Dimensionality and scales of preferential flow in soils of Shale Hills hillslope simulated using HYDRUS
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Preferential flow (PF) processes are governed by subsurface soil structures at various scales. Still, model validation and mechanistic understanding of PF are very lacking. We hypothesize that PF at hillslope and larger scales cannot be described and quantified when neglecting small‐scaled spatially variable processes and simplifying the model dimensionality. The objective was to learn from comparing simulation results of multidimensional (1D, 2D, and 3D) and multiscale (pedon, catena, and catchment) modeling approaches with comprehensive datasets, and so as to evaluate PF simulations based on the Richards’ equation (solved by the HYDRUS software). Results showed limited alignment between 1D simulations and soil moisture data, mainly affected by vertical changes in porosity, permeability, and precipitation features. 2D and 3D simulations outperformed 1D models. 3D simulations provided satisfactory description of PF dynamics at the pedon scale, considering accurate representations of soil and bedrock structures for three dimensions (vertical, horizontal, and surrounding area). In 2D simulations at the pedon scale, models incorporating dual‐porosity and anisotropy of soils yielded more accurate predictions of water dynamics than single‐porosity and isotropic models. Furthermore, the application of 2D simulation at the catena scale identify PF pathways owing to the enhanced representation of the hydraulic connectivity between different locations along the slope. The results confirmed the significance of multidimensional and multiscale modeling approaches for PF simulations in hillslope hydrology. Considering the complexity and parameterization of 2D and 3D “bottom‐up” physically based models in representing spatial variability within and between soil profiles and/or underlying bedrock geology, the results contribute to creating a modeling framework applicable to identify the PF processes and thus their implications in managing water resources.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».