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Abstract
The 5000 km2 topographically closed Estancia basin in central New Mexico has been the focus of several palaeoclimatic studies based on changes in the level of late Pleistocene Lake Estancia. A large, unknown volume of surface runoff and groundwater from adjacent mountains contributed to the hydrological balance during highstands and lowstands. The US Department of Agriculture hydrological model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) and the US Geological Survey groundwater flow model MODFLOW, with the LAK2 package, were used in this study to estimate runoff and water balance under present climate. A Geographic Information Systems (GIS) interface was used for SWAT, digitized data were applied for soils and vegetation, and limited streamflow data were used to obtain an approximate calibration for the model. Simulated streamflow is generally within 30% of observed values, and simulated runoff for the entire basin is about 8% of the annual inflow volume needed to support lowstands of the former Lake Estancia. Results from the combined models suggest application to other palaeoclimate investigations in semiarid lake basins.
Résumé
Le bassin endoréique d'Estancia dans le centre du Nouveau Mexique, d'une superficie de 5000 km2, a été au centre de plusieurs études paléoclimatiques basées sur les changements de niveau du lac Estancia du Pléistocène tardif. Un grand volume, inconnu, d'eaux de surface et d'eaux souterraines provenant des montagnes adjacentes a contribué au bilan hydrologique pendant les états de hautes et de basses eaux. Le modèle hydrologique SWAT (outil d'évaluation du sol et de l'eau) du ministère de l'agriculture des états-Unis et le modèle d'écoulement souterrain MODFLOW du service géologique des états-Unis, enrichi du module LAK2, ont été utilisés pour estimer l'écoulement et le bilan hydrologique sous le climat actuel. Nous avons utilisé une interface de SWAT sous Système d'Informations Géographiques. Nous avons utilisé des données digitalisées pour les sols et la végétation, et des données d'écoulement en nombre limité pour obtenir un calage approximatif du modèle. L'écoulement simulé en cours d'eau est généralement dans une fourchette de 30% autour des valeurs observées, et l'écoulement simulé pour l'ensemble du bassin correspond à environ 8% du volume annuel d'alimentation du lac nécessaire pour soutenir les états de basses eaux de l'ancien lac Estancia. Les résultats des modèles combinés suggèrent une application à d'autres investigations paléoclimatiques dans des bassins de lac en milieu semi-aride.