Κατανεμημένη υδρολογική μοντελοποίηση χρησιμοποιώντας χωροχρονικά μεταβαλλόμενες ταχύτητες

Παρουσιάζουμε ένα κατανεμημένο υδρολογικό μοντέλο με ελάχιστες απαιτήσεις βαθμονόμησης, το οποίο αντιπροσωπεύει τον μετασχηματισμό βροχής-απορροής και τις διεργασίες διόδευσης. Η παραγωγή της επιφανειακής απορροής βασίζεται σε ένα τροποποιημένο σχήμα NRCS-CN. Βασική καινοτομία είναι η χρήση αντιπροσωπευτικών τιμών του CN, οι οποίες αρχικά αποδίδονται σε κυψέλες μοντέλων με βάση χάρτες κλίσης, κάλυψης γης και υδατοπερατότητας και προσαρμόζονται στις προηγούμενες συνθήκες υγρασίας του εδάφους. Για τη διόδευση της απορροής στην έξοδο της λεκάνης απορροής εξετάζονται δύο τύποι ροής, ήτοι η χερσαία ροή πάνω στο έδαφος και η ροή μορφής καναλιού κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου. Αυτά συντίθενται με τη χρήση μιας νέας προσέγγισης που βασίζεται στην ταχύτητα, όπου η αντιστοίχιση των ταχυτήτων κατά μήκος του δικτύου βασίζεται σε μακροσκοπικές υδραυλικές πληροφορίες. Χρησιμοποιεί επίσης την έννοια του μεταβαλλόμενου χρόνου συγκέντρωσης, η οποία θεωρείται συνάρτηση της μέσης έντασης απορροής σε όλη τη λεκάνη. Αυτή η διαμόρφωση είναι κατάλληλη για την προσομοίωση επεισοδίων πλημμύρας και απαιτεί την προδιαγραφή μόνο δύο συγκεντρωτικών δεδομένων εισόδου, οι οποίες είτε εκτιμώνται χειροκίνητα είτε επάγονται μέσω βαθμονόμησης. Το μοντέλο μπορεί επίσης να λειτουργήσει σε συνεχή χρόνο, χρησιμοποιώντας ένα σχήμα συγκέντρωσης εδαφικής υγρασίας που παράγει τόσο την επιφανειακή (χερσαία) απορροή όσο και την υποδερμική ροή μέσω της ακόρεστης ζώνης. Οι δύο εκδοχές του μοντέλου παρουσιάζονται στην αναπαράσταση των παρατηρημένων παροχών στη λεκάνη του ποταμού Νέδοντα στη Νότια Πελοπόννησο, Ελλάδα.