Rainfall-runoff modelling of a basin
A conceptual or process-based model is built for each sub-catchment, calibrated on gauged flows and run with observed and forecast rainfall to give flow at the points where decisions are taken.
GCRI · Water Nexus
Hydrology is the core science of this platform: it turns rainfall, snow, soil, vegetation and geology into the river flows, groundwater levels and storage that every water decision depends on.
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 water, climate and hazards and infrastructures critiques, 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.
A conceptual or process-based model is built for each sub-catchment, calibrated on gauged flows and run with observed and forecast rainfall to give flow at the points where decisions are taken.
Inflows, abstractions, evaporation, returns and storage change are reconciled by season and by user, so allocation decisions start from a closed account rather than competing estimates.
Annual maxima and peaks over threshold are fitted to give return-period flows for levee, culvert and reservoir design, with confidence bands that widen as the record shortens.
Flood water, rain and root-zone soil moisture over the Nile Basin, 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
L'eau aujourd'hui, pour cette page
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Dernière version disponible
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth
Chargement des dernières images de la NASA.
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L'eau aujourd'hui, cadrée sur le bassin du Nil.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 |
|---|---|---|
| Stream gauge records | Calibration and validation of flow | OBSERVÉ |
| Gauge and radar rainfall | Model forcing | OBSERVÉ |
| Reservoir operation records | Storage and release terms of the balance | Statistiques publiées |
| Digital elevation model | Catchment delineation and routing | MODÉLISÉ |
| Land cover and soil maps | Runoff and infiltration parameters | ESTIMÉ |
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. The map on this page shows The Nile Basin; the model itself is not tied to a place.
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
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 calibration | Fit on one period of flows, test on an independent period or a neighbouring catchment, report skill on the test period only |
| Mass balance closure | Every run reconciles inflow, outflow and storage change; an open balance is a finding, not a tolerance |
| Flood extent comparison | Modelled inundation is compared with surveyed or satellite extents of past events |
| Stationarity check | Trends in the record are tested before a période de retour is quoted from it |
Assumptions of stationarity weaken as climate and land use change. Ungauged basins, karst aquifers and rapid urbanisation are poorly represented by parameters fitted elsewhere.
Assembled from the Nexus Standards area profile Normes relatives au risque hydrique: 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-10 Politiques et clauses (obligations lisibles par machine : définition, caractère contraignant, évaluation et application)NS-11 Vérification et suivi (éléments probants, attestations, observation de la conformité zero trust)NRS-U28 Univers platform profile: Water NexusNRS-H61 Famille d'aléas : défaillance en cascade (NHS-1 sys.cascade)NRS-K42 Profil de pack de domaine : bassins transfrontaliers (DOMAIN-042)NRS-N1 Risque et résilience liés à l'eauNRS-N7 Couplage du nexus eau-énergie-alimentation-santé-biodiversité-infrastructuresNRS-H62 Famille d'aléas : événements composés et multialéas (NHS-1 sys.compound)Observation
Géographie d'exemple
The sectors hydrology for water risk 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
Water Nexus stewards hydrology and water science for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.
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.
The couplings between the systems in hydrology for water risk: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
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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