A FCM Runoff Model for Small Rivers with Rainfall Recharge. 1. The Concept and Algorithms

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The flood cycle model FCM is a lumped conceptual water-balance model designed to simulate rain runoff at a scale of a small river basin. The development of the FCM model includes the description of the dynamics of the major components of the total moisture reserves of a basin and reproduces the effect of spatial expansion of the drainage network through temporary surface and subsurface streams during extraordinary floods. The accepted conceptual assumptions of the model, which are in agreement with the rational hydrological considerations, lead to three runoff-formation regimes, referred to as intravolume, surface and breakthrough. The concept and algorithms of FCM are given in detail.

Sobre autores

B. Gartsman

Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences, 119333, Moscow, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: gartsman@inbox.ru
Россия, 119333, Москва

Bibliografia

  1. Баренблатт Г.И. Автомодельные явления – анализ размерностей и скейлинг. Долгопрудный: Изд. Дом “Интеллект”, 2009. 216 с.
  2. Гарцман Б.И. Дождевые наводнения на реках юга Дальнего Востока: методы расчетов, прогнозов, оценок риска. Владивосток: Дальнаука, 2008. 223 с.
  3. Гарцман Б.И., Шамов В.В., Губарева Т.С. и др. Речные системы Дальнего Востока России: четверть века исследований. Владивосток: Дальнаука, 2015. 492 с.
  4. Кучмент Л.С., Демидов В.Н., Мотовилов Ю.Г. Формирование речного стока. Физико-математические модели. М.: Наука, 1983. 216 с.
  5. Мотовилов Ю.Г., Гельфан А.Н. Модели формирования стока в задачах гидрологии речных бассейнов. М.: Изд-во РАН, 2018. 300 с.
  6. Шамов В.В. Влагооборот на суше. Системно-методологический и физико-геометрический анализ. Владивосток: Дальнаука, 2006. 196 с.
  7. Beven K.J. Rainfall-runoff Modelling: The Primer. Chichester: Wiley&Sons, 2001. 488 p.
  8. Bloeschl G. 133 Rainfall-runoff Modelling of Ungauged Catchments // Encyclopedia of Hydrol. Sci / Ed. M.G. Anderson, J.J. McDonnell. New York: John Wiley, 2005. P. 2061–2080. https://doi.org/10.1002/0470848944.hsa140
  9. Brutsaert W. Hydrology: An Introduction. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2005. 605 p.
  10. Clark M.P., Rupp D.E., Woods R.A., Tromp-van Meerveld H.J., Peters N.E., Freer J.E. Consistency between hydrological models and field observations: linking processes at the hillslope scale to hydrological responses at the watershed scale // Hydrol. Proc. 2009. V. 23 (2). P. 311–319. https://doi.org/10.1002/hyp.7154
  11. Kirchner J.W. Catchments as simple dynamical systems: Catchment characterization, rainfall-runoff modeling, and doing hydrology backward // Water Resour. Res. 2009. V. 45 (2). W02429. https://doi.org/10.1029/2008WR006912
  12. Kirchner J.W. Getting the right answers for the right reasons: Linking measurements, analyses, and models to advance the science of hydrology // Water Resour. Res. 2006. V. 42 (3). W03S04. https://doi.org/10.1029/2005WR004362
  13. Lehmann P., Hinz C., McGrath G., Tromp-van Meerveld H.J., McDonnell J.J. Rainfall threshold for hillslope outflow: an emergent property of flow pathway connectivity // Hydrol. Earth Syst. Sci. 2007. V. 11. P. 1047–1063. https://doi.org/10.5194/hess-11-1047-2007
  14. Mathematical models of small watershed hydrology // Eds V.P. Singh, D.K. Frevert. Highlands Ranch: Water Resour. Publ., 2001. 972 p.
  15. McDonnell J.J. A rationale for old water discharge through macropores in a steep, humid catchment // Water Resour. Res. 1990. V. 26 (11). P. 2821–2832. https://doi.org/10.1029/WR026i011p02821
  16. McDonnell J.J., Sivapalan M., Vache K. et al. Moving beyond heterogeneity and process complexity: A new vision for watershed hydrology // Water Resour. Res. 2007. V. 43 (7). W07301. https://doi.org/10.1029/2006WR005467
  17. Rodriguez-Iturbe I., Rinaldo A. Fractal River Basins: Chance and Self-organization. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1997. 570 p.
  18. Schmocker-Fackel P., Naef F., Scherrer S. Identifying runoff processes on the plot and catchment scale // Hydrol. Earth Syst. Sci. 2007. V. 11. P. 891–906. https://doi.org/10.5194/hess-11-891-2007
  19. Spatial Patterns in Catchment Hydrology: Observations and Modelling // Ed. R.B. Grayson, G. Blöschl. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2000. 423 p.
  20. Tromp-van Meerveld H.J., McDonnell J.J. Threshold relations in subsurface stormflow: 1. A 147-storm analysis of the Panola hillslope // Water Resour. Res. 2006. V. 42. W02410. https://doi.org/10.1029/2004WR003778
  21. Wagener T., Wheater H.S., Gupta H.V. Ranfall-runoff Modelling in gauged and ungauged catchments. London: Imperial College Press, 2004. 332 p.
  22. Weiler M., McDonnell J.J. Conceptualizing lateral preferential flow and flow networks and simulating the effects on gauged and ungauged hillslopes // Water Resour. Res. 2007. V. 43 (3). W03403. https://doi.org/10.1029/2006WR004867
  23. Wittenberg H. Baseflow recession and recharge as nonlinear storage processes // Hydrol. Proc. 1999. V. 13 (5). P. 715–726. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1085(19990415)13:5<715::AID-HYP775>3.0.CO;2-N

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (216KB)
3.

Baixar (1MB)
4.

Baixar (224KB)
5.

Baixar (141KB)

Declaração de direitos autorais © Б.И. Гарцман, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».