Hydrological impacts of changes in evapotranspiration and precipitation: two case studies in semi-arid and humid climates / Impacts hydrologiques de changements dans l'évapotranspiration et les précipitations: deux cas d'études en climats semi-aride et humide

Abstract

A simple water balance model was used to examine the impact of changes in regional evapotranspiration E, and precipitation P, on water yield (i.e. surface runoff and groundwater recharge) Y, and irrigation water requirements I, in a humid climate at Valentia, Ireland, and in a semi-arid climate at Bet Dagan, Israel, using more than 40 years of monthly precipitation and Class A pan evaporation data. Statistically significant time trends existed for precipitation at Valentia and for pan evaporation at Bet Dagan. A negative correlation between P and E existed at both sites and had a considerable effect on computed water yield in the humid climate and on irrigation water amounts in the semi-arid climate. Periods of water stress reduced the negative correlations between P and E, even leading to positive correlations on occasions. Statistical distribution functions were used to determine water yield and irrigation water requirements for return periods of 5, 10 and 50 years, allowing more precise planning of water infrastructures.

Résumé

Un simple modèle de bilan hydrologique a été utilisé pour étudier l'impact de changements dans l'évapotranspiration E et les précipitations P régionales sur l'écoulement (i.e. l'écoulement de surface et la recharge souterraine) Y et sur les besoins en irrigation I, sous un climat humide à Valentia (Irlande) et un climat semi-aride à Bet Dagan (Israël), à l'aide de plus de 40 ans de données mensuelles de précipitation et d'évaporation de bac de classe A. Des tendances temporelles statistiquement significatives existent pour les précipitations à Valentia et pour l'évaporation à Bet Dagan. Une corrélation négative existe entre P et E dans les deux sites et a un effet considérable sur l'écoulement calculé sous le climat humide et sur les volumes d'irrigation sous le climat semi-aride. Les périodes de stress hydrique réduisent les corrélations négatives entre P et E, conduisant même à des corrélations positives à certaines occasions. Des fonctions de distribution statistique ont été utilisées pour déterminer l'écoulement et les besoins en irrigation pour les périodes de retour de 5, 10 et 50 ans, ce qui permet une meilleure planification des infrastructures hydrauliques.

Key words:

• class A pan
• water balance model
• irrigation water requirement
• linear trends
• inter-annual variability
• return period

Mots clefs:

• bac de classe A
• modèle de bilan hydrologique
• besoin en eau d'irrigation
• tendances linéaires
• variabilité interannuelle
• période de retour