Comparison of erosion predictions with WEPP and ADAPT models for an agricultural watershed

Tarımsal bir havzada erozyon tahmininde kullanılan WEPP ve ADAPT modellerinin karşılaştırılması

Özet

WEPP ve ADAPT modelleri,coğrafi bilgi sistemi ile birlikte Ohio-USA'da yer alan Rock Creek tarımsal havzasındaki yüzey akış ve erozyonunun tahmin edilmesinde kullanılmıştır. Bilgisayar simülasyonu, 1988 ve 1990 yılları arasında gözlenen ve tahnurTedflen ortalama aylık yüzey akış ve sediment miktarları kıyaslanarak yapılmıştır. WEPP ye ADAPT modelleri kullanılarak elde edilen aylık ortalama yüzey akış değerleri, gözlenen verilerle karşılaştırıldığında sırasıyla 0.95 ve 0.88'lik regrasyon katsayılanyla iyi bir ilişki bulunmuştur. Yüzey akış tahmininde, WEPP modeli için d (uyum indeksi) ve RMSE (hata kareler ortalaması) sırasıyla 0.97 ve 0.33 m3/s bulunurken bu değerler ADAPT modelinde sırasıyla 0.90 ve 0.56 m3/s olarak bulunmuştur. WEPP ve ADAPT modelleri toprak kaybını sırasıyla %7.25 ve %18.96 oranında fazla tahmin etmiştir, istatistiksel analizler WEPP modelinin hem erozyonu hemde yüzey akışı ADAPT modeline göre daha az hata ile tahmin ettiğini göstermiştir. WEPP ve ADAPT simülasyon sonuçları; modellerin, ölçülen küçük değerdeki toprak kaybı ve yüzey akış için fazla tahminde, buna karşın ölçülen büyük değerdeki toprak kaybı ve yüzey akış için ise az tahminde bulunduğunu ortaya koymuştur.

Abstract

The WEPP and ADAPT models were used in conjunction with a GIS database to predict runoff and sediment discharges for Rock Creek watershed-an agricultural watershed in Ohio, USA. Observed and predicted mean monthly values were compared from 1988 to 1990 for simulation. Comparison of mean monthly runoff data predicted with WEPP and ADAPT model were in good agreement with measured data, with the $r^2$ of 0.95 and 0.88, respectively. The d(index of agreement) and RMSE (root mean square error) values for flow rate were 0.97 and 0.33 m3/s, respectively, for WEPP, model, as compared to 0.90 and 0.56 m3/s for ADAPT. The WEPP and ADAPT overpredicted average soil loss by 7.25% and 18.96% of the observed soil loss data, respectively. The statistical analysis showed that the WEPP model predicted the sediment and runoff discharges with less error compared to ADAPT model. Evaluation of WEPP and ADAPT simulation models consistently showed that these models tended to overpredict soil erosion and runoff for small measured values, and underpredicted soil erosion and runoff for larger measured values.