hess.copernicus.org · type altitude slope sourcealt basarea bfi q50 saar potevap % independent...

17
Hydrol. Earth Syst. Sci., 11(1), 141157, 2007 www.hydrol-earth-syst-sci.net/11/141/2007 © Author(s) 2007. This work is licensed under a Creative Commons License. Generalisation of physical habitat-discharge relationships D.J. Booker and M.C. Acreman Centre for Ecology and Hydrology, Crowmarsh Gifford, Wallingford, Oxon OX10 8BB, UK Email for corresponding author: [email protected] Abstract Physical habitat is increasingly used worldwide as a measure of river ecosystem health when assessing changes to river flows, such as those caused by abstraction. The major drawback with this approach is that defining precisely the relationships between physical habitat and flow for a given river reach requires considerable data collection and analysis. Consequently, widely used models such as the Physical Habitat Simulation (PHABSIM) system are expensive to apply. There is, thus, a demand for rapid methods for defining habitat-discharge relationships from simple field measurements. This paper reports the analysis of data from 63 sites in the UK where PHABSIM has been applied. The results demonstrate that there are strong relationships between single measurements of channel form and river hydraulics and the habitat available for target species. The results can form the basis of a method to estimate sensitivity of physical habitat to flow change by visiting a site at only one flow. Furthermore, the uncertainty in estimates reduces as more information is collected. This allows the user to select the level of investment in data collection appropriate for the desired confidence in the estimates. The method is demonstrated using habitat indicators for different life stages of Atlantic salmon, brown trout, roach and dace. Keywords: physical habitat, river management, habitat suitability, rapid habitat assessment. Introduction Many factors influence the health of river ecosystems including temperature, oxygen, light and flow (Hynes, 1970; Giller and Malmqvist, 1998; Norris and Thoms, 1999). All elements of a flow regime are important, including floods, average and low flows (Poff et al., 1997; Richter et al., 1997; Junk et al., 1989). However, apart from through dilution effects, flow rate (m 3 s 1 ) is only a surrogate variable; it is the water depth and velocity in a river, created by the interaction between flow rate and channel morphology, that provides physical habitat for plants, invertebrates and fish. Jowett (1992) found that the amount of physical habitat was an important determinant of trout abundance, Gore et al. (1998) found relationships between physical habitat and actual benthic community diversity and Gallagher and Gard (1999) found a positive correlation between physical habitat and spawning density of salmon. The direct relationship between physical habitat and flow provides a means for assessing the ecological impact of changing the flow regime of a river (Beecher et al., 1993; Cavendish and Duncan, 1986; Jowett, 1990). However, assessment of river flow management options often involves assessing scenarios that fall outside the range of observed conditions, thus, predictive models are required. The Physical Habitat Simulation (PHABSIM) system (Bovee, 1982; Bovee et al., 1998) was the first systematic modelling framework to be developed and many models based on a similar concept have been produced including CASiMIR in Germany (Jorde, 1996; Eisner et al., 2005), EVHA in France (Ginot, 1995), RHYbasiM in New Zealand (Jowett, 1989) and RSS in Norway (Killingtviet and Harby, 1994). Essentially these models quantify the relationship between physical habitat for a given site defined in terms of the combination of depth, velocity and substrate/cover at a particular discharge (e.g. Johnson et al., 1993; Elliott et al., 1996). Criticisms of this approach include lack of biological realism (Orth, 1986) and mechanism (Mathur et al., 1985; Booker et al., 2004). Nevertheless, the models have been applied throughout the world (Dunbar and Acreman, 2002), primarily to assess impacts of abstraction or river impoundment. However, the method has also been used to assess the effects of channel restoration and modification

Upload: others

Post on 19-Oct-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • �������������������������������������������������

    ���

    ����������������������������������������������������������������������������������� �!"��������������#�������$������������"������%����&��%�''����(�������

    �������������� �����������������������������������

    �����������������������

    ���������������������������������������������������������������������������� !

    ��������������"��������#����$���%�&��'�'#(

    ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���������!��"# $%&���������'���������������������������������������������������������������(�������������������������������������������������������������������������������)*����������+,������"# $%�����������������

    ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������-��������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������� ������������������������� �� ������������������� �� ���������������������� �������������������������������������������������������"��������������

    ��������������������

    ��������.�������������������������������������������������������������������

    �������)��� *������ ��*�"����� ���� ������ �*� ��&��� ��������'�����"���+���',���"�����-�+������+������*�������������.��/0���������)�'1&������..2/�3���������#��'����...���!�����'������*��*������+�'������',�����������"���+�*������

    &��+���������*������4�**����������..�/�5����������������..��6"�$����������.2.�������&���� ,��� *��'� ����"+�����"�����**������*���������'�����������������"���+���&��7��/��������������� ��,��� ��� &�������� ��� � ��&���� ������� 7�� ��������������7�������*������������������'��,����+������,��&�����,��������7����*���,��������&����7��������*����6��������..���*�"�����������'�"����*�,��������7������

    �� �',�����������'������*� ���"��7"�������0������������..2�� *�"��� ����������,�� 7������� ,������� �7���� ��

    ��"��7���������''"�������&����������0��+�������0����...��*�"����,�����&�������������7�������,��������7���

    ����,����+����������*���'���#��������������������,�7�������,��������7�������*���

    ,��&����� �'���� *��� �������+� ���� �����+���� �',��� �*���+��+�����*������+�'���*����&����8����������������..9/%&������� ���:"����� �.2;/� 6������� �..��������&���

    �����'�����*���&���*����'�+�'�����,�������*������&��&��

    �������+��������������*����"������������+���*��7���&�������������� ��"��� ,�������&��'������ ��� ��1"������#��4��������7�����'"�������4�!8������0�������..����5�?7��)����3���@������6�������.2.�����5

    ����3������A�����+�&���������7����..�������������������'������1"���*����������������,�7������,������� �7���� *��� � +�&��� ����� ��*����� ��� ���'�� �*� �����'7������� �*� ��,���� &�������� ��� �"7��������&��� ��

    ,����"���������+�����+��6����������������..9/����������������..;���%�������'���*������,,���������"�����$��*�7����+��������'��B������.2;�����'������'��)��"�����������.2�/8��$������������������3�&���������������'�������&��7���

    ,,���������"+��"�������������:"�7�����!���'���������,��'����� ��� ������ �',���� �*� 7��������� ��� ��&���',�"��'���������&��������'�������������7����"������

    �����������**������*����������������������'���*������

  • ������

    ��������������������

    ���

    ��������������������

    �� �

    ������� ������� ��������������������� ����������������� ������ �������

    � ���� �������������� / * /0120 121301 ���� 4����������� 5 / /0*00 12150* 6�� ������������ 5 / /0)*0 17*50/ 6�� 8��������� 5 / /0)90 171205 ���� %������� / * /9350 173)0) ���� 6������ 5 * /9310 173207 :'� ;�

    ��-�� 90 * 13210 9/0)02 ����� �����#��� ) * *)550 //73090 8���� #���������� 9* 1 50/90 *905099 $����� +< ������

    ���� 90 1 //)30 919*091 4����� ����=�8��� 91 * //*50 930909* 4�������� +< ��#�������� 91 * /*010 90**095 ;�� ����%�� 91 * 17/30 171*09) ;�� ��(��������� 91 1 /7500 9/39093 ;�� ����(��������� 9/ * /7500 9/39097 ;���� ��������#������� 5 * *2390 9*27092 ;���� ��������#������� ) * *23*0 9/90/10 ;���� �������<8���-�� 99 * *2750 9*7/019 ;���� 4���

    ����>������ 2 1 *73*7 9/**11* ;���� +���;����!��������& * * *7)/0 9*2901/ ;���� +���;����!����������& 2 * *7/)0 9*31013 "���� +��� 99 * /0030 9070017 "���� 4��� 3 * /00*0 9035012 #�� 4�������� 91 * 1)370 9*220*0 #��� ��

    �;�� 2 * 12*03 915/)*9 ������ +��� 91 * *3/50 2500*1 ������ 4���<#����������� 2 * *71*0 2**0** ������ >�����#��� 90 1 *3320 2200*/ ������ ��������� 99 / *752) 2993*5 ;������ ;��#���� 90 / 15//0 31*0*) ���� "������ 91 * 12*00 11)70/0 ��

    �� ?��,���� 90 * 92/10 7/170/9 @���#�� :���%���� 3 * *0710 3*150/7 ���� ?����!9"& 7 * 15/)0 7110/2 ���� ����#����!9#& * * 15**0 70/050 ���� ������#����!1& 91 * 15110 325059 ���� #���%���!*& 90 * 1/350 315051 ,����� "'���!�������& 90 * /1*)0 9)2705* ,����� "'���!���������& 95 * /1*20 9)2205/ ,����� 6����� 90 * /1310 939/0109 #������� ���8 5 * 530/0 *1550101 8���!;���& ������ 5 * 50950 *92)010/ 8���!;���& ������������ 5 * 505)0 *9915105 8���!:���& :������ 5 * 50)*0 *11*010) 8���!:���& #�������� 5 * 50790 *9*50103 ;����� #�����#���� 3 * 57175 1277/107 ;����� ���������-�� 3 * 57/00 12330102 ;����� >���������8���� 5 * 57010 12/)0190 ;����� >��������� ��� 3 * 53770 125*0199 ;����� 4������8���� 3 * 57/00 12)30191 ;����� 4������ ��� 3 * 57*70 12)/019* ;����� ?������� 3 * 535)0 1237019/ +���>����� 6���"����<6���"���� ) * /9/20 *7210195 +���>����� 6���?�� ) * /9550 *7)5019) +���>����� A����������� ) * /9)90 *7)50193 +���>����� 6���>����� ) * /9230 *7/)0197 +��� ���� >����� 90 * 12210 17595192 ������ �

  • �������������������������������������������������

    ���

    �!���'�� ����������� �..;/�8��$��� ���:"�7��� ������4�!8�'����$� :������&��!���'����������������#���4�!8�+����� ����� ��&���,��� *��'� � ��7��� �*� �&��� �����7���&������ �*� *���� �7���� "��� ��� &��7������ *��'��;���������:�&�����"���D�������:�������#���������������"�����&�������%��$�����'��������",������&�����#���'E������*��7���&�������*�*���������'���7������$������������"+���������*�����+����"�������&�����������������

  • ������

    ��������������������

    ���

    100 km

    ��������������������������

    ������� ���������

    �������� ��������������������� ���������������� �������������������� ���������������������� ��� ��������!������� "�� ��������#�����$ #������������$��������������������$�������%&�'

    �����%%(��� "���

    )* +��������"�����������������*,������������)-( +��������"�����������������-(,������������).( +��������"�����������������.(,���������������/ ���������$�������������������������������%&�'

    �����%%(���$� 0����"���$���������������� ����������������1"$� 2����"������������������"$�

    -���9�������������������������������������������

    ����������� ����������������

    ������� ��������� �� �����!��"

    �������������������������������� +������$�� 2����������������������$��������� �����

    � +����0�����" �������������������� ����������������

    # �������!����� gDVF � ����0������

    � /�"�����!����� ��VDR � ����0������2��������������"��������������"

    $ ��� ������������ 2����������������$��������������� ����������������

    $����

    3������������������������������ ����� 2����������������$��������������� ���������������������������������������4�5�������������

    $����

    *�6���������������������������� 2����������������$��������������� �������������������$���$������������������6�3���������$��� ����������������$��4�5�������������

    ����

    +���������$�� 7������������������������������ ����������������

    ����

    +�������0�����" 7�������������������������������� ����������������

    %�

    2����������� 1�$�������������� ����������������

    %

    2������$�������� 1�$�������������� ����������������

    &

    �������8�������$����������$��������� ���������������������������������������������������������������������������$�������� ������

    ��������������������������%��

    ���9���������� 1�$�������������������9���������������� ����������������

  • �������������������������������������������������

    ���

    ������'���$��������������������������������������"������

    �( ����� )��� ������ ���!���� ��"*�������

    ���� �������3�����������:4 ('.�����* �������3�����������:4 ;'*(�����< 1�����3�������!����:4 ('.�����= 1�����3�������!����:4 ;'*(�����- /����3�!��!���!��!��:4 ��������& /����3�!��!���!��!��:4 >����������. /����3�!��!���!��!��:4 ��"���; ����3)�!���!����!���!��:4 ��������% ����3)�!���!����!���!��:4 >���������( ����3)�!���!����!���!��:4 ��"

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    Velocity m s1

    Su

    ita

    bility

    salmon 0-7salmon 8-20trout 0-7trout 8-20

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    Depth m

    Su

    ita

    bility

    -���1������������������������������������������������������ !!"#�

    �����

  • ������

    ��������������������

    ���

    -����*��$����������������������������%��������������������������������������������������������������&'()*����������������

    ����*�������� �������������*����+���*�����,��,��������*�7��������+��*�������',�����������*������#����*��������� ���� ,�'����� ������ 7���� ������7��� �������&���� ��

    7���������������*�����!,,�������� ��� ���� ������ �*� ���� ('�"��"-� ���%,�

    �������'������*��"�������"����*�����5���������"'7�����

    ������,��&������7���,����*������������,���*������"�&���7��"��('�"��"-����%,���������"����&������**���������� �-',���� ���&����������,�'�������������������>�+����*��������*��������������������+��",���7���������'�������������',�����*���'�+���"�������������������"�����������������&�����7����������������#�����-����+���*��������������',������� ��,�� �*� �����

    ��!�

    ��� ����

    ���� �"�&�������� ����"���

    �����������������+�&���*����*���������������������

    �����������������

    =��7���������������������������,�������+��������������*��� &��"�� ���,��������!� ,�����,�� ��',������ �������=��7�������5�,��������������,,��������������������������� �-,����������� &��7���� ��"��� 7�� "���� ��� �-,���� ���&�������� ������ ���� ;9� ������ ��� ��2� ����������������!�'"����������������,�������� ����7�������� ���'������������

    ,,�������� �"��� �� ���,�����'"���������� ��+���������

    0 20 40 60 80 100

    0.0

    00.1

    00.2

    00.3

    0

    a) Fitted quadratic

    Cumulative % of Sites

    Root

    mean s

    quare

    err

    or

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    HSI

    12345678910

    0 20 40 60 80 100

    0.0

    00.1

    00.2

    00.3

    0

    b) Catchment variables

    Cumulative % of Sites

    Root

    mean s

    quare

    err

    or

    0 20 40 60 80 100

    0.0

    00.1

    00.2

    00.3

    0

    c) Quick set

    Cumulative % of Sites

    Root

    mean s

    quare

    err

    or

    0 20 40 60 80 100

    0.0

    00.1

    00.2

    00.3

    0

    d) Full set

    Cumulative % of Sites

    Root

    mean s

    quare

    err

    or

  • �������������������������������������������������

    ���

    �����������,���������+�'�������%��&�����"���������..�/����� ��� ����� ��������� ���� ,,������#����'��������"�����+���������*�*���'��"����*�����������������������*�'������� "���+� ��� ��'7�������� �*� ���� ����,������&��7���� ��� ������*�� ���� '���� ��$���� �"��� *������)�3�����������

    ��,�����'"������������+�����������"����������������

    �����+����*���������������,��7��������������� ���J�������

    ����'����&��7���/��7������>"������/������������G"��$�����*�����"����&��7�������,���*����������+����#��������������"���������'�����*�������+��*�������*���������������,�

    ��������-���������*��"�&�"������������������������,���#��!$�$����*��'������������������"�������,,����,���������+� ��$��������'������ ��� �&�"��� ���� ������**� 7��������+������*�*�����'����*����*�����'�������'�����-,������,�'�����������������������%�������������

    a

    Site

    Nu

    mb

    er

    -200 0 200 400 600 800

    12345689

    1011121315161718192021232427282930313233343536404148495051525354

    201202204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223225

    -���/��&���������������'*"�

  • ������

    ��������������������

    ���

    #����**�����*�7�����������������������&����+����"���+�������'����� �&�"����� ,������ 7�� ��',���+�'���������"��� ����� *������ &�"��� �%������� ������ ��� 7���',���+� ��&��+�������%��$L���������� �8���������������.2���� (�&��+�� ��� %��$L�� �������� ���'��"���� �*��*�"�����������+���+���,����"�������*�"���������,�������� ������� ���� �%��������..9�������������,�'�����7������,� ����',���+� ����� ��,���'���� �:&����� �����$������..������"�������,,��������'�����,�����'"������������+��������'�����������������'����',����&��������*���������������������������7�������*��������"����

    �������

    ���������������

    >�+"����� ������ ���� ����������,��7��������������� � ����'���*���������"����,�'��������G

    ���*���������������������

    #��������������+������������7������������ ��#�������7��"������ ��,�� �*� �����

    ��!�

    ��� ����

    ���� �"�&��� ��� ����������

    7������������������!�������������������������#�"�����������������������&���,�������������+��7������ ����*����

    �����&��'�����,�������������+��7��������+��*�������+"���;��"++���������������,��7�������������,���*�������!�

    �������

    �����"�&����������'������������������*������

    �������#��������&���������*�&���������������'������H�������'��� ��� ��*������� ��� ���� ����������,�� 7������� �����**����������'�������������������4�'����������,�����&���

    ��+��������� ���,���������"���������� � ���'���� �����+��

    ��+��������� ���'����+���� &��7���� �"��� �� ,�������

    a

    -10 0 10 20 0 10 20 30 0.0 0.4 0.8

    -200

    200

    600

    -10

    010

    20

    b

    c

    -0.2

    0.0

    010

    20

    30

    WW

    Depth

    0.0

    0.4

    0.8

    -200 200 600

    0.0

    0.4

    0.8

    -0.2 0.0 0.0 0.4 0.8

    Velocity

    -���5��&���������������������������������������������������+���

  • �������������������������������������������������

    ��

    �&,�������������*���5��"���� *��'� ���� ,�����,�� ��',������� ������� �*� ���

    ������������������ ����� ���� ���� *�������',�������*� ���������������'������7���������,�������&��7�����>�+��7���>����-',����������+�����������������������������

    ����������������������������������������'��#�����������',�����������'������7�����������,�������&��7����"�����&���������#��������������*����������������*�������������>�+�� �� ��������� ���� �����������7������� ���� &��7����>��� �-',���� ������� ������ ��� ������� ,���'����� �����������������+��������������,���'���������'������*��'*"������ �������� #��� ����������� 7������� :�,��� ��'-�'"'���,����������������+�����������7������������������� ��� &�������� ��� ��$�� 4�'����� �� ��� �����+���������������������*�������',������7"������� �������������������������������',�����/���"������,��,��������*�������&������������"��7���������*��������,�����&������������������������H���*� ������&����#����������&���� ���7����������� ���*��������,���������7�����������������,������������+��&������������� ����� &��������� 4�'����� � ��� ���� ��������,�������7"��,�����&�������������������&��������

    ������������������������

    >�+"���������������,������+��������7"������*�����,�������**������*���������'����&��7��������������� �������"����*��'������������,���������+��!�������*�����&��7����������&����'����&����*�����,��������-,�������,���������������������� ������&����8���>������"��� �"'7��� ��� ������+�� ��� �&�� ��+�� ����,�������-,�������,����������������������>��� ��������"������������������ �����'-�'"'� &��������� ������� ������� &��������>��"��� �"'7��� ��� 5�������� �"'7��� ��� �-��7����+����,��������-,�������,������%�������7������������������������������������������&��7�������,����"������&�����7�������������+�����,������5���������"'7������������������� %�������������������� &���������'-�'"'� &��������5���������"'7������>��"����"'7�����������&������ ������������������ ��#��������"�������+�����������������*��'����4%!��������������&���������'-�'"'�&���������5��������"'7������>��"����"'7������ �����+��� ��������������'���&����'��������������,��������������� �

    �������������������

    #���&�"���*�����7��������������"�����*��'���������'���&��7��������������*��'�����G"��$����>"���������*����������������&��7����"���+�������+��������'�������!����"+����������&��������7����������������7������� �����

  • ������

    ��������������������

    ��

    Type

    Alti

    tude

    Slo

    pe

    Sourc

    eA

    lt

    BasA

    rea

    BF

    I

    Q50

    SA

    AR

    PotE

    vap

    Parameter a: Catchment variables

    % Independent effects

    (%

    I)

    -20

    0

    20

    40

    60

    Type

    Alti

    tude

    Slo

    pe

    Sourc

    eA

    lt

    BasA

    rea

    BF

    I

    Q50

    SA

    AR

    PotE

    vap

    Parameter a: Catchment variables

    % J

    oin

    t effects

    (%

    J)

    -20

    0

    20

    40

    60

    Type

    Alti

    tude

    Slo

    pe

    Sourc

    eA

    lt

    BasA

    rea

    BF

    I

    Q50

    SA

    AR

    PotE

    vap

    Parameter b: Catchment variables

    % Independent effects

    (%

    I)

    -20

    0

    20

    40

    60

    Type

    Alti

    tude

    Slo

    pe

    Sourc

    eA

    lt

    BasA

    rea

    BF

    I

    Q50

    SA

    AR

    PotE

    vap

    Parameter b: Catchment variables

    % J

    oin

    t effects

    (%

    J)

    -20

    0

    20

    40

    60

    Type

    Alti

    tude

    Slo

    pe

    Sourc

    eA

    lt

    BasA

    rea

    BF

    I

    Q50

    SA

    AR

    PotE

    vap

    Parameter c: Catchment variables

    % Independent effects

    (%

    I)

    -20

    0

    20

    40

    60T

    ype

    Alti

    tude

    Slo

    pe

    Sourc

    eA

    lt

    BasA

    rea

    BF

    I

    Q50

    SA

    AR

    PotE

    vap

    Parameter c: Catchment variables

    % J

    oin

    t effects

    (%

    J)

    -20

    0

    20

    40

    60

    Q95

    Dm

    ax

    Vm

    ax

    WW

    Are

    a D V Fr

    Rey

    Asy1

    Asy2

    WW

    2

    Parameter a: cross-sectional variables

    % Independent effects

    (%

    I)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Q95

    Dm

    ax

    Vm

    ax

    WW

    Are

    a D V Fr

    Rey

    Asy1

    Asy2

    WW

    2Parameter a: cross-sectional variables

    % J

    oin

    t effects

    (%

    J)

    0

    510

    152025

    30

    Q95

    Dm

    ax

    Vm

    ax

    WW

    Are

    a D V Fr

    Rey

    Asy1

    Asy2

    WW

    2

    Parameter b: cross-sectional variables

    % Independent effects

    (%

    I)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Q95

    Dm

    ax

    Vm

    ax

    WW

    Are

    a D V Fr

    Rey

    Asy1

    Asy2

    WW

    2

    Parameter b: cross-sectional variables

    % J

    oin

    t effects

    (%

    J)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Q95

    Dm

    ax

    Vm

    ax

    WW

    Are

    a D V Fr

    Rey

    Asy1

    Asy2

    WW

    2

    Parameter c: cross-sectional variables

    % Independent effects

    (%

    I)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Q95

    Dm

    ax

    Vm

    ax

    WW

    Are

    a D V Fr

    Rey

    Asy1

    Asy2

    WW

    2

    Parameter c: cross-sectional variables

    % J

    oin

    t effects

    (%

    J)

    05

    1015202530

    -���3��&��������/������������������������������������������������������������������������������������������������������'*"���������������������������������/���������������������+���

  • �������������������������������������������������

    ���

    ���"����+������������������,������������*�,��������7������"�����"���+�4�!8�+���9����2���#�������������������,���*������

    ��!�

    �������

    �����"�&�����7������'����*��'

    ����'������������������������������������'��"��'�����$��������������*�����������������G

    ����#��������'����1"��

    ������&�"������������������*��������������'���+�������,�

    Reversed flow percentile Prev

    Pro

    po

    rtio

    n o

    f u

    se

    ab

    le h

    ab

    ita

    t W

    UA

    WW

    2

    0 20 60 100

    0.20.40.60.8

    1 2

    0 20 60 100

    3 4

    0 20 60 100

    5 6

    0 20 60 100

    8

    9 10 11 12 13 15

    0.20.40.60.8

    16

    0.20.40.60.8

    17 18 19 20 21 23 24

    27 28 29 30 31 32

    0.20.40.60.8

    33

    0.20.40.60.8

    34 35 36 40 41 48 49

    50 51 52 53 54 201

    0.20.40.60.8

    202

    0.20.40.60.8

    204 205 206 207 208 209 210

    211 212 213 214 215 216

    0.20.40.60.8

    217

    0.20.40.60.8

    218

    0 20 60 100

    219 220

    0 20 60 100

    221 222

    0 20 60 100

    223 225

    Full PHABSIMQuadraticCatchment variablesQuick site visitFull site visit

    -���7��'������/��������������������������'*"����������������������������������������������

  • ������

    ��������������������

    ���

    -���2������������������������������������������'*"������������������-����#�������������������.�������#�����1�

    �������������/��������

    ������������+����������������0��������������������$����/����������������0����������������������������/���������������

    2 4 6 8 10 12

    -10

    -50

    5

    Parameter b: Catchment variables

    Fitted values

    Re

    sid

    ua

    ls

    216

    217

    213

    0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

    -2-1

    01

    2

    Parameter b: Catchment variables

    Leverage

    Sta

    nd

    ard

    ize

    d r

    esid

    ua

    ls

    Cook's distance 1

    0.5

    0.5554

    221

    -15 -5 0 5 10 20

    -15

    -10

    -50

    51

    01

    5

    Parameter b: Cross-sectional Full Set

    Fitted values

    Re

    sid

    ua

    ls

    225X8213X4

    8X3

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

    -4-2

    02

    Parameter b: Cross-sectional Full Set

    Leverage

    Sta

    nd

    ard

    ize

    d r

    esid

    ua

    ls

    Cook's distance

    1

    0.5

    0.5

    1220X1

    40X8

    40X3

    �*��������!�������������"�&�����+�������"���+�����>"��������*����"����'��"��'����� ������ ���� ����G"��$� ���� ��� �������'����&��7����

    ������������

    5��"����*��'���',���+�'����������"��������*������&�"���

    �����&��+�������%��$L�����������������������'����������������������������,��,�������������+���**�������������"�������������'����&��7���������"�������,������������

    ��� ��>�+��.�/�*����-',���������������������������&�����+����*�"��������������+���������7��"���7����������������&�������&�����'�������'����������8>

  • �������������������������������������������������

    ���

    �����������,���������,��"����*��'������������7�"�����*����������,��7����������������,����&������������

    ��!�

    ��

    �����������������,��������������������7�����+��������� �������������������*���7������������'������������������������������#������*�����������-���������*���'���������������������������������+����&��+���������,��������������-���'���*���������������,��7�����������&��7�����#��������+������,���� ��� ��� &�"�������� ����'���� &��7��������� "��������� ���� ��������������� ����#���� ��*������ ���� ��+���"'7����*������������������',��������������"'7����*������

    ������������+����������������������������,��7����������������������������������������'����&��7����>�+"����������������,�����������*�,�'���������������

    �',��&�����'��������"����&��7������� ����"������� ������,�������+���������#����������������������"����&��7����������������������+����������*������������'�������"����$���� �������� ���� ��1"�����'��"��'����� ��� ���� *������ >���-',��������'��"��'�����*�'-�'"'���,������1"��$������'��"���+� ��� ��,���� ������ � ��������������� 7"�'��"��'����� �*� ��,���� ������ � �������������� ������"7��1"�������"�������*����������������''�������������� �E"����� ���%������� ������ ��� "���� �� �'��"��� �*"���������������������'����*��������� ��5��"������������������ ��� ������� ��**������� 7������� ���� ,��*��'���� �*� ���'���������&���"���+�'��"��'�����'�����G

    ������G

    ����!�

    ������*��������'��������"������*��'��������$��������������"�������������������'�����*��������� ��#��������*�������� ��� "���������� �*� �� ��� �����&���� �������� ���*��'��������������#�������������������*�������� ��#��+������� �������� *��� ������ ,�'������ ��'�������� ���

    ���������*�"

    ������������+���������5��"�����������������

    '��"��'���������$�����G�����������'�����*���������

    �����+��*�������'����"������������*���G

    ������G

    ���

    ������!� +���� ���� �*� ������� �*� ���� ����������,�� 7����������'���� �������������� ��� �������+�� ��� 7���"�����$��� �"���+� ,��&��"�� �������� �'��� �� ,���"���+'�������*���*���������'�������"�+"+����������

  • ������

    ��������������������

    ���

    Wid

    th

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter a: Variables Measured at Q95

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    Wid

    th

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter a: Variables Measured at Q50

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    Wid

    th

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter a: Variables Measured at Q2

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0W

    idth

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter b: Variables Measured at Q95

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6W

    idth

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter b: Variables Measured at Q50

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    Wid

    th

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter b: Variables Measured at Q2

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    Wid

    th

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter c: Variables Measured at Q95

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    Wid

    th

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter c: Variables Measured at Q50

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6W

    idth

    +m

    axD

    epth

    +D

    epth

    s

    +m

    axV

    el

    +V

    els

    +H

    ydro

    logy

    Parameter c: Variables Measured at Q2

    Adju

    ste

    d r

    -square

    d

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    -���99��(���������/�%��������������������������������������'*"�����������������������������������������������2������������������������������������3�;

    ���;

    ��.�4��0������3�������������>

    ���.�4�������3�������������>��"��"

    ������"

    ����.�4��05��3�������������B

    ���.�45���3

    ������������B��-��6.�4'�������3�������������+����+

    ����+

    �#�

    �����+�������������,��7�����������"����&��7����������*��'��*��7����������+���"�&������7������&���7��������+�����,������*�������&��"������������������5��"����*��������������������������������"7��1"������7��'�+'������+�&�������������,������������#����,��&������'����*��-�7��'�������������7��,,�������������������7������'�+����"�

    ���������+����"���������'��,����+��#��� ��7��� *��� ����� ,��E���� ����"���� ��� *��'

    4�!8

  • �������������������������������������������������

    ���

    &��7���������&����',��-�����������������������������������+�����������#����,,�������"'�����������'������'��*�����*����+

    ,��������7������������'��*���������������������������������7����������7������������������7�����������,�����&�������� ���� ���� ������������ 7�������������� ��,��� ��&����������#���'�������������,�����������7�������������������������������������-��,����������"�����������������,���������,���*�����������,���������*�������������������������� *�������,� *�����+�������#�����,�����*� ����'������',����� ���� �-��,������� ��� ��������������� �-��7����+������������"������������+���*�����,���������7�����"��7�����������7��������&����������"���7��������������*���������������������������� ���� ��+���� �����"���� ���������� *��'��**�������������#�����",,������������������������'�����������������������,���*������������������������������������������������*��'��,����"������������"���� '������ ����� "���� ��� ��'"���� � �"���� �*

    ����"����&��7�����&������+���*�*�����*�������������#���

    ��������-�������������������*���������"��������������*���������������������������+��������������*�����#�����������������"��������"7����"���*���*�����������������

    �� ���� �������!��� ������� ����'�� �&�� ���"����� *��'� �������"����'�������+�,������������**��������*�������"����5��"����*��'�4%!���������������,���������+�������

    �������������������7������������������-����������������"����*�7������������'�����������"����&��7����"�������������'�� &��7���� ��"��� 7�� �"7����"���� *��� ������������"���+��*����� ����� �*� �&����� �-,������� ,������D������ ���������������������������+�����������,��7�������'-�'"'&��������� &��������� >��"��� �"'7��� ���5�������� �"'7������� ,����"����� �&����������� ���,���� ����� ��� ��#������������������ ���� ���� ����� ��� ��� ���� �'��'�������,�����+����������������������7���+�"�������,�������������� ��C����������������"'����������'��,�����*�����"���&��7��������� *�"��� ��� �&�� ��"��������+� ����������,���������,��������������� ��#�������"�����'�����"���������������"����&��7�����&���,�����&�� ����������,��������������� ��� ���� *����� ����"����&��7������ �,�����&�����������,������ ���� &��7��� 7���+� ,���������������� ��������������"����&��7���������+��&������������,������������,�����&��7����5��"����*��'�����4%!���������������,�'�������������������'���������,��,��������*��"��7���7���� �� ���� *������ ��� ����� ���������� ����� ������,�����������"����&��7�����"��������������������+��#�����",,�����,��&��"�����$��"++�����+���������������+�����,��,������� �*� �"��7��� �7���� ��� ��+��� ��&���� �8��������..�������������������������*�����+���*�6���������������..2��������������'�������"����*�����&�������3���@�����

  • ������

    ��������������������

    ���

    �������������#�������������,��������������,,������*"�����E�������7����� �&����'����!+����� �D;��.��� ��� ���� 3�"���&����'����5�������%�"������%��.��#���

    ���������������8�+�������������8��/!8��%%&������������������������

    2�"������������$��?������������#�"����@���������+������3#@����+4�������+�����,$##�-���������� ��� �

    ��� ��"-���������������8�A����8�< -�>��"8��%%&

    ������8�+�8�������8�+>8�@��������8�>8����98��8������878�/����8�>�����A���8�>8�*((-������������������������������"��"��.%���������!����/��������0����������������"��"�

    /�$���� ��� ���� �������� ���� !�������� �������� ������ ���������������/������������� ���� �����"� ����@"������"82����������8�BA�����B�������"����������8�������8�BA

    ��������8�#������:����8�+8��%%��@�������$������������1������$���������$$�����������#@����+�������8���C�(��������#�� ��1!�������� ��� $1!���� ������*� �� � �� 2����� �

    ���3������98��D������������D�������8�3��4��@�/�$����!�

    ��-8�������������@"������"8�2����������8�BA

    ������8�@�8� �%%(���������� ���� �������� ������

    ���8� ���%.'�(%

    ������8�@�8�>�����8�1@�������������8�>#8��%%<�#������������������������ ��� ��������� 34�����*���!���*5��4� $����������$�������������"�$����������������C������������$$���������� ���� �������� ����� �����������+���������"�-���� 6�#�������$1!������8����8�*8�������8�+>������������8��18�*((=�#��������?�������� ������������� ����������������F�����"�������� ����� ������������"������ ������������������������,�"���3����8�-.'�..

    �����8�A�8��%;*�$��!"�����������������������*���!�������(#(,��B����������2���������������/�$�����2�57�� ;*5*&

    �����������8�B��

    �����8�A�8�:���8��:8����������8�>+8�������9��8���8�1�"���8>�����@����9��8�>8��%%;������������������*���!�������(�������� #�� � (�����������,����"����*�� B�� D�������������"8� ���������� /������ �������8� ������������ ���1�������"�/�$����B�D�5�/� �%%; (((=��8�*((*��������������!���0��������"!��������"�������*���!�����+�!���2���"8���������8�BA�.&�$$

    ������8��������@��9��"8��08��%%.�2��������������"����"�������������������������B�������"�#��8����������8�BA

    -;*$$

    �����8��@8�@����"8��������@�����8�>8�*((*���������������������������������������������������������������������$����

    ����������� ��� ������ ��� ��������$1!���� -�������,���#���� ���������*���8���8�8�D�����8��+�����:������8��8�*(((�+�$2(,

    �������������������

    ���%*�*�0�+�$2(,���"��������������"� ���� ������ ����*��� /�$���� ��� ����������������"���������2�7!&�8�������������@"������"8�2����������8�BA

    ������8�+>8� �������8��18�D�����8� �+8�+�������8�!8������8�+������#�����8��8�*((������������*�������������� ��+�����(((0��!��������"��������+�$2(,�����������������1!�����������������"�����������/H��1���������$��������������������������"�������������8���8��%%;��������"���� ���������� ������� ���� ����������� ��� ������� �������"�������"��"�$�"����������������������3#@����+4������������������������!����

    ���8��8�&%'..

    D��������8�:�� ����D�����8�#�8� *((�� ����������� ���������� ���������� ��� ���� ������� ��� ����� ���� ������� ������ �����

    ��������*8��8�*�*'**=

    @���8���8��������8�1�8�2���8��>�����1�"���8��:8�*((=�1�������������������������"���������������������������������

    ������������������������$�����������������������������,������8�8���*'�*=

    @�����8�>8�>�����8��2�������������8�#�8��%%=���������������������������"��

    �$�������������������������������������������������"��������$�"������!����

    ���3��8���.'�;=

    @����8�+D/8�E����8��/8�D�����8�������D���8�/8�*((*�

    �� ������� ��� ��������� �$$����� ��� $��������� ����� ��������

    ������������������������������*"�����������*������8�8�.*�'.

  • �������������������������������������������������

    ���

    @����8�+D/8�E����8��/8�D�����8�������D���8�/8�*((*�

    �������$$�����������������������������������BA��*"����������*������8��8�.(%'.*(

    @����8�+D/8�E������/8�D������8�1@�����D���8�/8�*((-

    ��������� ������������������������ �$$����������������B������A��������������,�"������� ���8���8��%.'*(*

    @����8� !�8� �%%*� ��������� ��� $������� �"� ����� �������������������������������������'��������������������������"����� 3��*����!�� �����!�4� ��� �� �������������� �����8������������9��-����6��#�������$1!������3��8��%%%'*((;

    @"��8�@�!8��%.(�����������*�����!����� ������B�������"���1�������#��8�������

    ������������@"������"8��%%%�#���"�������������"���5��-����8������������@"������"8�2����������8�BA

    >�����8��28��������8��/!8�D�����8��8���������8�#�8�:����8+8� �����8� �@� ���� ��������8�28� �%%<�����������*����������� ��� �8� !�������� /�������������"� /H��#��?��/�����*;*5�52�8�������8�BA

    >�����8��28��������8��/!�����D�����8��8��%%-�+������������ ������ ��� ������������ ���������� ��� �������� ������������������"��������/����������8������8������������!����

    ���3��8�**%'*����8� A8� �%%&� ��������� ����������� ��� �������� ����/���������������������$���������$����������������"��������������� ���� ���� �"������� �������� F�����"� ��C�����*"��!����9993�����(������������*����!�������������*"��!���8�+

    :�����������3��4�)��������"8�������

    >�����8� �D8� �%;%��

    ��� �*"��!��� ��"� ������� ��!�����3��:�$2(,� ����!���� ���!����!��� K������� ������������������/�$����=%�+�����"��������������������������8���������8�!���K������������8��D8��%%(����������������������������������������������������������������������������!���K����������� �����������

    ���;��6��,����#���� ���������3��8�=*%'==(

    >�����8��D8��%%*�+��������������������������������������������!���K����������������$�����6��#�������,������8���8�=�.'=�����8� �D8� @�"�8� >28�����8�!� ���� �����8�D�8� �%%;

    ���$����������������������������������������������������������A���������!��������#��9��������������������!��K����������;��6��,����#���� ���������8��8������������8���8��%;-��

    ����F��������������������������������������������"�-����6�#�������$1!�����

    ��8�;*-';�8��%%.�$�������*��������%�����8�@����8�!1@8������8��@8��������8�+8���MM���8�/�����/����8�A>8��%%;��

    ����������1!���*0�������*�������������� ��� �

    ���� ��"� �������� �� ����