Application of the WetSpa distributed hydrological model for catchment with significant contribution of organic soil. Upper Biebrza case study

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Land Reclamation No 43 (1), 2011: 25–35
(Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. – SGGW, Land Reclam. 43 (1), 2011)

Application of the WetSpa distributed hydrological model for catchment with signifi cant contribution of organic soil. Upper Biebrza case study

CHORMAŃSKI JAROSŁAW1, OKKE BATELAAN2, 3
1Department of Hydraulic Structures, Warsaw University of Life Sciences – SGGW
2Dept. of Hydrology and Hydraulic Engineering, Vrije Universiteit Brussel
3Dept. of Earth and Environmental Sciences, K.U. Leuven

Abstract: The paper treats on hydrological distributed model adaptation for a catchment with signifi cant contribution of wetland. The WetSpa model was applied to analyzing the effects of topography, soil type, and land use cover on the runoff characteristics for upper Biebrza catchment. The derivation of parameter maps and analysis of the daily runoff as reaction of the catchment on rainfall was performed. The semi-automated calibration of the model was executed using PEST module. Then, the assessment of that crucial processes was done by calculating errors of mathematical models performance as well as hydrograph comparison. Error values, have shown that the model efficiency was estimated to be good for high flows, but unsatisfactory for low flows. This initial modeling approach gives possibility to ask question about limitation and needs of wetland catchment for rainfall-runoff modeling.

Key words: distributed modeling, rainfall-runoff process, automatic calibration, lowland catchment

Streszczenie: Zastosownie hydrologicznego modelu o parametrach rozłożonych WetSpa w zlewni o znaczącym udziale gleb organicznych, na przykładzie górnej Biebrzy. Artykuł dotyczy adaptacji modelu hydrologicznego o parametrach rozłożonych w zlewni o znaczącym udziale gleb organicznych. Zastosowany model WetSpa umożliwił dokonanie analizy wpływu topografii, rodzaju gleb i użytkowania terenu na charakterystyki odpływu w zlewni górnej Biebrzy. W pierwszym etapie określono parametry przestrzenne w postaci map, a następnie obliczano dobowy odpływ jako reakcję zlewni na opad. Do kalibracji wykorzystano procedurę półautomatyczną, stosując program PEST. Następnie przeprowadzono ocenę najważniejszych procesów, obliczając błędy modelowania matematycznego oraz porównując hydrogramy odpływu. Wielkości błędów pokazały wysoką skuteczność modelu w przypadku symulacji przepływów wysokich, lecz niesatysfakcjonujące wyniki w obliczaniu przepływów niskich. Ta wstępna analiza dała możliwość zadania pytań o granice i potrzeby w modelowaniu opad–odpływ na obszarach mokradłowych.

Please use the following format to cite the selected article:
CHORMANSKI J., OKKE B. 2011. Application of the WetSpa distributed hydrological model for catchment with significant contribution of organic soil. Upper Biebrza case study. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Land Reclamation 43 (1): 25–35

Authors’ addresses:
Chormański Jarosław
Katedra Inżynierii Wodnej
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego
ul. Nowoursynowska 159
02-776 Warszawa, Polska
e-mail: j.chormanski@levis.sggw.pl

Okke Batelaan
Dept. of Hydrology and Hydraulic Engineering
Vrije Universiteit Brussel
Pleinlaan 2, 1050 Brussels, Belgium
K.U.Leuven, Dept. of Earth and Environmental Sciences
Celestijnenlaan 200e – bus 2410, 3001 Heverlee,
Belgium

CHORMANSKI J., OKKE B. 2011. Application of the WetSpa distributed hydrological model for catchment with significant contribution of organic soil. Upper Biebrza case study

 

10.2478/v10060-008-0090-6