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Rainfall-runoff modeling: flow characterization of Hammam Melouane Wadi Algeria

  • ArabGU2016
  • Published:
Arabian Journal of Geosciences Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Rainfall-runoff modeling is considered to be a technic that has gained momentum in the field of runoff characterization, flood predetermination, and the water resource management at watershed scale during the last years. In this work, the “Génies Rural” models with two monthly parameters (GR2m) and four daily parameters (GR4j) were chosen in order to determine the characteristics of the latter for the Hammam Melouane Wadi watershed, covering an area of ​390 km2, and use them in the characterization of superficial water flows and the evolution of the water resources based on climate data (precipitation and evapotranspiration). In this study, we calibrated and evaluated the performance criteria for both hydrological models in order to characterize and simulate the flows in the watershed of Hammam Melouane Wadi. The results obtained indicate that the quality criteria (Nash and R2 coefficients) of the models with a monthly and daily times step are satisfactory with values ​higher than 78%.

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References

  • Andréassian V, Perrin C, Michel C, Usart-Sanchez I, Lavabre J (2001) Impact of imperfect rainfall knowledge on the efficiency and the parameters of watershed models. J Hydrol 250(1-4):206–223

    Article  Google Scholar 

  • Benzineb K, Remaoun M (2016) Daily rainfall-runoff modelling by neural networks in semi-arid zone: case of Wadi Ouahrane’s basin. J Fundam Appl Sci 8(3):956–970

    Article  Google Scholar 

  • Bouanani A (2004) Hydrologie, Transport solide et Modélisation: Etude de quelques sous bassins de la Tafna (NW-Algérie) Th de Doct d’état. Univ Abou Bekr BELKAID, Tlemcen

    Google Scholar 

  • Bouanani A, Kamila BH, Bouanani R (2011) Utilisation d’un modele global pour la modelisation pluie-debit: cas du bassin de la haute tafna (nw algerien). Use a model for the rain-flow modeling: case of the basin of the haute Tafna (NW ALGERIEN). L J E E 10(18):47–58

    Google Scholar 

  • Bouanani, A, Baba-Ahmed, K., & Mania, J. (2015a). Variations Climatiques et conséquences hydrologiques: Cas du bassin versant de la Tafna (NW Algérie). Revue LJEE.

  • Bouanani R, Kamila BH, Bouanani A (2015b) Modelisation Pluie-Debit Par Une Approche Globale: Cas Du bassin de La Haute Tafna A Beni Bahdel (Nw Algerien). Rainfall-runoff modeling by a global approach: case of the basin of the upper Tafna in Benibahdel (Nw Algeria). L J E E 14(26):33–48

    Google Scholar 

  • Bouanani, R., Kamila, B. H., & Bouanani, A. (2017). Modelisation pluie-debit par une approche globale: cas du bassin de la haute tafna a beni bahdel (nw algerien). Revue ljee, (26&27).

  • Boumenni H, Bachnou A, Alaa NE (2017) The rainfall-runoff model GR4J optimization of parameter by genetic algorithms and Gauss-Newton method: application for the watershed Ourika (High Atlas, Morocco). Arab J Geosci 10(15):343

    Article  Google Scholar 

  • Dechemi N, Benkaci T, & Issolah A (2003) Modélisation des débits mensuels par les modèles conceptuels et les systèmes neuro-flous. Revue des sciences de l'eau/Journal of Water Science, 16(4), 407–424

  • Djellouli F, Bouanani A, Baba-Hamed K (2015) Caracterisation Hydrologique Du Bassin D’oued Louza A L'aide D'un Modele Pluie-Debit Global. Larhyss Journal ISSN 1112-3680(23):275–286

    Google Scholar 

  • Edijatno, M, C. (1989). Un Modele Pluie-Debit Journalier a Trois Parameters, 113–121.

  • Edijatno, M, C. (1991) Mise au point d'un modèle élémentaire pluie-débit au pas de temps journalier. Thèse de Doctorat, Université de Louis Pasteur/ENGEES, Strasbourg, 242 p.

  • Edijatno NNO, Yang X, Makhlouf Z, Michel C (1999) GR3J a daily watershed model with three free parameters. Hydrol Sci J, n° 44(2):263–277

    Article  Google Scholar 

  • Gerard, L. (2010). Sensibilité des performances d’un modèle de prévision des crues au critère de calage. Mémoire de Master, Eau Environnement. INP Toulouse.

  • Gherissi R, Baba-Hamed K, Bouanani A (2017) Validation des modèles hydrologiques GR2M et GR4J sur le bassin versant de l’oued Lakhdar (Tafna, Nord-Ouest algérien). Techniques Sci Méthodes (5):87–103

  • Glangeaud, L. (1932). Étude géologique de la région littorale de la province d'Alger: par Louis Glangeaud,... Y. Cadoret

  • Hamimeche, M. (2007). Relation végétation–avifaune dans le secteur Est (Hammam Melouane) du Parc National de Chréa (Wilaya de Blida) (Doctoral dissertation, INA).

  • Kabouya, M. (1990). Modélisation pluie-débit aux pas de temps mensuel et annuel en Algérie septentrionale. Thèse de Doctorat, Université de Paris Sud Orsay, 347 p.

  • Kabouya M, Michel C (1991) Estimation des ressources en eau superficielle aux pas de temps mensuel et annuel, application à un pays semi-aride. Rev Sci l'Eau, n° 4(4):569–587

    Google Scholar 

  • Makhlouf, Z. (1994). Compléments sur le modèle pluie-débit GR4J et essai d'estimation de ses paramètres. Thèse de Doctorat, Université de Paris XI Orsay, 426 p.

  • Makhlouf Z, Michel C (1994) A two-parameter monthly water balance model for French watersheds. J Hydrol, n° 162:299–318

    Article  Google Scholar 

  • Michel C (1983) Que peut-on faire en hydrologie avec modèle conceptuel à un seul paramètre? La Houille Blanche (1):39–44

  • Mouelhi, S. (2003). Vers une chaîne cohérente de modèles pluie-débit conceptuels globaux aux pas de temps pluriannuel, annuel, mensuel et journalier. Thèse de Doctorat, ENGREF, Cemagref (Antony), France, 323 p.

  • Mouelhi S, Michel C, Perrin C, Andreassian V (2006) Stepwise development of a two-parameter monthly water balance model. J Hydrol n° 318(1-4):200–214

    Article  Google Scholar 

  • Nascimento, NO. (1995). Appréciation à l'aide d'un modèle empirique des effets d'action anthropiques sur la relation pluie-débit à l'échelle du bassin versant. Thèse de Doctorat, CERGRENE/ENPC, Paris, 550 p.

  • Nash JE, Sutcliffe JV (1970) River flow forecasting through conceptual models. Part I. A discussion of principles. J Hydrol, n° 10:282–290

    Article  Google Scholar 

  • Otmane A, Baba-Hamed K, Bouanani A, Safa A (2017) Prédétermination des valeurs de crues extrêmes et contribution de la plaine de Sidi Bel-Abbès dans le bilan hydrologique du bassin versant de l’oued Mekerra. Techniques Sciences Méthodes (7-8):27–48

  • Oudin, L. (2004). Recherche d'un modèle d'évapotranspiration potentielle pertinent comme entrée d'un modèle pluie-débit global. Thèse de Doctorat, Cemagref. Ecole Nationale du Génie Rural, des eaux et des forêts, centre de Paris, 495 p.

  • Perrin, C. (2000). Vers une amélioration d'un modèle global pluie-débit au travers d'une approche comparative. Thèse de Doctorat, INPG (Grenoble) / Cemagref (Antony), 530 p.

  • Perrin, C. (2002). Vers une amélioration d’un modèle global pluie-débit au travers d'une approche comparative. La Houille Blanche (6/7), pp 84–91.

  • Perrin C, Michel C, Andréassian V (2003) Improvement of a parsimonious model for streamflow simulation. J Hydrol 279 (1-4):275–289

    Article  Google Scholar 

  • Perrin, C, Michel C, Andréassian, V. (2007). Modèles hydrologiques du Génie Rural (GR), rap. CEMAGREF. http://www.cemagref.fr/webgr. 16 p.

  • Thiessen AH (1911) Precipitation averages for large areas. Mon Weather Rev 39:1082–1084

    Article  Google Scholar 

  • Thornthwaite, C, W. (1948). An approach toward a rational classification of climate, Geogr Rev, vol. 38, no 1, p. 55–94

    Article  Google Scholar 

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The authors would like to sincerely thank Drs Semchaoui, Meddane, and Bakeli for supporting and the anonymous editors and reviewers who read and corrected our article to achieve this study.

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Correspondence to Abdelhakim Belaroui.

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This article is part of the Topical Collection on Current Advances in Geology of North Africa

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Belaroui, A., Haouchine, F.Z. & Haouchine, A. Rainfall-runoff modeling: flow characterization of Hammam Melouane Wadi Algeria. Arab J Geosci 12, 487 (2019). https://doi.org/10.1007/s12517-019-4610-y

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