Hydrological modeling of ungauged wadis in arid environments using GIS : a case study of Wadi Madoneh in Jordan



Título del documento: Hydrological modeling of ungauged wadis in arid environments using GIS : a case study of Wadi Madoneh in Jordan
Revue: Revista mexicana de ciencias geológicas
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000275326
ISSN: 1026-8774
Autores: 1
Instituciones: 1Hashemite University, Department of Earth and Environmental Sciences, Zarqa. Jordania
Año:
Periodo: Ago
Volumen: 24
Número: 2
Paginación: 185-196
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español El escurrimiento es una de las variables hidrológicas más importantes que se emplea en la mayoría de los usos de los recursos de agua. La obtención de una predicción confi able del escurrimiento superfi cial hacia corrientes y ríos en cuencas sin datos de aforo es un proceso difícil que consume mucho tiempo. Sin embargo, las tecnologías de percepción remota y los Sistemas de Información Geográfi ca (SIG) pueden complementar en gran medida a los métodos convencionales en estudios de lluvia-escurrimiento. Estas técnicas pueden ser aplicadas para estimar la variación espacial de los parámetros hidrológicos que se emplean en modelos de lluvia-escurrimiento. El objetivo principal de este estudio fue modelar el proceso de lluvia-escurrimiento en una cuenca sin datos de aforo con el propósito de evaluar su potencial para la recarga artifi cial del agua subterránea. Este modelo de simulación se realizó usando un sistema de modelado hidrológico apoyado por SIG. Se obtuvieron dos modelos usando datos de precipitación de las curvas de Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) de la estación de Zarqa para períodos de retorno de 10 años y de 50 años. Con el primer modelo, el volumen directo total del escurrimiento y la descarga máxima, o pico, para el período de retorno de 10 años fueron estimados en 151,000 m3 y 5.43m3/s, respectivamente. Para un período de retorno de 50 años, se estimó un volumen directo total del escurrimiento de 280,000 m3 y una descarga máxima de 12.77m3/s. El modelo fue optimizado contra datos observados de escurrimiento, medidos durante una tormenta que ocurrió entre el 2 y el 4 de abril de 2006. El gráfi co de comparación del fl ujo indica que el modelo calibrado presenta un buen ajuste con los datos observados de escurrimiento, puesto que el error estándar ponderado (peak weighted root mean square error) es menor que 2%. Esta calibración se realizó aplicando diversos números de curvas en la simulación
Resumen en inglés Runoff is one of the most important hydrological variables used in most of the water resources applications. Reliable prediction of runoff from land surface into streams and rivers is diffi cult and time consuming to obtain for ungauged basins. However, Remote Sensing (RS) and Geographic Information System (GIS) technologies can augment to a great extent the conventional methods used in rainfall-runoff studies. These techniques can be used to estimate the spatial variation of the hydrological parameters, which are useful as input to the rainfall-runoff models. The main objective of this study was to model the rainfall-runoff process in a selected ungauged basin for the purpose of groundwater artifi cial recharge. This model simulation was carried out using an hydrological modeling system assisted by GIS. Two model runs were carried out using precipitation data of the Intensity-Duration-Frequency (IDF) curves at Zarqa rainfall station for 10 years and 50 years return periods. With the fi rst model run, the total direct runoff volume and the peak discharge for the 10 years return period were estimated to be 151,000 m3 and 5.43m3/s, respectively. For the 50 years return period, the total direct runoff volume and the peak discharge were estimated to be 280,000 m3 and 12.77m3/s, respectively. The model was optimized against observed runoff data, measured during a storm event that occurred between the 2nd and the 4th of April, 2006. The fl ow comparison graph indicates that the calibrated model fi ts well with the observed runoff data, with a peak-weighted root mean square error (RMS) of less than 2%. This calibration was performed by applying different curve numbers in the simulated model. It was possible to obtain a reasonable match between the simulated and the observed hydrographs
Disciplinas: Geociencias,
Geografía
Palabras clave: Hidrología,
Geografía física,
Escurrimiento superficial,
Modelos digitales de elevación (MDE),
Sistemas de Información Geográfica (SIG),
Cuencas,
Wadi Madoneh,
Jordania
Keyword: Earth sciences,
Geography,
Hydrology,
Physical geography,
Surface runoff,
Digital elevation models (DEM),
Geographic Information Systems (GIS),
Basins,
Wadi Madoneh,
Jordan
Texte intégral: Texto completo (Ver PDF)