THREE PHASE RUNOFF MODEL FOR SMALL PRAIRIE RIVERS II.: MODELLING THE SATURATED SOIL PHASE

Abstract

The Conceptual Three Phase runoff model presented in Part I of this paper argues that most of the runoff volume recorded from small prairie rivers is due to the frozen soil (snowmelt) phase, and that all runoff recorded after snowmelt is due to rainfall on the saturated zone (saturated soil phase) within the basin. The extent of the saturated area SAREA is greatest just after the snowmelt season, and generally declines over summer, with small expansions in response to rainfall. An analysis of the role of SAREA has been carried out for a small river in east central Alberta. Several SAREA curves, as a function of basin storage volume, have been derived from the analyzed data, and are used to simulate the response of the Three Phase model to snowmelt and rainfall events. The quality of the fit between the recorded and simulated hydrographs indicates the Three Phase Conceptual model describes the hydrologic processes of the studied basin very closely.

Le modèle conceptuel d’ecoulement rapide des eaux en Trois Phases présenté dans la Partie I de cet article indique que la plus grande partie du volume d’écoulement notée pour les petites rivières des prairies est attribuable à la phase du sol gelé (fonte des neiges), et que tout l’écoulement noté après la fonte des neiges est attribuable aux pluies tombées sur la zone saturée (phase du sol saturé) de leur bassin. La superficie saturée SAREA est la plus grande juste après la saison de la fonte des neiges et, en règle générale, elle décroît pendant l’été, avec de faibles augmentations par temps de pluie. Nous avons effectué une analyse du rôle de SAREA pour une petite rivière dans la partie centre-est de l’Alberta. Nous avons pu dériver des données analysées bon nombre de courbes SAREA comme fonction du volume d’emmagasinage du bassin, et nous les avons utilisées pour simuler la réaction du modèle en Trois Phases en période de fonte des neiges ou de pluie. La qualité de la concordance ente les hydrographies notées et simulées indique que le modèle conceptuel en Trois Phases décrit de très près les processus hydrologiques du bassin étudié.