The paper approaches problem of the flow forecasting for the Liptovska Mara reservoir with a hybrid modelling approach. The nonlinear hybrid modelling framework was investigated under the specific physiographic conditions of the High Core Mountains of Slovakia. The mean monthly flows of rivers used in this study are predominantly fed by snowmelt in the spring and convective precipitation in the summer. Therefore, their hydrological regime exhibits at least two clear seasonal patterns, which provide an intuitive justification for the application of nonlinear regime-switching time series models. Differences in the prevailing geology, orientation of slopes and their exposure to atmospheric circulation for the right and left-sided tributaries of the Vah River indicate that the hydrological regime of mean monthly discharge time series in this area with respect to seasonality and cyclicity may differ, too. Therefore, a simple deterministic water balance scheme was set up for estimating the reservoir inflow from the left and right-sided tributary flows separately. It consists of the linear combination of the measured tributary flows and estimated ungauged tributary flows. The contributions of the ungauged catchments were estimated from flows from gauged tributaries with similar physiographic conditions by weighting these by the ratio of the catchment areas. Separate nonlinear regime-switching time series models were identified for each gauged tributary. The forecasts of the tributaries were combined into a hybrid forecasting model by the water balance model. The performance of the combined forecast, which could better include the specific regime of the time series of tributaries, was compared with the single forecast of the overall reservoir inflow in several combinations. and V štúdii sme porovnávali kvalitu predpovede viacerých lineárnych a nelineárnych modelov časových radov pri predpovedaní prítokov do nádrže Liptovská Mara. Testovali sme výkonnosť modelov ARMA, SETAR na samotnej rieke Váh a v kombinácii jej prítokov do nádrže Liptovská Mara. Ďalej bol uplatnený jednoduchý deterministický model vodnej bilancie pre prítok do nádrže, ktorý pozostáva z lineárnej kombinácie meraných prietokov prítokov Váhu vážených plochou subpovodia. Výber analogónov sa vykonal vzhľadom na podobnosť fyzicko-geografických podmienok v meraných a nemeraných subpovodiach. Modely typu ARMA a SETAR boli zostavené pre každý prítok osobitne a predpovede prietokov na prítokoch boli skombinované modelom vodnej bilancie a do predpovede celkového prítoku do nádrže. Kombinovanú hybridnú predpoveď (stochasticko-deterministická), zachovávajúcu špecifický režim prítokov a vodnej bilancie v povodiach, sme porovnali s predpoveďou celkového prítoku do nádrže získanou pomocou modelov identifikovaných na hlavnom toku.
The discrete state space representation of the cascade of linear reservoirs model was used in this case study as the basis for a multilinear flood routing model. The time distribution scheme of model inputs was employed in the setup of the multilinear model and the travel-time parameter of the model was allowed to vary with discharge. The relationship between the flood wave-speed and the discharge for a reach of the Morava River between Moravský Svätý Ján and Záhorská Ves was studied. Five empirical models of that relation have been considered that would fit the data and would be consistent with the physical interpretation of the factors determining the relation. Empirical relations between the wave-speed and discharge were derived for the given river reach using engineering reasoning, linear and nonlinear regression and artificial neural networks. These relationships were used to model the variability of the time parameter in the discrete linear cascade flow routing model. The performance of the multilinear model was verified on ten flood waves. The modelling results showed that the inclusion of empirical information on the variability of the wave-speed with discharge enables satisfactory accuracy of the prediction of the flood propagation process without needing to calibrate the model on pairs of input-output hydrographs. The problem of choosing an appropriate wave-speed discharge relationship was briefly discussed. and Jednou z možností riešenia transformácie povodňových vĺn v korytách tokov je používanie multilineárnych modelov, teda niekoľkých lineárnych modelov odpovedajúcich rôznym odtokovým situáciám. Cieľom prípadovej štúdie bolo preveriť parametrizáciu takejto schémy zohľadňujúcu zmenu postupovej doby vrcholov prietokových vĺn v závislosti na prietoku z hľadiska jeho aplikovateľnosti v podmienkach aluviálneho riečneho úseku s bočnými prítokmi. Za základ zavedenia multilinearity sme zvolili model kaskády lineárnych nádrží, ktorý sme formulovali v stavovom priestore. Použili sme schému tzv. časového delenia vstupov do multilineárneho modelu, pri ktorom sa na výpočte podieľajú rôzne lineárne submodely striedavo za sebou v sérii. Experimentálne sme overili niekoľko spôsobov odhadu závislosti postupovej rýchlosti vrcholov povodňových vĺn od vstupného prietoku do riečneho úseku na rieke Morava medzi profilmi Moravský Svätý Ján a Záhorská Ves. Odvodené závislosti sme použili na výpočet časového parametra multilineárneho modelu, ktorý sme verifikovali na desiatich prietokových vlnách. Výhodou riešenia s premenlivým časovým parametrom kaskády lineárnych nádrží je, že model lepšie napodobňuje vlastnosti riečneho úseku ako lineárny model s parametrami získanými kalibráciou modelu na rade povodňových vĺn, ktorá sa tak stáva prebytočnou.