Fill and Spill Hillslope Runoff Representation With a Richards Equation‐Based Model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Integrated surface‐subsurface hydrological models (ISSHMs) are well established numerical tools to investigate water flow and contaminant transport processes over a wide range of spatial and temporal scales. However, their ability to correctly reproduce the response of hydrological systems to natural and anthropogenic forcing depends largely on the accuracy of model parameterization, including the level of detail in the representation of the bedrock. This latter is typically incorporated in some way via the bottom boundary of the model domain. Issues of bedrock topography, variable soil depth, and the resulting hillslope storage distribution representation in ISSHMs are vitally important but to date have received little attention. A standard treatment of the bottom boundary, especially in large catchment and continental scale applications, is to model it as a flat or inclined (e.g., parallel to the surface) impermeable base (sometimes with some simple leakage term). This approach does not allow the model to correctly reproduce bedrock‐controlled threshold responses such as the fill and spill process, as observed across many hillslope and catchment scale field studies. It is still unclear whether Richards equation‐based numerical models are actually able to generate such responses. Here we use a Richards equation‐based model (CATHY) to simulate internal transient subsurface stormflow dynamics observed at the well‐characterized Panola experimental hillslope in Georgia (USA). Soil and bedrock properties were calibrated starting from values reported in previous studies at the site. Our simulation results show that the model was able to reproduce threshold mechanisms, which in turn affected both the integrated and distributed hydrologic responses of the Panola hillslope. We then developed a set of virtual experiments with modified boundary conditions and base topography at the soil‐bedrock interface to explore the bedrock boundary control on transient groundwater flow patterns. Our results show that accurate representation of the lower boundary is crucial for ISSHM simulations of hillslope‐scale storm runoff and for connectivity of transient groundwater. We summarize our findings with the development of a new bedrock topographic wetness index that takes into account the unsaturated infiltration dynamics. The index is able to help represent the spatial variability of water table response over the bedrock surface compared to standard surface topography‐based indices. This new index may be useful in larger‐scale ISSHM applications where an exact bedrock topography representation is not feasible or possible.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».