Evaluation of a data-based hydrological model for simulating the runoff of medium sized Andean basins
- Authors
- Célleri, Rolando; Willems, Patrick; Feyen, Jan
- Format
- Article
- Status
- publishedVersion
- Description
Using timeseries of rainfall and streamflow of two basins in the Andean mountain range, South Ecuador, different in size (300 and 1260 Km2), a generalized lumped conceptual model (VHM), offering the possibility of using different levels of complexity with number of model parameters varying between 5 and 15, was tested. To increase the information timeseries of total streamflow were split in timeseries of quick, intermittent and baseflow, and the timeseries were discretized to select independent events of high and low flows. The paper outlines in detailed the procedure for the model structure identification, calibration and validation, as well as the multi-objective criteria approach used to evaluate the performance of the model and its components. It has been shown that the model structure, consisting of a module for soil storage and quick flow, was able to model for both basins the water balance and streamflow components with acceptable accuracy. A low value of the soil water storage facilitates the model calibration but it is not a guarantee that the model performs better. The study further reveals that the risk of over-parameterization and associated uncertainty reduces strongly the more simple the structure of the model.
El modelo conceptual agregado VHM, basado en una técnica de minería de datos y capaz de adaptar su estructura a distintos grados de complejidad usando entre 5 y 15 parámetros, fue implementado en dos cuencas andinas del Sur del Ecuador de 300 y 1260 km2 usando series de tiempo de lluvia y caudal. Este artículo detalla el procedimiento seguido para identificar la estructura del modelo, realizar su calibración y validación, así como el enfoque multi-objetivo utilizado para evaluar el desempeño del modelo y sus componentes. Para incrementar la información existente en las series de caudal, éstas fueron divididas en series de tiempo de subflujos de caudales rápidos, intermedios y base, y las nuevas series fueron discretizadas en eventos independientes de caudales altos y bajos. Se encontró que la estructura del modelo compuesta solamente por un módulo para almacenamiento de agua en el suelo, flujos rápidos y flujos lentos fue capaz de modelar el balance agua y los caudales de las dos cuencas con una precisión aceptable. Se identificó que un valor bajo de la capacidad de almacenamiento del suelo facilita la calibración del modelo (identificación de sus parámetros) pero no da una garantía para mejorar el desempeño del modelo. El estudio reveló también que las estructuras más simples del modelo reducen fuertemente el riesgo de sobre parametrización del modelo y su incertidumbre asociada.
- Publication Year
- 2010
- Language
- eng
- Topic
- Repository
- REVISTAUC
- Rights
- openAccess
- License