Simulating cold-region hydrology in an intensively drained agricultural watershed in Manitoba, Canada, using the Cold Regions Hydrological Model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Etrophication and flooding are perennial problems in agricultural watersheds of the northern Great Plains. A high proportion of annual runoff and nutrient transport occurs with snowmelt in this region. Extensive surface drainage modification, frozen soils, and frequent backwater or ice-damming impacts on flow measurement represent unique challenges to accurately modelling watershed-scale hydrological processes. A physically based, non-calibrated model created using the Cold Regions Hydrological Modelling platform (CRHM) was parameterized to simulate hydrological processes within a low slope, clay soil, and intensively surface drained agricultural watershed. These characteristics are common to most tributaries of the Red River of the north. Analysis of the observed water level records for the study watershed (La Salle River) indicates that ice cover and backwater issues at time of peak flow may impact the accuracy of both modelled and measured streamflows, highlighting the value of evaluating a non-calibrated model in this environment. Simulations best matched the streamflow record in years when peak and annual discharges were equal to or above the medians of 6.7 m3 s−1 and 1.25 × 107 m3, respectively, with an average Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) of 0.76. Simulation of low-flow years (below the medians) was more challenging (average NSE < 0), with simulated discharge overestimated by 90 % on average. This result indicates the need for improved understanding of hydrological response in the watershed under drier conditions. Simulation during dry years was improved when infiltration was allowed prior to soil thaw, indicating the potential importance of preferential flow. Representation of in-channel dynamics and travel time under the flooded or ice-jam conditions should also receive attention in further model development efforts. Despite the complexities of the study watershed, simulations of flow for average to high-flow years and other components of the water balance were robust (snow water equivalency (SWE) and soil moisture). A sensitivity analysis of the flow routing model suggests a need for improved understanding of watershed functions under both dry and flooded conditions due to dynamic routing conditions, but overall CRHM is appropriate for simulation of hydrological processes in agricultural watersheds of the Red River. Falsifications of snow sublimation, snow transport, and infiltration to frozen soil processes in the validated base model indicate that these processes were very influential in stream discharge generation.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».