Interactive Geospatial Analysis Tool
for Estimating Watershed-Scale
Consumptive Use: Potomac River Basin
Case Study
Jan Ducnuigeen, Sarah N. Ahmed, Karin R. Bencala, Heidi L.N. Moltz,
Andrea Nagel, and Cherie L. Schultz
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2 Project Scope and Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.1 Study Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.2 Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
3 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
3.1 Chesapeake Bay Program Watershed Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.2 Water Balance Conveyance Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.3 Definition of Consumptive Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
3.4 Water Withdrawal and Return Flow Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
3.5 Consumptive Use Estimate Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
3.6 Configuration of the Water Balance Conveyance Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
3.7 Interactive Mapping Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 160
4.1 Water Withdrawals in the Upper Potomac Basin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
4.2 Significance of Inter-Watershed Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
4.3 Prototype Version of Mapping Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
4.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 166
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Abstract Human water use around the globe continues to increase while available
water supplies are threatened by contamination, climate change, and aging infrastructure. Effective management of water resources is essential to ensure that water
is available when and where it is needed. A necessary first step is quantifying the
J. Ducnuigeen • S.N. Ahmed • K.R. Bencala • H.L.N. Moltz • A. Nagel • C.L. Schultz (*)
Interstate Commission on the Potomac River Basin, Rockville, MD, USA
e-mail: cschultz@icprb.org
© Springer International Publishing Switzerland 2015
T. Younos, T.E. Parece (eds.), Advances in Watershed Science
and Assessment, The Handbook of Environmental Chemistry 33,
DOI 10.1007/978-3-319-14212-8_6
141
for Estimating Watershed-Scale
Consumptive Use: Potomac River Basin
Case Study
Jan Ducnuigeen, Sarah N. Ahmed, Karin R. Bencala, Heidi L.N. Moltz,
Andrea Nagel, and Cherie L. Schultz
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2 Project Scope and Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.1 Study Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.2 Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
3 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
3.1 Chesapeake Bay Program Watershed Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.2 Water Balance Conveyance Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.3 Definition of Consumptive Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
3.4 Water Withdrawal and Return Flow Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
3.5 Consumptive Use Estimate Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
3.6 Configuration of the Water Balance Conveyance Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
3.7 Interactive Mapping Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 160
4.1 Water Withdrawals in the Upper Potomac Basin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
4.2 Significance of Inter-Watershed Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
4.3 Prototype Version of Mapping Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
4.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 166
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Abstract Human water use around the globe continues to increase while available
water supplies are threatened by contamination, climate change, and aging infrastructure. Effective management of water resources is essential to ensure that water
is available when and where it is needed. A necessary first step is quantifying the
J. Ducnuigeen • S.N. Ahmed • K.R. Bencala • H.L.N. Moltz • A. Nagel • C.L. Schultz (*)
Interstate Commission on the Potomac River Basin, Rockville, MD, USA
e-mail: cschultz@icprb.org
© Springer International Publishing Switzerland 2015
T. Younos, T.E. Parece (eds.), Advances in Watershed Science
and Assessment, The Handbook of Environmental Chemistry 33,
DOI 10.1007/978-3-319-14212-8_6
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