Published October 6, 2022 | Version v1
Publication Open

The relative importance of antecedent soil moisture and precipitation in flood generation in the middle and lower Yangtze River basin

Creators

  • 1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering
  • 2. Hohai University
  • 3. Zhejiang University

Description

Abstract. Floods have caused severe environmental and socioeconomic losses worldwide in human history and are projected to exacerbate due to climate change. Many floods are caused by heavy rainfall with highly saturated soil; however, the relative importance of rainfall and antecedent soil moisture and how it changes from place to place has not been fully understood. Here we examined annual floods from more than 200 hydrological stations in the middle and lower Yangtze River basin. Our results indicate that the dominant factor in flood generation shifts from rainfall to antecedent soil moisture with the increase in watershed area. The ratio of the relative importance of antecedent soil moisture and daily rainfall (SPR) is positively correlated with topographic wetness index and has a negative correlation with the magnitude of annual floods. This linkage between watershed characteristics that are easy to measure and the dominant flood-generation mechanism provides a framework to quantitatively estimate potential flood risk in ungauged watersheds in the middle and lower Yangtze River basin.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة. تسببت الفيضانات في خسائر بيئية واجتماعية واقتصادية فادحة في جميع أنحاء العالم في تاريخ البشرية ومن المتوقع أن تتفاقم بسبب تغير المناخ. تنجم العديد من الفيضانات عن هطول الأمطار الغزيرة ذات التربة المشبعة للغاية ؛ ومع ذلك، لم يتم فهم الأهمية النسبية لهطول الأمطار ورطوبة التربة السابقة وكيف تتغير من مكان إلى آخر بشكل كامل. هنا قمنا بفحص الفيضانات السنوية من أكثر من 200 محطة هيدرولوجية في حوض نهر اليانغتسي الأوسط والسفلي. تشير نتائجنا إلى أن العامل المهيمن في توليد الفيضانات يتحول من هطول الأمطار إلى رطوبة التربة السابقة مع زيادة مساحة مستجمعات المياه. ترتبط نسبة الأهمية النسبية لرطوبة التربة السابقة وهطول الأمطار اليومي ارتباطًا إيجابيًا بمؤشر الرطوبة الطبوغرافية ولها ارتباط سلبي بحجم الفيضانات السنوية. توفر هذه الصلة بين خصائص مستجمعات المياه التي يسهل قياسها وآلية توليد الفيضانات السائدة إطارًا للتقدير الكمي لمخاطر الفيضانات المحتملة في مستجمعات المياه غير المقاسة في حوض نهر اليانغتسي الأوسط والسفلي.

Translated Description (French)

Résumé. Les inondations ont causé de graves pertes environnementales et socio-économiques dans le monde entier dans l'histoire de l'humanité et devraient s'exacerber en raison du changement climatique. De nombreuses inondations sont causées par de fortes précipitations avec un sol très saturé ; cependant, l'importance relative des précipitations et de l'humidité du sol antérieure et la façon dont elle change d'un endroit à l'autre n'a pas été entièrement comprise. Ici, nous avons examiné les inondations annuelles de plus de 200 stations hydrologiques dans le bassin moyen et inférieur du fleuve Yangtsé. Nos résultats indiquent que le facteur dominant dans la génération des inondations passe des précipitations à l'humidité antérieure du sol avec l'augmentation de la superficie du bassin versant. Le rapport de l'importance relative de l'humidité antérieure du sol et des précipitations quotidiennes (SPR) est en corrélation positive avec l'indice d'humidité topographique et a une corrélation négative avec l'ampleur des inondations annuelles. Ce lien entre les caractéristiques des bassins versants qui sont faciles à mesurer et le mécanisme dominant de génération d'inondations fournit un cadre pour estimer quantitativement le risque d'inondation potentiel dans les bassins versants non jaugés du bassin du Yangtsé moyen et inférieur.

Translated Description (Spanish)

Resumen. Las inundaciones han causado graves pérdidas ambientales y socioeconómicas en todo el mundo en la historia de la humanidad y se prevé que se agraven debido al cambio climático. Muchas inundaciones son causadas por fuertes lluvias con suelos altamente saturados; sin embargo, la importancia relativa de las lluvias y la humedad antecedente del suelo y cómo cambia de un lugar a otro no se ha entendido completamente. Aquí examinamos las inundaciones anuales de más de 200 estaciones hidrológicas en la cuenca media y baja del río Yangtze. Nuestros resultados indican que el factor dominante en la generación de inundaciones pasa de la lluvia a la humedad antecedente del suelo con el aumento del área de la cuenca. La relación entre la importancia relativa de la humedad antecedente del suelo y la precipitación diaria (SPR) se correlaciona positivamente con el índice de humedad topográfica y tiene una correlación negativa con la magnitud de las inundaciones anuales. Esta vinculación entre las características de las cuencas hidrográficas que son fáciles de medir y el mecanismo dominante de generación de inundaciones proporciona un marco para estimar cuantitativamente el riesgo potencial de inundación en cuencas hidrográficas no calibradas en la cuenca media y baja del río Yangtze.

Files

hess-26-4919-2022.pdf.pdf

Files (4.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f736f851ae582c3c61c0107608cd6730
4.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الأهمية النسبية لرطوبة التربة السابقة وهطول الأمطار في توليد الفيضانات في حوض نهر اليانغتسي الأوسط والسفلي
Translated title (French)
L'importance relative de l'humidité du sol et des précipitations antérieures dans la génération d'inondations dans le bassin du Yangtsé moyen et inférieur
Translated title (Spanish)
La importancia relativa de la humedad y precipitación del suelo antecedente en la generación de inundaciones en la cuenca media y baja del río Yangtze

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4302304971
DOI
10.5194/hess-26-4919-2022

Is supplement to
https://openalex.org/W4320738220 (Other)
https://openalex.org/W4236891279 (Other)
https://openalex.org/W2939408061 (Other)
https://openalex.org/W2790390077 (Other)
https://openalex.org/W2375670723 (Other)
https://openalex.org/W2097308144 (Other)
https://openalex.org/W2070697721 (Other)
https://openalex.org/W2070459728 (Other)
https://openalex.org/W2049538336 (Other)
https://openalex.org/W1756867413 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1751035210
  • https://openalex.org/W1958554030
  • https://openalex.org/W1999185263
  • https://openalex.org/W2007897236
  • https://openalex.org/W2009860485
  • https://openalex.org/W2054874715
  • https://openalex.org/W2080523700
  • https://openalex.org/W2084356460
  • https://openalex.org/W2103751670
  • https://openalex.org/W2108484081
  • https://openalex.org/W2108791151
  • https://openalex.org/W2120012334
  • https://openalex.org/W2128089648
  • https://openalex.org/W2130608079
  • https://openalex.org/W2277281297
  • https://openalex.org/W2363932455
  • https://openalex.org/W2486999257
  • https://openalex.org/W2513113087
  • https://openalex.org/W2548875758
  • https://openalex.org/W2606485351
  • https://openalex.org/W2610394700
  • https://openalex.org/W2618889234
  • https://openalex.org/W2622003684
  • https://openalex.org/W2744367050
  • https://openalex.org/W2766628211
  • https://openalex.org/W2781516526
  • https://openalex.org/W2790059163
  • https://openalex.org/W2796279616
  • https://openalex.org/W2811255447
  • https://openalex.org/W2885109349
  • https://openalex.org/W2887994794
  • https://openalex.org/W2891364245
  • https://openalex.org/W2897837353
  • https://openalex.org/W2899815278
  • https://openalex.org/W2901328378
  • https://openalex.org/W2901447753
  • https://openalex.org/W2914767000
  • https://openalex.org/W2942564125
  • https://openalex.org/W2946287558
  • https://openalex.org/W2946449469
  • https://openalex.org/W2962527977
  • https://openalex.org/W2970830005
  • https://openalex.org/W2981035662
  • https://openalex.org/W2981989841
  • https://openalex.org/W2986594135
  • https://openalex.org/W2990483797
  • https://openalex.org/W2995424325
  • https://openalex.org/W3007188039
  • https://openalex.org/W3008830771
  • https://openalex.org/W3015760967
  • https://openalex.org/W3019621835
  • https://openalex.org/W3021171537
  • https://openalex.org/W3034492551
  • https://openalex.org/W3080533642
  • https://openalex.org/W3100266673
  • https://openalex.org/W3108951988
  • https://openalex.org/W3112079717
  • https://openalex.org/W3116551709
  • https://openalex.org/W3167144390
  • https://openalex.org/W3176596596
  • https://openalex.org/W3177871642
  • https://openalex.org/W3183423337
  • https://openalex.org/W3195733622
  • https://openalex.org/W3196147488
  • https://openalex.org/W3203308601
  • https://openalex.org/W580603422