A validated fast algorithm for simulation of flooding events in plains

Autores
Dalponte, Diego David; Rinaldi, Pablo Rafael; Cazenave, Georgina; Usunoff, Eduardo Jorge; Vives, Luis Sebastián; Varni, Marcelo Raúl; Vénere, M.; Clausse, Alejandro
Año de publicación
2007
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Hydrological modelling in large plains is not a straightforward task owing to the crucial influence of several elements, namely, accumulation of water on local depressions, absence of an integrated drainage network, generalized meagre surface slopes, strong sensitivity of the soil water content before rainfall events, and variation of the soil infiltration capacity with numerous transient and local factors. It would then appear that distributed hydrological models (DHM) are prone to produce better results than lumped-parameter models. The trade-off in setting up a DHM, however, is how realistic its results are as compared to its simplicity. This paper presents a physically based DHM, named AQUA, which can handle large domains discretized in squared cells of typically 80 m a side. In order to address properly the flow resistance, it relies on a relaxation parameter (α) with different values for the watercourses and the terrain. Likewise, an infiltration function (I) regulates the downward movement of water. Moreover, the model is supported by an adequate description of the gentle topographical features, which was achieved by a digital elevation model (DEM) from radar interferometry. The testing phase took into account the Santa Catalina Creek Basin (158 km2, centre Buenos Aires Province in Argentina). The results were quite encouraging, as the model was able to reproduce the effect of various rainfall scenarios. Sensitivity analyses of the model parameters were consistent with the actual simulation results. AQUA was tested against the well-known HEC-1 model, with a fairly good match of their results.
Fil: Dalponte, Diego David. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentina
Fil: Rinaldi, Pablo Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina
Fil: Cazenave, Georgina. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentina
Fil: Usunoff, Eduardo Jorge. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentina
Fil: Vives, Luis Sebastián. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentina
Fil: Varni, Marcelo Raúl. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentina
Fil: Vénere, M.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Clausse, Alejandro. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentina
Materia
CELLULAR AUTOMATA
DISTRIBUTED HYDROLOGICAL MODELS
LARGE PLAINS FLOODING
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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The trade-off in setting up a DHM, however, is how realistic its results are as compared to its simplicity. This paper presents a physically based DHM, named AQUA, which can handle large domains discretized in squared cells of typically 80 m a side. In order to address properly the flow resistance, it relies on a relaxation parameter (α) with different values for the watercourses and the terrain. Likewise, an infiltration function (I) regulates the downward movement of water. Moreover, the model is supported by an adequate description of the gentle topographical features, which was achieved by a digital elevation model (DEM) from radar interferometry. The testing phase took into account the Santa Catalina Creek Basin (158 km2, centre Buenos Aires Province in Argentina). The results were quite encouraging, as the model was able to reproduce the effect of various rainfall scenarios. Sensitivity analyses of the model parameters were consistent with the actual simulation results. AQUA was tested against the well-known HEC-1 model, with a fairly good match of their results.Fil: Dalponte, Diego David. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Rinaldi, Pablo Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; ArgentinaFil: Cazenave, Georgina. 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Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Clausse, Alejandro. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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