A non-linear rainfall-runoff model with a sigmoid gain factor to simulate flow frequency distribution curves for Amazon catchments

Title:

A non-linear rainfall-runoff model with a sigmoid gain factor to simulate flow frequency distribution curves for Amazon catchments
Nelineárny zrážkoodtokový model so sigmoidálnym zdrojovým faktorom na simuláciu čiar rozdelenia prietokov pre povodia Amazonky

Creator:

Vinagre, Marco Valério A., Blanco, Claudio J. C., and Amarante Mesquita, André L.

Identifier:

https://cdk.lib.cas.cz/client/handle/uuid:3ed346eb-0547-4460-aa7d-9d3823bb369d
uuid:3ed346eb-0547-4460-aa7d-9d3823bb369d
doi:10.2478/v10098-011-0012-x

Subject:

hydrological modeling, flow frequency distribution curves, Amazon small catchments, hydrologické modelovanie, čiara rozdelenia prietokov, and malé povodia riekyAmazonka

Type:

model:article and TEXT

Format:

bez média and svazek

Description:

The objective of this paper is to simulate flow frequency distribution curves for Amazon catchments with the aim of scaling power generation from small hydroelectric power plants. Thus, a simple nonlinear rainfall-runoff model was developed with sigmoid-variable gain factor due to the moisture status of the catchment, which depends on infiltration, and is considered a factor responsible for the nonlinearity of the rainfall-runoff process. Data for a catchment in the Amazon was used to calibrate and validate the model. The performance criteria adopted were the Nash-Sutcliffe coefficient (R²), the RMS, the Q95% frequency flow percentage error, and the mean percentage errors ranging from Q5% to Q95%.. Calibration and validation showed that the model satisfactorily simulates the flow frequency distribution curves. In order to find the shortest period of rainfall-runoff data, which is required for applying the model, a sensitivity analysis was performed whereby rainfall and runoff data was successively reduced by 1 year until a 1.5-year model application minimum period was found. This corresponds to one hydrological year plus the 6-month long ''memory''. This analysis evaluates field work in the ungauged sites of the region. and Cieľom tohto príspevku je simulácia čiar rozdelenia prietokov pre povodia rieky Amazonka pre potreby hodnotenia premeny energie v malých hydroelektrárňach. Preto bol vyvinutý jednoduchý nelineárny zrážko-odtokový model so sigmoidálne sa meniacim zdrojovým faktorom v závislosti od obsahu vody v povodí, ktorý závisí od infiltrácie a je považovaný za faktor, spôsobujúci nelinearitu zrážkoodtokových procesov. Pre kalibráciu a validizáciu modelu boli použité údaje z povodí rieky Amazonka. Použili sme tieto hodnotiace kritériá: Nashov-Sutcliffov koeficient (R²), RMS, Q95%, chyba určenia odtoku v percentách, a priemerná percentuálna chyba v rozsahu od Q5% do Q95%. Kalibrácia a validizácia ukázala, že model simuluje čiary rozdelenia prietokov uspokojivo. Aby bolo možné nájsť najkratšie obdobie pre nájdenia závislosti zrážky - odtok, ktorá je potrebná pre aplikáciu v modeli, použili sme citlivostnú analýzu tak, že údaje zrážky - odtok boli postupne redukované o jeden rok, až kým nebolo nájdené minimálne obdobie pre aplikáciu vzťahu zrážky - odtok 1,5 roka. Toto obdobie zodpovedá jednému hydrologickému roku, plus 6 mesiacov dlhá ''pamäť''. Touto analýzou boli vyhodnotené výsledky terénnych meraní v oblastiach, kde neboli k dispozícii merania odtoku.

Language:

Slovak

Rights:

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
policy:public

Coverage:

145-156

Source:

Journal of hydrology and hydromechanics | 2011 Volume:59 | Number:3

Harvested from:

CDK

Metadata only:

false