Wszystkie pola: model calibration - Katalog OPAC zbiorów

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: Challenges in modelling of water quantity and quality in two contrasting meso-scale catchments in Poland
Wyzwania w modelowaniu ilości i jakości wód w dwóch kontrastowych zlewniach w Polsce
Autorzy:: Marcinkowski, P.
Piniewski, M.
Kardel, I.
Srinivasan, R.
Okruszko, T.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/292859.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: model calibration
model validation
nutrients
sediment
SWAT model
water quality modelling
water quantity modelling
biogeny
kalibracja modelu
model SWAT
modelowanie ilości wód
modelowanie jakości wód
weryfikacja modelu
Opis:: This study presents an application of the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) in two meso- -scale catchments in Poland (Upper Narew and Barycz), contrasting in terms of human pressures on water quantity and quality. The main objective was multi-variable and multi-site calibration and validation of the model against daily discharge, sediment and nutrient loads as well as discussion of challenges encountered in calibration phase. Multi-site calibration and validation gave varied results ranging from very good (daily discharge) to acceptable (sediment, nitrogen and phosphorus loads in most of gauges) and rather poor (individual gauges for all variables) in both catchments. The calibrated models enabled spatial quantification of water yield, sediment and nutrient loads, indicating areas of special concern in terms of pollution, as well as estimation of contribution of pollution from different sources, indicating agriculture as the most important source in both catchments. During the calibration process a number of significant issues were encountered: (i) global vs. local parametrization, (ii) simulation of different pools of water quality parameters in reservoirs and streams and (iii) underestimation of NO3-N loads in winter due to farmers practices. Discussion of these issues is hoped to aid SWAT model users in Poland in a deeper understanding of mechanisms of multi-variable and multi-site calibration.
W niniejszej pracy przedstawiono zastosowanie modelu SWAT (Soil and Water Assessment Tool) w dwóch zlewniach w Polsce (Górnej Narwi i Baryczy), kontrastowych pod względem antropopresji w odniesieniu do ilości i jakości wód. Głównym celem była przestrzenna kalibracja i weryfikacja modelu w zakresie przepływów dobowych, ładunków zawiesiny i biogenów oraz dyskusja nad wyzwaniami napotkanymi w trakcie procesu kalibracji. Wyniki przestrzennej (wielopunktowej) kalibracji i weryfikacji są zróżnicowane – od dobrych (przepływ dobowy), poprzez akceptowalne (zawiesina, azot i fosfor w większości punktów monitoringu), do złych (pojedyncze punkty monitoringu dla każdej ze zmiennych). Skalibrowany model umożliwił przestrzenną kwantyfikację warstwy odpływu, ładunków zawiesiny i biogenów oraz wskazanie obszarów szczególnie narażonych na zanieczyszczenia z różnych źródeł, jednocześnie wskazując rolnictwo jako główne źródło. Podczas kalibracji modelu napotkano następujące problemy: (1) identyfikacja parametrów globalnych w odniesieniu do lokalnych, (2) symulacja różnych form parametrów jakościowych w zbiornikach wodnych i ciekach oraz (3) niedoszacowanie ładunków azotanów w okresie zimowym spowodowane praktykami rolniczymi. Dyskusja nad poruszonymi aspektami umożliwi innym użytkownikom modelu SWAT lepsze zrozumienie mechanizmu wielopunktowej i wieloparametrycznej kalibracji.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2016, 31; 97-111
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Performance evaluation of HEC-HMS model for continuous runoff simulation of Gilgel Gibe watershed, Southwest Ethiopia
Autorzy:: Fanta, Sewmehon Sisay
Feyissa, Tolera Abdissa
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1844290.pdf
Data publikacji:: 2021
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: calibration
Gilgel Gibe
HEC-HMS
runoff simulation
sensitivity analysis
validation
Opis:: Hydrological models are widely used for runoff simulation throughout the world. The objective of this study is to check the performance of the HEC-HMS model for continuous runoff simulation of Gilgel Gibe watershed. It includes sensitivity analysis, calibration, and validation. The model calibration was conducted with data from the year 1991 to 2002 and validated for the year 2003 to 2013 period using daily observed stream flow near the outlet of the watershed. To check the consistency of the model, both the calibration and validation periods were divided into two phases. The sensitivity analysis of parameters showed that curve number (CN) and wave travel time (K) were the most sensitive, whereas channel storage coefficient (x) and lag time (tlag) were moderately sensitive. The model performance measured using Nash–Sutcliff Efficiency (NSE), Percentage of Bias (PBIAS), correlation coefficient (R2), root mean square error (RMSE), and Percentage Error in Peak (PEP). The respective values were 0.795, 8.225%, 0.916, 27.105 m3∙s–1 and 7.789% during calibration, and 0.795, 23.015%, 0.916, 29.548 m3∙s–1 and –19.698% during validation. The result indicates that the HEC-HMS model well estimated the daily runoff and peak discharge of Gilgel Gibe watershed. Hence, the model is recommended for continuous runoff simulation of Gilgel Gibe watershed. The study will be helpful for efficient water resources and watershed management for Gilgel Gibe watershed. It can also be used as a reference or an input for any future hydrological investigations in the nearby un-gauged or poorly gauged watershed.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2021, 50; 85-97
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Automatic calibration and sensitivity analysis of DISPRIN model parameters: A case study on Lesti watershed in East Java, Indonesia
Kalibracja automatyczna i analiza czułości parametrów modelu DISPRIN: Przypadek zlewni Lesti w prowincji Jawa Wschodnia, Indonezja
Autorzy:: Sulianto, S.
Bisri, M.
Limantara, L. M.
Sisinggih, D.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/947273.pdf
Data publikacji:: 2018
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: differential evolution
Dee Investigation Simulation Program for Regulating Network (DISPRIN)
model
Lesti watershed
simulation
ewolucja różnicowa
model DISPRIN
symulacja
zlewnia Lesti
Opis:: The Dee Investigation Simulation Program for Regulating Network (DISPRIN) model consists of eight tanks that are mutually interconnected. It contains 25 parameters involved in the process of transforming rainfall into runoff data. This complexity factor is the appeal to be explored in order to more efficiently. Parameterization process in this research is done by using Differential Evolution (DE) algorithm while parameters sensitivity analysis is done by using Monte Carlo simulation method. Software application models of merging the two concepts are called DISPRIN25-DE model and compiled using code program M-FILE from MATLAB. Results of research on Lesti watershed at the control point Tawangrejeni automatic water level recorder (AWLR) station (319.14 km²) in East Java Indonesia indicate that the model can work effectively for transforming rainfall into runoff data series. Model performance at the calibration stage provide value of NSE = 0.871 and PME = 0.343 while in the validation stage provide value of NSE = 0.823 and PME = 0.180. Good performance in the calibration process indicates that DE algorithm is able to solve problems of global optimization of the equations system with a large number of variables. The results of the sensitivity analysis of 25 parameters showed that 3 parameters have a strong sensitivity level, 7 parameters with a medium level and 15 other parameters showed weak sensitivity level to performance of DISPRIN model.
Model DISPRIN składa się z ośmiu zbiorników wzajemnie ze sobą połączonych. Zawiera 25 parametrów zaangażowanych w proces transformacji danych opadowych w dane odpływu. Ten czynnik złożoności skłania do podjęcia badań celem zwiększenia wydajności. W badaniach prezentowanych w niniejszej pracy proces parametryzacji zrealizowano, stosując algorytm zróżnicowanej ewolucji (DE), podczas gdy analizę czułości przeprowadzono z użyciem metody symulacji Monte Carlo. Modele aplikacji polegające na łączeniu dwóch koncepcji nazywane są DISPRIN25-DE i są kompilowane za pomocą programu M-FILE z MATLAB. Wyniki badań zlewni Lesti (319,14 km²) w punkcie kontrolnym stacji Tawangrejeni z automatycznym pomiarem poziomu wody w prowincji Jawa Wschodnia w Indonezji wskazują, że model może efektywnie działać w celu przekształcenia opadów w serie danych o odpływie. Na etapie kalibracji model dostarczył wartości NSE = 0,871 i PME = 0,343, a na etapie walidacji wartości NSE = 0.823 i PME = 0,180. Dobre rezultaty w procesie kalibracji wskazują, że algorytm DE jest zdolny rozwiązywać problemy globalnej optymalizacji systemu równań z dużą liczbą zmiennych. Wyniki analizy czułości 25 parametrów wykazały, że 3 parametry mają wysoką czułość, 7 – pośrednią, a 15 innych parametrów cechuje niski poziom czułości na zachowanie modelu DISPRIN.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2018, 37; 141-152
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: Automated calibration of the simulation model of irrigation projects by harmony search optimization
Automatyczna kalibracja symulacyjnego modelu projektów nawodnieniowych metodą optymalizacji poszukiwań harmonii
Autorzy:: Cisty, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/292411.pdf
Data publikacji:: 2008
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: hydrauliczny model symulacyjny
kalibracja
system deszczowania
calibration
hydraulic simulation model
sprinkler irrigation system
Opis:: The paper deals with calibration of the simulation models of hydraulic part of an irrigation project. Calibrated simulation model can be used in design, reconstruction, enlargement or maintenance of the pressurized irrigation systems. Computer model of the water distribution system is a valuable tool which can assist engineers and planners in analyzing the hydraulic performance of water delivery systems. Calibration of the water distribution model consists in comparison of pressures and flows predicted with observed pressures and flows for known operating conditions (i.e., pump operation, tank levels, pressure-reducing valve settings), and adjustment of the input data for the model to improve agreement between observed and predicted values. In practice, given a set or sets of measured state variables, engineers apply trial and error techniques with their judgment to vary the parameters and accomplish this task. Trial and error techniques are tedious do not guarantee reasonable results. The paper introduces the methodology of determination of calibrated parameters automatically. Described methodology of calibration is based on optimizing procedures using the harmony search approach.
W artykule opisano użycie modeli symulacyjnych w projektowaniu i utrzymaniu ciśnieniowych systemów nawadniających. Aby zastosować modele symulacyjne np. do projektowania przebudowy takich systemów, należy je skalibrować. Tradycyjnie kalibracja modelu sieci hydraulicznej była uciążliwym zadaniem. Autor modelu zmieniał wartości parametrów metodą prób i błędów, aby osiągnąć efekt, który według niego doprowadzi do zbieżności obliczonych i pomierzonych danych. W artykule zaproponowano metodologię automatycznego ustalania parametrów kalibracji. Opisana metodologia opiera się na procedurach optymalizacyjnych, stosujących metodę poszukiwania harmonii. Celem jest zbudowanie matematycznego modelu, którego przewidywania będą ściśle zgodne z obserwacjami terenowymi. W związku z tym otwiera się pole do kalibracji, którą wydajniej i w sposób bardziej spójny można przeprowadzić techniką optymalizacji (np. HS) niż tradycyjnym sposobem prób i błędów. Wyniki obliczeń w systemie kalibrowanym dla warunków testowych ujawniły rozbieżności ciśnienia, sięgające 4,8% i przepływu - 4,9%. Otrzymane wyniki cechuje więc dobra zgodność. Większa rozbieżność pomiędzy obserwowanymi i obliczonymi przepływami spowodowana była np. przez oscylacje tego parametru w związku z niestabilnością przepływu. Jak już wspomniano, dokładność kalibracji zależy nie tylko od zestawu współczynników szorstkości, ale także od innych parametrów, które mogą generować rozmaite błędy. Dokładniejsze wyniki można uzyskać, stosując dodatkowe specyfikacje, takie jak długość odcinka określona na podstawie mapy w skali 1:2000 (dane numeryczne były niedostępne). Dokładniejszą długość odcinka można uzyskać albo z profilu wzdłużnego, albo mierząc długość bezpośrednio w terenie. Końcowy wynik potwierdza przydatność metody nawet w przypadku niewystarczającej ilości dostępnych danych, co często zdarza się w praktyce.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2008, 12; 3-13
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: The importance of calibration parameters on the accuracy of the floods description in the Snyder’s model
Znaczenie procesu kalibracji parametrów dla poprawności opisu wezbrań w modelu Snydera
Autorzy:: Wałęga, A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/293103.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: efficiency of model
flexibility of model
objective function
unit hydrograph
efektywność modelu
elastyczność modelu
hydrogram jednostkowy
Opis:: 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.
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.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2016, 28; 19-25
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Investigation and calibration of thermal and salinity layering in surface water resources using Ce-Qual-W2 model
Autorzy:: Chen, Tzu-Chia
Yu, Shu-Yan
Wang, Chang-Ming
Xie, Sen
Barazandeh, Hanif
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/2048504.pdf
Data publikacji:: 2021
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: Ce-Qual-W2 model
salinity
surface water
thermal layering
water quality modelling
water resources
Opis:: In the discussion of water quality control, the first and most effective parameter that affects other variables and water quality parameters is the temperature situation and water temperature parameters that control many ecological and chemical processes in reservoirs. Additionally, one of the most important quality parameters studied in the quality of water resources of dams and reservoirs is the study of water quality in terms of salinity. The salinity of the reservoirs is primarily due to the rivers leading into them. The control of error in the reservoirs is always considered because the outlet water of the reservoirs, depending on the type of consumption, should always be standard in terms of salinity. Therefore, in this study, using the available statistics, the Ce-Qual-W2 two-dimensional model was used to simulate the heat and salinity layering of the Latyan Dam reservoir. The results showed that with warming and shifting from spring to late summer, the slope of temperature changes at depth increases and thermal layering intensifies, and a severe temperature difference occurs at depth. The results of sensitivity analysis also showed that by decreasing the wind shear coefficient (WSC), the reservoir water temperature increases, so that by increasing or decreasing the value of this coefficient by 0.4, the average water temperature by 0.56°C changes inversely, and the results also show that by increasing or decreasing the value of the shade coefficient by 0.85, the average water temperature changes by about 7.62°C, directly.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2021, 51; 117-123
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 7.

Tytuł:: Hydrological modeling using the SWAT model based on two types of data from the watershed of Beni Haroun dam, Algeria
Modelowanie hydrologiczne za pomocą modelu SWAT na podstawie dwóch typów danych dotyczących zlewni zbiornika zaporowego Beni Haroun w Algierii
Autorzy:: Kateb, Zakaria
Bouchelkia, Hamid
Benmansour, Abdelhalim
Belarbi, Fadila
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/293367.pdf
Data publikacji:: 2019
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: Beni Haroun
calibration
SWAT model
water yields
watershed
kalibracja
model SWAT
natężenie przepływu wody
zlewnia
Opis:: The dam of Beni Haroun is the largest in Algeria, and its transfer structures feed seven provinces (wilayas) in the eastern part of Algeria. Due to its importance in the region, it has now become urgent to study its watershed as well as all the parameters that can influence the water and solid intakes that come into the dam. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model is used to quantify the water yields and identify the vulnerable spots using two scenarios. The first one uses worldwide data (GlobCover and HWSD), and the second one employs remote sensing and digital soil mapping in order to determine the most suitable data to obtain the best results. The SWAT model can be used to reproduce the hydrological cycle within the watershed. Concerning the first scenario, during the calibration period, R² was found between 0.45 and 0.69, and the Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) coefficient was within the interval from 0.63 to 0.80; in the validation period, R² lied between 0.47 and 0.59, and the NSE coefficient ranged from 0.58 to 0.64. As for the second scenario, during the calibration period, R² was between 0.60 and 0.66, and the NSE coefficient was between 0.55 and 0.75; however, during the validation period, R² was in the interval from 0.56 to 0.70, and the NSE coefficient within the range 0.64–0.70. These findings indicate that the data obtained using remote sensing and digital soil mapping provide a better representation of the watershed and give a better hydrological modelling.
Beni Haroun jest największym zbiornikiem zaporowym Algierii zasilającym w wodę siedem prowincji we wschodniej części kraju. Podjęcie badań jego zlewni oraz wszystkich czynników, które wpływają na dostawę wody i zawiesiny do zbiornika, okazało się pilne ze względu na regionalne znaczenie zbiornika. Model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) wykorzystano do ilościowego ujęcia natężenia przepływu wody i identyfikacji wrażliwych elementów systemu z użyciem dwóch scenariuszy. W pierwszym wykorzystano dane światowe, w drugim dane z teledetekcji i cyfrowych map glebowych celem ustalenia najbardziej odpowiednich danych do osiągnięcia najlepszych rezultatów. Model SWAT można użyć do odtworzenia cyklu hydrologicznego na obszarze zlewni. Według pierwszego scenariusza podczas kalibracji R² wynosił od 0,45 do 0,69, a współczynnik efektywności Nasha–Sutcliffa (NSE) mieścił się w przedziale od 0,63 do 0,80. Podczas walidacji R² zmieniał się od 0,47 do 0,59, a współczynnik NSE od 0,58 do 0,64. Według drugiego scenariusza podczas kalibracji R² wynosił od 0,60 do 0,66, a współczynnik NSE od 0,55 do 0,75. Podczas walidacji współczynniki mieściły się odpowiednio w granicach od 0,56 do 0,70 i od 0,64 do 0,70. Wyniki wskazują, że dane pozyskane z teledetekcji i cyfrowych map glebowych stanowią lepszą reprezentację zlewni i umożliwiają usprawnienie modelowania hydrologicznego.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2019, 43; 76-89
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 8.

Tytuł:: Hydrological modelling of wadi Ressoul watershed, Algeria, by HEC-HMS model
Hydrologiczne modelowanie zlewni rzeki Ressoul w Algierii za pomocą modelu HEC-HMS
Autorzy:: Skhakhfa, I. D.
Ouerdachi, L.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/293098.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: Annaba
calibration
flood modelling
HEC-HMS
validation
kalibracja
modelowanie powodzi
testowanie
Opis:: This study presents a flood estimation model for wadi Ressoul in El Berda watershed, north east of Algeria. To ensure the overall consistency of simulated results, it is necessary to develop a validation process, particularly in regions where data are scarce or limited and unreliable. To this we must calibrate and validate the model over the hydrograph as measured at the output. Calibration and validation processes were carried out using different sets of data (CN, SCS Lag and Muskingum K). Evaluation on the performance of the developed flood model derived using HEC-HMS (hydrologic modelling system) yield a correlation coefficient R² close to 1 and the Nash–Sutcliffe efficiency. We limit ourselves to modelling flood of short duration for which the process of evapotranspiration is negligible. Several events have been tested, including two to calibrate and one to validate the model. So it can be said that using the HEC-HMS model had the highest efficiency in with the values of these parameters calibrated, based on objective functions (percent error in peaks), with 8.8 percent difference between of observed and simulated discharges with R² value is 0.87 and the Nash-Sutcliffe efficiency value is 0.99.
W publikacji przedstawiono model oceny powodzi opracowany dla rzeki Rassoul w zlewni El Berda w północno-wschodniej Algierii. Aby zapewnić spójność wyników symulacji, należy przeprowadzić proces sprawdzenia modelu, szczególnie w odniesieniu do regionów, w których dane są skąpe lub ograniczone i mało wiarygodne. W tym celu należało kalibrować model i dokonać jego potwierdzenia na podstawie danych hydrograficznych. Procesy kalibracji i testowania przeprowadzono z użyciem różnych zestawów danych (CN, SCS Lag i Muskingum K). W wyniku oceny zachowania skonstruowanego modelu HEC-HMS uzyskano współczynnik determinacji R² bliski 1 i dobry współczynnik efektywności Nasha–Sutcliffa. Autorzy ograniczyli się do modelowania powodzi o krótkim czasie trwania, gdy można pominąć ewapotranspirację. Testowano kilka zdarzeń, w tym dwa w celu kalibracji i jedno w celu potwierdzenia modelu. Można stwierdzić, że model HEC-HMS ma najwyższą wydajność opartą na obiektywnych funkcjach (procent błędu w szczytach fali) wyrażoną 8,8-procentową różnicą między obserwowanym i symulowanym odpływem, gdy R² = 0,87 i wartość współczynnika efektywności Nasha–Sutcliffa wynosi 0,99.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2016, 31; 139-147
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 9.

Tytuł:: Calibration and validation of SWAT model for estimating water balance and nitrogen losses in a small agricultural watershed in central Poland
Kalibracja i walidacja modelu SWAT do określania bilansu wodnego i strat azotu w małej rolniczej zlewni rzecznej w centralnej Polsce
Autorzy:: Smarzyńska, K.
Miatkowski, Z.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/293200.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: agricultural watershed
calibration
diffuse pollution
nitrogen losses
Soil and Water Assessment Tool
water balance
bilans wodny
kalibracja
rozproszone źródła zanieczyszczeń
straty azotu
zlewnia rolnicza
Opis:: Soil and Water Assessment Tool (SWAT) ver. 2005 was applied to study water balance and nitrogen load pathways in a small agricultural watershed in the lowlands of central Poland. The natural flow regime of the Zgłowiączka River was strongly modified by human activity (deforestation and installation of a subsurface drainage system) to facilitate stable crop production. SWAT was calibrated for daily and monthly discharge and monthly nitrate nitrogen load. Model efficiency was tested using manual techniques (subjective) and evaluation statistics (objective). Values of Nash–Sutcliffe efficiency coefficient (NSE), coefficient of determination (R²) and percentage of bias for daily/monthly discharge simulations and monthly load indicated good or very good fit of simulated discharge and nitrate nitrogen load to the observed data set. Model precision and accuracy of fit was proved in validation. The calibrated and validated SWAT was used to assess water balance and nitrogen fluxes in the watershed. According to the results, the share of tile drainage in water yield is equal to 78%. The model analysis indicated the most significant pathway of NO₃-N to surface waters in the study area, namely the tile drainage combined with lateral flow. Its share in total NO₃-N load amounted to 89%. Identification of nitrogen fluxes in the watershed is crucial for decision makers in order to manage water resources and to implement the most effective measures to limit diffuse pollution from arable land to surface waters.
W pracy przedstawiono zastosowanie modelu Soil and Water Assessment Tool (SWAT – wersja 2005) do analizy bilansu wodnego i dróg przemieszczania się azotu w obrębie małej zlewni rolniczej (Zgłowiączka) w paśmie Nizin Środkowopolskich. Naturalny reżim hydrologiczny Zgłowiączki został silnie przekształcony w wyniku działalności antropogenicznej (wylesianie terenu i instalacja systemu drenarskiego) związanej z prowadzeniem intensywnej produkcji rolniczej. Model SWAT został skalibrowany z krokiem dobowym i miesięcznym w odniesieniu do natężenia przepływu oraz z krokiem miesięcznym dla wielkości ładunku azotu azotanowego. Do oceny skuteczności modelu zastosowano techniki manualne (subiektywne) oraz miary statystyczne (obiektywne). Wartości wskaźnika efektywności Nash–Sutcliffe (NSE), współczynnika determinacji (R²) oraz współczynnika PBIAS odnoszące się do natężenia przepływu z krokiem dobowym/miesięcznym i wielkości ładunku z krokiem miesięcznym wskazują na dobrą lub bardzo dobrą zgodność symulacji z danymi empirycznymi. Przeprowadzona następnie walidacja modelu potwierdziła dokładność i trafność symulacji. Wyniki wskazują, że woda odpływająca systemem drenarskim stanowiła 78% całości odpływu. Analizy modelowe umożliwiły również określenie najważniejszej drogi przemieszczania się azotu do wód powierzchniowych. Jest nią system podpowierzchniowego drenażu wraz z odpływem bocznym. Ładunek azotu azotanowego przemieszczający się tą drogą stanowił 89% całkowitego ładunku tej formy azotu. Określenie dróg przemieszczania się azotu w obrębie zlewni ma zasadnicze znaczenie dla decydentów zarządzających zasobami wodnymi. Informacja ta pozwala na wybór i wdrożenie najbardziej efektywnych, dla danej zlewni, działań zmierzających do ograniczenia ilości zanieczyszczeń przedostających się ze źródeł rozproszonych do wód powierzchniowych.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2016, 29; 31-47
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 10.

Tytuł:: Evaluation and verification of the WetSpa model based on selected rural catchments in Poland
Ocena i weryfikacja modelu WetSpa w warunkach wybranych zlewni rolniczych w Polsce
Autorzy:: Porretta-Brandyk, L.
Chormański, J.
Ignar, S.
Okruszko, T.
Brandyk, A.
Szymczak, T.
Krężałek, K.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/293082.pdf
Data publikacji:: 2010
Wydawca:: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Tematy:: modele o parametrach rozłożonych
proces opad-odpływ
automatyczna kalibracja
nizinne zlewnie rolnicze
automatic calibration
distributed models
lowland rural catchment
rainfall-runoff process
Opis:: The paper presents results of calibration and verification of the WetSpa model, which enables the modelling of rainfall-runoff process based on mass and energy balance in the soil-plantatmosphere system in the catchment. It is a model with distributed parameters, using the structure of raster GIS model to determine the spatial diversity of the catchment environment. This enables simulation of runoff from the catchment, including: precipitation, evapotranspiration, interception of plant surface and soil cover, infiltration and capillary rise in soil and groundwater runoff. Simulated processes depend on the required non-distributed parameters, which were calibrated based on hydrometeorological data from the three rural catchments with different physical and geographical characteristics: Mławka, located in the Wkra basin in Central Poland and the rivers Kamienna and Sidra, which are tributaries of the upper Biebrza in north-eastern part of the country. Distributed catchment parameters were specified on the basis of digital soil maps, land use maps and digital elevation model using GIS techniques. Non-distributed model parameters were calibrated for the three catchments using automatic techniques based on the PEST algorithm. The obtained values of these parameters were scrutinized in order to analyse differences resulting from various characteristics of the study areas. The quality of the model was verified upon dependent and independent data. Appropriate quality measures, including Nash-Sutcliffe efficiency measure, were used to assess model quality. For two catchments (the Sidra and Kamienna) the model showed a satisfactory quality for modelling high flows, it was, however, not satisfactory for low flows. The values for the Mławka catchment justified the assessment of the model quality measurements as very good and good. The factors most affecting the process of river outflow formation were determined using the analysis of model sensitivity to relative changes in parameter values. It was found that the evaluation of the model quality depended largely on the quality of meteorological data and proper parameterization of the soil cover.
W pracy przedstawiono wyniki kalibracji i weryfikacji modelu WetSpa, który umożliwia modelowanie typu opad-odpływ na podstawie bilansu masy i energii w systemie gleba-roślina-atmosfera w obszarze zlewni rzecznej. Jest to model o parametrach rozłożonych, wykorzystujący strukturę rastrowego modelu GIS do określenia przestrzennego zróżnicowania środowiska zlewni. Umożliwia symulację procesu odpływu ze zlewni z uwzględnieniem: opadu, ewapotranspiracji, intercepcji szaty roślinnej i pokrywy glebowej, infiltracji i podsiąku kapilarnego w glebie oraz odpływu wód podziemnych. Symulowane przebiegi tych procesów zależnione od odpowiednich parametrów skupionych, które były kalibrowane na podstawie danych hydrometeorologicznych, pochodzących z trzech zlewni rolniczych o zróżnicowanych charakterystykach fizyczno-geograficznych: rzeki Mławka, znajdującej się w dorzeczu Wkry w Polsce Centralnej oraz rzek Kamienna i Sidra, które są dopływami górnej Biebrzy i są zlokalizowane w północno-wschodniej części kraju. Parametry rozłożone zlewni określono na podstawie cyfrowych map gleb, map użytkowania terenu i numerycznego modelu terenu z wykorzystaniem technik GIS. Parametry skupione modelu zostały skalibrowane dla tych trzech zlewni za pomocą zautomatyzowanych technik, opartych na algorytmie PEST. Uzyskane wartości tych parametrów były przedmiotem analizy różnic wynikających z odmiennych charakterystyk zlewni badawczych. Jakość modelu zweryfikowano na materiale zależnym i danych niezależnych. Do oceny jakości modelu wykorzystano odpowiednie miary jakości, między innymi współczynnik sprawności Nasha-Sutcliffe'a. W przypadku dwóch zlewni (Sidry i Kamiennej) uzyskano zadowalającą jakość modelu w zakresie odtwarzania wartości przepływów wysokich, natomiast dla przepływów niskich jakość modelu była niezadowalająca. W przypadku zlewni Mławki odpowiednie wartości miar uzasadniały ocenę jakości modelu jako bardzo dobrą i dobrą. Metodą analizy czułości modelu względem zmian wartości parametrów określono czynniki mające największy wpływ na proces formowania się odpływu rzecznego. Stwierdzono, że ocena jakości modelu w dużym stopniu zależy od jakości danych meteorologicznych i właściwej parametryzacji pokrywy glebowej.
Źródło:: Journal of Water and Land Development; 2010, 14; 115-133
1429-7426
2083-4535
Pojawia się w:: Journal of Water and Land Development
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "model calibration" wg kryterium: Wszystkie pola

Źródło danych

Dostawca treści

Kolekcja

Rok wydania

Wydawca

Temat

Autor

Typ dokumentu

Język