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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/33199
Title: Flow Partitioning Modelling Using High-Resolution Isotopic and Electrical Conductivity Data
Other Titles: Modelado de partición de flujo utilizando datos de conductividad eléctrica e isotópica de alta resolución
Authors: Mosquera Rojas, Giovanny Mauricio
Segura, Catalina
Crespo Sanchez, Patricio Javier
metadata.dc.ucuenca.correspondencia: Segura, Catalina, segurac@oregonstate.edu
Keywords: Electrical Conductivity
High Resolution Tracer Data
Hydrograph Separation
Rainfall-Runoffmodelling
Tracer Hydrology
Water Stable Isotopes
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio: 1. Ciencias Naturales y Exactas
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado: 1.5.10 Recursos Hídricos
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico: 1.5 Ciencias de la Tierra y el Ambiente
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: 05 - Ciencias Físicas, Ciencias Naturales, Matemáticas y Estadísticas
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: 0521 - Ciencias Ambientales
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: 052 - Medio Ambiente
Issue Date: 2018
metadata.dc.ucuenca.volumen: volumen 10
metadata.dc.source: Water (Switzerland)
metadata.dc.identifier.doi: 10.3390/w10070904
metadata.dc.type: ARTÍCULO
Abstract: 
Water-stable isotopic (WSI) data are widely used in hydrological modelling investigations. However, the long-term monitoring of these tracers at high-temporal resolution (sub-hourly) remains challenging due to technical and financial limitations. Thus, alternative tracers that allow continuous high-frequency monitoring for identifying fast-occurring hydrological processes via numerical simulations are needed. We used a flexible numerical flow-partitioning model (TraSPAN) that simulates tracer mass balance and water flux response to investigate the relative contributions of event (new) and pre-event (old) water fractions to total runoff. We tested four TraSPAN structures that represent different hydrological functioning to simulate storm flow partitioning for an event in a headwater forested temperate catchment in Western, Oregon, USA using four-hour WSI and 0.25-h electrical conductivity (EC) data. Our results showed strong fits of the water flux and tracer signals and a remarkable level of agreement of flow partitioning proportions and overall process-based hydrological understanding when the model was calibrated using either tracer. In both cases, the best model of the rainstorm event indicated that the proportion of effective precipitation routed as event water varies over time and that water is stored and routed through two reservoir pairs for event and pre-event. Our results provide great promise for the use of sub-hourly monitored EC as an alternative tracer to WSI in hydrological modelling applications that require long-term high-resolution data to investigate non-stationarities in hydrological systems. View Full-Text
Description: 
Los datos isotópicos estables al agua (WSI) se usan ampliamente en investigaciones de modelado hidrológico. Sin embargo, el monitoreo a largo plazo de estos trazadores a alta resolución temporal (por hora) sigue siendo un desafío debido a limitaciones técnicas y financieras. Por lo tanto, se necesitan trazadores alternativos que permitan un monitoreo continuo de alta frecuencia para identificar procesos hidrológicos rápidos a través de simulaciones numéricas. Utilizamos un modelo de partición de flujo numérico flexible (TraSPAN) que simula el balance de masa del trazador y la respuesta del flujo de agua para investigar las contribuciones relativas de las fracciones de agua del evento (nuevo) y pre-evento (antiguo) a la escorrentía total. Probamos cuatro estructuras TraSPAN que representan diferentes funciones hidrológicas para simular la división del flujo de tormentas para un evento en una cuenca templada boscosa de cabecera en el oeste de Oregon, Estados Unidos utiliza datos de cuatro horas de WSI y 0.25 h de conductividad eléctrica (CE). Nuestros resultados mostraron fuertes ajustes de las señales de flujo de agua y trazadores y un nivel notable de acuerdo de las proporciones de partición de flujo y comprensión hidrológica general basada en el proceso cuando el modelo se calibró utilizando cualquiera de los trazadores. En ambos casos, el mejor modelo del evento de tormenta de lluvia indicó que la proporción de precipitación efectiva enrutada como agua del evento varía con el tiempo y que el agua se almacena y enruta a través de dos pares de depósitos para evento y pre-evento. Nuestros resultados ofrecen una gran promesa para el uso de EC monitoreado por debajo de la hora como un marcador alternativo a WSI en aplicaciones de modelado hidrológico que requieren datos de alta resolución a largo plazo para investigar no estacionarias en sistemas hidrológicos. © 2018 por los autores. Datos de conductividad eléctrica (CE) de 25 h. Nuestros resultados mostraron fuertes ajustes de las señales de flujo de agua y trazadores y un nivel notable de acuerdo de las proporciones de partición de flujo y comprensión hidrológica general basada en el proceso cuando el modelo se calibró utilizando cualquiera de los trazadores. En ambos casos, el mejor modelo del evento de tormenta de lluvia indicó que la proporción de precipitación efectiva enrutada como agua del evento varía con el tiempo y que el agua se almacena y enruta a través de dos pares de depósitos para evento y pre-evento. Nuestros resultados ofrecen una gran promesa para el uso de EC monitoreado por debajo de la hora como un marcador alternativo a WSI en aplicaciones de modelado hidrológico que requieren datos de alta resolución a largo plazo para investigar no estacionarias en sistemas hidrológicos.
URI: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/33199
https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85049635059&origin=inward
metadata.dc.ucuenca.urifuente: https://www.scimagojr.com/journalsearch.php?q=21100255400&tip=sid&clean=0
ISSN: 20734441
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