Distributed TOPMODEL Approach for Rainfall-Runoff Routing Modeling in Large-Scale Basins

Abstract

本研究は修正分布型TOPMODELを3つの大流域 (アマゾン川、ブラマプトラ川、揚子江)に適用し、その降雨 追跡(流出)モデルとしての特性を評価するものである。修正分布型TOPMODELにおいては、従来のTOPMODELで 一定値を利用していた流域内の流下流速を小流域の特性を反映して変化させ、セル毎の降水量と蒸発散量の 変化を考慮し、最終的にモンテカルロ法で最適化し決定する。修正分布型TOPMODELではGRDCの日観測流量に 対してナッシュ係数でそれぞれアマゾン川 0.48、ブラマプトラ川 0.82、揚子江 0.78 を得ており、本手法が信 頼に足る方法であることを裏付けている。

The objective of this study is to apply a modified distributed TOPMODEL approach to three large-scale basins as a Rainfall Routing Model (RRM): the Amazon, the Brahmaputra and the Yangtze basins. This modified approach uses a multi-velocities parameterization to routing the flow. The modified model also uses spatially distributed rainfall and evapotranspiration data through a cell-to-cell routing method. Monte Carlo method was used to find the best set of parameters. The modified model obtained Nash-Sutcliffe coefficient values of 0.48, 0.82 and 0.78 for the Amazon, the Brahmaputra and the Yangtze basins, respectively. The simulations showed that the modified TOPMODEL approach seems to be a reasonable hydrological model to estimate stream flow discharges in large-scale river basins.