Parameter uncertainty analysis for simulating streamflow in the upper Dong Nai river basin

Analyse de l'incertitude des paramètres dans la simulation des débits du bassin versant de la rivière Dong Nai

¹ Faculty of Environment, University of Science, Vietnam National University - Ho Chi Minh City, 227 Nguyen Van Cu Str., Dist. 5, Ho Chi Minh City, Vietnam ;
E-Mail: dnkhoi86@gmail.com
² Centre of Water Management and Climate Change, Vietnam National University - Ho Chi Minh City, IT Park, Linh Trung Ward, Thu Duc District, Ho Chi Minh City, Vietnam

Abstract

Hydrological models play vital roles in management of water resources. However, the calibration of the hydrological models is a large challenge because of the uncertainty involved in the large number of parameters. In this study, four uncertainty analysis techniques, including SUFI-2, GLUE, ParaSol, and PSO, were applied to assess the uncertainty of hydrological modelling results of the SWAT model. The upper Dong Nai River Basin was selected as a case study for this research. The four methods were compared in terms of the model prediction uncertainty, the model performance, and the model computational efficiency. The results indicated the SUF-2 method was able to provide more reasonable and accurate prediction than the other three methods. The results of this study provide a scientific reference based on uncertainty analysis to decision-makers in order to improve the decision support process in river basin management.

Résumé

Les modèles hydrologiques jouent un rôle vital dans la gestion des ressources en eau. Cependant, le calibrage des modèles hydrologiques est un grand défi en raison de l'incertitude liée à un grand nombre de paramètres. Dans cette étude, quatre techniques d'analyse de l'incertitude, y compris SUFI-2, colle, ParaSol, et PSO, ont été appliquées pour évaluer l'incertitude des résultats de la modélisation hydrologique du modèle SWAT. La partie supérieure de Dong Nai bassin de la rivière a été choisi comme une étude de cas pour cette recherche. Les quatre méthodes ont été comparées en termes de l'incertitude de prédiction du modèle, la performance du modèle, et le modèle efficacité de calcul. Les résultats indiquent la méthode SUFI-2 était en mesure de fournir une prévision plus raisonnable et plus précis que les trois autres méthodes. Les résultats de cette étude fournissent une référence scientifique basée sur l'analyse de l'incertitude aux décideurs afin d'améliorer le processus d'aide à la décision dans la gestion des bassins hydrographiques.