WEPP

Water Erosion Prediction Project ( WEPP ) to fizyczny model symulacji erozji zbudowany na podstawach hydrologii , roślinoznawstwa , hydrauliki i mechaniki erozji . Model został opracowany przez międzyagencyjny zespół naukowców w celu zastąpienia Universal Soil Loss Equation (USLE) i jest szeroko stosowany w Stanach Zjednoczonych i na świecie. WEPP wymaga czterech danych wejściowych, tj. klimatu , topografii , gleby i zarządzanie ( roślinność ); i zapewnia różne rodzaje danych wyjściowych, w tym bilans wodny ( spływ powierzchniowy , przepływ podpowierzchniowy i ewapotranspiracja ), odrywanie gleby i osadzanie się w punktach wzdłuż zbocza, dostarczanie osadów i wzrost roślinności. Model WEPP był stale udoskonalany od czasu jego publicznego udostępnienia w 1995 roku i ma zastosowanie do różnych obszarów (np. pola uprawne , pastwiska , leśnictwo , rybołówstwo i odkrywkowe wydobycie węgla ).

Zdolność i siła

WEPP ma zastosowanie do szerokiego zakresu warunków geograficznych, użytkowania gruntów i zarządzania oraz umożliwia przewidywanie przestrzennych i czasowych rozkładów odrywania się i osadzania gleby w sposób jednorazowy lub ciągły, zarówno na małych (zboczach wzgórz, drogach, małych działkach), jak i dużych ( dział wodny ) łuski. Zastosowania modelu na zboczach wzgórz mogą symulować pojedynczy profil z różnymi rozkładami gleby , roślinności i warunków roślinnych/zarządzania. W aplikacjach zlewni WEPP można łączyć ze sobą wiele zboczy, kanałów i spiętrzeń odpływ i plon osadu z całej przewidywanej zlewni . Model został sparametryzowany dla dużej liczby gleb w całych Stanach Zjednoczonych, a wydajność modelu została oceniona w wielu różnych warunkach użytkowania gruntów i gospodarowania. Ponadto WEPP może generować długoterminowe dzienne dane klimatyczne za pomocą CLIGEN, pomocniczego stochastycznego generatora klimatu. Baza danych CLIGEN zawiera statystyki pogodowe z ponad 2600 stacji pogodowych w Stanach Zjednoczonych. Baza danych klimatycznych WEPP jest uzupełniona o Baza danych PRISM , która dodatkowo udoskonala dane klimatyczne na podstawie długości , szerokości i wysokości geograficznej . WEPP może zapewnić dzienne spływy , przepływy podpowierzchniowe i ilości osadów podzielone na pięć klas wielkości cząstek : glina pierwotna, muł pierwotny , małe kruszywa , duże kruszywa i piasek pierwotny , co pozwala na obliczenie selektywnego transportu osadów i wzbogacenie drobnych rozmiarów osadów.

Ostatnia poprawa

W ciągu ostatniej dekady naukowcy dokonali znaczących ulepszeń w modelu WEPP. Obejmują one ulepszone algorytmy do symulacji wpływu struktur hydraulicznych i spiętrzeń na spływ i dostarczanie osadów , dodanie algorytmów Penmana-Monteitha ET , podpowierzchniowy zbieżny przepływ boczny do reprezentowania spływu z obszaru o zmiennym źródle , ulepszone procedury biomasy z baldachimów dla zastosowań leśnych oraz włączenie alternatywnego bilansu energetycznego oparta na zimowej rutynie hydrologicznej . Stworzono również szereg nowoczesnych programów graficznych interfejsów użytkownika, aby pomóc w łatwiejszej aplikacji WEPP. Głównym interfejsem modelu jest samodzielna Windows (do pobrania ze strony: http://www.ars.usda.gov/Research/docs.htm?docid=10621 ), która pozwala użytkownikowi symulować profile zboczy wzgórz i małych działów wodnych oraz mieć pełną kontrolę nad wszystkimi danymi wejściowymi modelu (Rysunek 1). Dodatkowo interfejsy internetowe pozwalają na bardzo łatwe i szybkie korzystanie z modelu przy jednoczesnym dostępie do istniejącej gleby , klimatu i zarządzania bazami danych (Rysunek 2).

Rysunek 1. Zrzut ekranu interfejsu WEPP Windows po zakończeniu 100-letniej symulacji zbocza wzgórza, przedstawiający wyniki tekstowe i graficzne.
Rysunek 2. Zrzut ekranu jednego z internetowych interfejsów WEPP do prostych symulacji profilu zbocza wzgórza. Przedstawiono dane wejściowe i wyniki z 30-letniego przebiegu modelu.
Rysunek 3. Zrzut ekranu interfejsów GIS opartych na sieci Web WEPP do prostych symulacji profili zboczy wzgórza. Pokazano mały dział wodny z przestrzenną erozją gleby (czerwone i zielone piksele) i depozycją (żółte piksele).

kilka interfejsów geoprzestrzennych do WEPP (przykład na rysunku 3):

  1. GeoWEPP – rozszerzenie ArcView lub ArcGIS działające w połączeniu z interfejsem WEPP Windows
  2. Internetowy interfejs GIS do WEPP przy użyciu programu MapServer GIS o otwartym kodzie źródłowym
  3. Iowa Daily Erosion Project
  4. Mapa sieci

Zastosowania leśne i pastwiskowe

Służba leśna Stanów Zjednoczonych opracowała zestaw interfejsów internetowych , interfejsów Służby Leśnej WEPP (FS WEPP) , w celu ułatwienia stosowania przez interesariuszy w zarządzaniu lasami i pastwiskami (inżynierów leśnych, naukowców zajmujących się terenami leśnymi, federalnych i stanowych pracowników regulacyjnych) oraz ogółu społeczeństwa. Interfejsy są łatwo dostępne i obsługiwane przez Internet ( http://forest.moscowfsl.wsu.edu/fswepp/ ) i nie wymagają dogłębnej znajomości hydrologii , hydrauliki i zasady erozji osadzone w modelu WEPP. Interfejsy FS WEPP obejmują:

  • Cross Drain - do przewidywania ilości osadów z odcinka drogi w poprzek bufora
  • Rock:Clime — do tworzenia i pobierania zmodyfikowanego pliku klimatycznego WEPP
  • WEPP:Road — aby przewidzieć erozję odcinka drogi leśnej
  • WEPP:Road Batch — do przewidywania erozji z wielu leśnych segmentów dróg
  • Disturbed WEPP — przewidywanie erozji spowodowanej zakłóceniami na pastwiskach i lasach ( pożary , operacje żniwne )
  • Model osadów dorzecza Tahoe (w budowie) - do przewidywania spływu i erozji w dorzeczu jeziora Tahoe
  • WEPP FuME (zarządzanie paliwem) - do przewidywania erozji na podstawie praktyk zarządzania paliwem
  • ERMiT (narzędzie do zarządzania ryzykiem erozji) - do przewidywania prawdopodobieństwa dostarczania osadów przy różnych zabiegach łagodzących w każdym z pięciu lat po pożarze

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=WEPP&oldid=984911006 ”