Implementation of a Peatland-Specific Water Budget Algorithm in HYDROTEL

Abstract

HYDROTEL, a distributed hydrological model, was used to simulate streamflows of the Necopastic watershed (N53°40.6’; W78°09.8’), James Bay, Quebec. Because of the prevalence of peatlands in the studied environment, important issues regarding soil parameterization in the vertical, three-layer, water budget sub-model (BV3C) of HYDROTEL were raised. Since BV3C was originally developed for mineral soils, an alternative, peatland-specific, water budget sub-model (PHIM) was integrated into HYDROTEL. Basic data requirements included a description of the organic soil structure and a water-table/discharge relationship. PHIM was calibrated with data collected on a peatland complex located within the Necopastic watershed. Preliminary results of observed and simulated streamflows using both the original and the adapted versions of HYDROTEL compared well, therefore leading the way to future simulations of North-Boreal watersheds.

Le modèle hydrologique distribué HYDROTEL a été utilisé pour simuler les débits du bassin versant de la rivière Nécopastic (N53°40.6’; W78°09.8’), Baie de James, Québec. L’abondance des tourbières dans l’environnement étudié a permis d’identifier certains aspects contradictoires liés au paramétrage des sols dans le sous-modèle de bilan vertical trois couches (BV3C) d’HYDROTEL. Puisque ce sous-modèle était originalement conçu pour les sols minéraux, un sous-modèle spécifiquement adapté à l’écoulement des tourbières (PHIM) a été intégré dans HYDROTEL. Les données nécessaires au fonctionnement de PHIM incluent une description de la structure verticale des sols organiques et une relation liant le débit à la profondeur de la nappe phréatique. PHIM a été calé à l’aide de données provenant d’un complexe de tourbières localisé à l’intérieur du bassin versant de la Nécopastic. Les résultats préliminaires montrent une bonne concordance entre les débits observés et simulés, qu’ils aient été obtenus à l’aide de la version originale ou adaptée d’HYDROTEL. Ces résultats préliminaires démontrent les potentiels d’applications de différentes versions d’HYDROTEL dans le contexte spécifique des basins versants Nord-boréaux.