WEPP模型在紫色土坡面侵蚀预测中的应用研究

WEPP模型是一种基于侵蚀过程的计算机土壤侵蚀预测模型。本文通过对遂宁市紫色土产流、产沙侵蚀的观测．运用WEPP模型进行单次降雨侵蚀预测,并与实测值进行比较。通过分析比较结果．认为WEPP模型对紫色土侵蚀过程预测合理,为进一步研究WEPP模型对紫色土多年侵蚀预测提供参数参考。     

WEPP细沟剥蚀率模型正确性的理论分析与实验验证

基于物理过程基础上的WEPP土壤水蚀预报模型将坡面侵蚀分为细沟侵蚀和细沟间侵蚀,建立了独立的细沟间模型和细沟模型.其中细沟侵蚀产沙方程从概念上可以预报细沟侵蚀过程,但没经实验或理论验证.该文经过理论分析表明,WEPP模型中的剥蚀率是水流含沙量的线性函数,并由给定的试验条件计算得到了函数中的参数.将理论分析结果和已有的实验结果进行了比较,验证了WEPP中的侵蚀产沙模型.同时将已得到的确定细沟剥蚀率的微分方程代入细沟侵蚀产沙方程并求解,从理论上得到了含沙量随沟长变化的函数关系.将理论分析结果和由实验所得的结果进行了对比,进一步验证了WEPP中的侵蚀产沙模型.该文从细沟剥蚀率和产沙量两方面对WEPP模型中细沟侵蚀产沙模型进行了验证.     

基于WEPP模型的多级梯田暴雨侵蚀模拟初步研究

针对2013年6—9月份安塞县马家沟多级梯田遭受暴雨侵蚀严重等问题,运用新一代水蚀预报模型WEPP模型对马家沟多级梯田在暴雨条件下的侵蚀情况进行模拟,并将WEPP模型模拟的结果与实测资料进行了对比。结果表明:WEPP 模型能够较好地模拟黄土丘陵区多级梯田在暴雨条件下的径流量以及土壤侵蚀量,随着梯田级数的增加,WEPP模型对径流量与侵蚀量的模拟精度逐渐降低。由于受该区地下水的影响,模拟径流量总体小于采用径流系数法算得的径流量,由于梯田田埂的防蚀作用,模拟土壤侵蚀量总体大于实测侵蚀量。研究为黄土丘陵区梯田防蚀以及梯田修筑提供科学依据及有效方法,为黄土丘陵区多级梯田的暴雨侵蚀预测提供了合理化建议。     

基于WEPP模型的紫色土坡面水蚀预报

应用水蚀预报项目（Water Erosion Prediction Project,WEPP）模型评价紫色土坡面水蚀强度,提出模型参数的估算方法,并利用四川省遂宁水土保持试验站长期径流小区观测资料,验证和检验模型预测的精度和敏感性;探讨该模型在川中丘陵紫色土地区应用的可能性及模型参数选择存在的问题。运用WEPP模型进行降雨侵蚀预测,并与实测值进行比较。结果表明,WEPP模型在大多数情况下预报值较合理,低坡度坡面上模拟预测值高于实际观测值,高坡度坡面上模拟预测值低于实际观测值,不仅在一定程度上模拟值与实测值接近,而且模型还可估算土壤侵蚀的时空分布及全坡面或坡面任意一点的净土壤流失量及随时间的变化。这对布置水土保持管理措施具有重要意义。     

美国土壤侵蚀过程及其预报模型研究进展

土壤侵蚀过程的研究将为基于物理过程的侵蚀预报模型研发提供重要的理论基础。介绍了美国土壤侵蚀过程研究进展 ,叙述了土壤侵蚀过程研究对研发水蚀预报模型 (WEPP)的重要贡献 ,阐述了近期侵蚀过程研究对WEPP模型中侵蚀过程概念模型的挑战 ,希望对中国侵蚀过程及其预报模型的研究有借鉴作用。     

WEPP模型在旱地种植系统中的应用

WEPP模型能在农田系统中预测水文和侵蚀过程。2010年美国学者J.D.Williams等人采用WEPP模型预测俄勒冈州东北部旱地小流域常规耕作和免耕下的地表径流和产沙量。研究表明,WEPP模型可很好的评价土壤含水量、作物产量及免耕小流域的地上生物量。预测的蒸散量值与根据水量平衡原理计算的值一致。两小流域的年径流量和年侵蚀量的观测值较低,常规耕作和免耕小流域分别只有0.3%和0.03%的降雨量以径流形式输出。土壤参数采用默认值时,WEPP预测没有径流产生;对表层水力传导系数和细沟土壤可蚀性,进行校正后,径流和侵蚀的实测值与模拟值一致。说明经过校正,WEPP可用于评估降雨量较小,气候温和且产流较小情况下的水文、侵蚀及作物生长情况。相信此项研究将对我国相关的研究是一种借鉴。     

非点源污染模型在土壤侵蚀模拟中的应用及发展动态

随着计算机和地理信息技术的不断发展 ,NPS模型在土壤侵蚀研究中得到了广泛应用 ,其中包括用于预测预报的RUSLE、WEPP和EPIC ,用于流域水文过程模拟的CREAMS和ANSWERS以及用于流域管理措施评价的AGNPS。介绍了一些模型的应用现状和发展动态     

土壤可蚀性在WEPP模型中的应用

影响土壤侵蚀过程的关键因素是侵蚀力和土壤可蚀性。土壤可蚀性是定量计算土壤流失的重要指标和土壤侵蚀预报模型中的必要参数。WEPP是由美国农业部开发的新一代水蚀预测模型 ,该模型以土壤可蚀性为必要参数 ,并将其分解为细沟间可蚀性 (Ki)、细沟可蚀性 (Kr)和临界剪切力 (τc)来预报流域径流形成与土壤侵蚀过程     

WEPP模型概述

WEPP模型是USDA为了克服USLE的缺点而推出的以替代USLE的新一代水蚀预测模型。对WEPP模型的基础理论、特点、结构、功能模块等方面进行了详细介绍，其中功能模块包括天气随机生成模块、冬季过程模块、灌溉模块、水文过程模块、土壤模块、植物生长模块、残留物分解模块、地表径流模块、侵蚀模块。     

USLE与WEPP土壤可蚀性因子的关联性分析

通用土壤流失方程USLE与水蚀预测模型WEPP是当前常用的两种土壤侵蚀预测模型,而WEPP物理模型代表着土壤侵蚀预测预报的发展方向。对USLE中的K因子与WEPP中的Ki、Kr因子进行相关分析表明,USLE中的K因子与WEPP中的Ki、Kr因子之间几乎毫无相关性。即无法通过对USLE中可蚀性因子的分析来确定WEPP模型中可蚀性因子的大小。     

Modeling soil erosion on steep sagebrush rangeland before and after prescribed fire

Fire in sagebrush rangelands significantly alters canopy cover, ground cover, and soil properties which influence runoff and erosion processes. Runoff can be generated more quickly and in larger volume following fire resulting in increased risk of severe erosion and downstream flooding. The Water Erosion Prediction Project (WEPP) model was developed to predict erosion on cropland, forest, and rangeland. WEPP is a tool that has potential to model the effect of fire on hillslope hydrological processes and help managers address erosion and runoff risks following fire. Experimental results on a steep (35 to 50% slope) sagebrush site suggest that rill erosion is the dominant erosion process following fire and the WEPP parameterization equations related to the rill erosion process need improvements. Rill detachment estimates could be improved by modifying regression-estimated values of rill erodibility. Also, the interactions of rill width and surface roughness on soil shear stress estimates may also need to be modified. In this paper we report the effects of prescribed fire on runoff, soil erosion, and rill hydraulics and compare WEPP estimated erosion for several modeling options with measured erosion.     

坡面版WEPP模型在川中丘陵区的应用研究

利用WEPP模型对川中丘陵区盐亭站5个径流小区土壤侵蚀量的预测和土壤侵蚀空间分布的模拟发现：WEPP模型对次降雨土壤侵蚀的预测，相对误差在30％以内的占总样本86％以上；对年降雨土壤侵蚀预测的误差较稳定，且相对误差均在15％以内。说明WEPP模型对长时间尺度的土壤侵蚀预测更准确。WEPP模型对土壤侵蚀空间分布的预测，通过坡面侵蚀曲线可以明显分出侵蚀发育区、加速侵蚀区和主要侵蚀区；降雨量和平均雨强越大，加速侵蚀区越短，侵蚀量越大；坡长越长，加速侵蚀区越长，侵蚀量越大，最大侵蚀量也越大。     

WEPP模型中细沟可蚀性参数估计方法误差的理论分析

细沟土壤侵蚀在坡面土壤侵蚀占有重要地位。土壤可蚀性参数是WEPP模型中计算预报/计算细沟土壤侵蚀中极其重要的参数。WEPP模型现在采用的可蚀性参数是用长的细沟/径流小区试验以细沟侵蚀产沙估计得到的最大可能剥蚀率为基础获得的。该文分析了细沟侵蚀产沙随沟长的变化关系,分析了可蚀性参数估计误差的来源。从理论上推导出了计算现有WEPP可蚀性参数估计误差的计算方法。理论分析表明,对于限定性细沟,可蚀性参数的估计误差主要来源于细沟最大可能剥蚀率的估计值。最大可能剥蚀率的理想估计值是水流载沙量与细沟长度的函数关系在细沟     

土壤侵蚀预报模型研究进展

介绍了国内外土壤侵蚀预报模型的主要研究成果。所介绍的国外土壤侵蚀预报模型除众所周知的USL E/ RUSL E,WEPP,L ISEM和 EUROSEM外 ,还有浅沟侵蚀预报模型 (EGEM)和切沟侵蚀预报模型。国内的侵蚀预报模型主要有在 GIS支持下的陡坡地包括浅沟侵蚀的坡面侵蚀预报模型、有一定物理成因的坡面侵蚀预报模型和流域预报模型。在总结和评价国内外土壤侵蚀预报模型的基础上 ,提出了中国今后土壤侵蚀预报模型研究的设想。     

土壤侵蚀预报模型研究进展

介绍了国内外土壤侵蚀预报模型的主要研究成果。所介绍的国外土壤侵蚀预报模型除众所周知的USLE/RUSLE,WEPP,LISEM和EUROSEM外,还有浅沟侵蚀预报模型(EGEM)和切沟侵蚀预报模型。国内的侵蚀预报模型主要有在GIS支持下的陡坡地包括浅沟侵蚀的坡面侵蚀预报模型、有一定物理成因的坡面侵蚀预报模型和流域预报模型。在总结和评价国内外土壤侵蚀预报模型的基础上,提出了中国今后土壤侵蚀预报模型研究的设想。     

Predicting postfire erosion and mitigation effectiveness with a web-based probabilistic erosion model

The decision of where, when, and how to apply the most effective postfire erosion mitigation treatments requires land managers to assess the risk of damaging runoff and erosion events occurring after a fire. To meet this challenge, the Erosion Risk Management Tool (ERMiT) was developed. ERMiT is a web-based application that uses the Water Erosion Prediction Project (WEPP) technology to estimate erosion, in probabilistic terms, on burned and recovering forest, range, and chaparral lands with and without the application of mitigation treatments. User inputs are processed by ERMiT to combine rain event variability with spatial and temporal variabilities of hillslope burn severity and soil properties, which are then used as WEPP input parameter values. Based on 20 to 40 individual WEPP runs, ERMiT produces a distribution of rain event erosion rates with a probability of occurrence for each of five postfire years. In addition, rain event erosion rate distributions are generated for postfire hillslopes that have been treated with seeding, straw mulch, and erosion barriers such as contour-felled logs or straw wattles.