scholarly journals Evaluation of Costs and Efficiencies of Urban Low Impact Development (LID) Practices on Stormwater Runoff and Soil Erosion in an Urban Watershed Using the Water Erosion Prediction Project (WEPP) Model

Water ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (15) ◽  
pp. 2076
Author(s):  
Tian Guo ◽  
Anurag Srivastava ◽  
Dennis C. Flanagan ◽  
Yaoze Liu ◽  
Bernard A. Engel ◽  
...  
Keyword(s):  
Water Quality ◽  
Low Impact Development ◽  
Stormwater Runoff ◽  
Water Erosion ◽  
Urban Systems ◽  
Control Soil ◽  
Detention Ponds ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project ◽  
Soil Losses

Storm events and soil erosion can adversely impact flood control, soil conservation, water quality, the recreation economy, and ecosystem biodiversity in urban systems. Urban Low Impact Development practices (LIDs) can manage stormwater runoff, control soil losses, and improve water quality. The Water Erosion Prediction Project (WEPP) model has been widely applied to assess the responses of hydrology and soil losses to conservation practices in agricultural and forested areas. This research study is the first to calibrate the WEPP model to simulate streamflow discharge in the Brentwood watershed in Austin, Texas and apply the calibrated WEPP model to assess the impacts of LIDs. The costs and impacts of various LID scenarios on annual water balance, and monthly average, and daily runoff volumes, and sediment losses at hillslopes and at the watershed outlet were quantified and compared. The LID scenarios identified that native planting in Critically Eroding Areas (CEAs), native planting in all suitable areas, native planting in CEAs with detention ponds, and native planting in all suitable areas with detention ponds could reduce the predicted average annual stormwater runoff by 20–24% and sediment losses by 86–94% at the watershed outlet, and reduce the average annual soil loss rates on hillslope profiles in sub-watersheds by 86–87% with the lowest costs (USD 2991/yr–USD 5257/yr). Watershed/field characteristics, locations, areas, costs, and the effectiveness of the LID practices were essential in choosing the LID scenarios. These research results can help guide decision-making on the selection and implementation of the most economical and suitable LID practices to strengthen the climate resilience and environmental sustainability of urban systems.

Geospatial Application of the Water Erosion Prediction Project (WEPP) Model

2011 ◽  
Author(s):  
Dennis C Flanagan ◽  
James R Frankenberger ◽  
Thomas A Cochrane ◽  
Christian S Renschler ◽  
William J Elliot
Keyword(s):  
Water Erosion ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project

Testing a new rill flow resistance approach using the Water Erosion Prediction Project experimental database

2018 ◽  
Vol 33 (4) ◽  
pp. 616-626 ◽  
Author(s):  
Alessio Nicosia ◽  
Costanza Di Stefano ◽  
Vincenzo Pampalone ◽  
Vincenzo Palmeri ◽  
Vito Ferro ◽  
...  
Keyword(s):  
Flow Resistance ◽  
Water Erosion ◽  
Experimental Database ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project ◽  
Resistance Approach ◽  
Rill Flow

scholarly journals Comparação de taxas de erosão em estradas florestais estimadas pelo modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project) modificado em relção a medições experimentais

2003 ◽  
Vol 27 (3) ◽  
pp. 295-300 ◽  
Author(s):  
Carlos Cardoso Machado ◽  
Alessandra Reis Garcia ◽  
Elias Silva ◽  
Alessandro Machado Fontes
Keyword(s):  
Water Erosion ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project

O objetivo do trabalho foi testar o modelo WEPP (Water Erosion Prediction Project), através de comparações entre volume de enxurrada e perda de solo observados experimentalmente, provenientes dos segmentos de estradas florestais submetidas à chuva natural com inclinações de 1 e 7% e comprimentos de rampa de 20 e 40 m, e aqueles preditos pelo aplicativo, visando o desenvolvimento de um modelo brasileiro de predição de erosão em estradas florestais. Na determinação da quantidade do material erodido foram instalados tambores coletores, com capacidade de 209,25 litros, localizados na parte inferior das estradas, onde foram inseridas tubulações de PVC de 2 polegadas para coleta dos sedimentos provenientes da estrada propriamente dita. Nos tambores coletores foram feitos orifícios nivelados e perfeitamente iguais, posicionados a 0,65 m do fundo do primeiro e a 0,60 m do fundo do segundo, que funcionaram como um divisor Geib. Nas parcelas de 20 e 40 m de comprimento foram feitos cinco e sete orifícios, respectivamente, no primeiro e segundo tambores. O terceiro tambor foi utilizado para coletar o excedente da enxurrada proveniente do segundo tambor. Os tambores foram ligados em série, através de cano PVC de 2 polegadas. Os dados de volume e intensidade de precipitação diária foram obtidos com a instalação de pluviômetro e pluviógrafo no local. O período de coleta de dados foi de um ano, concentrando-se na época das chuvas. Posteriormente, os arquivos de clima, precipitação, solo, inclinação e comprimento do segmento foram introduzidos e adaptados ao modelo de predição de erosão WEPP com o propósito de testá-lo, visando a confecção de um modelo apropriado às condições brasileiras.

GeoWEPP - The Geo-spatial interface for the Water Erosion Prediction Project

2002 ◽  
Author(s):  
Chris S. Renschler ◽  
Dennis C. Flanagan ◽  
Bernard A. Engel ◽  
James R. Frankenberger
Keyword(s):  
Water Erosion ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project

The application of the Water Erosion Prediction Project (WEPP) model for the estimation of runoff and sediment on a monthly time resolution

2015 ◽  
Vol 74 (7) ◽  
pp. 5827-5837 ◽  
Author(s):  
Abolghasem Akbari ◽  
Leila Sedaei ◽  
Mehdi Naderi ◽  
Azizan Abu Samah ◽  
Nazila Sedaei
Keyword(s):  
Time Resolution ◽  
Water Erosion ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project

A Process-Based Soil Erosion Model for USDA-Water Erosion Prediction Project Technology

1989 ◽  
Vol 32 (5) ◽  
pp. 1587-1593 ◽  
Author(s):  
M. A. Nearing ◽  
G. R. Foster ◽  
L. J. Lane ◽  
S. C. Finkner
Keyword(s):  
Soil Erosion ◽  
Water Erosion ◽  
Erosion Model ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project

scholarly journals Estimativa da erosão hídrica do solo pelo modelo Water Erosion Prediction Project na Sub-Bacia do Córrego do Gigante, sul de Minas Gerais

2021 ◽  
Author(s):  
Adriano Mota Ferreira ◽  
Antônio Marciano da Silva ◽  
Cláudio André dos Passos ◽  
César Henrique Valentino ◽  
Flávio Aparecido Gonçalves ◽  
...  
Keyword(s):  
Water Erosion ◽  
Minas Gerais ◽  
Erosion Prediction ◽  
Water Erosion Prediction Project

RESUMO Objetivou-se, no presente trabalho, monitorar e identificar precipitações erosivas e as perdas de solo (PSs) por meio de parcelas experimentais instaladas na Sub-Bacia do Córrego do Gigante, calibrar o modelo Water Erosion Prediction Project (WEPP) em sua versão encosta, tendo como base os resultados obtidos nas parcelas, e aplicá-lo na área da sub-bacia, para estimativa das PSs por erosão hídrica. O regime pluvial no período de estudo apresentou elevado grau de erosividade e de concentração, pois 57,3% dos eventos foram erosivos, dos quais, os quatro de maior magnitude, participaram com 47,2% da erosividade anual. As áreas contempladas pelas interações entre classe de solo, declividade (D) e uso de solo, nas parcelas experimentais, totalizaram 174,32 ha (50% da área da sub-bacia), cujos valores obtidos resultaram em PS média ponderada de 0,623 t ha-1 ano-1, e foram referência no ajuste do modelo WEPP na versão encosta, com estimativa de 0,651 t ha-1 ano-1. A aplicação do modelo sobre uma superfície com 93,0% de abrangência da sub-bacia resultou em uma estimativa de 0,802 t ha-1 ano-1 para a taxa de PS. As áreas de solo exposto, embora participando com apenas 7,9% da área da sub-bacia, produziram 85,1% das PSs estimadas, o que, por outro lado, reflete a influência positiva da cobertura vegetal na diminuição da erosão hídrica. Simulando a implantação de cobertura sob a forma de campo/pastagem e/ou reflorestamento, nas áreas de solo descoberto, as taxas de PS na sub-bacia reduziriam significativamente para 0,215 t ha-1 ano-1.

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