Flood routing in a wide channel with a quadratic lag-and-route method

Abstract

In hydrological practice, flood routing is rarely achieved using the complete Saint-Venant equations. Instead, hydrological methods have been developed to provide users with simple methods that are robust yet efficient. The lag-and-route method has been widely used but its parameters have never been related to the physical parameters of channels. Moreover, the linear reservoir in this method is not well suited to reproduce effectively actual channel routing. A quadratic reservoir coupled with a lag component results in a far more accurate method while remaining numerically workable. This latter method depends on only two parameters which have been successfully related to physical channel features. This simple and efficient method enables one to gain insight into the main features of flood propagation in river channels.

Résumé

Dans la pratique hydrologique, la propagation de crue est rarement effectuée au moyen des équations unidimensionnelles de Saint-Venant. Des méthodes propres à un usage hydrologique ont été élaborées afin de fournir aux utilisateurs des outils simples et robustes. La méthode qui combine délai et stockage par un réservoir est d'un emploi très répandu mais ses paramètres n'ont jamais été reliés aux seules caractéristiques physiques des canaux. De plus, le réservoir linéaire n'est pas très bien adapté à la propagation des crues. Le recours à un réservoir quadratique conduit à une méthode nettement plus précise, tout en restant numériquement simple. Cette méthode ne dépend que de deux paramètres qui ont pu être reliés avec succès aux caractéristiques des canaux empruntés par l'écoulement. Cette méthode simple et efficace permet de mieux cerner les principales caractéristiques de la propagation des écoulements.