Different modelling approaches to evaluate nitrogen transport and turnover at the watershed scale

Epelde, Ane Miren; Antigüedad, Iñaki; Brito, David; Jauch, Eduardo; Neves, Ramiro; Garneau, Cyril; Sauvage, Sabine; Sánchez‐Pérez, José Miguel

doi:10.1016/j.jhydrol.2016.05.066

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“…These results confirmed that SWAT could not capture soil denitrification across the Basin. The inadequacy of the SWAT model to simulate the spatial distribution of soil denitrification was also recently pointed out in Epelde et al (2016) .…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 97%

Modelling water and nutrient fluxes in the Danube River Basin with SWAT

Malagó

Bouraoui

Vigiak

et al. 2017

Science of The Total Environment

153

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This study provides an innovative process-based modelling approach using the SWAT model and shows its application to support the implementation of the European environmental policies in large river basins. The approach involves several pioneering modelling aspects: the inclusion of current management practices; an innovative calibration and validation methodology of streamflow and water quality; a sequential calibration starting from crop yields, followed by streamflow and nutrients; and the use of concentrations instead of loads in the calibration. The approach was applied in the Danube River Basin (800,000 km2), the second largest river basin in Europe, that is under great nutrients pressure. The model was successfully calibrated and validated at multiple gauged stations for the period 1995–2009. About 70% and 61% of monthly streamflow stations reached satisfactory performances in the calibration and validation datasets respectively. N-NO3 monthly concentrations were in good agreement with the observations, albeit SWAT could not represent accurately the spatial variability of the denitrification process. TN and TP concentrations were also well captured. Yet, local discrepancies were detected across the Basin. Baseflow and surface runoff were the main pathways of water pollution. The main sinks of TN and TP diffuse emissions were plant uptake which captured 58% of TN and 92% of TP sources, then soil retention (35% of TN and 2% of TP), riparian filter strips (2% both for TN and TP) and river retention (2% of TN and 4% of TP). Nitrates in the aquifer were estimated to be around 3% of TN sources. New reliable “state-of-the-art” knowledge of water and nutrients fluxes in the Danube Basin were thus provided to be used for assessing the impact of best management practices and for providing support to the implementation of the European Environmental Directives.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 97%

Modelling water and nutrient fluxes in the Danube River Basin with SWAT

Malagó

Bouraoui

Vigiak

et al. 2017

Science of The Total Environment

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“…Definición e implementación del modelo MOHID Land es parte del sistema de modelación MOHID Modelling System, el modelo está física y espacialmente distribuido hasta en tres dimensiones, utiliza el enfoque de volumen finito para hacer los cálculos de las variables de estado y flujos a modelar, basándose en etapas de tiempo variables y en ecuaciones para balance de masa y momento (Epelde et al, 2016).…”

Section: Descripción Del áRea De Estudiounclassified

“…Fuente: propia del estudio La sección del río se definió de acuerdo con el orden de Strahler, se establecieron cuatro secciones transversales. En este método el primer orden representa las quebradas donde su aporte de caudal se da solamente por escorrentía, los órdenes aumentan conforme se intersecan las quebradas (Epelde et al, 2016).…”

Section: Módulo Geometryunclassified

“…El enfoque de calibración manual basado en la "prueba y error" ha sido comúnmente utilizado en diferentes estudios de modelación (Epelde et al, 2016;Moriasi et al, 2007;Vázquez et al, 2002), ya que permite identificar los parámetros o componentes de mayor sensibilidad en el modelo. En este estudio la calibración se realizó mediante el ajuste manual de los indicadores de entrada al modelo, de manera que los resultados simulados fueran cercanos a los datos de calibración.…”

Section: Calibración Y Validación Del Modelounclassified

“…Según Epelde et al (2016), los sistemas de modelado numérico completamente distribuido en diferentes módulos (como el caso de MOHID), no requieren calibración, sin embargo, este mismo autor y los estudios realizados por Vázquez et al (2002), demuestran que estos modelos usualmente son calibrados con el objetivo de mejorar los resultados, debido a factores como la resolución de las mallas en el modelo geométrico y las incertidumbres de las fuentes de datos.…”

Section: Calibraciónunclassified

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Acercamiento a los procesos de modelación de la calidad del agua en una subcuenca. Caso del río Virilla, Costa Rica

Sánchez-Gutiérrez¹,

Gómez-Castro²

2021

Uniciencia

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Se realizó la implementación de un modelo de calidad del agua superficial, a través del cual se procuraba hacer un primer acercamiento a los procesos de modelado matemático como insumo para la gestión integrada de la cuenca media del río Virilla. El estudio se desarrolló específicamente en un tramo de 20 km que inicia en San Miguel de Santo Domingo y finaliza en San Antonio de Belén, se tiene como principal afluente el río Tibás y la inclusión de algunas descargas de aguas residuales provenientes de diversas actividades productivas. El enfoque que se utilizó fue cuantitativo, mediante el modelo MOHID Land con la aplicación de datos experimentales e históricos de las variables necesarias para el modelado. El modelo implementado es un programa numérico capaz de simular la dinámica existente entre agua-suelo y los procesos de transporte de solutos; en este caso, se eligió modelar la concentración de dos indicadores de calidad: el oxígeno disuelto y la demanda bioquímica de oxígeno. Los resultados obtenidos en la modelación presentaron un buen ajuste en contraste con los datos utilizados para la validación del modelo, los porcentajes de error obtenidos son calificados como muy buenos, buenos y satisfactorios, lo que en general se puede describir como un modelo aplicable. A pesar de esto, es necesario el desarrollo de una calibración más robusta que a su vez se acompañe de un análisis de sensibilidad. Es importante que en el nivel país exista una mayor diseminación del uso de esta herramienta para la gestión integrada del recurso hídrico, este estudio sirve como base para la futura modelación de otros parámetros fisicoquímicos del cuerpo de agua, así como la aplicación del mismo en otros ríos similares.

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