Σχετικά με την παραμετρική προσέγγιση στην αναγνώριση του μοναδιαίου υδρογραφήματος

D. Koutsoyiannis, and Th. Xanthopoulos, On the parametric approach to unit hydrograph identification, Water Resources Management, 3 (2), 107–128, doi:10.1007/BF00872467, 1989.

[Σχετικά με την παραμετρική προσέγγιση στην αναγνώριση του μοναδιαίου υδρογραφήματος]

[doc_id=49]

[Αγγλικά]

Η παραμετρική προσέγγιση στην κατάρτιση του μοναδιαίου υδρογραφήματος βασίζεται στην παραδοχή μιας κατάλληλης αναλυτικής σχέσης για την περιγραφή του σχήματος του, χρησιμοποιώντας ένα περιορισμένο αριθμό παραμέτρων. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται διάφορες αναλυτικές εκφράσεις κατάλληλες για την περιγραφή του στιγμιαίου μοναδιαίου υδρογραφήματος, που προέρχονται από γνωστές συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας ή μετασχηματισμούς τους. Εξάγονται αναλυτικές εξισώσεις για τις ροπές σχήματος των αναλυτικών αυτών εκφράσεων συναρτήσει των παραμέτρων ορισμού τους. Εξετάζονται επίσης οι σχέσεις μεταξύ των ροπών και ορισμένων βασικών χαρακτηριστικών σχήματος (χρόνος ανόδου, παροχή αιχμής). Μελετώνται δύο διαφορετικές μέθοδοι εκτίμησης των παραμέτρων των αναλυτικών εκφράσεων, με βάση καταγραμμένα πλημμυρογραφήματα, από τις οποίες η πρώτη στηρίζεται στις εμπειρικά υπολογισμένες ροπές σχήματος του στιγμιαίου μοναδιαίου υδρογραφήματος, ενώ η δεύτερη στηρίζεται στην ελαχιστοποίηση του ολοκληρωτικού τετραγωνικού σφάλματος μεταξύ καταγραμμένων και παραγόμενων πλημμυρογραφημάτων. Τα παραπάνω συνοδεύονται από παραδείγματα εφαρμογής, που προέρχονται από συγκεκριμένες μελέτες στον ελλαδικό χώρο.

PDF Πλήρες κείμενο (899 KB)

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.1007/BF00872467

Σημείωση:

Τα βασικά συμπεράσματα της εργασίας είναι: (1) Η παραμετρική μέθοδος δίνει ικανοποιητικές προσεγγίσεις του μοναδιαίου υδρογραφήματος, παρόλο που χρησιμοποιεί περιορισμένο αριθμό παραμέτρων. Οι αβεβαιότητες της μεθόδου οφείλονται κυρίως στη διαφορετική συμπεριφορά της λεκάνης σε διαφορετικά πλημμυρικά επεισόδια και στις ανακρίβειες στην αρχική επεξεργασία των δεδομένων, και δευτερευόντως στον περιορισμένο αριθμό των παραμέτρων που χρησιμοποιεί. (2) Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι η απλότητα των αριθμητικών υπολογισμών της και η δυνατότητα της να εφαρμοστεί σε μεγάλης έκτασης λεκάνες απορροής, όπου η συνήθης μέθοδος αποτυγχάνει. Επιπλέον η παραμετρική μέθοδος διευκολύνει τη μεταφορά μοναδιαίων υδρογραφημάτων σε λεκάνες χωρίς υδρομετρικό εξοπλισμό. (3) Η εκτίμηση παραμέτρων με την μέθοδο του ελάχιστου σφάλματος οδηγεί σε ακριβέστερα αποτελέσματα, σε σχέση με αυτά της μεθόδου των ροπών, κυρίως στην εκτίμηση της αιχμής του μοναδιαίου υδρογραφήματος, αλλά η διαδικασία εφαρμογής της είναι πιο πολύπλοκη.

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. Δ. Κουτσογιάννης, Η. Βασιλόπουλος, και Ε. Καραλής, Υδρολογική μελέτη - Έκθεση, Οριστική μελέτη αντιπλημμυρικών - αποχετευτικών έργων και φράγματος περιοχής Αρτζάν-Αματόβου, Ανάθεση: Υπουργείο Δημοσίων Έργων, Ανάδοχοι: ΟΤΜΕ, Δ. Κωνσταντινίδης, ΜΕΤΕΡ, Αριθμός τεύχους 1, 70 pages, Αθήνα, Μάρτιος 1982.
2. Δ. Κουτσογιάννης, Σ. Ρώτη, Ι. Τζεράνης, και Θ. Ξανθόπουλος, Πλημμύρες σχεδιασμού, Υδρολογική διερεύνηση υδατικού διαμερίσματος Θεσσαλίας, Τεύχος 4, 107 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων, Υδραυλικών και Θαλάσσιων Έργων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιούνιος 1988.

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):

1. Seifi, A., K. Ponnambalam, J. Vlach, Maximization of manufacturing yield of systems with arbitrary distributions of component values, Ann. Oper. Res., 99, 373-383, 2000.
2. Ponnambalam, K., A. Seifi, J. Vlach, Probabilistic design of systems with general distributions of parameters, Int. J. Circ. Theor. App., 29 (6), 527-536, 2001.
3. Jain, V., & R. Sinha, Derivation of unit hydrograph from GIUH analysis for a Himalayan river, Water Resources Management, 17 (5), 355-375, 2003.
4. Yang, Z., and D. Han, Derivation of unit hydrograph using a transfer function approach, Water Resources Research, 42 (1), art. no. W01501, 2006.
5. Ahmadi Javid, A., and A. Seifi, The use of stochastic analytic center for yield maximization of systems with general distributions of component values, Applied Mathematical Modelling, 31(5), 832-842, 2007.
6. Nadarajah, S., On the distribution of Kumaraswamy, Journal of Hydrology, 348(3-4), 568-569, 2008.
7. Bhunya, P. K., R. Berndtsson, P. K. Singh, and P. Hubert, Comparison between Weibull and gamma distributions to derive synthetic unit hydrograph using Horton ratios, Water Resour. Res., 44, W04421, 2008.
8. Bhunya, P.K., P.K. Singh, S.K. Mishra and N. Panigrahy, A variable storage coefficient model for rainfall-runoff computation, Hydrological Sciences Journal, 53(2), 338-352, 2008.
9. Jones, M.C., Kumaraswamy's distribution: A beta-type distribution with some tractability advantages, Statistical Methodology, 6 (1), 70-81, 2009.
10. Bhunya, P. K., and S. K. Mishra, Frechet and chi-square parametric expressions combined with Horton ratios to derive a synthetic unit hydrograph, Hydrological Sciences Journal, 54(2), 274-286, 2009.
11. Di Lazzaro, Μ., Regional analysis of storm hydrographs in the Rescaled Width Function framework, Journal of Hydrology, 373 (3-4), 352-365, 2009.
12. Pramanik, N., R. K. Panda and D. Sen, Development of design flood hydrographs using probability density functions, Hydrological Processes, 2009.
13. Mateos-Salvador, F., J. Sadhukhan and G. M. Campbell, The normalised Kumaraswamy breakage function: A simple model for wheat roller milling, Powder Technology, 208 (1), 144-157, 2011.
14. Lemonte, A. J., Improved point estimation for the Kumaraswamy distribution, Journal of Statistical Computation and Simulation, 81 (12), 1971-1982, 2011.
15. Cordeiro, G., S. Nadarajah and E. Ortega, The Kumaraswamy Gumbel distribution, Statistical Methods & Applications, 21 (2), 139-168, 2012.
16. #Granato, G.E., Estimating basin lagtime and hydrograph-timing indexes used to characterize stormflows for runoff-quality analysis, U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2012–5110, 47 pp., 2012.
17. Narayan, K., P. K. S. Dikshit and S. B. Dwivedi, GIS supported Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph (GIUH) of Varuna river basin using geomorphological characteristics, International Journal of Advances in Earth Sciences, 1 (2), 68-76, 2012.
18. Singh, P. K., M. K. Jain and S. K. Mishra, Fitting a simplified two-parameter gamma distribution function for synthetic sediment graph derivation from ungauged catchments, Arabian Journal of Geosciences, 6 (6), 1835-1841, 2013.
19. Lemonte, A. J., W. Barreto-Souza, and G. Cordeiro, The Exponentiated Kumaraswamy Distribution and its Log-Transform, Brazilian Journal of Probability and Statistics, 27 (1), 31-53, 2013.
20. Goñi, M., F. N. Gimena and J. J. López, Three unit hydrographs based on the beta distribution function: a novel approach, Hydrological Sciences Journal, 58 (1), 65-76, 2013.
21. Barreto-Souza, W., and A. J. Lemonte, Bivariate Kumaraswamy distribution: Properties and a new method to generate bivariate classes, Statistics, 47 (6), 1321-1342, 2013.
22. Nadar, M., and F. Kızılaslan, Classical and Bayesian estimation of P(X < Y) using upper record values from Kumaraswamy’s distribution, Statistical Papers, 55 (3), 751-783, 2014.
23. Jaiswal, R. K., T. Thomas and R. V. Galkate, Development of geomorphology based regional Nash model for data scares central India region, Water Resources Management, 28 (2), 351-371, 2014.
24. Singh, P. K., S. K. Mishra and M. K. Jain, A review of the Synthetic Unit Hydrograph: from the empirical UH to advanced geomorphological methods, Hydrological Sciences Journal,10.1080/02626667.2013.870664, 2014.
25. Javanshiri, Z., A. Habibi Rad and N.R. Arghami, Exp-Kumaraswamy distributions: Some properties and applications, Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran, 26 (1), 57-69, 2015.

Κατηγορίες: Πλημμύρες, Υδρολογικά μοντέλα