Development of any area often leads to more intensive land use and increase in the generation of pollutants. Modeling these changes is critical to evaluate emerging changes in land use and their effect on stream water quality. The objective of this study was to assess the impact of spatial patterns in land use and population density on the water quality of streams, in case of data scarcity, in the Chugoku district of Japan. The study employed artificial neural network (ANN) technique to assess the relationship between the total phosphorous (TP) in river water and the land use in 21 river basins in the district, and the model was able to reasonably estimate the TP in the stream water. Uncertainty analysis of ANN estimates was performed using the Monte Carlo framework, and the results indicated that the ANN model predictions are statistically similar to the characteristics of the measured TP values. It was observed that any reduction in forested area or increase in agricultural land in the watersheds may cause the increase of TP concentration in the stream. Therefore, appropriate watershed management practices should be followed before making any land use change in the Chugoku district. and Rozvoj územia často súvisí so zintenzívnením využívania krajiny a produkciou znečistenia. Dôležité je modelovanie týchto zmien a ich vplyvu na kvalitu vody v tokoch. Cieľom štúdie je určiť vplyv priestorových zmien pri využívaní krajiny a zmeny hustoty osídlenia na kvalitu vody v tokoch v čase nedostatku vody v oblasti Chugoku, Japonsko. Pri riešení sa využívajú umelé neurónové siete (artificial neural network -ANN), prostredníctvom ktorých sa určuje vzťah medzi celkovým obsahom fosforu (TP) v toku a využívaním kajiny v 21 povodiach oblasti; tento model je schopný vypočítať TP v tokoch. Analýza neurčitosti výsledkov dosiahnutých pomocou ANN bola vykonaná metódou Monte Carlo; výsledky analýzy naznačujú, že predpovede pomocou metódy ANN sú štatisticky podobné meraným hodnotám TP. Bolo zistené, že redukcia lesnatosti a zvýšenie plochy poľnohospodársky využívanej pôdy v povodí môže viesť k zvýšeniu koncentrrácie TP v toku. Je preto potrebné pred zmenou vo využívaní krajiny prijať zodpovedajúce opatrenia v manažmente krajiny, ktoré budú minimalizovať negatívne dôsledky zmien využívania krajiny.
Flow in compound channels with overbank flows becomes more complex because of shear interactions between flows in main channel and flood plains, lateral momentum transfer and secondary flows. Compound channels have interesting applications in flood control, civil engineering and environmental management. Because it is difficult to obtain sufficiently accurate and comprehensive understandings of flow in natural compound rivers, the developed models of flow in overbank flows have many uncertainties. The main aims of this paper are to analysis and quantify the uncertainty results of quasi two dimensional flow modeling in compound channels. In this paper a quasi two dimensional depth averaged model, known as Shiono and Knight Model (SKM), in compound channel is used and uncertainty analysis of its simulation results is done based on Monte-Carlo simulations. Results indicated that although the SKM model can simulate quasi-two-dimensional flow accurately but it has many uncertainties in simulation results. The uncertainties of model results in high are greater than low flows. Also uncertainties in discharge capacity and shear stress are greater than those for velocity profiles. Overall results cleared that the SKM model, beyond from its strong physical basics, requires rigorous effort on local calibration processes, especially for high flood flows and these limit its global applicability and generalities. and Prúdenie vody v kanáli so zloženým profilom a s prúdením mimo koryta je javom zložitým, predovšetkým pre interakcie medzi prúdením v hlavnom toku a prúdením v zaplavenom území, ktoré spôsobujú laterálny transport momentu a sekundárne prúdenie. Zložené kanály sa často používajú najmä pri protipovodňovej ochrane, v staviteľstve a v oblasti životného prostredia. Pretože je zložité získať dostatok pesných informácií o prúdení vody v zložených korytách prirodzených tokov, existujúce modely prúdenia vody v zložených profiloch s mimobrehovým prúdením obsahujú veľa neistôt. Cieľom tohto príspevku je analýza a kvantifikácia neistôt vo výsledkoch simulácie kvázi-dvojrozmerného prúdenia v zloženom kanáli s prúdením mimo koryta. V tejto práci používame kvázi-dvojrozmerný vertikálne spriemerovaný model, známy ako model Shiona a Knighta (SKM) pre zložený profil. Analýza neurčitosti je realizovaná metódou Monte-Carlo. Výsledky naznačujú, že model SKM je schopný simulovať kvázi-dvojrozmerné prúdenie pomerne presne, výsledky simulácií sú však značne neurčité. Tieto neistoty sú väčšie ako minimálne prietoky. Taktiež neurčitosti v prietokoch a v tangenciálnych silách sú väčšie ako neurčitosti pre rýchlostné profily. Celkovo výsledky ukazujú, že model SKM, nehľadiac na jeho silný fyzikálny základ, si vyžaduje kalibráciu, predovšetkým pre vysoké prietoky, čo limituje rozsah jeho použitia.