Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Using artificial neural network (ANN) for prediction of sediment loads, application to the Mellah catchment, northeast Algeria

Bouzeria H., Ghenim A. N., Khanchoul K.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 33

47--55

EN

In this study, we present the performances of the best training algorithm in Multilayer Perceptron (MLP) neural networks for prediction of suspended sediment discharges in Mellah catchment. Time series data of daily suspended sediment discharge and water discharge from the gauging station of Bouchegouf were used for training and testing the networks. A number of statistical parameters, i.e. root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), coefficient of efficiency (CE) and coefficient of determination (R2) were used for performance evaluation of the model. The model produced satisfactory results and showed a very good agreement between the predicted and observed data. The results also showed that the performance of the MLP model was capable to capture the exact pattern of the sediment discharge data in the Mellah catchment.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono działanie najlepszego algorytmu sieci neuronowych z użyciem wielowarstwowego perceptronu do przewidywania odpływu zawiesiny ze zlewni rzeki Mellah. Do treningu i testowania sieci użyto serii czasowych dobowego odpływu zawiesiny i odpływu wody z profilu wodowskazowego Bouchegouf. Do oceny działania modelu wykorzystano szereg parametrów statystycznych, takich jak pierwiastek ze średniego błędu kwadratowego, średni błąd bezwzględny, współczynnik wydajności i współczynnik determinacji. Model dawał zadowalające wyniki i wykazywał bardzo dobrą zgodność między obserwowanymi i przewidywanymi danymi. Wyniki świadczą także, że model jest w stanie wychwycić szczegółowy wzorzec odpływu zawiesiny ze zlewni rzeki Mellah.

2

Mapping erosion prone areas in the Bouhamdane watershed (Algeria) using the Revised Universal Soil Loss Equation through GIS

Bouguerra H., Bouanani A., Khanchoul K., Derdous O., Tachi S. E.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 32

13--23

EN

Soil erosion by water is a major problem that the Northern part of Algeria witnesses nowadays; it reduces: the productivity of agricultural areas due to the loss of lands, and leads to the loss of storage capacity in reservoirs, the deterioration of water quality etc. The aim of this study is to evaluate the soil losses due to water erosion, and to identify the sectors which are potentially sensitive to water erosion in the Bouhamdane watershed, that is located in the northeastern part of Algeria. To this end, the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) was used. The application of this equation takes into account five parameters, namely the rainfall erosivity, topography, soil erodibility, vegetative cover and erosion control practices. The product of these parameters under GIS using the RUSLE mathematical equation has enabled evaluating an annual average erosion rate for the Bouhamdane watershed of 11.18 t∙ha–1∙y–1. Based on the estimates of soil loss in each grid cell, a soil erosion risk map with five risk classes was elaborated. The spatial distribution of risk classes was 16% very low, 41% low, 28% moderate, 12% high and 3% very high. Most areas showing high and very high erosion risk occurred in the lower Bouhamdane watershed around Hammam Debagh dam. These areas require adequate erosion control practices to be implemented on a priority basis in order to conserve soil resources and reduce siltation in the reservoir.

PL

Erozja wodna gleb jest głównym problemem, którego obecnie doświadcza północna Algieria. Z powodu strat gleby w wyniku erozji zmniejsza się produktywność obszarów rolniczych. Erozja gleb prowadzi również do zmniejszenia pojemności retencyjnej zbiorników wodnych, pogorszenia jakości wody itp. Celem przedstawionych badań była ocena strat gleby spowodowanych erozją i identyfikacja obszarów potencjalnie zagrożonych erozją w zlewni Bouhamdane zlokalizowanej w północno-wschodniej Algierii. W tym celu wykorzystano równanie strat gleby RUSLE. W równaniu wykorzystuje się pięć parametrów: erozję spowodowaną opadami, topografię, erozyjność gleb, pokrywę roślinną i działania zapobiegające erozji. Na podstawie wyników obliczeń za pomocą tego równania i z wykorzystaniem GIS oszacowano średnią roczną wielkość erozji w zlewni Bouhamdane na poziomie 11,18 t∙ha–1∙y–1. W każdej jednostce sieci pomiarowej sporządzono mapę ryzyka erozji, stosując pięć klas ryzyka, 16% ziem mieściło się w klasie bardzo niskiego ryzyka, 41% w klasie niskiego, 28% w klasie umiarkowanego, 12% w klasie wysokiego i 3% w klasie bardzo wysokiego ryzyka. Większość obszaru mieszczącego się w klasach wysokiego i bardzo wysokiego ryzyka to dolne partie zlewni Bouhamdane w okolicach zapory Hammam Debagh. Te obszary wymagają priorytetowego wdrożenia działań zapobiegających erozji w celu zachowania zasobów glebowych i zmniejszenia zamulania zbiornika.

3

Hydro-sedimentary flow modelling in some catchments Constantine highlands, case of Wadis Soultez and Reboa (Algeria)

Balla F., Kabouche N., Khanchoul K., Bouguerra H.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 34

21--32

EN

Erosion is a major phenomenon that causes damage not only to soil and agriculture, but also to the quality of the water amounting to tonnes of matter annually transported on the earth's surface. This fact has attracted the interest of researchers to understand its mechanism and explain its causes and consequences. This work is a comparative study of water erosion in the two semi-arid catchments of Wadi Soultez and Wadi Reboa; located in the North-East of Algeria. The approach adopted for the quantification of sediment transport consists on researching the best regressive model to represent the statistical relation between the sediment yield and the measured water discharge at different scales: annual, seasonal and monthly. The available data cover 27 years from 1985–2012. The results show that the power model has given the best correlation coefficient. Results have indicated that Wadi Reboa transported an average of 14.66 hm3 of water and 0.25 million tonnes of sediments annually. While Wadi Soultez has transported 4.2 hm3 of water and 0.11 million tonnes of sediments annually. At a seasonal scale, sediment amounts have showed significant water erosion in autumn with around 44% and secondarily in the spring with 29% in Wadi Soultez. Unlike Wadi Reboa, sediment transport represents 32% and 46% in autumn and spring respectively. Based on the obtained sediment amounts; it is found that the physical factors: such as steep reliefs, vulnerable lithological nature of rocks and poor vegetal cover, have significantly contributed in accelerating soil erosion.

PL

Erozja jest głównym czynnikiem, który nie tylko przynosi szkody w rolnictwie (ubytki gleb), ale także obniża jakość wód powierzchniowych wskutek transportu wielkiej ilości materii niesionych rocznie w skali całego świata. Zjawisko to przykuwało uwagę badaczy, którzy pragnęli poznać mechanizm erozji oraz jej przyczyny i skutki. Przedstawiona praca jest porównawczym studium erozji wodnej półpustynnych zlewni dwóch epizodycznych rzek – Soultez i Reboa w północnowschodniej Algierii. Podejście do ilościowego ujęcia transportu osadów polegało na znalezieniu najlepszego modelu regresji między transportem osadu a mierzonym odpływem wody w skali rocznej, sezonowej i miesięcznej. Dostępne dane obejmują 27 lat – od 1985 do 2012. Najlepszy współczynnik korelacji uzyskano, stosując model potęgowy. Wyniki wskazują, że Reboa transportowała średnio 14,66 hm3 wody i 0,25 mln t osadu rocznie, podczas gdy transport rzeki Soultez wynosił 4,2 hm3 wody i 0,11 mln t osadu rocznie. W ciągu roku największe ilości osadu rzeka Soultez transportowała jesienią (44%) i wiosną (29%), natomiast największy transport osadu w rzece Reboa odnotowano wiosną (46%), a mniejszy jesienią (32%). Na podstawie uzyskanych danych o transporcie osadów stwierdzono, że czynniki fizyczne, takie jak głęboka rzeźba terenu, litologiczny charakter skał podatnych na erozję i uboga pokrywa roślinna przyczyniają się znacząco do zwiększonej erozji gleb.

4

Sediment load estimation in the Mellegue catchment, Algeria

Selmi K., Khanchoul K.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 31

129--137

EN

Soil erosion by water and the impact of sediment transport on lakes and streams, can seriously degrade soil and create problems for both agricultural land and water quality. The present study has been carried out to assess suspended sediment yield in Mellegue catchment, northeast of Algeria. Regression analysis was used to establish a relationship between the instantaneous water discharge (Q) and the instantaneous suspended sediment concentration (C) based on all recorded data and seasonal ratings for the period 1970–2003. The regression technique used in this paper involved a division of data into discharge – based classes, the mean concentrations and discharges of which are used to develop power regressions, according to single and season ratings, through logtransformation. Sediment loads estimated by stratified rating curves reduced underestimations to a range from 2 to 4%. The mean annual sediment yield during the 34 years of the study period was 589.23 t∙km–2∙y–1. Sediment transport is dominated by fall rainstorms accounting for 41% of the annual load. The big supply of sediment during this season confirms the intense geomorphic work by fall storms caused by high intensity rainfall and low vegetation cover.

PL

Erozja wodna gleby i wpływ transportu osadów na rzeki i jeziora może znacząco degradować gleby i stwarzać problemy zarówno na obszarach rolniczych, jak i dla jakości wód. Przedstawione badania prowadzono celem oceny zawiesiny wytworzonej w zlewni rzeki Mellegue w północno-wschodniej Algierii. Analizę regresji użyto do ustalenia zależności pomiędzy chwilowym odpływem wody Q a chwilowym stężeniem zawiesiny C na podstawie wszystkich zebranych danych i przedziałów sezonowych dla lat 1970–2003. Regresje zastosowane w tych badaniach uwzględniały podział danych na klasy bazujący na wielkości odpływu. Średnie stężenia i wielkości odpływu w poszczególnych klasach wykorzystano do skonstruowania funkcji wykładniczej poprzez transformację logarytmiczną. Ładunki osadu ustalone na podstawie stratyfikowanych krzywych natężenia przepływu wykazywały niedoszacowanie w zakresie 2–4%. Średni roczny ładunek wytworzonych osadów dla okresu 34 lat badań wynosił 589.23 t∙km–2. Transport osadów był spowodowany jesiennymi ulewnymi opadami, które odpowiadały za 41% rocznych ładunków. Duża dostawa osadów w tym okresie potwierdza intensywną aktywność geomorfologiczną jesiennych sztormów wywołaną silnymi opadami i ubogą pokrywą roślinną.