Přeskočit na obsah

Repozitář publikační činnosti

    • čeština
    • English
  • čeština 
    • čeština
    • English
  • Přihlásit se
Zobrazit záznam 
  •   Repozitář publikační činnosti UK
  • Fakulty
  • Přírodovědecká fakulta
  • Zobrazit záznam
  • Repozitář publikační činnosti UK
  • Fakulty
  • Přírodovědecká fakulta
  • Zobrazit záznam
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

GWSWEX v1.0: a dual-solver 1D unsaturated zone model for mass-conservative groundwater recharge and runoff computation in distributed hydrological modelling

původní článek
Creative Commons License IconCreative Commons BY Icon
en
vydavatelská verze
  • žádná další verze
Thumbnail
File can be accessed.Získat publikaci
Autor
Kootanoor Sheshadrivasan, VeethahavyaORCiD Profile - 0000-0002-2709-2967WoS Profile - EBJ-6547-2022Scopus Profile - 58661071300
Langhammer, JakubORCiD Profile - 0000-0003-4039-2187WoS Profile - A-2696-2008Scopus Profile - 22980062300
Datum vydání
2026
Publikováno v
Geoscientific Model Development
Nakladatel / Místo vydání
Copernicus Publ.
Ročník / Číslo vydání
19 (17)
ISBN / ISSN
ISSN: 1991-959X
ISBN / ISSN
eISSN: 1991-9603
Informace o financování
UK//GAUK246623
MSM//EH22_008/0004605
MSM//SVV260819
Metadata
Zobrazit celý záznam
Kolekce
  • Přírodovědecká fakulta

Tato publikace má vydavatelskou verzi s DOI 10.5194/gmd-19-8233-2026

Abstrakt
Faithful numerical representation of the coupled groundwater (GW)-unsaturated-zone (UZ)-surface-water (SW) dynamics at regional scales is constrained by the structural extremes currently available: fully three-dimensional Richards-equation solvers resolve variably saturated flow rigorously but at a per-evaluation cost that forecloses ensemble calibration and multi-decadal projection, whereas conceptual bucket schemes cannot track a moving groundwater head, represent capillary rise, or impose a soil-moisture-dependent evapotranspiration (ET) stress. This study introduces GWSWEX (Groundwater-Surface Water EXchange), a vertically resolved, process-based UZ model designed to sit between an external GW model and an external SW model within an integrated modelling chain. Its principal innovations are two interchangeable solvers behind a single unified API: an explicit operator-split bucket-sequence solver with CFL-adaptive sub-stepping and an implicit mixed-form Richards solver with Picard linearisation, sharing the same Mualem-van Genuchten constitutive relations and piecewise-linear drainable-volume function for a freely moving groundwater head; the per-step storage budget closes to floating-point tolerance in the explicit solver and to a small, well-characterised residual in the implicit solver, enabling a coupled GW-UZ-SW iteration to converge without under-relaxation. Verification against HYDRUS-1D across six soil profiles under two contrasting forcing scenarios shows sub-centimetre to near-centimetre groundwater-head accuracy under smooth daily forcing, with eleven of twelve basic-scenario cases attaining an RMSE at or below the 2 cm discretisation step and a wet-phase mean RMSE of approximately 4 cm (implicit) and 8 cm (explicit) under intensive hourly forcing; an iterated one-at-a-time sensitivity analysis characterises the empirical parameters and the structural limits of the layered-bucket abstraction, while a parallel-ensemble benchmark shows both solvers completing a thousand-column ensemble six to twelve times faster than parallelised HYDRUS-1D, at sub-linear run-time scaling exponents of approximately 0.92-0.93 that render ensemble-grade calibration and multi-decadal projection tractable on mainstream consumer-grade hardware.
Klíčová slova
GWSWEX, v1.0, dual-solver, unsaturated, zone, model, for, mass-conservative, groundwater, recharge, runoff, computation, distributed, hydrological, modelling
Trvalý odkaz
https://hdl.handle.net/20.500.14178/3998
Zobraz publikaci v dalších systémech
WOS:001868429000001
SCOPUS:2-s2.0-105050552087
Licence

Licence pro užití plného textu výsledku: Creative Commons Uveďte původ 4.0 International

Zobrazit podmínky licence

xmlui.dri2xhtml.METS-1.0.item-publication-version-

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Kontaktujte nás | Vyjádření názoru
Theme by 
Atmire NV
 

 

O repozitáři

O tomto repozitářiAkceptované druhy výsledkůPovinné popisné údajePoučeníCC licence

Procházet

Vše v DSpaceKomunity a kolekcePracovištěDle data publikováníAutořiNázvyKlíčová slovaTato kolekcePracovištěDle data publikováníAutořiNázvyKlíčová slova

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Kontaktujte nás | Vyjádření názoru
Theme by 
Atmire NV