Low-Flows in Deterministic Modelling: A Brief Review

Abstract

Deterministic hydrological models are limited in their ability to model low-flows, but as they are increasingly being used for low-flow studies, a review is timely if they are to be used for this purpose. The representations of the physical processes that govern low-flows are described for a selection of models developed and/or used in Canada. The models vary in the extent to which they incorporate low-flow processes, such as drawdown of storage in lakes, stream channels and wetlands, riparian evapotranspiration, freeze-up and bank storage. The representation of groundwater in the models is not physically-based and the hydrologic models must be coupled with distributed groundwater models to answer questions about groundwater withdrawals. Most models have not been rigorously tested for low-flow simulations. Considerable work remains to be done, especially in the adequate representation of low-flow processes, and in evaluation of models for low-flow studies by using low-flow specific evaluation criteria.

Les modèles hydrologiques déterministes sont limités dans leur capacité de modéliser les basses eaux. Cependant, étant donné que ces modèles sont de plus en plus employés pour les études sur les étiages, un examen s'impose s'ils doivent servir à cette fin. Les représentations des processus physiques qui régissent les basses eaux sont décrites pour une gamme de modèles élaborés et/ou utilisés au Canada. Les modèles varient quant au degré suivant lequel ils incorporent les processus de basses eaux, par exemple la diminution de l'emmagasinement dans les lacs, les chenaux de cours d'eau et les milieux humides, de l'évapotranspiration riveraine, de l'englacement et de l'emmagasinement dans les berges. La représentation des eaux souterraines dans les modèles n'est pas basée sur des critères physiques et les modèles hydrologiques doivent être couplés avec des modèles répartis d'eau souterraine pour apporter des réponses aux questions entourant les prélèvements d'eau souterraine. La plupart des modèles n'ont pas été testés rigoureusement pour les simulations des basses eaux. Il reste encore pas mal de travail à accomplir, en particulier en ce qui concerne la représentation adéquate des processus d'étiage et l'évaluation des modèles pour les études sur les basses eaux à l'aide de critères d'évaluation propres aux basses eaux.