This study focuses on modeling hydrological responses of shallow hillslope soil in a headwater catchment. The research is conducted using data from the experimental site Uhlířská in Jizera Mountains, Czech Republic. To compare different approaches of runoff generation modeling, three models were used: (1) onedimensional variably saturated flow model S1D, based on the dual-continuum formulation of Richards’ equation; (2) zero-dimensional nonlinear morphological element model GEOTRANSF; and (3) semidistributed model utilizing the topographic index similarity assumption - TOPMODEL. Hillslope runoff hydrographs and soil water storage variations predicted by the simplified catchment scale models (GEOTRANSF and TOPMODEL) were compared with the respective responses generated by the more physically based local scale model S1D. Both models, GEOTRANSF and TOPMODEL, were found to predict general trends of hydrographs quite satisfactorily; however their ability to correctly predict soil water storages and inter-compartment fluxes was limited. and Studie je zaměřena na modelování hydrologické reakce mělké svahové půdy v pramenné části povodí Nisy, k výzkumu byla použita data z experimentálního povodí Uhlířská. Porovnání různých konceptuálních představ modelování odtoku bylo uskutečněno pro: (1) jednorozměrný model proměnlivě nasyceného proudění S1D; (2) model založený na bezrozměrném nelineárním morfologickém prvku - GEOTRANSF a (3) semi-distribuovaný model využívající principu podobnosti na základě topografického indexu - TOPMODEL. Hydrogramy odtoku ze svahu a změny zásob vody v půdě vypočtené zjednodušenými modely GEOTRANSF a TOPMODEL byly porovnány s odpovídajícími odezvami fyzikálně založeného modelu S1D. Oba modely, GEOTRANSF i TOPMODEL, byly poměrně úspěšné v předpovědi základních trendů hydrogramů odtoku, jejich schopnost správně předpovídat zásoby vody v půdě a toky mezi nimi však byla omezená.
A one-dimensional dual-continuum model (also known as dual-permeability model) was used to simulate the lateral component of subsurface runoff and variations in the natural 18O content in hillslope discharge. Model predictions were analyzed using the GLUE generalized likelihood uncertainty estimation procedure. Model sensitivity was evaluated by varying two separate triplets of parameters. The first triplet consisted of key parameters determining the preferential flow regime, i.e., the volumetric proportion of the preferential flow domain, a first-order transfer coefficient characterizing soil water exchange between the two flow domains of the dual-continuum system, and the saturated hydraulic conductivity of the preferential flow domain. The second triplet involved parameters controlling exclusively the soil hydraulic properties of the preferential flow domain, i.e., its retention curve and hydraulic conductivity function. Results of the analysis suggest high sensitivity to all parameters of the first triplet, and large differences in sensitivity to the parameters of the second triplet. The sensitivity analysis also confirmed a significant improvement in the identifiability of preferential flow parameters when 18O content was added to the objective function. and K simulacím laterální složky podpovrchového proudění a změn koncentrace izotopu kyslíku 18O ve vodě vytékající ze svahu byl použit jednorozměrný model využívající přístupu duálního kontinua. Nejistota modelových předpovědí byla odhadnuta s využitím metody zobecněné věrohodnosti (GLUE). Citlivost modelu byla zjišťována pomocí variací dvou samostatných trojic parametrů. První trojice sestávala z klíčových parametrů pro určení režimu preferenčního proudění, tj. objemového podílu preferenční domény proudění, přenosového koeficientu charakterizujícího výměnu vody mezi oběma doménami duálního systému a nasycené hydraulické vodivosti preferenční domény. Druhá trojice zahrnovala výhradně parametry určující hydraulické charakteristiky preferenční domény proudění, tj. retenční křivku a funkci hydraulické vodivosti. Z výsledků analýzy vyplývá vysoká citlivost modelu na všechny parametry z první trojice a velké rozdíly v citlivostech parametrů druhé trojice. Analýza dále potvrdila významné zlepšení zjistitelnosti parametrů preferenční domény v případě, kdy je do cílové funkce přidána koncentrace izotopu kyslíku 18O.