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Analysis of base flow trends in urban streams, northeastern Illinois, USA
Authors:Scott C Meyer
Institution:(1) Illinois State Water Survey, 2204 Griffith Drive, Champaign, IL 61820, USA
Abstract:Statistical analysis shows that mean annual base flows in three unregulated urban streams in northeastern Illinois do not display significant trends during periods of substantial watershed urbanization. However, statistically-significant upward trends in median annual base flow (probably emblematic of overall changes in the time-distribution of the base flow), characterized by increases in lower base flow rates, affected the flows in all three streams. The analysis reveals no trends in annual and monthly precipitation during these periods. These results are in contrast to results from studies of other urban streams that have shown decreases in base flow, but these results may be partially explained by the low permeability of the near-surface materials in the watersheds investigated. This study employs formal hypothesis-testing of Kendall tau-a trend statistics computed for monthly and annual base flow and precipitation rates to assess the impact of urban development on base flow rates.
Resumen El análisis estadístico muestra que el flujo base anual medio en tres arroyos urbanos no regulados en el noreste de Illinois no ostenta tendencias significativas durante los periodos de urbanización sustancial de la cuenca. Sin embargo, el flujo en los tres arroyos fue afectado por tendencias al incremento en el flujo base annual medio. Esto es probablemente emblemático en cambios globales en el tiempo-distribución del flujo base caracterizado por incrementos en las tasas de flujo base bajo y afecta a los tres arroyos. El análisis no revela ninguna tendencia en la precipitación annual y mensual durante estos periodos. Estos resultados contrastan con los resultados de estudios de otros arroyos urbanos que muestran un decrecimiento en el fujo base. Sin embargo, estos resultados pueden explicarse parcialmente por la baja permeabilidad de los materiales cercanos a la superficie en las cuencas investigadas. Este estudio emplea las estadísticas de tendencia tau-a de la hipótesis de prueba formal de Kendall - calculadas según los flujos base mensuales y anuales y las tasas de precipitación. El objetivo es evaluar los impactos del desarrollo urbano sobre las tasas de flujo base.

Résumé Une analyse statistique démontre que la moyenne annuelle de lrsquoécoulement de base dans trois rivières urbaines non réglementées du nord est de lrsquoIllinois ne montre pas de tendance significative lors de périodes drsquourbanisation massive du bassin versant. Par contre, une tendance statistiquement significative à la hausse de lrsquoécoulement de base médian, probablement représentatif de lrsquoensemble des changements dans la distribution temporelle de lrsquoécoulement de base caractérisé par une augmentation des faibles taux drsquoécoulement de base, affecte lrsquoécoulement dans les trois rivières. Lrsquoanalyse ne révèle pas de tendance dans les précipitations annuelles et mensuelles lors de ces périodes. Ces résultats contrastent avec les résultats drsquoautres études de rivières en milieu urbain qui ont montré une diminution de lrsquoécoulement de base. Les résultats obtenus lors de cette étude peuvent partiellement être expliqués par la faible perméabilité des dépôts de surface dans le bassin versant étudié. Cette étude utilise le test drsquohypothèse tau de Kandall, une tendance statistique calculée pour lrsquoécoulement de base annuel et mensuel et des taux de précipitation dans le but de déterminer lrsquoimpact du développement urbain sur les taux drsquoécoulement de base.
Keywords:Midwestern USA  Groundwater recharge/water budget  Groundwater/surface-water relations  Urban groundwater
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