Catchment flood modelling
Rainfall-runoff and hydraulic models simulate how a storm becomes river flow and inundation, calibrated against gauged events.
GCRI · Klima und Gefahren
Hydrology explains how rainfall becomes streamflow, floods, soil moisture and groundwater. In this field it links atmospheric hazards to their effects on land, through catchment models, flood frequency analysis and the propagation of drought.
Hydrology studies the movement, distribution and quality of water across the land surface, subsurface and atmosphere. It underpins the assessment of floods, droughts and water supply, which affect food, energy, health and infrastructure together. In climate and hazards and disaster and crisis, hydrological estimates set design standards for dams, levees and drainage and inform water allocation between competing users. They link climate hazards to downstream effects on power generation, crops and public health. The canonical description is on die STEM Commons.
Rainfall-runoff and hydraulic models simulate how a storm becomes river flow and inundation, calibrated against gauged events.
Deficits are traced from rainfall to soil moisture, streamflow and groundwater, with the lag at each stage estimated for the catchment.
Flood peaks are analysed with methods that allow change over time, and design floods are compared under present and projected conditions.
Rain, flood water and root-zone soil moisture across the world, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.
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Ebenen 3
Wasser jetzt, für diese Seite
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Zuletzt verfügbar
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth
Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.
Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.
Wasser aktuell, am Beispiel der Welt.Satelliten- und Modellprodukte, wie die NASA sie veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.
Ebenen und Daten
Datasets and records used by hydrology and water science on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in dem Quellenregister.
| Daten | Rolle | Kennzeichnung |
|---|---|---|
| River gauging networks | Discharge records | BEOBACHTET |
| GloFAS reanalysis | Simulated discharge where gauges are absent | MODELLIERT |
| Groundwater monitoring wells | Aquifer levels | BEOBACHTET |
| Digital elevation and land cover | Catchment properties | BEOBACHTET |
Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um diese Methode zu verfolgen: ihre Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.
Climate and hazards · Hydrology for climate hazards · Run R-8921
held-out period
| T+2 | 0.11 | 0.28 | 0.26 | Skilful |
| T+4 | 0.12 | 0.26 | 0.34 | Marginal |
| T+6 | 0.43 | 0.19 | 0.15 | Skilful |
| T+8 | 0.44 | 0.25 | 0.24 | Marginal |
Models are calibrated on one period of observed flows and tested on an independent period or neighbouring catchment. Skill scores and comparison with surveyed flood extents are used to judge performance.
| Prüfen | Wie es gemacht wird |
|---|---|
| Split-sample testing | Models are calibrated on one period and tested on another |
| Rating curve review | Discharge derived from stage is checked for rating curve uncertainty at high flows |
| Multi-model comparison | Several hydrological models are compared before relying on one |
Assumptions of stationarity weaken as climate and land use change. Ungauged basins, karst aquifers and rapid urbanisation are poorly represented by parameters fitted elsewhere.
Rain becomes runoff by the curve number method, drains each sub-catchment through a linear reservoir and travels down the main stem by Muskingum routing; play it to watch the flood wave move and flatten. Teaching model with stated illustrative values, not a prediction.
Steuerung
Messwerte
| Hour | Outlet (m³/s) | Unrouted (m³/s) | Upper reach (m³/s) |
|---|---|---|---|
| 2.4 | 0.0 | 678.9 | 0.0 |
| 12.0 | 308.3 | 1,151.4 | 181.8 |
| 21.6 | 452.4 | 35.1 | 73.7 |
| 31.2 | 363.3 | 1.1 | 11.1 |
| 40.8 | 198.8 | 0.0 | 1.5 |
| 50.4 | 79.3 | 0.0 | 0.2 |
| 60.0 | 25.4 | 0.0 | 0.0 |
| 69.6 | 6.9 | 0.0 | 0.0 |
| 79.2 | 1.7 | 0.0 | 0.0 |
| 88.8 | 0.4 | 0.0 | 0.0 |
| 98.4 | 0.1 | 0.0 | 0.0 |
| 108.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| 117.6 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| 127.2 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| 136.8 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:
Über die sechs Säulen, unter Leitung von Nexus Consortium
Assembled from the Nexus Standards area profile Standards zum Klimarisiko: the hazards it names, the Systeme and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System-Builder.
Gefahren
Systeme und Kopplungen
Steuerung
NS-0 Verfassung und GrundsätzeNS-1 Das UNI und der Artefaktkatalog (Grammatik v0.2: Segmente für Domäne, Sektor, Region und Umgebung)NS-3 UNIs für Risikodatensätze (Grammatik, Altbestands-Crosswalk, Zuteilungsstelle)NS-3b Metadatenprofil für Datensätze und Produkte (STAC, DCAT, PROV-O)NS-9 Kontextuelle UNIs (Bereitstellungen, Instanzen, Programminstanzen)NS-11 Verifikation und Überwachung (Evidenz, Bescheinigungen, Beobachtung der Zero-Trust-Konformität)NS-14 Konformität und Abgleich mit externen StandardsNRS-H65 Gefahrenfamilie: Überschreitung planetarer Grenzen (NHS-1 planet.boundary)NRS-H62 Gefahrenfamilie: Verbund- und Mehrfachgefahrenereignisse (NHS-1 sys.compound)NRS-H71 Gefahrenfamilie: kosmische und erdgeschichtliche Katastrophen (NHS-1 planet.deep-time)NRS-H79 Gefahrenfamilie: Krisen der psychischen Gesundheit (NHS-1 health.mental)NRS-H75 Gefahrenfamilie: klimasensible Krankheiten (NHS-1 health.climate-sensitive)NRS-H7 Gefahrenfamilie: großräumige Zirkulationsanomalien (NHS-1 atmo.climate-mode)Beobachtung
Beispielgeografie
Water Nexus stewards hydrology and water science for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.
The sectors hydrology for climate hazards touches and how strongly they depend on each other: what a study has to observe and model together.
Signatur
Wasser und seine Partner
Wasser liefert Bewässerung für Ernährung (0,8), Kühlwasser und Wasserkraft für Energie (0,6) und ökologische Mindestabflüsse für Biodiversität (0,6).
W · E · I · F · H · B
Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.
How far the outlook for hydrology for climate hazards could spread, shown as ranges rather than a single line.
Berichte is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.
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