Prediction limits of a catchment hydrological model using different estimates of ETp
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Date
2014
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Abstract
A joint deterministic–stochastic protocol based on Monte Carlo simulations (MCS) was applied to themodelling of a medium size catchment using two significantly different sets of potential evapotranspira-tion (ETp) data, estimated through a Penman-based method. Modelling error was accounted using theGeneralised Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) methodology. Both, water routing and water bal-ance related parameters were considered in the analysis. The research revealed that the hypothesis of theless correct ETpdata set being appropriate for the current modelling could not be rejected since modelparameters adjusted to compensate for the use of significantly different ETpdata sets. The GLUE analysisdemonstrated that the model predictions exhibited some sensitivity to the hydraulic conductivity of oneof the geological layers. Furthermore, the study revealed a considerable error attached to the simulationof both high and low flows, as well as, piezometric levels, for every ETpdata set, which was most likelymagnified by the coarse time and spatial scales used in the current modelling.
Resumen
Se aplicó un protocolo conjunto determinista-estocástico basado en simulaciones de Monte Carlo (MCS) al modelado de una cuenca de captación de tamaño mediano utilizando dos conjuntos significativamente diferentes de datos de evapotranspiración potencial (ETp), estimados mediante un método basado en Penman. El error de modelado se contabilizó utilizando la metodología de Estimación de Incertidumbre de Probabilidad Generalizada (GLUE). En el análisis se consideraron tanto el enrutamiento del agua como los parámetros relacionados con el equilibrio del agua. La investigación reveló que la hipótesis de que el conjunto de ETpdata menos correcto es apropiado para el modelo actual no podía rechazarse, ya que los parámetros del modelo se ajustaron para compensar el uso de conjuntos de ETpdata significativamente diferentes. El análisis GLUE demostró que las predicciones del modelo mostraban cierta sensibilidad a la conductividad hidráulica de una de las capas geológicas. Además, el estudio reveló un error considerable asociado a la simulación de caudales altos y bajos, así como niveles piezométricos, para cada conjunto de datos ETp, que muy probablemente fue aumentado por las escalas espaciales y de tiempo aproximadas utilizadas en el modelo actual.
Keywords
Hydrological modelling, Water resources, Evapotranspiration, Model resolution, Uncertainty, Generalised likelihood uncertainty, Estimator (GLUE)