ABSTRACT. The Water Erosion Predict

ABSTRACT. The Water Erosion Prediction Project (WEPP) was initiated in August 1985 to develop new‐generation water erosion prediction technology for use by federal action agencies involved in soil and water conservation and environmental planning and assessment. Developed by the USDA‐ARS as a replacement for empirically based erosion prediction technologies, the WEPP model simulates many of the physical processes important in soil erosion, including infiltration, runoff, raindrop and flow detachment, sediment transport, deposition, plant growth, and residue decomposition. The WEPP project included an extensive field experimental program conducted on cropland, rangeland, and disturbed forest sites to obtain data required to parameterize and test the model. A large team effort at numerous research locations, ARS laboratories, and cooperating land‐grant universities was needed to develop this state‐of‐the‐art simulation model. WEPP project participants met frequently to coordinate their efforts. The WEPP model can be used for common hillslope applications or on small watersheds. Because it is physically based, the model has been successfully used in the evaluation of important natural resources issues throughout the U.S. and in many other countries. Upgrades to the modeling system since the 1995 DOS‐based release include Microsoft Windows operating system graphical interfaces, web‐based interfaces, and integration with Geographic Information Systems. Improvements have been made to the watershed channel and impoundment components, the CLIGEN weather generator, the daily water balance and evapotranspiration routines, and the prediction of subsurface lateral flow along low‐permeability soil layers. A combined wind and water erosion prediction system with easily accessible databases and a common interface is planned for the future.
Keywords. Computer simulation, Deposition, Erosion mechanics, Erosion models, Hydrology, Runoff, Sediment, Sediment transport, Soil conservation, Soil erosion.


SDA Agricultural Research Service (ARS)
personnel and their cooperators initiated the Water Erosion Prediction Project (WEPP) in August 1985 to produce new‐generation water
erosion prediction technology for use by federal action agencies involved in soil and water conservation and environmental planning and assessment. At that time, the soil erosion prediction tool in widespread use was the Universal Soil Loss Equation (USLE; Wischmeier and Smith, 1978); Gilley and Flanagan (2007) describe the events leading to the release of the USLE. While the USLE was used extensively to predict long‐term average annual soil loss, it was a mature technology that could not easily be expanded to meet the ever
increasing needs of conservationists and environmental
managers. For example, USLE was only applicable to detaching regions of a hillslope, and could not estimate sediment deposition or sediment delivery from fields to off‐site channels or streams. In addition, USLE had no capabilities to estimate runoff, spatial locations of soil loss on a hillslope profile or within a small watershed, channel erosion, effects of impoundments, recurrence probabilities of erosion events, or watershed sediment yield. The WEPP model was developed to address all of these needs, and to serve as a replacement for empirically based erosion prediction technologies like USLE.
Development of the WEPP model involved research engineers and scientists creating model logic and code, conducting field and laboratory experiments, working on parameterization and model testing, and creating user interfaces and databases. During the first ten years of development, leading up to the 1995 model release, over 35 meetings were held across the U.S. to coordinate project activities. Field rainfall simulation experiments were conducted on over 50 experimental sites, ranging from western rangelands to eastern croplands. Four senior scientists have served as project leaders over the past 22 years of WEPP development. The history of how this program was managed, the soil erosion prediction technology developed, and the future of WEPP technology are described in this article.

Kết quả (Việt) 1:

TÓM TẮT. Nước xói mòn dự báo dự án (WEPP) đã được khởi xướng vào tháng 8 năm 1985 để phát triển công nghệ dự báo xói mòn nước new‐generation để sử dụng bởi các cơ quan liên bang hành động liên quan đến bảo tồn đất và nước và lập kế hoạch môi trường và đánh giá. Phát triển bởi các USDA‐ARS như là một thay thế cho các xói mòn empirically dựa trên dự báo công nghệ, các mô hình WEPP mô phỏng nhiều người trong số các quá trình vật lý quan trọng trong xói mòn đất, bao gồm xâm nhập, dòng chảy, giọt nước mưa và dòng chảy đội, trầm tích vận tải, lắng đọng, tốc độ tăng trưởng thực vật, và dư lượng phân hủy. Dự án WEPP bao gồm một chương trình mở rộng lĩnh vực thử nghiệm tiến hành trên đất trồng trọt, Nebraska, và băn khoăn rừng trang web để có được dữ liệu cần thiết để parameterize và kiểm tra các mô hình. Một nỗ lực nhóm lớn tại nhiều địa điểm nghiên cứu, Phòng thí nghiệm ARS và hợp tác land‐grant trường đại học là cần thiết để phát triển các mô hình mô phỏng state‐of‐the‐art này. Những người tham gia dự án WEPP đã gặp thường xuyên để phối hợp nỗ lực của họ. Các mô hình WEPP có thể được sử dụng cho ứng dụng hillslope phổ biến hoặc trên lưu vực sông nhỏ. Bởi vì nó thể chất dựa, các mô hình đã được sử dụng thành công trong việc đánh giá các vấn đề tài nguyên thiên nhiên quan trọng trên khắp Hoa Kỳ và ở nhiều nước khác. Nâng cấp hệ thống mô hình hóa kể từ năm 1995 DOS‐based phát hành bao gồm Microsoft Windows hệ điều hành giao diện đồ họa, giao diện web‐based và tích hợp với hệ thống thông tin địa lý. Cải tiến đã được thực hiện cho kênh lưu vực và sự sung thành phần, máy phát điện CLIGEN thời tiết, cân bằng nước hàng ngày và thói quen evapotranspiration và dự đoán của dưới bề mặt bên dòng chảy dọc theo low‐permeability đất lớp. Một kết hợp gió và nước xói mòn dự đoán với hệ thống cơ sở dữ liệu có thể truy cập dễ dàng và một giao diện phổ biến được lên kế hoạch cho tương lai.Keywords. Computer simulation, Deposition, Erosion mechanics, Erosion models, Hydrology, Runoff, Sediment, Sediment transport, Soil conservation, Soil erosion. SDA Agricultural Research Service (ARS)personnel and their cooperators initiated the Water Erosion Prediction Project (WEPP) in August 1985 to produce new‐generation watererosion prediction technology for use by federal action agencies involved in soil and water conservation and environmental planning and assessment. At that time, the soil erosion prediction tool in widespread use was the Universal Soil Loss Equation (USLE; Wischmeier and Smith, 1978); Gilley and Flanagan (2007) describe the events leading to the release of the USLE. While the USLE was used extensively to predict long‐term average annual soil loss, it was a mature technology that could not easily be expanded to meet the everincreasing needs of conservationists and environmentalmanagers. For example, USLE was only applicable to detaching regions of a hillslope, and could not estimate sediment deposition or sediment delivery from fields to off‐site channels or streams. In addition, USLE had no capabilities to estimate runoff, spatial locations of soil loss on a hillslope profile or within a small watershed, channel erosion, effects of impoundments, recurrence probabilities of erosion events, or watershed sediment yield. The WEPP model was developed to address all of these needs, and to serve as a replacement for empirically based erosion prediction technologies like USLE.Development of the WEPP model involved research engineers and scientists creating model logic and code, conducting field and laboratory experiments, working on parameterization and model testing, and creating user interfaces and databases. During the first ten years of development, leading up to the 1995 model release, over 35 meetings were held across the U.S. to coordinate project activities. Field rainfall simulation experiments were conducted on over 50 experimental sites, ranging from western rangelands to eastern croplands. Four senior scientists have served as project leaders over the past 22 years of WEPP development. The history of how this program was managed, the soil erosion prediction technology developed, and the future of WEPP technology are described in this article.

Kết quả (Việt) 2:

TRỪU TƯỢNG. Các dự án Dự đoán xói mòn nước (WEPP) được khởi xướng vào tháng 8 năm 1985 để phát triển công nghệ dự báo xói mòn do nước thế hệ mới để sử dụng bởi các cơ quan liên bang hành động liên quan đến bảo tồn đất và nước và quy hoạch môi trường và đánh giá. Phát triển bởi USDA-ARS như một sự thay thế cho công nghệ dự báo xói mòn theo kinh nghiệm dựa trên các mô hình WEPP mô phỏng nhiều quá trình vật lý quan trọng trong sự xói mòn đất, trong đó có xâm nhập, dòng chảy, giọt nước mưa và dòng chảy tách rời, vận chuyển bùn cát, lắng đọng, tăng trưởng thực vật và dư lượng phân hủy. Các dự án WEPP bao gồm một lĩnh vực chương trình thực nghiệm được tiến hành rộng rãi trên đất trồng trọt, vùng đất chăn thả, và băn khoăn tại rừng để có được dữ liệu cần thiết để tham số hóa và thử nghiệm các mô hình. Một nỗ lực đội bóng lớn tại nhiều địa điểm nghiên cứu, phòng thí nghiệm ARS, và phối hợp các trường đại học được cấp đất là cần thiết để phát triển các nhà nước-of-the-nghệ thuật mô hình mô phỏng. Tham gia dự án WEPP gặp thường xuyên phối hợp các nỗ lực của họ. Các mô hình WEPP thể được sử dụng cho các ứng dụng phổ biến hillslope hoặc trên các lưu vực nhỏ. Bởi vì nó là thể chất dựa, mô hình này đã được sử dụng thành công trong việc đánh giá các vấn đề tài nguyên thiên nhiên quan trọng trên khắp nước Mỹ và nhiều quốc gia khác. Nâng cấp hệ thống mô hình từ năm 1995 trên nền DOS phát hành bao gồm hệ điều hành giao diện đồ họa Microsoft Windows, giao diện dựa trên web, và tích hợp với các hệ thống thông tin địa lý. Cải tiến đã được thực hiện cho các kênh và đập đầu nguồn linh kiện, máy phát điện CLIGEN thời tiết, cân bằng nước và thoát hơi nước thói quen hàng ngày, và dự đoán dưới bề mặt bên chảy dọc theo lớp đất có độ thấm thấp. Một hệ thống dự báo xói mòn gió và nước kết hợp với cơ sở dữ liệu một cách dễ dàng truy cập và một giao diện chung được lên kế hoạch cho tương lai.
Từ khoá. Mô phỏng máy tính, lắng đọng, cơ xói mòn, các mô hình xói mòn, Thủy văn, Dòng chảy, bùn đất, vận chuyển trầm tích, bảo tồn đất, xói mòn đất. SDA Dịch vụ Nghiên cứu Nông nghiệp (ARS) nhân viên và cộng tác viên của họ đã khởi xướng dự án xói mòn nước Dự đoán (WEPP) vào tháng Tám năm 1985 đến sản xuất nước thế hệ mới xói mòn công nghệ dự đoán để sử dụng bởi các cơ quan liên bang hành động liên quan đến bảo tồn đất và nước và quy hoạch môi trường và đánh giá. Vào thời điểm đó, các công cụ dự báo xói mòn đất sử dụng rộng rãi là Soil Loss phổ Equation (USLE; Wischmeier và Smith, 1978); Gilley và Flanagan (2007) mô tả những sự kiện dẫn đến việc phát hành của USLE. Trong khi USLE đã được sử dụng rộng rãi để dự đoán mất đất hàng năm trung bình dài hạn, đó là một công nghệ trưởng thành mà không thể dễ dàng được mở rộng để đáp ứng từng nhu cầu ngày càng tăng của các nhà bảo tồn môi trường và quản lý. Ví dụ, USLE chỉ áp dụng để tách các vùng trong một hillslope, và không thể ước tính lắng đọng trầm tích hoặc giao hàng trầm tích từ các lĩnh vực để off-site kênh hoặc suối. Ngoài ra, USLE đã không có khả năng để ước lượng dòng chảy, vị trí không gian của mất đất trên một hồ sơ hillslope hoặc trong một lưu vực nhỏ, xói mòn kênh, ảnh hưởng của việc xây đập, xác suất tái phát của các sự kiện xói mòn, hoặc tăng sản lượng trầm tích rừng đầu nguồn. Các mô hình WEPP được phát triển để giải quyết tất cả những nhu cầu này, và để phục vụ như là một thay thế cho các công nghệ dự báo xói mòn theo kinh nghiệm dựa như USLE. Phát triển các mô hình liên quan đến các kỹ sư nghiên cứu và các nhà khoa học tạo ra mô hình logic và mã số, tiến hành thực địa và trong phòng thí nghiệm thí nghiệm WEPP, làm việc trên tham số hóa và thử nghiệm mô hình, và tạo các giao diện người dùng và cơ sở dữ liệu. Trong mười năm đầu phát triển, dẫn đến việc phát hành 1.995 mô hình, hơn 35 cuộc họp đã được tổ chức trên khắp nước Mỹ để phối hợp các hoạt động của dự án. Dòng lượng mưa mô phỏng thí nghiệm đã được tiến hành trên hơn 50 trang web thử nghiệm, từ rangelands tây tới vùng đất canh tác phía đông. Bốn nhà khoa học cao cấp đã phục vụ như là các nhà lãnh đạo dự án trong 22 năm qua phát triển WEPP. Lịch sử của cách chương trình này đã được quản lý, công nghệ dự báo xói mòn đất phát triển, và tương lai của công nghệ WEPP được mô tả trong bài viết này.