A STOCHASTIC APPROACH TO ANALYSE WATER MANAGEMENT SCENARIOS AT THE RIVER BASIN LEVEL

Quantitative analysis techniques have gained a great deal of popularity with decision-makers and analysts in recent years, and this is also the case in the hydrology sector. In this paper, the Basin-wide Holistic Integrated Water Assessment (BHIWA) model developed by the International Commission on Irrigation and Drainage (ICID) was updated by the author to simulate the water balance of the Yellow River Basin in China, as well as to analyse the impacts of land and water use on return flows of this basin under past (1980), present (2000), and future (2030 and 2050) conditions. Stochastic analysis was then carried out using the Monte Carlo simulation method, by randomly selecting sets of values for the probability distributions in the cell values and formulas to quantify the risks in terms of water quantity and quality resulting from return flow. The model amply demonstrates the serious water shortage situation in the future. Developing the strategy of water-saving measures would greatly enhance the efficiency of irrigation water use, and decrease water withdrawal for irrigation. In addition to this, a possible opportunity to transfer water from the Yangtze River to the Yellow River also came to light. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. RESUME Les techniques d'analyse quantitative ont acquis une grande popularite aupres des decideurs et des analystes, ces dernieres annees, et c'est aussi le cas dans le secteur de l'hydrologie. Dans cet article, l'evaluation holistique integree de l'eau a l'echelle du bassin (BHIWA) elabore par la Commission internationale des irrigations et du drainage (CIID) a ete mis a jour par l'auteur pour simuler le bilan de l'eau du bassin du fleuve Jaune en Chine, ainsi que pour analyser les impacts de l'utilisation des terres et de l'eau sur les flux de retour de ce bassin dans les conditions passees (1980), presentes (2000), et futures (2030 et 2050). L'analyse stochastique a ete faite en utilisant la methode de simulation de Monte-Carlo, en choisissant au hasard des jeux de valeurs pour les distributions de probabilite dans les valeurs de cellule et dans les formules pour quantifier les risques en termes de quantite et de qualite de l'eau resultant de l'ecoulement de retour. Le modele demontre amplement la situation de grave penurie d'eau a l'avenir. L'elargissement de la strategie d'economies d'eau ameliorerait l'efficacite de l'utilisation de l'eau d'irrigation en diminuant le prelevement d'eau pour l'irrigation. De plus, l'opportunite de transferer l'eau du fleuve Yangtze au fleuve Jaune a egalement ete mise en exergue. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.