Podrobno

Using machine learning to predict suspended sediment transport under climate change
ID Bezak, Nejc (Avtor), ID Lebar, Klaudija (Avtor), ID Bai, Yun (Avtor), ID Rusjan, Simon (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,46 MB)
MD5: 14F224F32474C5FA1D6AAFFD60A1A85C
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://link.springer.com/article/10.1007/s11269-025-04108-7 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Sediment transport, an important element of the erosion‒sedimentation cycle, can be very high during extreme flood events and can cause hydromorphological changes within river networks. Therefore, improved sediment transport predictions are needed to establish sediment management at the catchment scale. A machine learning model (i.e., XGBoost) and a sediment rating curve method were tested for predicting the suspended sediment load in the Sora River catchment in Slovenia. The evaluation of the models based on the historical data for 2016–2021 revealed that XGBoost outperformed the sediment rating curve model and resulted in a lower bias (i.e., approximately 15%). The XGBoost model was used to predict future suspended sediment load dynamics. Three representative concentration pathway (RCP) scenarios (RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5) and several climate change models were used. The rainfall–runoff model was set up, calibrated, validated and applied to simulate future daily discharge data, as this was the required input for the XGBoost and sediment rating curve models. The simulation results indicate that suspended sediment load is expected to increase in the future in the range 15–20% under both the RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. Additionally, the number of days with a suspended sediment concentration (SSC) greater than 25 mg/l, which is often used an indicator of inadequate water quality, is expected to increase by 2–4%, whereas some models indicate an increase of up to 8%. Erosion and sediment management mitigation measures need to be applied in the future to ensure adequate water quality and good ecological status of the river.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:sediment transport, machine learning, climate change, hydrological modelling, suspended sediment load, future prediction, sediment rating curve, rainfall–runoff model, sediment management
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:Str. 3311–3326
Številčenje:Vol. 39, iss. 7
PID:20.500.12556/RUL-169525 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:556:004.85:551.583
ISSN pri članku:1573-1650
DOI:10.1007/s11269-025-04108-7 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:224042755 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:02.06.2025
Število ogledov:502
Število prenosov:103
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Water resources management
Skrajšan naslov:Water resour. manag.
Založnik:Springer Nature, European Water Resources Association
ISSN:1573-1650
COBISS.SI-ID:513256985 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:transport plavin, strojno učenje, podnebne spremembe, hidrološko modeliranje

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0180
Naslov:Vodarstvo in geotehnika: orodja in metode za analize in simulacije procesov ter razvoj tehnologij

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J6-4628
Naslov:Vrednotenje hibridne infrastrukture za zmanjševanje ogroženosti pod vplivom podnebnih sprememb

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0313
Naslov:Lokalni vplivi na površinski odtok

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J1-3024
Naslov:Dešifriranje občutljivosti skalnih sten na podnebne spremembe in cikle zmrzovanja in odtaljevanja na območjih brez permafrosta

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:V2-2371
Naslov:Razvoj metodologije za oceno razvitosti erozijskih procesov in kartiranje erozijske nevarnosti na območjih poplavljanja celinskih voda in morja

Financer:National Natural Science Foundation of China
Številka projekta:72271036

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj