Integrating climatic information in water resources modelling and optimisation

Emiliano Gelati

Research output: Book/ReportPh.D. thesisResearch

159 Downloads (Pure)

Abstract

Metoder til integering af klimatisk information i vandressource-modellering -optimering er udviklet og demonstreret i to eksempelvise anvendelser. I modelanvendelserne er variationen af de lokale hydrologiske variable betinget af værdierne af klimatiske variable på stor skala, svarende til klimabetingede hydrologiske regimeskift. Endvidedre er reservoir-optimeringsmetoder udviklet med henblik på at opnå en forbedret reservoirstyring ved indragelse af den klimatiske information. I det første eksempel er daglig nedbør i et netværk af målestationer i Danmark og det sydlige Sverige modelleret ved brug af gridværdier af atmosfæriske variable. Den metodemæssige nyhedsværdi ligger i inddragelse af nedbørens rumlige korrelation. Dere er potentielle anvendelsdesmuligheder for simulering af lokalnedbør ud fra storskala output fra klimamodeller, hvilket ikke er muligt ved hjælp af klimamodellerne alene. I det andet eksempel simuleres og forudsiges månedlig afstrømning i det vestlige Ecuador ved udnyttelse af El Niño information. El Niño forårsager høj nedbør i de kystnære egne af Ecuador, hviket er en konsekvens af positive temperatur-anomalier i det østlige Stillehav. Nyhedsværdien består i en kombination af flere tidssvarende modeller i en ikke-stationær beskrivelse af afstrømningen, hvorunder El Niño-betingede regimeskift tages i regning. Potentielle anvendelsesmuligheder omfatter udnyttelse af observerede og forudsagte storskala klimatiske data til simulering og forudsigelse af afstrømningen. Optimeringsmetoderne er udviklet med henblik på at benytte output fra afstrømningsmodellerne til at opnå en forbedret reservoirstyring. Lang- og korttidsoptimeringer for to reserviorer (Daule Peripa og Baba) i det vestlige Ecuador viser, at der kan opnås betydelige forbedringer af reservoirstyringen, når El Niño informationen inddrages. Korttidsoptimeringen kombinerer klimabetinget indstrømning med målsætninger for reservoirindholdet defineret udfra langtidssimuleringen. Dette giver en potentiel anvendelsesmulighed som beslutningsstøtteværktøj for realtids-reservoirstyring. De udviklede metoder kan benyttes til forudsigelse af lokale hydrologiske følgevirkninger af klimaændringer på stor skala. Det må imidlertid tages i betragtnig, at modeller, der er kalibreret under gældende klimatiske forhold, ikke nødvendigvis er gældende under værsentligt ændrede forhold.
Original languageEnglish
Place of PublicationKgs. Lyngby, Denmark
PublisherTechnical University of Denmark
Number of pages53
ISBN (Print)978-87-92654-08-3
Publication statusPublished - Sep 2010

Cite this