tershed Huron Creek Watorm Water Modeling Analysis S  4/24/2008 

 CE 4905 Whitney L. SauvéMichelle M. Balk  

   

Table of Contents 1.0  Introduction ...................................................................................................................................... 5 

1.1  Huron Creek Watershed ............................................................................................................... 5 

1.2  Motivation ..................................................................................................................................... 6 

1.3  Report Organization ...................................................................................................................... 8 

2.0  Methodology ..................................................................................................................................... 8 

2.1  Simple Modeling ........................................................................................................................... 8 

2.2  Hydrologic Simulation Models ...................................................................................................... 9 

2.3  HydroCAD Software Modeling .................................................................................................... 10 

2.4  HydroCAD Models ....................................................................................................................... 11 

2.4.1  Predevelopment (PD) Modeling ......................................................................................... 13 

2.4.2  Current Development (CD) Modeling ................................................................................. 21 

2.4.3  Future Development (FD) Modeling ................................................................................... 27 

3.0  Results and Discussion .................................................................................................................... 30 

3.1  Predevelopment Modeling ......................................................................................................... 30 

3.2  Current Development Modeling ................................................................................................. 34 

3.3  Future Development Modeling ................................................................................................... 40 

4.0  Summary of Results ........................................................................................................................ 42 

6.0  References ...................................................................................................................................... 45 

Electronic Appendix .................................................................................................................................... 46 

  

   

L ist of Figures 

Figure 1: Huron Creek Watershed ................................................................................................................................. 5 Figure 2: Erosion at the Waterfront Park (Chutes and Ladders) at the Mouth of the Creek ......................................... 7 Figure 3: HydroCAD Simulated Storm Hydrograph...................................................................................................... 12 Figure 4: HydroCAD PD Fully Forested Model ............................................................................................................. 13 Figure 5: Huron Creek Watershed ............................................................................................................................... 14 Figure 6: HydroCAD PD Forested with Added Wetlands Model .................................................................................. 15 Figure 7: Huron Creek Watershed Wetlands ............................................................................................................... 16 Figure 8: HydroCAD PD Single Subcatchment with Soil Classes Model ....................................................................... 17 Figure 9: Predevelopment Land Cover and Soil Types ................................................................................................ 18 Figure 10: HydroCAD PD 12 Subcatchment Soil Classes Model .................................................................................. 19 Figure 11: Predevelopment Land Use and 12 Subcatchment Division ........................................................................ 20 Figure 12: HydroCAD CD 12 Subcatchment Soil Classes Model .................................................................................. 21 Figure 13: Current Development Land Use and 12 Subcatchment Division ................................................................ 22 Figure 14: HydroCAD current development single weighted CN model ..................................................................... 23 Figure 15: Current Development Stormwater Routing and 12 Subcatchment Division .............................................. 24 Figure 16: Stormwater Routing Model for Festival Foods, Wal‐Mart, and the Copper Country Mall ......................... 25 Figure 17: Stormwater Routing Model for the Stretch of Businesses from McDonald's to Perkin's ........................... 25 Figure 18: Stormwater Routing Model for Applebee's ................................................................................................ 25 Figure 19: Stormwater Routing Model for ShopKo, Econofoods, the Foot Clinic, and Gas Station ............................ 26 Figure 20: Stormwater Routing Model for Razorback Drive and Sharon Avenue Businesses ..................................... 26 Figure 21: Southern Watershed, Including the 3 Wetland Reaches and 6 Subcatchments ........................................ 27 Figure 22: Northern Watershed, Including Links from Each of the Stormwater Routing Models ............................... 27 Figure 23: Stormwater Routing Model for Future Development South of the Copper Country Mall ......................... 27 Figure 24: Northern Watershed, Including Links from Each of the FD Stormwater Routing Models .......................... 28 Figure 25: Future Development Stormwater Routing and 12 Subcatchment Division................................................ 29 Figure 26: PD Fully Forested Single Subcatchment Hydrograph ................................................................................. 30 Figure 27: PD Forested with 19.4% Wetlands Single Subcatchment Hydrograph ....................................................... 32 Figure 28: PD Single Subcatchment with Soil Covers Hydrograph .............................................................................. 33 Figure 29: PD 12 Subcatchment with Soil Covers Hydrograph .................................................................................... 34 Figure 30: CD 12 Subcatchment Hydrograph .............................................................................................................. 35 Figure 31: CD Single Subcatchment Hydrograph ......................................................................................................... 36 Figure 32: Wal‐Mart, Copper Country Mall, and Festival Foods Stormwater Hydrograph ......................................... 37 Figure 33: McDonald's to Perkin's Stormwater Hydrograph ....................................................................................... 37 Figure 34: Applebee's Stormwater Hydrograph .......................................................................................................... 38 Figure 35: ShopKo, EconoFood, Gas Station, and Foot Clinic Stormwater Hydrograph .............................................. 39 Figure 36: Razorback Drive and Sharon Avenue Stormwater Hydrograph .................................................................. 39 Figure 37: CD Stormwater Routing Final Hydrograph ................................................................................................. 40 Figure 38: FD Stormwater Routing Final Hydrograph .................................................................................................. 41 Figure 39: Comparison of Predevelopment, Current Development, and Future Development Modeling ................. 42 Figure 40: Hydrographs Produced as a Function of Curve Number ............................................................................ 43  

List of Tables 

Table 1: Land Use in Huron Creek Watershed over Time ............................................................................. 6 Table 2: HydroCAD Parameters Used to Characterize the Watershed ....................................................... 10 Table 3: Sensitivity Analysis Performed on the PD Fully Forested Single Subcatchment Model ............... 31 Table 4: Sensitivity Analysis Performed on the PD Forested with 19.4% Wetlands Single Subcatchment Model .......................................................................................................................................................... 32 Table 5: Sensitivity Analysis Performed on the PD 12 Subcatchment with Soil Covers Model .................. 34 Table 6: Sensitivity Analysis Performed on the CD 12 Subcatchment Model ............................................ 35 T

  able 7: Comparison of Results for the 3 Representative Models ............................................................. 43 

   

1.0  Introduction 

1.1  Huron Creek Watershed Huron Creek Watershed consists of 3.3 square miles of land in the city of Houghton and Portage Townships (see Figure 1).  The city of Houghton and the villages of Dodgeville and Hurontown reside partially within the watershed boundaries.  Huron Creek is approximately 3.3 miles in length, beginning in the southwest of the watershed in an area of dense wetlands, and finally emptying at its mouth into Portage Canal.  The mouth of the creek is located at the Houghton Waterfront Park, an area most locals know as “Chutes and Ladders”.  Portage Canal is a dredged canal, connected to Lake Superior to the north and south ends. 

 Figure 1: Huron Creek Watershed 

 

Huron Creek has been modified from its natural state through time to include reaches traveling through culverts and man‐made ditches.  Along its approximately 3.3 mile long pathway, it travels through more gently sloped areas to the south (from about 1‐2% grade) to much greater slopes in the north beyond Sharon Avenue (where slopes increase to greater than 6%).  The watershed consists of many varied types of soil cover, from saturated wetlands soils to loamy sands and areas of outcropped bedrock.   

The creek’s pathway has been altered since the 19th century, beginning with copper mining acitivities and more recently as a result of new development along highway M‐26.  The increase in development within the watershed is expected to continue in the future.  Land use data from 1978 to 2005 for the watershed are shown in Table 1  (Michigan Tech Center for Water and Society, 2007).  

Table 1: Land Use in Huron Creek Watershed over Time 

1978 MIRIS Dataset

1998 Orthophoto

2005 Orthophoto

Open Water 1 1 0.6Agricultural 5.6 4 2.8Rangeland 18.2 16 14.5Wetland 18.8 19 19.4

Urban and Built Up 14.4 20 29.8Forested 42 40 32.9

Land Use Type

Land Use Percentage

  

As the percentage of developed land increases, the amount of open water, agricultural, rangeland, and forested decreases (wetland area was not shown to decrease over time).  The functions of Huron Creek are altered by ongoing development – habitat is changed or destroyed, water quality decreases, flood attenuation decreases, and erosive power increases.  As the basic creek function is shaped and changed by human action, the reaction of the Huron Creek to storm events is changed. 

1.2  Motivation Interest in developing a management plan for Huron Creek started in the fall of 2005.  The Michigan Tech Center for Water and Society developed a proposal to write a management plan for the watershed, to be completed with the help of Alex Mayer’s Senior Design Project courses.  The proposal to develop the management plan was submitted to the Michigan Department of Environmental Quality in March of 2006.  The objectives of the management plan include: 

1. Form a self‐sustaining watershed council 2. Develop and implement watershed publicity program 3. Gather data and create maps that show physical characteristics 4. Identify critical areas 5. Collect historical data 6. Develop monitoring plan 7. Perform stream monitoring 8. Develop sustainable monitoring system 9. Develop Best Management Practices (BMPs) for each critical area 

Storm water modeling performed and detailed in this report is directly linked to both objectives 3 and 9 of the plan.  The results of each of the modeling exercises will be available for use in the future as data showing how Huron Creek in influenced by storm events.  Best Management Practices will be generated with the model data for the creek in mind when considering how future development could affect the creek. 

Stormwater runoff to water bodies can have a number of effects on the health of a natural system.  The effects of stormwater runoff to rivers include flooding, erosion of streambanks, widening of stream channels, decrease in aesthetic value, impairment to fish and other aquatic life, and threats to public health (due to metals and other pollutants that can be found in the stormwater).  The pictures below show erosion at the mouth of Huron Creek. 

 

Figure 2: Erosion at the Waterfront Park (Chutes and Ladders) at the Mouth of the Creek 

 

 

 

In order to better understand how the creek has changed in reaction to development over the past few decades and how it will behave in the future, modeling of a 25 year storm was simulated under predevelopment (PD), current development (CD), and future development (FD) conditions.  The effect of increasing amounts of stormwater runoff to Huron Creek has not previously been evaluated, and this knowledge will prove a valuable tool in considering future proposals for development within the watershed. 

A software package called HydroCAD was used to model the predevelopment, current development, and future development conditions.  Comparisons between the overall volume of water that would be delivered to the creek in the event of a 25 year storm, as well as peak flows and timing of flow will be made between the three stages of development using a number of models.  Future development models will show how the creek could react in the future if nothing is done to improve its natural condition. 

1.3  Report Organization The Methodology section of the report will discuss how the modeling of Huron Creek Watershed was done using HydroCAD software.  Explanations of the eight models created for Predevelopment, Current Development, and Future Development conditions are provided.  The logic behind each model as well as an explanation of their increasing complexity is included.  Sensitivity analysis performed on each of the models are described.  The hydrographs created by each model and by additional stormwater routing modeling is presented in the Results and Discussion section along with sensitivity analysis results.  A  summary of results comparing the three best models, one from each stage (Predevelopment, Current Development, and Future Development) is provided.  Finally, Recommendations for further refinement of  presented models are described . 

2.0  Methodology This section covers a number of topics concerning how modeling the watershed was done.  First, a simple hand calculation of peak flow is completed to illustrate the parameters used in basic runoff calculations.  Next, the capabilities and user‐interface of HydroCAD modeling software are discussed.  Finally, common information shared between all of the models, as well as basic descriptions, schematics, and maps for each of the models are presented. 

2.1  Simple Modeling Simple modeling calculations can be used to model storm flows for homogeneous watersheds.  The Graphical Peak Discharge Method presents the quation for peak discharge:  following e

 

Where:   q = peak discharge (ft3/s)     qu = unit peak discharge (ft

3/s per square mile per inch of runoff)     A = drainage area (mi2)     Q = runoff depth based on 24 hr (in)     F = adjustment factor for ponds and swamps 

The value of Q is obtained using the NRCS curve number method.  The NRCS curve number method requires that a single curve number be assigned to represent the whole of a watershed.  Curve numbers are assigned to an area based on soil type, land use, and hydrologic condition. 

Following the approach of Trimble and Ward (2004), a peak discharge for Huron Creek is calculated as follows: 

Assuming a predevelopment curve num  of 5 ood, B f atershed: ber 5 (forested, g  soil type  )  or the w

Initial abstraction =  10    10   8.18  . 

Where P = the rainfall depth in inches, in this case a total of 3.75 inches for a 25 year, 24 hour storm was calculated: 

..

   . . .. . .

  .43  . 

Where Y = the average land slope in percent, which is estimated to be 2.96% for the Huron Creek Watershed and L = the hydraulic length of the watershed (furthest linear distance in the watershed to the mouth of the creek), which  s measured u in GIS to be 14565 ft: wa s g 

Lag time = . .

.    . . .

. .   3.092 

Time of concentr ti.

a on =     .. 5. 5   

Initial abstraction =  .   8.18    1.636   

  1

0 2   0.2

..

    0.436 

Using Figure 5.17C in Trimble and Ward (2004), a value of 75 cfs/mi/in is found for qu.  The area of the watershed is approximately 3.3 mi2, so: 

Peak discharge =      3.3  0.43 1    106   

In using the Graphical Peak Discharge Method, the calculated peak flow for the watershed if it were fully forested is 106 ft3/s. 

Although these hand calculations are relatively simple and convenient, they are not appropriate for use in modeling storm flow in the Huron Creek Watershed. Hydrologic components such as storage and channel flow cannot be modeled explicitly using these calculations. Software modeling was done to calculate peak flows and runoff volume due to the level of complexity involved in appropriately describing the watershed via stormwater routing diagrams, future development plans, and the amount of soil information available. 

2.2  Hydrologic Simulation Models There are several different hydrologic model types that can be used to describe characteristics of a watershed.  These model types include: lumped parameter, distributed parameters, event, continuous, and physically based models, to name several.  Lumped parameter modeling simulates that rainfall on a subwatershed is transformed to runoff at a single point (Bedient, Huber, & Vieux, 2008).  Distributed parameter modeling models physical processes as they occur in 2 or 3 dimensional space.  Event modeling simulates a single “event” in the watershed (such as a storm event), while continuous modeling measures the effect of changes over time (such as spring to summer, summer to fall, etc).  Event modeling is used to in modeling Huron Creek to show the difference in the effect a storm event has on the creek for Predevelopment, Current Development, and Future Development conditions. 

According to the Michigan Department of Environmental Quality Stormwater Management Guidebook (MDEQ, 1999), the SCS Technical Release 55 (TR‐55), Urban Hydrology for Small Watersheds (USDA, 1986), provides procedures to calculate runoff volumes, peak flows, hydrographs, and storage‐volume 

requirements for detention ponds. The TR‐55 methodology is primarily applicable for small urban/urbanizing watersheds. TR‐55 methodology is based on the graphical peak discharge method and calculates the time of concentration as the sum of travel times due to sheet flow, shallow concentrated flow, and open channel flow along the hydraulic length. 

2.3  HydroCAD Software Modeling HydroCAD  (HydroCAD Software Solutions LLC, 2008) is a computer aided design tool used to model stormwater runoff that is based on the TR‐55 methodology. Models created using HydroCAD consist of subcatchments, reaches, ponds, and links.  Parameters describing each of these four modeling “nodes” can be found in Table 2.   

• A subcatchment is used to describe a portion of the modeled watershed.  It produces a runoff hydrograph based on the rainfall event selected.   

• A reach is used to model the effect of a subcatchment‐produced hydrograph through either a pipe (culvert), stream, or channel.  The peak flow of a hydrograph can either be attenuated or delayed based on the travel time through the reach.   

• A pond is a feature used to provide storage effects due to natural storage areas in the watershed.  A pond can be used to represent a detention pond, or to model the storage effects of any kind of retention or detention feature.  Flow from ponds can be controlled by a number of outlet controls, such as culverts, weirs, etc.  

• Links are used in order to “link” models or to add a hydrograph that was created outside of HydroCAD software.   

Table 2: HydroCAD Parameters Used to Characterize the Watershed 

HydroCAD Feature

Parabolic Channel Circular PipeTop Width Pipe DiameterChannel depth LengthLength Manning's numberManning's number Inlet invertInlet invert Outlet invertOutlet invert

Link Import hydrograph from a file

Reach type

AreaCNLand use descriptionTime of concentration methodHydraulic lengthAverage land slope

Parameters

Storage invertOutlet invert

Subcat

Reach

Pond

 

 

HydroCAD provides the following services to the user (HydroCAD Software Solutions LLC, 2008): 

• On screen routing diagram o Allow the user to easily see and manipulate the available nodes to better represent a 

schematic of what is being physically modeled • SCS runoff hydrographs 

o Unlimited length hydrographs may be created with a user defined calculation time step • Curve number weighting 

o Supplies curve numbers for each type of land use and calculates weighted curve numbers for each subcatchment using an unlimited number of sub‐area entries 

• Time of concentration calculations o Can designate upland method, lag method, channel flow, and more for time of 

concentration calculations • Unit hydrographs 

o Software includes a reference of all common unit hydrographs, or users can define their own 

• Reach routing o Rectangular, trapezoidal, parabolic, and circular channels can be routed in the model.  

Customization of reach cross‐sections is also possible • Pond routing and storage 

o Pond can range from a catch basin to a lake in size.  Storage of ponds can be calculated from user provided surface areas during model runs. 

• Hydrograph linkage o An off‐site hydrograph or any other hydrograph can be added to a model and linked to 

provide additional modeled runoff when needed 

The combination of HydroCAD’s intuitive user interface and powerful calculation abilities makes it an appropriate choice for modeling the Huron Creek Watershed. 

 

2.4  HydroCAD Models HydroCAD modeling for the watershed was done for Predevelopment, Current Development, and Future Development scenarios by starting simply and gradually adding levels of complexity where appropriate.  All predevelopment modeling includes only the use of subcatchments and creek reaches, while the final Current Development model and Future Development models include the integration of stormwater routing models.  The individual stormwater models were divided using Dr. Mayer and Linda Kersten’s best judgement through considering geographic proximity and a basic understanding of where stormwater routed from each area enters Huron Creek.  It would be best to model each piece of land with stormwater routing separately in a more detailed fashion, but at this point the data for such modeling is not available. 

A common 25‐year, 24‐hour, 3.75‐inch storm was used as a design storm for each of the models.  The 25‐year, 24‐hour storm was selected as a compromise between storm frequencies used for flood analysis and design of hydraulic structures. The 3.75‐inch storm was selected from rainfall frequency 

maps for Michigan (Michigan Department of Environmental Quality, 1999).  The hydrograph describing the time distribution of the rainfall event is shown below in 

Figure 3. Whereas the selection of the 25‐year, 24‐hour, 3.75‐inch storm may seem arbitrary, the simulated hydrographs produced in this report should interpreted in relative terms (percentage change in peak discharge between current and pre‐development, for example). Since relative differences are the focus of this work, the particular design storm used in the simulations is not necessarily critical. Along the same lines, and antecedent moisture condition type II was selected as a compromise between the most and least conservative conditions. 

 

 Figure 3: HydroCAD Simulated Storm Hydrograph 

 

In addition to the common design storm, the following features were used in each simulation. These features were assumed to provide the most accurate simulation results. 

• Reach routing by Dynamic‐Muskingum‐Cunge method • Pond routing by Dynamic‐Storage‐Ind method 

Sensitivity analysis was performed on many of the models.  Sensitivity analyses were done by altering a known parameter within the model to see how the change affects the overall hydrograph for the watershed.  Parameters that affect the final hydrograph more than others are easily identified through the analysis – for example, changing antecedent moisture conditions (how wet the ground surface is before a storm) of all of the soils in the watershed greatly affects the soil’s capacity to absorb rainfall that may later become groundwater flow.  A higher antecedent moisture condition pre‐storm leads to much higher total runoff within the watershed, because the portion normally taken up by the soils is removed.  Sensitivity analyses results, if conducted for a specific model, will be presented along with individual model results. 

The following model descriptions include the general features of each model as well as the HydroCAD model layout.  All data used to generate each of the described models can be found in the Electronic Appendix. 

2.4.1  Predevelopment (PD) Modeling 

Figure 4: HydroCAD PD Fully Forested Model 

Fully Forested – The most basic predevelopment model consists of a single subcatchment with a single curve number (see Figure 4).  Figure 5 on the following page shows the complete watershed as modeled here.  The subcatchment has only the most basic characteristics of the watershed: an estimated overall slope of 2.96%, a hydraulic length of 14565 ft, and an area of 3.3 mi2 (or 2160 acres).  These parameters were estimated from elevation and other GIS‐generated maps of the watershed.  A curve number of 55 was selected for the watershed, classifying the soil cover as Forested, Good Condition, Soil Type B.  

Sensitivity parameters analyzed for the PD fully forested model include the following:  

• Adding 1000 ft to the hydraulic length • Subtracting 5000 ft from the hydraulic length • Changing the curve number to 30, 40, 60, and 75 • Changing the slope of the watershed to 5% • Changing the slope of the watershed to 0.1% • Changing the antecedent moisture condition from 2 to 1 • Changing the antecedent moisture condition from 2 to 3 • Changing the depth of total rainfall from 3.75” to 5” • Changing the rainfall duration from 24 hours to 12 hours • Simulating two back to back 25 year, 24 hour storms • Simulating three back to back 25 year, 24 hour storms • Changing the initial abstraction from 0.2 to 0.3 

 

 Figure 5: Huron Creek Watershed 

 

Forested with Added Wetlands – The next step in modeling predevelopment was to add the appropriate percentage of wetland cover to the fully forested single subcatchment model (see Figure 6).  GIS software was used, along with soil cover maps, to find that the percentage of existing wetlands was 19.4%. Figure 7 on the following page shows the location of the modeled wetlands.  This number is not suspected to have changed much over time to present day.  A curve number of 98 was used for these wetlands to simulate the saturated conditions of the wetlands soils, and the portion of forested land cover they replaced was removed from the model so the total acreage was still 2160 acres.  HydroCAD produces an area weighted curve number in order to calculate the time of concentration and total runoff, which is how the wetland CN contributed to the previous model.  

Figure 6: HydroCAD PD Forested with Added Wetlands Model 

Sensitivity parameters analyzed for the forested with added wetlands model include: 

• Increasing the percentage of wetlands by 10% • Changing the wetland curve number to 75 

 Figure 7: Huron Creek Watershed Wetlands 

 

Figure 8: HydroCAD PD Single Subcatchment with Soil Classes Model 

Added Soil Classes – After using flat curve numbers of 55 for forested land and 98 for wetland areas, more detailed soil cover types were included in the single subcatchment model (see Figure 8).  The land use was divided as forested, wetland, and open water and the appropriate soil types (A, B, C, D) were used to assign the most accurate curve numbers.  Figure 9 on the following page shows the locations and sizes of the different soil types and classes modeled.  The curve numbers for forested land varied from 30 for soil type A to 77 for soil type D.  Wetland CN values were all set to have a curve number of 98, as were open water areas.  

No sensitivity analysis was performed on this model. 

 

 Figure 9: Predevelopment Land Cover and Soil Types 

 

 

12 Subcatchment with Soil Classes – After modeling three different variations of the predevelopment watershed using a single subcatchment, a 12 subcatchment model with a series of reaches was constructed (see Figure 10).  Figure 9 on the previous page shows the soil classes that were used in this model.  Figure 11 on the following page shows the division of the 12 subcatchments used for modeling (Reaches 4 and 5 were subdivided in the model in order to provide consistency, as they are subdivided later for the current development stormwater routing model).  Using a 12 subcatchment model allowed for more detail to be added to the overall model – i.e. the path of runoff could be more closely modeled through changing the time until it reached the creek, Huron Creek itself could be added to the model as a node, etc.  The single subcatchment models described before treated all wetlands in the watershed as pervious or impervious surfaces with a curve number of 98.  Assigning the wetlands a curve number of 98 does not accurately model infiltration, storage capacity, or slowing of runoff on its way to the mouth of the creek by traveling through the wetlands.  The wetlands are suspected to play a vital role in attenuation of storm water flow, and were better modeled using the 12 subcatchment model.  In the 12 subcatchment model, the long stretch of wetland near the headwaters of the creek was modeled as a series of reaches with a very large width (estimated using wetland maps and GIS) and an appropriate depth.  Both the width, depth, and the use of an appropriate Manning’s number for these reaches allowed for storm runoff to either be stored, or to flow more slowly to the mouth of Huron Creek as they would naturally. 

Figure 10: HydroCAD PD 12 Subcatchment Soil Classes Model 

Each subcatchment was assigned an individual slope and hydraulic length, measured using GIS.  Each of the 12 subcatchments was also subdivided using soil class information for swamp, forest, and open water, as described for the previous model. 

Sensitivity parameters analyzed for the predevelopment 12 subcatchment soil class model include: 

• Increasing the subcatchment slopes by 50% • Reducing the subcatchment slopes by 50% 

 Figure 11: Predevelopment Land Use and 12 Subcatchment Division 

   

2.4.2  Current Development (CD) Modeling 12 Subcatchment with Soil Classes – A 12 subcatchment model of current development land use conditions was created using current land use data (see Figure 12).  Figure 13 on the following page shows the land use and 12 subcatchment divide that were used for this model.  As mentioned before, reaches 4 and 5 were subdivided in the model for consistency later on when adding stormwater routing to this model.  Land area and type information was gathered using GIS software.  This 12 subcatchment model is simply an altered version of the predevelopment 12 subcatchment model using current soil types.  

Figure 12: HydroCAD CD 12 Subcatchment Soil Classes Model 

Sensitivity parameters analyzed for the current development 12 subcatchment soil class model include: 

• Changing Manning’s n values from 0.025‐0.05 to 0.8 • Adding 50 acres of wetlands to all subcatchments • Changing all subcatchment slopes to 0.05 ft/ft • Changing wetland reach depths from 3.0 ft to 1.5 ft • Increasing the subcatchment slopes by 50% • Reducing the subcatchment slope by 50% 

 

 

 

 Figure 13: Current Development Land Use and 12 Subcatchment Division 

 

 

Weighted Curve Number Single Catchment – A single subcatchment model for current development was created using an area‐weighted curve number produced from the previous 12 subcatchment model of current soil classes (see Figure 14).  Figure 13 on the previous page shows the land use areas used to create this single subcatchment model.  This model was created in order to compare its results with the results of the 12 subcatchment current development model.  Each of the subcatchment area weighted curve numbers generated by HydroCAD were used to manually calculate a single curve number for the watershed for comparison. 

Figure 14: HydroCAD current development single weighted CN model 

No sensitivity analyses were performed on this model. 

 

12 Subcatchment with Stormwater Routing – The previously described 12 subcatchment with soil classes model was used as the background of the stormwater routing model.  Available stormwater routing information – whether it be data collected by previous Michigan Tech Senior Design groups or personal communication with Linda Kersten and Dr. Alex Mayer – was used to describe the stormwater routing of major businesses in the area.  Stormwater model area measurements for each of the impervious subcatchments and detention ponds were taken using a referenced aerial photo in GIS.  Reasonable detention pond depths were assumed where used appear in the models.  Culverts, ditches, and additional creek reaches were added where appropriate, and reasonable values were assumed for their properties where data was not available.  Soil cover types (A, B, C, and D) were designated by current land use maps.  To view the data used to generate these models, please refer to the Electronic Appendix. 

Figure 15 on the following page shows the individual impervious surface areas that stormwater modeling was performed on for this model, as well as the normal 12 subcatchment division that the stormwater models were integrated with. 

 Figure 15: Current Development Stormwater Routing and 12 Subcatchment Division 

 

The most southern stormwater modeling cluster included Festival Foods, Wal‐Mart, and the Copper Country Mall (see Figure 16).  Ditch and creek reaches were added where appropriate to describe the stormwater runoff’s path to Huron Creek.  The two Wal‐Mart stormwater detention ponds were included in this model as well.  The area of the ponds was estimated using visual analysis in GIS and the depths of the two ponds were estimated.  This stormwater model corresponds with the areas titled, “Copper Country Mall”, “Festival Foods and Other”, and “Wal‐Mart” on Figure 15. 

Figure 16: Stormwater Routing Model for Festival Foods, Wal‐Mart, and the Copper Country Mall 

 

The next cluster of impervious surface modeled for stormwater includes the stretch of businesses from McDonald’s to Perkin’s Family Restaurant on the west side of M‐26, as well as businesses to the west of M‐26 (KFC, Pizza Hut, and Keweenaw Gem and Gift, to name a few).  The total impervious surface was modeled as a single subcatchment, although the businesses may not be directly attached to one another hydraulically and certain aspects of their stormwater routing are unknown (see Figure 17).   The area corresponding to the subcatchment in this model is labeled “McDonalds to Perkins” on Figure 15.  

 Figure 17: Stormwater Routing Model for the Stretch of Businesses from McDonald's to Perkin's 

 

Applebee’s was the next business to be modeled (see Figure 18).  A culvert carrying stormwater runoff from Applebee’s runs beneath the road to the east and then the runoff enters a steep reach and flows down the side of an embankment to Huron Creek.  The highlighted area corresponding to this model is labeled “Applebees” in Figure 15. 

 

Figure 18: Stormwater Routing Model for Applebee's 

 

The next area modeled included ShopKo, EconoFood, an adjacent closed gas station, and the foot clinic located along the east of M‐26 (see Figure 19).  The detention pond located behind Econofood was added to this model.  The detention pond’s depth was estimated and the area was measured using visual analysis in GIS.  The area in Figure 15 that corresponds to this stormwater model is labeled “Shopko and Econo”. 

 

 

Figure 19: Stormwater Routing Model for ShopKo, Econofoods, the Foot Clinic, and Gas Station 

 

 

The Razorback Drive and Sharon Avenue commercial areas were modeled next (see Figure 20).  These include such businesses as Dairy Queen, Blockbuster, Taco Bell, and several strip malls in the area.  The area represented in this stormwater model directly corresponds with the area labeled “Razorback & Sharon” on Figure 15. 

 

 

 

Figure 20: Stormwater Routing Model for Razorback Drive and Sharon Avenue Businesses 

 

 

The integration of the stormwater routing into the 12 subcatchment model with soil covers was done by “cutting” each of the individually modeled areas from the model and producing new total land use data for each of the 12 subcatchments.  This ensured that none of the separately modeled stormwater routing areas was double‐counted in the model. 

Due to limiting software restrictions (only 20 nodes are allowed in one model in HydroCAD), the 12 subcatchment model was split into two separate models, as shown in Figure 21 and Figure 22.  All of the separate stormwater models were generated for areas in the northern half of the watershed.  Final hydrographs from each of the stormwater models were generated and linked to the main 12 subcatchment model.  The pink links seen in Figure 22 show where each of the individually modeled stormwater models were linked to the main 12 subcatchment model. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 21: Southern Watershed, Including the 3 Wetland Reaches and 6 Subcatchments  

 Figure 22: Northern Watershed, Including Links from Each of the Stormwater Routing Models  

 

2.4.3  Future Development (FD) Modeling 12 Subcatchment with Stormwater Routing – A 12 subcatchment model for future development was created by adding additional commercial land use to areas in the watershed that will, at a point in the near future, be utilized for commercial or residential use (see Figure 25).  Information regarding the locations of this future development was taken from personal communication with Alex Mayer. 

The modeling schematics shown in Figure 16, Figure 17, Figure 18, Figure 19, Figure 20, and Figure 21 above all remained the same throughout this model.  One new stormwater model was created for planned commercial lots along M‐26 and for the building of a large retail store adjacent to the Copper Country Mall (see Figure 23).  Additional commercial area was added to the Razorback Drive and Sharon Avenue model (see Figure 20).  Land use areas affected by these changes were updated for subcatchments affected in the 12 subcatchment background model (shown in Figure 21 and  Figure 24).  

Figure 23: Stormwater Routing Model for Future Development South of the Copper Country Mall 

 

The new link created for the addition of the stormwater model shown in Figure 23 can be seen in  Figure 24.  An additional commercial lot was added (seen in Figure 24 as node 35S). The rest of the modeling schematic remained consistent with the current development 12 subcatchment stormwater routed model.  

           

  Figure 24: Northern Watershed, Including Links from Each of the FD Stormwater Routing Models 

 

 

 Figure 25: Future Development Stormwater Routing and 12 Subcatchment Division 

   

3.0  Results and Discussion The resulting hydrographs of all of the above discussed models, as well as the results of their sensitivity analysis, will be presented in the following section in the same order that the models were introduced. 

3.1  Predevelopment Modeling Fully Forested – Running the fully forested single predevelopment subcatchment resulted in the hydrograph shown in Figure 26 at the mouth of the creek.  This model used a single curve number of 55 to describe the watershed. 

 Figure 26: PD Fully Forested Single Subcatchment Hydrograph 

 

The resulting runoff volume was 78.1 acre‐feet, with flow peaking at 106.32 ft3/s at approximately 17 hours into the 24 hour storm. 

The results of the sensitivity analysis performed on this simple model are shown in Table 3.  The greatest change in peak flowrate occurred when changes were made to the curve number, antecedent moisture conditions, and by simulating a series of storms.  Changing the watershed curve number to 30 produced a total runoff of 0 cfs, while changing it to 70 produced a peak flow about 7 times the peak flow modeled using a curve number of 55.  When the antecedent moisture conditions for the watershed were altered from their default setting of 2 to that of 1 (very dry soil conditions) or 3 (very wet soil conditions), the peak flow rate ranged from practically 0 cfs to over 4 times that of the modeled peak.  Running two or three back to back 24 hour, 25 year storms increased the peak flow to just over 600 cfs, a number that did not change with additional back to back storms. 

Table 3: Sensitivity Analysis Performed on the PD Fully Forested Single Subcatchment Model 

Alteration Qpeak (cfs) Tpeak (hr)None 106.32 17+ 1000 hydraulic length 102.3 17‐5000 hydraulic length 130.78 16Change CN to 30 ‐‐ ‐‐Change CN to 40 7.15 27.5Change CN to 75 701.62 15Change CN to 60 184.4 15Change slope to 5% 122.97 15Change slope to 0.1% 35.43 37.5AMC at 1 0.03 27.5AMC at 3 444.43 17.5Rainfall Depth to 5" 270.86 17.5Rainfall duration to 12' 138.46 102 back to back storms 606.19 403 back to back storms 606.19 40Ia/S at 0.3 (vs 0.2) 33.77 20  

 These sensitivity analysis results can be used to estimate what change would occur in more complex models (i.e. predevelopment 12 subcatchment) in each of the individual subcatchments. 

 Forested with Added Wetlands ‐ The single subcatchment forested wetland with 19.4% wetlands model run resulted in the hydrograph shown in Figure 27.  The total volume of rainfall was 141.3 acre‐feet, with a peak flow of 254.63 cfs exiting the creek at approximately 16 hours into the storm.  The more than 60 acre‐feet increase in runoff volume from the fully forested model is explained by the wetland curve number of 98 used in this model.  This model treats the wetlands the same as it would an impervious surface, which does not accurately reflect what the wetlands do for storage of rainfall, etc, but is a necessary drawback of using a single subcatchment model. 

 Figure 27: PD Forested with 19.4% Wetlands Single Subcatchment Hydrograph 

 

The results of the sensitivity analysis performed on this model are shown in Table 4.  Increasing the wetland percentage from 19.4% to 29.4% increased the peak runoff by approximately 150 cfs.  This amount of increase due to adding another 10% wetlands to the model is greater than the entire peak flow of the fully forested model.  Having accurate wetland area information, as well as being able to more accurately model the benefits of wetlands in attenuating stormwater flow are incredibly important to obtaining the most accurate results possible for the watershed.  Changing the wetland curve number to 75 from 98 resulted in reduction of the peak flow rate by a third. 

Table 4: Sensitivity Analysis Performed on the PD Forested with 19.4% Wetlands Single Subcatchment Model 

Alteration Qpeak (cfs) Tpeak (hr)None 254.63 16Wetland increase 10% 400.14 15Wetland CN to 75 170.18 16  

 

Added Soil Classes – This model included the addition of more accurate land use and soil class information.  Curve numbers ranging from 30 to 77 were used to describe the forested area, while all of the wetlands (or “swamp” as the land use maps refer to them) continued to have a curve number of 98.  The total runoff volume for this model was 100.4 acre‐feet, with a peak flow of 149.11 cfs at about 16 hours.   

 Figure 28: PD Single Subcatchment with Soil Covers Hydrograph 

 

The ~40 acre‐feet decrease in total runoff volume occurred due to the wide spread of curve numbers for the forested areas.  A curve number of 30 results in an initial abstraction of 4.67 inches, while a curve number of 77 results in an initial abstraction of only 0.6 inches.  The amount of water essentially “absorbed” by the soil through the addition of forested areas with lower curve numbers is substantial. 

 

12 Subcatchment With Soil Classes – The more complex 12 subcatchment model with the southwest wetland headwaters modeled as reaches resulted in the hydrograph shown in Figure 29 at the mouth of the creek.  The total runoff volume was 101.4 acre‐feet, with a peak flow of 222.20 cfs at around 14 hours.  The total runoff volume for this model is very close to the 100.4 acre‐feet seen in the previous single subcatchment soil class model, but the peak flowrate is greater by about 50%.  This increase in peak flow could be caused by a number of factors.  Changing the way the wetlands to the southwest are modeled by making them act like a reach instead of normal soil cover could have increased the time of concentration, and the wide variety of slopes modeled by the 12 subcatchments could also have increased the peak flow value. 

 Figure 29: PD 12 Subcatchment with Soil Covers Hydrograph 

 

The results of sensitivity analysis performed on this model are shown in Table 5.  Increasing or decreasing the slope of each of the individual subcatchments varies the peak flow rate by 13.7% and 23.1%, respectively.  Seven of the 12 subcatchments have slopes of less than 2% (3 of those have slopes less than 1%), so varying the slope by 50% in either direction does not produce a noticeable difference in their individual runoff contribution to the total. 

Table 5: Sensitivity Analysis Performed on the PD 12 Subcatchment with Soil Covers Model 

Alteration Qpeak (cfs) Tpeak (hr)None 222.20 14+ 50% slope to all 252.57 14‐50% slope to all 170.96 15  

 

3.2  Current Development Modeling 12 Subcatchment with Soil Classes ‐ The current development 12 subcatchment model including land use and soil classes resulted in the hydrograph shown in Figure 30 at the mouth of the creek.  The total runoff volume was 196.2 acre‐feet, with a peak flow of 541.48 cfs at approximately 14 hours.  The total runoff volume for this model is almost double the 101.4 acre‐feet modeled using the predevelopment subcatchment model, and the peak flow is approximately 2.4 times higher than the predevelopment peak.  The increase in both runoff volume and peak flowrate is due to the addition of commercial and residential impervious surface since development of the watershed took place. 

 Figure 30: CD 12 Subcatchment Hydrograph 

 

The sensitivity analysis performed on this model (see Table 6) indicate that using an appropriate Manning’s n value in the reaches is key.  The wetland reach Manning’s value is 0.025, while the normal creek reaches have a Manning’ s value of 0.05.  Adding 50 acres of wetland to each of the subcatchments (resulting in a total of 600 acres of wetlands to the model) increases the peak flow rate by a factor of 2.  Changing the depths of the three wetland reaches from 3.0 ft to 1.5 ft did not have an appreciable effect on the peak flow rate, and varying the slopes of each of the subcatchments by 50% increased and decreased the peak flowrate an average of 18.4%. 

Table 6: Sensitivity Analysis Performed on the CD 12 Subcatchment Model 

Alteration Qpeak (cfs) Tpeak (hr)None 541.48 14All Manning's Values to 0.800 192.61 23Add 50 ac WetL to each subcatch 1032.15 13Change all slopes to 0.05 ft/ft 420.03 13Change WetL reach dep to 1.5 ft 529.77 14+50% slope to all 617.08 13‐50% slope to all 417.86 14  

 

Weighted Curve Number Single Catchment  ‐ The current development single subcatchment model (created using the weight curve number of the previous model) produced the hydrograph shown in Figure 31.  The peak flow rate of this model is 425.20 cfs at around 15 hours.  The total runoff volume is 199.3 acre‐feet, which is comparable to the 196.2 acre‐feet of the twelve subcatchment model.  The 

decrease in time to peak and peak flow rate for this single subcatchment model were caused due to the absence of routing. 

 

 Figure 31: CD Single Subcatchment Hydrograph 

 

12 Subcatchment with Stormwater Routing ‐ The resulting hydrographs of each of the individual stormwater models (Applebee’s versus McDonald’s to Perkin’s, etc) will be presented first, followed by the hydrograph resulting at the mouth of Huron Creek due to the integration of these models with the 12 subcatchment model. 

Figure 32 shows the hydrograph generated by the Wal‐Mart, Copper Country Mall, and Festival Foods stormwater model (see Figure 16 for schematic).  The peak discharge is 18.78 cfs at about 15 hours.  The total runoff is 12.7 acre‐feet. 

 Figure 32: Wal‐Mart, Copper Country Mall, and Festival Foods Stormwater Hydrograph 

 

Figure 33 shows the hydrograph generated by the McDonald’s to Perkin’s stormwater model (see Figure 17 for schematic).  The peak discharge is 123.78 cfs at about 12 hours.  The total runoff is 8.9 acre‐feet. 

 Figure 33: McDonald's to Perkin's Stormwater Hydrograph 

 

Figure 34 shows the hydrograph generated by the Applebee’s stormwater model (see Figure 18 for schematic).  The peak discharge is 3.79 cfs at about 12 hours.  The total runoff is 0.2 acre‐feet. 

 Figure 34: Applebee's Stormwater Hydrograph 

 

Figure 35 shows the hydrograph generated by the ShopKo, EconoFood, gas station, and foot clinic stormwater model (see Figure 19 for schematic).  The peak discharge is 72.18 cfs at about 12 hours.  The total runoff is 5.5 acre‐feet. 

 Figure 35: ShopKo, EconoFood, Gas Station, and Foot Clinic Stormwater Hydrograph 

 

Figure 36 shows the hydrograph generated by the Razorback Drive and Sharon Avenue stormwater model (see Figure 20 for schematic).  The peak discharge is 80.33 cfs at about 12 hours.  The total runoff is 9.4 acre‐feet. 

 Figure 36: Razorback Drive and Sharon Avenue Stormwater Hydrograph 

 

The time to peak for all of the aforementioned stormwater modeling is 12 hours, except for in the Wal‐Mart, Copper Country Mall, Festival Foods model.  The uniformity in these results can be explained by referring to the characteristic storm hydrograph shown in Figure 3.  At a time of 12 hours into the 24 hour storm, the amount of rainfall dramatically increases.  The stormwater routing does not seem to have an appreciable effect of slowing the runoff from the commercial areas down before it reaches the creek, except in the case of the Wal‐Mart detention ponds, which move the time to peak to 15 hours and spread out the time the stormwater runoff enters Huron Creek over a period of 34 hours.  The other stormwater models show the total runoff to the creek occurring over a period of 18 hours. 

When the hydrographs shown in Figures 26 through 30 were integrated into the 12 subcatchment model, the hydrograph shown in Figure 37 was generated for the discharge at the mouth of Huron Creek.  The peak flow is 522.70 cfs at about 14 hours.  The total runoff volume is 206.0 acre‐feet.  The addition of the 5 individual stormwater models to the normal current development 12 subcatchment model with soil covers introduced an additional 9.8 acre‐feet of runoff volume.  The peak discharge decreased slightly and the time to peak did not change due to the addition of stormwater routing models. 

 Figure 37: CD Stormwater Routing Final Hydrograph 

 

3.3  Future Development Modeling 12 Subcatchment with Stormwater Routing ‐ The hydrograph shown in Figure 38 was generated for the discharge at the mouth of Huron Creek after stormwater modeling for future development was integrated with the 12 subcatchment model.  The peak flow is 522.79 cfs at about 14 hours.  The total runoff volume is 214.5 acre‐feet.  The peak flow value for this future development model is almost 

identical to that of the current development stormwater routing model.  The total runoff volume increased by 8.5 acre‐feet from the current development model. 

 Figure 38: FD Stormwater Routing Final Hydrograph 

   

4.0  Summary of Results Simulating the response of the Huron Creek Watershed to a storm event has resulted in best estimate models ‐ Predevelopment 12 Subcatchment, Current Development 12 Subcatchment with Stormwater Modeling, and Future Development 12 Subcatchment with Stormwater Modeling ‐ for the three different time periods.  Figure 39 shows the hydrographs at the mouth of Huron Creek generated for each of these three models.  Figure 39 indicates that discharges at the exit point of the watershed have increased significantly due to development in the watershed but will not increase significantly with expected future development.   

 

Figure 39: Comparison of Predevelopment, Current Development, and Future Development Modeling  

 Table 7 summarizes the runoff characteristics generated by the Predevelopment 12 Subcatchment, Current Development 12 Subcatchment with Stormwater Modeling, and Future Development 12 Subcatchment with Stormwater Modeling models.  Table 7 also presents a comparison between the three models for area of impervious surface, % increase in peak flows, and % increase in runoff volume over predevelopment conditions.  The areas of impervious surface are given as acreages exceeding a given curve number (CN), which is indication of the amount of precipitation retained on a given surface vs. precipitation that runs off of the given surface.  A high CN (such as 98 for pavement) indicates minimum retention, while a low CN (such as 30 for Forested land use, Soil Type A, in good condition) indicates a large retention capability. While an area with CN  80 are normally assigned to residential or commercial areas, indicating development. 

Figure 40 shows discharge hydrographs for an idealized catchment (100 acres, slope = 0.001, hydraulic length of 2,000 ft) for CN = 80, CN =90, CN = 100, demonstrate the impact of degree of imperviousness.  

Table 7: Comparison of Results for the 3 Representative Models 

CN > 80 CN > 90PD 12 Subcatchment with Soil Covers

14 222 101 270 270 ‐‐

CD 12 Subcatchment with Stormwater Routing

14 523 206 730 524 135%

FD 12 Subcatchment with Stormwater Routing

14 523 215 772 548 135%

% Increase in Peak Flow Over PD

Time to Peak (hr)

Peak Flow Rate 

(cfs)

Runoff Volume 

(acre‐feet)

Area of Impervious Surface (acre)*

Model Name

 *impervious surface areas are given in terms of areas with curve numbers greater than 80 or 90 

 

0

50

100

150

5 15 25 3

Flow

 (cfs)

Time (hr)

5

CN = 80

CN = 90

CN = 100

Figure 40: Hydrographs Produced as a Function of Curve Number 

 

The results in Table 7 indicate that the significant increase of in impervious surface area from pre‐development to current development can explain the large increase in the amount of peak flow.  By both measures (CN > 80 and CN > 90), the amount of impervious surface approximately doubled. Correspondingly, since the impervious area increased only slightly for the future development conditions, the peak discharge did not change an appreciable amount.  

 

 

 

The results in Figure 39 and Table 7 are based on many assumptions with regard to the physical characteristics of the watershed and creek channel and routing of stormwater within the watershed. Furthermore, since no discharge data exists for the watershed, the models have not been calibrated or verified.  In this case, we do not recommend that the absolute estimates of peak discharge, time to peak flow, and runoff volume be used in any further analysis, until the assumptions can be verified and, more importantly, until the models can be calibrated and verified. However, we do have confidence in the relative differences in peak discharges and runoff volumes, since the assumptions made in the models become less important when comparing results among different simulations. 

The following should be done in order to obtain information that would provide greater accuracy in simulating peak flows in Huron Creek: 

• More accurate elevation data for channels could be obtained through surveying efforts, or by obtaining more refined elevation data 

• Creek profiles should be created for stretches of the watershed south of Wal‐Mart  • Stormwater routing (culvert and ditch routing and geometries, detention basin geometries) for 

each of the individual stormwater models should be verified.   

• Flows should be measured over a range of variability in order to calibrate and verify the models. 

 

 

 

 

   

6.0  References 

Bedient, P. B., Huber, W. C., & Vieux, B. E. (2008). Hydrology and Floodplain Analysis. Upper Saddle River: Prentice Hall. 

HydroCAD Software Solutions LLC. (2008). Retrieved April 3, 2008, from Product Info: http://www.hydrocad.net/info.htm 

Michigan Department of Environmental Quality. (1999). Stormwater Management Guidebook. Land and Water Management Division. 

Michigan Tech Center for Water and Society. (2007, March 31). Land Use. Retrieved March 21, 2008, from Developing the Huron Creek Watershed Plan: http://www.geo.mtu.edu/~asmayer/HuronCreek/Desc/LandUse.htm 

Trimble, S. W., & Ward, A. D. (2004). Environmental Hydrology. Boca Raton: Lewis Publishers. 

 

     

Electronic Appendix 

Modeling Stage Model Name File Folder HydroCAD File Name / File Folder Excel Data File NameFully Forested  PD_forested_1_subcat.hcpForested with Added Wetlands  PD_forested_w_wetlands_1_subcat.hcpAdded Soil Classes  PD_soil_classes_1_subcat.hcp12 Subcatchment with Soil Classes  PD_soil_classes_12_subcat.hcp12 Subcatchment with Soil Classes  CD_soil_classes_1_subcat.hcpWeighted Curve Number Single Catchment  CD_soil_classes_12_subcat.hcp12 Subcatchment with Stormwater Routing  CD_stormwater_routing_12_Subcat CD_stormwater_routing_data.xlxs

Future Development 12 Subcatchment with Storm Routing  Future Development Models FD_stormwater_routing_12_subcat FD_stormwater_routing_data.xlxs

Predevelopment

Current Development

Predevelopment Models PD_and_CD_data_no_stormwater_routing.xlsx

PD_and_CD_data_no_stormwater_routing.xlsxCurrent Development Models

 

 

 

1.0 Introduction1.1 Huron Creek Watershed1.2 Motivation1.3 Report Organization

2.0 Methodology2.1 Simple Modeling2.2 Hydrologic Simulation Models2.3 HydroCAD Software Modeling2.4 HydroCAD Models2.4.1 Predevelopment (PD) Modeling2.4.2 Current Development (CD) Modeling2.4.3 Future Development (FD) Modeling

3.0 Results and Discussion3.1 Predevelopment Modeling3.2 Current Development Modeling3.3 Future Development Modeling

4.0 Summary of Results6.0 ReferencesElectronic Appendix