Data requirements for using combined conductivity mass balance and recursive digital filter method to estimate groundwater recharge in a small watershed New Brunswick, Canada.

Li, Q., Xing, Z.S., Danielescu, S., Li, S., Jiang, Y., et Meng, F. (2014). « Data requirements for using combined conductivity mass balance and recursive digital filter method to estimate groundwater recharge in a small watershed New Brunswick, Canada. », Journal of Hydrology, 511, p. 658-664. doi : 10.1016/j.jhydrol.2014.01.073  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’estimation du débit de base et de l’alimentation spécifique de la nappe souterraine est importante pour l’analyse et la modélisation hydrologiques. Une nouvelle approche combinant un modèle de filtre numérique récursif (FNR) et une méthode de conductivité du bilan de masse (CBM) a été jugée fiable pour la séparation du débit de base puisque la méthode combinée tire avantage à la fois des besoins réduits en données pour la méthode FNR et de la fiabilité de la méthode CBM. Cependant, il n’est pas possible de déterminer avec certitude quelles seraient les exigences minimales en matière de données pour obtenir des estimations acceptables des paramètres du modèle FNR. Dans notre étude, nous avons utilisé des relevés du débit des cours d’eau et de la conductivité de l’eau recueillis pendant 19 ans dans le bassin hydrographique du ruisseau Black au Nouveau-Brunswick (Canada) afin de faire l’essai de la méthode combinée de séparation du débit de base et d’évaluer la variabilité des paramètres dans le modèle, selon les saisons. Les exigences en matière de données et le biais possible dans l’indice estimé du débit de base ont été évalués à l’aide de données de conductivité pour différentes saisons et/ou de segments de données rééchantillonnés selon diverses durées d’échantillonnage. Les résultats indiquent que les données recueillies pendant la saison où le sol est gelé conviennent mieux à l’estimation de la conductivité du débit de base (Cbf), alors que les données obtenues au cours de la période de fonte de la neige permettent une meilleure estimation de la conductivité du ruissellement (Cro). Les erreurs relatives de l’estimation du débit de base étaient inversement proportionnelles au nombre d’enregistrements de données de conductivité. Des données sur le débit et la conductivité couvrant une période d’au moins six mois sont nécessaires afin d’obtenir des paramètres fiables pour la méthode actuelle avec des marges d’erreur acceptables. En outre, nous avons constaté que l’alimentation spécifique annuelle moyenne du bassin hydrographique du ruisseau Black était de 322 mm au cours des vingt dernières années.

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