltration. L'avantage de ce modèle de transport de sédiment est qu'il relie le flux de sédiment à la décharge d'infiltration de la banque de jet.
En ligne : garey.fox@okstate.edu, gvwilson@msa-oxford.ars.usda.gov, rperiket@olemiss.edu, b [...] Development of Optimal and Physically Realizable UNit Hydrograph / Jain, Sharad K. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 612-616 p.
Titre : Development of Optimal and Physically Realizable UNit Hydrograph Titre original : Développement d'Hydrogramme Optimal et Physiquement Réalisable d'Unité Type de document : texte imprimé Auteurs : Jain, Sharad K., Auteur ; Singh, V. P., Auteur ; Bhunya, P. K. Article en page(s) : 612-616 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hydrographs Optimization Rainfall Runoff Hydrogrammes Précipitations Ecoulements Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Optimization techniques for deriving a unit hydrograph (UH) have received considerable attention. But the UHs derived in some studies are not physically justifiable as the recession limb has a wavy shape. This study extends an existing optimization model by introducing additional constraints to ensure a monotonic decline in the recession limb of the UH. Although there is a marginal deterioration of the objective function, the shape of the developed UH is physically correct. Moreover, the match between the observed and computed direct surface runoff hydrographs is close.
Les techniques d'optimisation pour dériver un hydrogramme d'unité (UH) ont suscité l'attention considérable. Mais l'UHs dérivé dans quelques études ne sont pas physiquement justifiable car le membre de récession a une forme onduleuse. Cette étude prolonge un modèle existant d'optimisation en présentant des contraintes additionnelles pour assurer un déclin monotonique dans le membre de récession de l'UH. Bien qu'il y ait une détérioration marginale de la fonction objective, la forme de l'UH développé est physiquement correcte. D'ailleurs, l'allumette entre les hydrogrammes directs observés et calculés d'eaux de surface est étroite.
En ligne : vsingh@tamu.edu [article] Development of Optimal and Physically Realizable UNit Hydrograph = Développement d'Hydrogramme Optimal et Physiquement Réalisable d'Unité [texte imprimé] / Jain, Sharad K., Auteur ; Singh, V. P., Auteur ; Bhunya, P. K. . - 612-616 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 612-616 p.
Mots-clés : Hydrographs Optimization Rainfall Runoff Hydrogrammes Précipitations Ecoulements Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Optimization techniques for deriving a unit hydrograph (UH) have received considerable attention. But the UHs derived in some studies are not physically justifiable as the recession limb has a wavy shape. This study extends an existing optimization model by introducing additional constraints to ensure a monotonic decline in the recession limb of the UH. Although there is a marginal deterioration of the objective function, the shape of the developed UH is physically correct. Moreover, the match between the observed and computed direct surface runoff hydrographs is close.
Les techniques d'optimisation pour dériver un hydrogramme d'unité (UH) ont suscité l'attention considérable. Mais l'UHs dérivé dans quelques études ne sont pas physiquement justifiable car le membre de récession a une forme onduleuse. Cette étude prolonge un modèle existant d'optimisation en présentant des contraintes additionnelles pour assurer un déclin monotonique dans le membre de récession de l'UH. Bien qu'il y ait une détérioration marginale de la fonction objective, la forme de l'UH développé est physiquement correcte. D'ailleurs, l'allumette entre les hydrogrammes directs observés et calculés d'eaux de surface est étroite.
En ligne : vsingh@tamu.edu Evaluation of Traditional and Nontraditional Optimization Techniques for Determination Well Parameters from Step-Drawdown Test Data / Jha, Madan K. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 617-630 p.
Titre : Evaluation of Traditional and Nontraditional Optimization Techniques for Determination Well Parameters from Step-Drawdown Test Data Titre original : Evaluation des Techniques Traditionnelles et Non Traditionnelles d'Optimisation pour des Paramètres de Puits de Détermination des Essais d'Aspiration d'Etape vers le Bas Type de document : texte imprimé Auteurs : Jha, Madan K., Auteur ; Kumar, Abhilekh, Auteur ; Nanda, Gaurav ; Bhatt, G. Article en page(s) : 617-630 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Optimization Ground water Wells Parameters Eau souterraine Puits Paramètres Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Adequate knowledge of the hydraulic characteristics of production wells is indispensable for the proper development and management of wells and for the selection of suitable pumps. In this study, the characteristic hydraulic parameters of production wells were determined by the widely used graphical analysis of step-drawdown pumping test data as well as the two traditional gradient-based nonlinear optimization techniques (viz., Levenberg—Marquardt and Gauss—Newton) and the nontraditional optimization technique, genetic algorithm. Three stand-alone and interactive computer programs were developed to optimize the hydraulic parameters of production wells by these numerical techniques. The efficacy and robustness of the developed computer codes were examined using eleven sets of step-drawdown data from diverse hydrogeologic conditions. The results of this study revealed that all the three numerical techniques yielded superior well parameters with lower values of root-mean-square errors (RMSE) for all the eleven data sets compared to the parameters obtained by the graphical method. The values of the exponent (P) ranged from 1.2 to 6.0, which gave minimum RMSE values. Furthermore, it was found that both the Gauss—Newton and Levenberg—Marquardt techniques are sensitive to the initial guess values of well parameters. It is concluded that both the traditional and nontraditional numerical techniques offer an efficient and reliable tool for the determination of well parameters with a greater accuracy and better insight.
À connaissance proportionnée des caractéristiques hydrauliques des puits de production est indispensable pour le développement et la gestion appropriés des puits et pour le choix des pompes appropriées. Dans cette étude, les paramètres hydrauliques caractéristiques des puits de production ont été déterminés par l'analyse graphique largement répandue des données de pompage d'essai d'étape-abaissement du niveau aussi bien que les deux techniques gradient-basées traditionnelles d'optimisation non-linéaire (à savoir, Levenberg-Marquardt et Gauss-Newton) et la technique non traditionnelle d'optimisation, algorithme génétique. Trois autonomes et programmes machine interactifs ont été développés pour optimiser les paramètres hydrauliques des puits de production par ces techniques numériques. L'efficacité et la robustesse des codes machine développés ont été examinées en utilisant onze ensembles de données d'étape-abaissement du niveau des conditions hydrogéologiques diverses. Les résultats de cette étude ont indiqué que toutes les trois techniques numériques ont rapporté à supérieur des paramètres bons avec des valeurs plus basses des erreurs de racine-signifier-place (RMSE) pour tous les onze Modem comparés aux paramètres obtenus par la méthode graphique. Les valeurs de l'exposant (p) se sont étendues de 1.2 à 6.0, qui ont donné des valeurs minimum de RMSE. En outre, on l'a constaté que les techniques de Gauss-Newton et de Levenberg-Marquardt sont sensibles aux valeurs initiales de conjecture des paramètres bons. On le conclut que les techniques numériques traditionnelles et non traditionnelles offrent un outil efficace et fiable pour la détermination des paramètres bons avec une plus grande exactitude et une meilleure perspicacité.
En ligne : madan@agfe.iitkgp.ernet.in [article] Evaluation of Traditional and Nontraditional Optimization Techniques for Determination Well Parameters from Step-Drawdown Test Data = Evaluation des Techniques Traditionnelles et Non Traditionnelles d'Optimisation pour des Paramètres de Puits de Détermination des Essais d'Aspiration d'Etape vers le Bas [texte imprimé] / Jha, Madan K., Auteur ; Kumar, Abhilekh, Auteur ; Nanda, Gaurav ; Bhatt, G. . - 617-630 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 617-630 p.
Mots-clés : Optimization Ground water Wells Parameters Eau souterraine Puits Paramètres Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Adequate knowledge of the hydraulic characteristics of production wells is indispensable for the proper development and management of wells and for the selection of suitable pumps. In this study, the characteristic hydraulic parameters of production wells were determined by the widely used graphical analysis of step-drawdown pumping test data as well as the two traditional gradient-based nonlinear optimization techniques (viz., Levenberg—Marquardt and Gauss—Newton) and the nontraditional optimization technique, genetic algorithm. Three stand-alone and interactive computer programs were developed to optimize the hydraulic parameters of production wells by these numerical techniques. The efficacy and robustness of the developed computer codes were examined using eleven sets of step-drawdown data from diverse hydrogeologic conditions. The results of this study revealed that all the three numerical techniques yielded superior well parameters with lower values of root-mean-square errors (RMSE) for all the eleven data sets compared to the parameters obtained by the graphical method. The values of the exponent (P) ranged from 1.2 to 6.0, which gave minimum RMSE values. Furthermore, it was found that both the Gauss—Newton and Levenberg—Marquardt techniques are sensitive to the initial guess values of well parameters. It is concluded that both the traditional and nontraditional numerical techniques offer an efficient and reliable tool for the determination of well parameters with a greater accuracy and better insight.
À connaissance proportionnée des caractéristiques hydrauliques des puits de production est indispensable pour le développement et la gestion appropriés des puits et pour le choix des pompes appropriées. Dans cette étude, les paramètres hydrauliques caractéristiques des puits de production ont été déterminés par l'analyse graphique largement répandue des données de pompage d'essai d'étape-abaissement du niveau aussi bien que les deux techniques gradient-basées traditionnelles d'optimisation non-linéaire (à savoir, Levenberg-Marquardt et Gauss-Newton) et la technique non traditionnelle d'optimisation, algorithme génétique. Trois autonomes et programmes machine interactifs ont été développés pour optimiser les paramètres hydrauliques des puits de production par ces techniques numériques. L'efficacité et la robustesse des codes machine développés ont été examinées en utilisant onze ensembles de données d'étape-abaissement du niveau des conditions hydrogéologiques diverses. Les résultats de cette étude ont indiqué que toutes les trois techniques numériques ont rapporté à supérieur des paramètres bons avec des valeurs plus basses des erreurs de racine-signifier-place (RMSE) pour tous les onze Modem comparés aux paramètres obtenus par la méthode graphique. Les valeurs de l'exposant (p) se sont étendues de 1.2 à 6.0, qui ont donné des valeurs minimum de RMSE. En outre, on l'a constaté que les techniques de Gauss-Newton et de Levenberg-Marquardt sont sensibles aux valeurs initiales de conjecture des paramètres bons. On le conclut que les techniques numériques traditionnelles et non traditionnelles offrent un outil efficace et fiable pour la détermination des paramètres bons avec une plus grande exactitude et une meilleure perspicacité.
En ligne : madan@agfe.iitkgp.ernet.in Enhanced Runoff Curve Number Model Incorporating Storm Duration and a Nonlinear I a-S Relation / Jain, M. K. in Journal of hydrologic engineering, Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006)
[article]
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 631-635 p.
Titre : Enhanced Runoff Curve Number Model Incorporating Storm Duration and a Nonlinear I a-S Relation Titre original : L'Incorporation Modèle Augmentée de Nombre de Courbe d'Ecoulement Donnent l'Assaut à la Durée et une Relation Non-Linéaire d'Ia-S Type de document : texte imprimé Auteurs : Jain, M. K., Auteur ; Mishra, Surendra Kumar, Auteur ; Babu, P. Suresh ; Venugopal, K. ; Singh, Vijay P. Article en page(s) : 631-635 p. Note générale : Hydrologie Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Agriculture Rainfall duration Runoff Storms Durée de précipitations Ecoulement Donne l'assaut Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Incorporating the storm duration and a nonlinear relation for initial abstraction (Ia), this paper presents an enhanced version of the Soil Conservation Service curve number-based Mishra—Singh model. The proposed version is compared with existing formulations using a large set of storm rainfall-runoff events derived from the water database of the United States. The results of the paired t-test of related samples and standard error of estimate (Se) statistic comparison of split sampling-based calibration and validation and simulation on full data set show that the proposed version performs far better than all other existing versions.
Incorporant la durée de donner l' assaut à et une relation non-linéaire pour l'abstraction initiale (Ia), cet article présente une version augmentée du modèle de Mishra basé par nombre Singh de courbe de service de conservation de sol. La version proposée est comparée aux formulations existantes employant un grand ensemble de donnent l' assaut à des événements d'écoulement de précipitations dérivés de la base de données de l'eau des Etats-Unis. Les résultats de l't-essai appareillé des échantillons relatifs et l'erreur type de la comparaison de statistique de l'évaluation (Se) du calibrage et la validation et la simulation basés par prélèvement fendu sur le plein Modem prouvent que la version proposée exécute bien meilleur que toutes autres versions existantes.
DEWEY : 551 ISSN : 1084-0699 En ligne : jain.mkj@gmail.com, skm61fwt@iitr.ernet.in, suba_babu@yahoo.com [article] Enhanced Runoff Curve Number Model Incorporating Storm Duration and a Nonlinear I a-S Relation = L'Incorporation Modèle Augmentée de Nombre de Courbe d'Ecoulement Donnent l'Assaut à la Durée et une Relation Non-Linéaire d'Ia-S [texte imprimé] / Jain, M. K., Auteur ; Mishra, Surendra Kumar, Auteur ; Babu, P. Suresh ; Venugopal, K. ; Singh, Vijay P. . - 631-635 p.
Hydrologie
Langues : Anglais (eng)
in Journal of hydrologic engineering > Vol. 11 N°6 (Novembre/Decembre 2006) . - 631-635 p.
Mots-clés : Agriculture Rainfall duration Runoff Storms Durée de précipitations Ecoulement Donne l'assaut Index. décimale : 551 Géologie générale. Géodynamique. Géomorphologie. Résumé : Incorporating the storm duration and a nonlinear relation for initial abstraction (Ia), this paper presents an enhanced version of the Soil Conservation Service curve number-based Mishra—Singh model. The proposed version is compared with existing formulations using a large set of storm rainfall-runoff events derived from the water database of the United States. The results of the paired t-test of related samples and standard error of estimate (Se) statistic comparison of split sampling-based calibration and validation and simulation on full data set show that the proposed version performs far better than all other existing versions.
Incorporant la durée de donner l' assaut à et une relation non-linéaire pour l'abstraction initiale (Ia), cet article présente une version augmentée du modèle de Mishra basé par nombre Singh de courbe de service de conservation de sol. La version proposée est comparée aux formulations existantes employant un grand ensemble de donnent l' assaut à des événements d'écoulement de précipitations dérivés de la base de données de l'eau des Etats-Unis. Les résultats de l't-essai appareillé des échantillons relatifs et l'erreur type de la comparaison de statistique de l'évaluation (Se) du calibrage et la validation et la simulation basés par prélèvement fendu sur le plein Modem prouvent que la version proposée exécute bien meilleur que toutes autres versions existantes.
DEWEY : 551 ISSN : 1084-0699 En ligne : jain.mkj@gmail.com, skm61fwt@iitr.ernet.in, suba_babu@yahoo.com
Exemplaires
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