Effects of parameter uncertainty in a flow routing model / Les effets de l'incertitude des paramètres dans un modèle du calcul du cheminement

Abstract

A Monte Carlo simulation approach is used to investigate the effects of parameter uncertainty in a ‘nonlinear storage’ flow routing model on downstream flow prediction. The analysis is orientated towards a study of the problem of routing the measured discharge hydrograph at Hughes Bridge on the Murray River, Western Australia, to an ungauged point some 36 km downstream, but implications of the results pertain to broader issues of flow routing in inadequately gauged rivers.

The downstream flow predictions are insensitive to N, the number of reaches into which the river segment is divided, and, for small perturbations in inflow, are also relatively insensitive to a and b, the travel time parameters. Peak flow predictions, however, depend strongly on the values of a and b, and consequently accurate flood prediction requires careful determination of these parameters. The estimate of the ‘gain’ in discharge at a downstream station due to lateral inflow in the river segment is also subject to considerable uncertainty and mis-estimates of this parameter can result in poor predictions of downstream flows.

Résumé

On se sert de la méthode de simulation Monte Carlo pour examiner de près les effets de l'incertitude des paramètres dans un modèle du calcul du cheminement ‘emmagasinement non linéaire’ sur la prédiction d'écoulement en aval. On oriente l'analyse vers une étude du problème du calcul du cheminement de l'hydrogramme du débit mesuré à Hughes Bridge sur le Murray, à l'ouest de l'Australie jusqu' à un point non jaugé quelque 36 km en aval, mais les implications des résultats ont rapport aux questions plus larges du calcul du cheminement dans les rivières insuffisamment jaugées.

Les prédictions d'écoulement en aval sont insensibles à N, la quantité de sections dans lesquelles le segment de rivière est divisé, et, en ce qui concerne les moindres perturbations d'afflux, elles sont aussi assez insensibles à a et b, les paramètres de temps. Cependant les prédictions de pointe de crues dépendent beaucoup sur les valeurs de a et b et par conséquent la prédiction précise des crues exige une détermination bien exacte de ces paramètres. L'estimation de ‘l'augmentation’ d'écoulement à une station en aval dûe à l'afflux latéral dans le segment de rivière peut subir une incertitude sensible et les estimations inexactes de ce paramètre peuvent donner des prédictions inacceptables de l'écoulement en aval.