Uncertainty assessment of forest road modeling with the Distributed Hydrology Soil Vegetation Model (DHSVM)

We used a generalized likelihood uncertainty estimation procedure with the Distributed Hydrology Soil Vegeta- tion Model (DHSVM) for two streamflow and 11 road ditchflow locations. We observed considerable uncertainty in DHSVM simulations of forest road and stream runoff. The accuracy of simulations decreased as the size of the area mod- eled decreased. For streamflow, 44% of attempted model structures exceeded a 0.5 Nash-Sutcliffe efficiency threshold for a 630 ha catchment; 12% of attempted model structures exceeded a 0.5 Nash-Sutcliffe efficiency threshold for a 55 ha catchment. DHSVM simulations produced behavioral model structures for only six of the 11 road ditchflow sites (<10 ha). Cumulative distribution functions of parameter values did not indicate specific parameter ranges of parameter values across all locations, indicating that parameter values in DHSVM are influenced by their interaction with other parameters. The sensitivity of parameters and the range of that sensitivity varied across simulations of road ditchflow and streamflow. DHSVM simulations for two streamflow locations varied outside the uncertainty bounds for 10%-22% of storm volumes and 12%-22% of peak flows, respectively. Twenty-eight percent to 52% of storm volumes and 28%-48% of peak flows were outside the uncertainty bounds for the six road ditchflow locations. Resume´ : Nous avons utiliseune methode d'estimation des incertitudes «Generalized Likelihood Uncertainty Estimation» avec le modele distribueDHSVM («Distributed Hydrology Soil Vegetation Model») pour deux sites d'ecoulement fluvial et 11 sites d'ecoulement en fosses de drainage en bordure de route. Nous avons observeune incertitude considerable dans les simulations du DHSVM de l'ecoulement fluvial et de l'ecoulement associeaun chemin forestier. La precision des si- mulations diminuait amesure que la taille de la zone modelisee diminuait. Dans le cas de l'ecoulement fluvial, 44% des structures de modele testees excedaient un critere d'efficacitede Nash-Sutcliffe de 0,5 pour un bassin de 630 ha; 12% des structures de modele testees excedaient un critere d'efficacitede Nash-Sutcliffe de 0,5 pour un bassin de 55 ha. Les simulations du DHSVM ont produit des structures de modele comportemental pour seulement six des 11 sites d'ecou- lement en fosses (<10 ha). Les fonctions de distribution cumulative de la valeur des parametres n'ont pas fourni d'etendues specifiques des parametres pour l'ensemble des sites, indiquant que la valeur des parametres dans le DHSVM est influen- cee par leur interaction avec d'autres parametres. La sensibilitedes parametres et l'etendue de cette sensibilitevariaient parmi les simulations d'ecoulement en fosses et d'ecoulement fluvial. Dans le cas de deux sites d'ecoulement fluvial, les simulations du DHSVM variaient au-delades limites d'incertitude pour 10% a` 22% des debits d'orage et 12% a 22% des debits de pointe. Dans le cas de six sites d'ecoulement en fosses, 28% a 52% des debits d'orage et 28% a` 48% des debits de pointe etaient a l'exterieur des limites d'incertitude. (Traduit par la Redaction)