Testing different cross-section spacing in 1D hydraulic modelling: a case study on Johor River, Malaysia

Abstract

Cross-section data are essential to describe the topography of rivers and floodplain areas and support flood propagation and inundation modelling. To date, there are only a few guidelines available to assist hydraulic modellers in determining the required quantity and location of cross-sections. The aim of this paper is to investigate the impact of cross-section spacing on the results of hydraulic models. To this end, four hydraulic models were built using the HEC-RAS model code and four different numbers of cross-sections. The geometric data were extracted from a high-resolution digital elevation model (LiDAR DEM) of a 30-km reach of the Johor River in Malaysia. These hydraulic models were then compared using flood water levels recorded at two stream gauging stations during two recent flood events. The independent calibration and validation of the models allowed the evaluation of a set of equations proposed in the literature for determining the distance between cross-sections for hydraulic modelling.

Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor I. Nalbantis

Résumé

Les données de section en travers sont indispensables pour décrire la topographie des rivières et des zones inondables, et permettre la modélisation de la propagation des crues et celle des inondations. A ce jour, peu de préconisations sont disponibles pour aider les modélisateurs hydrauliciens à déterminer la quantité requise et l’emplacement des sections en travers. Le but de cette étude est de déterminer l’impact de l’espacement entre sections en travers sur les résultats des modèles hydrauliques. A cette fin, quatre modèles hydrauliques ont été construits en utilisant le code du modèle HEC-RAS et quatre nombres de sections en travers. Les données géométriques ont été extraites d’un modèle numérique de terrain à haute résolution (MNT LiDAR) d’un tronçon de 30 km de la rivière Johor en Malaisie. Ces modèles hydrauliques ont ensuite été comparées en utilisant les niveaux d’eau en crue enregistrés à deux stations de jaugeage au cours de deux événements de crue récents. Le calage et la validation indépendants des modèles ont permis d’évaluer un ensemble d’équations proposées dans la littérature pour déterminer la distance entre sections en travers en modélisation hydraulique.

Key words:

• hydraulic modelling
• topographical input
• cross-sections
• LiDAR

Mots clefs:

• modélisation hydraulique
• entrée topographique
• sections en travers
• LiDAR

Acknowledgements

The authors would like to acknowledge the Associate Editor and two anonymous reviewers for providing useful and constructive comments. Special thanks to DID, Malaysia Remote Sensing Agency (MACRES), Jurukur Nizam Ali, Jurukur Dr. Abd Majid and MK Survey for providing data used in this study.

Additional information

Funding

This study was supported by a PhD Fellowship awarded to the first author from the Public Service Department, Malaysia and the Department of Irrigation and Drainage, Malaysia (DID).