Catchment flood modelling
Rainfall-runoff and hydraulic models simulate how a storm becomes river flow and inundation, calibrated against gauged events.
GCRI · Climat et aléas
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 les 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.
La carte interactive requiert JavaScript ; la liste des couches et les sources figurent ci-dessous.
Couches 3
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NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth
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L'eau en ce moment, cadrée sur le monde.Produits satellitaires et de modèles tels que la NASA les publie, chacun avec sa propre date. Ce sont des indicateurs, non des évaluations d'un lieu quelconque.
Couches et dates
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 le registre des sources.
| Données | Rôle | Étiquette |
|---|---|---|
| River gauging networks | Discharge records | OBSERVÉ |
| GloFAS reanalysis | Simulated discharge where gauges are absent | MODÉLISÉ |
| Groundwater monitoring wells | Aquifer levels | OBSERVÉ |
| Digital elevation and land cover | Catchment properties | OBSERVÉ |
L'écran qu'une équipe utiliserait pour suivre cette méthode : ses mesures, ses états et ses décisions. Les noms sont des exemples et les valeurs sont illustratives.
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.
| Vérifier | Comment c'est fait |
|---|---|
| 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.
Commandes
Relevés
| 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:
Sur les six piliers, sous la conduite de Nexus Consortium
Assembled from the Nexus Standards area profile Normes sur le risque climatique: the hazards it names, the systèmes 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 Constructeur de systèmes.
Aléas
Systèmes et couplages
Commandes
NS-0 Constitution et principesNS-1 Le UNI et le catalogue d'artefacts (grammaire v0.2 : segments de domaine, de secteur, de région et d'environnement)NS-3 UNI des enregistrements de risque (grammaire, table de correspondance héritée, autorité d'attribution)NS-3b Profil de métadonnées des jeux de données et produits (STAC, DCAT, PROV-O)NS-9 UNI contextuels (déploiements, instances, instances de programme)NS-11 Vérification et suivi (éléments probants, attestations, observation de la conformité zero trust)NS-14 Conformité et correspondance avec les normes externesNRS-H65 Famille d'aléas : dépassement des limites planétaires (NHS-1 planet.boundary)NRS-H62 Famille d'aléas : événements composés et multialéas (NHS-1 sys.compound)NRS-H71 Famille d'aléas : catastrophes cosmiques et des temps géologiques (NHS-1 planet.deep-time)NRS-H79 Famille d'aléas : crises de santé mentale (NHS-1 health.mental)NRS-H75 Famille d'aléas : maladies sensibles au climat (NHS-1 health.climate-sensitive)NRS-H7 Famille d'aléas : anomalies de la circulation à grande échelle (NHS-1 atmo.climate-mode)Observation
Géographie d'exemple
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.
Signature
L'eau et ses partenaires
L'eau fournit l'irrigation à l'alimentation (0,8), l'eau de refroidissement et l'hydroélectricité à l'énergie (0,6) et les débits environnementaux à la biodiversité (0,6).
W · E · I · F · H · B
Le modèle, ses hypothèses, ses données et son incertitude, sous la forme qu'un scientifique ou un ingénieur vérifierait. Les structures suivent des méthodes publiées. Les valeurs représentées sont illustratives, ce ne sont pas des résultats.
How far the outlook for hydrology for climate hazards could spread, shown as ranges rather than a single line.
Rapports 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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