Use of Cokriging and Map Correlation to Study Hydrological Response Patterns and Select Reference Stream Gauges for Ungauged Catchments

Zelelew, Mulugeta B.; Alfredsen, Knut

doi:10.1061/(asce)he.1943-5584.0000803

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“…1) matched the catchment locations having similar micro-hydroclimates; hence, the re-sampled mean elevation zones were used to select the neighbouring donor catchments. Similar regional hydrological response patterns in the present research area were also identified in a previous study (Zelelew and Alfredsen 2014). Similarly, the three MP sampling scenarios were set based on the Sobol-VBSA pre-analysis results (Zelelew and Alfredsen 2012).…”

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“…In the present study area, water for evaporation is abundant and the evaporation rate is mainly limited by the available energy. As a result, the range of aridity index values (computed as ≤0.50) is narrow, signifying the shared hydroclimatic characteristics between the catchments (Zelelew and Alfredsen 2014); however, the influence of the aridity index on the posterior likelihood computation is insignificant.…”

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Transferability of hydrological model parameter spaces in the estimation of runoff in ungauged catchments

Zelelew

Alfredsen

2014

Hydrological Sciences Journal

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Editor D. KoutsoyiannisCitation Zelelew, M.B., and Alfredsen, K., 2014. Transferability of hydrological model parameter spaces in the estimation of runoff in ungauged catchments. Hydrological Sciences Journal, 59 (8), 1470-1490. http://dx.doi.org/10.1080/02626667.2013.838003 Abstract In this study, transferability options of the Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning (HBV) hydrological model parameter (MP) spaces were investigated to estimate ungauged catchment runoff. Three approaches were applied in the study: MP space transfer from single, neighbouring and all potential donor catchments. The model performance was evaluated by a jackknife procedure, where one catchment at a time was treated as if ungauged, and behavioural MP sets from candidate donor catchments were used to estimate the "ungauged" runoff. The results showed that ungauged catchment runoff estimation could not be guaranteed by transferring MP sets from a single physiographically nearest donor catchment. Integrating MP sets typically from one to six donor catchments supplemented the lack of effective MP sets and improved the model performance at the ungauged catchments. In addition, the analysis results revealed that the model performance converged to an average performance when the MP sets of all potential donor catchments were integrated. Key words behavioural model parameter set; donor catchment; HBV hydrological model; model performance convergence; ungauged catchment Transférabilité des espaces des paramètres d'un modèle hydrologique pour estimer le débit sur des bassins versants non jaugés Résumé Dans cette étude, nous avons étudié des options de transférabilité des espaces de paramètres du modèle hydrologique HBV pour estimer le débit de bassins versants non jaugés. Trois solutions différentes ont été appliquées dans l'étude: des approches de transfert de l'espace des paramètres issu d'un unique bassin donneur, de bassins voisins et de tous les bassins donneurs potentiels. La performance du modèle a été évaluée par une procédure jack-knife, où chaque bassin versant a été traité successivement comme s'il était non jaugé, et où des jeux de paramètres appropriés du modèle, issus de bassins donneurs candidats ont été utilisés pour estimer le débit « non jaugé ». Les résultats ont montré que l'estimation du débit sur bassin non jaugé ne pouvait être garantie par le transfert de jeux de paramètres du modèle à partir d'un seul bassin versant donneur physiographiquement le plus proche. Intégrer des jeux de paramètres du modèle issus typiquement de un à six bassins donneurs a permis de pallier le manque de jeux de paramètres efficaces du modèle et d'améliorer la performance du modèle sur les bassins versants non jaugés. En outre, les résultats des analyses ont révélé que la performance du modèle converge vers une performance moyenne lorsque tous les jeux de paramètres du modèle issus de donneurs potentiels sont intégrés.Mots clefs jeux de paramètres appropriés du modèle ; bassin versant donneur ; modèle hydrologique HBV ; convergence des perf...

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