Modelling sediment dynamics at the basin scale : implications of changes in climate and hydrological regimes
Notice bibliographique
Résumé
Basin-wide sediment dynamics are closely linked to hydrological processes and landscape and therefore expected to be susceptible to climate change. Simulating sediment transport through large basins presents a challenging problem to modellers; the relationship between water flux and sediment load is complex and non-linear, and significant sediment generation can occur over small spatial and time scales. To date, most studies have employed lumped empirical models that predict annual load at the outlet of a study basin, but do not consider variability across the basin or sub-annually. In this study, we adapt a physically-based, distributed suspended sediment transport model for large-scale use. The sediment model is integrated into the Terrestrial Hydrology Model with Biochemistry (THMB) as a routine to make use of THMB’s dynamic water routing. The coupled model is applied to the 230,000 km² Fraser River Basin (FRB) in British Columbia, Canada using 1) historical hydrological input to test the model and 2) synthetic input derived from Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) scenarios A1B, A2, and B1 to study potential impacts of climate change. In both cases the input data is provided by the Pacific Climate Impacts Consortium (PCIC) and comes from simulations using the Variable Infiltration Capacity (VIC) model. Simulation results using historical inputs are compared with observations at five stations using the coefficient of determination (R²), Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency (NSE), and percent bias (PBIAS) metrics. Overall, simulated load values match well with observed values, with the monthly simulations at the station nearest the outlet scoring R² = 0.78, NSE = 0.77, and PBIAS = -20%. Simulation results using climate scenario-driven inputs are studied for potential future changes in sediment dynamics. Results re- veal a general shift in hillslope erosion and sediment yield towards larger values from autumn to spring, reduced summer values, and an overall annual increase, with hillslope generation growing 35-45% from baseline levels and yield at the basin’s outlet increasing 10-15%. These physically-based results offer unique insights into the impacts of climate change on sediment processes within a large basin and their potential implications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».