The importance of calibration parameters on the accuracy of the floods description in the Snyder’s model

• Autorzy: Wałęga A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2016-0002

Warianty tytułu

PL

Znaczenie procesu kalibracji parametrów dla poprawności opisu wezbrań w modelu Snydera

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Comparison of quality of Snyder’s model for determination flood waves was examination in this work. Model parameters were calibrated based on objective functions: percentage error in peak flow (PEPF), percentage error in volume (PEV), peak-weighted root mean square error (PWRMSE), sum of absolute residuals (SAR) and sum of squared residuals (SSR). Quality of model was calculating by Nash-Sutcliffe efficiency coefficient E. Additionally sensitivity of a model was characterized by its flexibility. The analyses were performed in the watershed of Grabinka. It has been found that the use PWRMSE as the objective function allows to obtain the best quality results of simulation. Furthermore, Snyder’s model is flexible to the change of C_p coefficient.

PL

W pracy porównano efektywność modelu Snydera w opisie wezbrań opadowych, którego parametry szacowano za pomocą różnych funkcji celu: procentowego błędu przepływu w kulminacji – PEPF, procentowego błędu objętości fali – PEV, ważonych średnich kwadratów błędu – PWRMSE, absolutnych sum reszt – SER i sum kwadratów reszt – SSR. Jakość modelu oceniono za pomocą współczynnika efektywności Nash– Sutcliffe’a. Dodatkowo zbadano wpływ zmiany wartości parametrów na wielkości przepływu uzyskane z modelu za pomocą współczynnika elastyczności. Analizy prowadzono w zlewni rzeki Grabinki. Stwierdzono, że zastosowanie PWRMSE jako funkcji celu umożliwia na uzyskanie najlepszej zgodności wyników z modelu z przepływami obserwowanymi. Ponadto model Snydera jest wrażliwy na zmiany parametru C_p, który może być utożsamiany z retencyjnością zlewni.

Słowa kluczowe

EN

efficiency of model; flexibility of model; objective function; unit hydrograph

PL

efektywność modelu; elastyczność modelu; hydrogram jednostkowy

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2016
• Tom: no. 28
• Strony: 19--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wałęga A.

• University of Agriculture in Cracow, Department of Sanitary Engineering and Water Management, Mickiewicza Ave 24/28, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• BAHREMAND A., DE SMEDT F. 2008. Distributed hydrological modeling and sensitivity analysis in Torysa Watershed, Slovakia. Water Resources Management. Vol. 22. Iss. 3 p. 393–408.
• BELETE M.A. 2009. Synthetic unit hydrographs in the Upper Awash and Tekeze Basins. Methods, procedures and models. Saarbrücken. VDM Verlag Dr Müller. ISBN 978-3639169263 pp. 124.
• CIEPIELOWSKI A. 1987. Badanie związków pomiędzy podstawowymi parametrami fal wezbraniowych w wybranych profilach rzek [Examination of the relationships between basic parameters of flood waves in selected river profiles]. Rozprawy Naukowe i Monografie. T. 63. Warszawa. Wydaw. SGGW. ISBN 83-00020-62-4 pp. 112.
• CUNDERLIK J.M., SIMONOVIC S.P. 2004. Calibration, verification and sensitivity analysis of the HEC-HMS hydrologic model. Report IV. CFCAS project: Assessment of water resources risk and vulnerability to changing climatic conditions. University of Western pp. 113.
• GĄDEK W. 2014. Fale hipotetyczne dla zlewni niekontrolowanych. W: Hydrologia w inżynierii i gospodarce wodnej [Theoretical flood waves for the non-gauged catchments. In: Hydrology in engineering and water management]. T. 1. Monografie Komitetu Gospodarki Wodnej PAN. Komitet Gospodarki Wodnej PAN p. 139–149.
• JHA M.K. 2011. Evaluating hydrologic response of an agricultural watershed for watershed analysis. Water. Vol. 3. Iss. 2 p. 604–617.
• KARABOVÁ B., SIKORSKA A.E., BANASIK K., KOHNOVÁ S. 2012. Parameters determination of a conceptual rainfallrunoff model for a small catchment in Carpathians. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Land Reclamation. No 44 (2) p. 155–162.
• KHALEGHI M.R., GHODUSI J., AHMADI H. 2014. Regional analysis using the Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph (GIUH) method. Soil and Water Resources. Vol. 9 p. 25–30.
• LENHART T., ECKHARDT K., FOHRER N., FREDE H.-G. 2002. Comparison of two different approaches of sensitivity analysis. Physics and Chemistry of the Earth. Parts A/B/C. Vol. 27. Iss. 9 p. 645-654.
• MAIDMEND D.R., HOOGERWERF T.N. 2002. Parameter sensitivity in hydrologic modeling. Technical Report. Austin. University of Texas pp. 152.
• MORIASI D.N., ARNOLD J.G., VAN LIEW M.W., BINGNER R.L., HARMEL R.D., VEITH T.L. 2007. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. American Society of Agricultural and Biological Engineers 50 (3) p. 885–900.
• NASH J.E., SUTCLIFFE J.V. 1970. River flow forecasting through conceptual models part I: A discussion of principles. Journal of Hydrology. Vol. 10. Iss. 3 p. 282–290.
• PONCE V.M. 1989. Engineering hydrology: Principles and practices. Upper Saddle River, New Jersey. Prentice Hall. ISBN 9780133154665 pp. 573.
• SALAMI A.W., BILEWU S.O., AYANSHILA A.M., ORITOLA S.F. 2009. Evaluation of synthetic unit hydrograph methods for the development of design storm hydrographs for rivers in South-West, Nigeria. Journal of American Science. Vol. 5. Iss. 4 p. 23–32.
• SOCZYŃSKA U. 1997. Hydrologia dynamiczna [Dynamic hydrology]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 83-01-12310-9 pp. 409.
• VAŠŠOVÁ D. 2013. Comparison of rainfall-runoff models for design discharge assessment in a small ungauged catchment. Soil and Water Research. Vol. 8 p. 26–33.
• WAŁĘGA A. 2013. Application of HEC-HMS programme for the reconstruction of a flood event in an uncontrolled basin. Journal of Water and Land Development. No. 18 p. 13–20.
• WAŁĘGA A. 2014. The importance of the objective functions and flexibility on calibration of parameters of Clark instantaneous unit hydrograph. Geomatics, Landmanagement and Landscape. No. 2 p. 75–85.
• WAŁĘGA A., GRZEBINOGA M., PALUSZKIEWICZ B. 2011. On using the Snyder and Clark unit hydrograph for calculations of flood waves in a highland catchment (the Grabinka River example). Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus. Vol. 10. No. 2 p. 47–56.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.