Sources of uncertainty in the validation of a coupled hydrological-hydraulic simulation model with sediment transport

Sources d’incertitude dans la validation d’un modèle assemblé de simulation hydrologique-hydraulique avec transport de sédiments

Fluid Mechanics, University of Zaragoza C.P.S., Edif. Torres Quevedo, C/ María de Luna 3, 50018 Zaragoza, Spain
email : dlopezgb@unizar.es, pigar@unizar.es, brufau@unizar.es

Abstract

Arnás and Araguás are two well-instrumented basins located in the Spanish Pyrenees. Experimental data of water discharge from different rainfall events, together with precipitation, temperature and soil humidity have been used in order to calibrate a distributed numerical model of hydrological and hydraulic processes based on a two-dimensional approximation of the shallow water equations. The hydrological model is based on simple but physically-based laws to calculate the evapotranspiration and the infiltration. The surface runoff is modelled by means of a 2D diffusive-wave model. Sediment transport phenomena are simulated by means of a hillslope erosion model. All the differential equations involved in the processes have been discretized using an explicit scheme on quadrilateral meshes. The work is focused on the influence of the choice of the empirical parameters on the model results concerning solid and liquid discharges.

Résumé

Arnás et Araguás sont deux bassins bien instrumentés qui se trouvent dans les Pyrénées espagnoles On a utilisé des données expérimentales de débit de différents évenements de précipitation ainsi que des données de température et d’humidité du sol pour la calibration d’un modèle numérique distribué hydrologique/ hydraulique. Le modèle hydrologique est basé sur des lois physiques simples pour calculer l’évapotranspiration et l’infiltration. La partie hydraulique est basée sur une approximation d’onde diffusive des équations de St Venant à deux dimensions. Les phénomènes de transport de matériau solide sont simulés avec un modèle d’érosion du type Hillslope. Toutes les équations différentielles impliquées ant été discrétisées en utilisant une méthode explicite sur des mailles carrées. L’objectif est de déterminer l’influence du choix des paramètres empiriques sur les résultats numériques qui sont obtenus pour le débit solide et liquide.