SWE-model (Soil-Water-Environment) är en processorienterad avrinningsområdesmodell anpassad för en tänkt åtgärdsskala med hög upplösning (1-50 km2). SWE-model är under utveckling och ska kunna identifiera riskområden för högt näringsläckage samt beskriva effekter av olika tillämpade åtgärder för att minska förluster av näringsämnen.
Utvecklingen av SWE-model är pausad på grund av brist på finansiering.
Inom SLU vVattennav vidareutvecklas för närvarande tre matematiska modeller med syfte att beskriva markläckage och transport av näringsämnen i olika skalor. Modellerna SOILNDB och ICECREAM används främst för att beräkna läckagekoefficienter för kväve resp. fosfor för åkermark. Dessa läckagekoefficienter används sedan i källfördelningsmodellen FyrisNP för att beskriva näringsämnesflöden i avrinningsområdesskala. FyrisNP är anpassad för källfördelningsmodellering för större avrinningsområden (> 100 km2) och tillgången på indata och mätdata för modelluppsättning och kalibrering. Det finns också ett stort behov för pålitliga modeller i mindre skala (1-50 km2) som är kapabla att identifiera riskområden för högt näringsläckage och att beskriva effekter av tillämpade åtgärder för att minska förluster av näringsämnen. Med andra ord bör modeller i denna skala kunna identifiera enskilda fält och skiften som bidrar med höga förluster och utifrån en korrekt beskrivning av viktiga processer kunna förutse effekter av tillämpade åtgärder. Främst ICECREAM, men även SOILNDB är så kallade ”management” modeller och lämpar sig väl för sådana tillämpningar. Dock jobbar de i markprofilskala (SOILNDB) eller fältskala (ICECREAM) och är inte utvecklade för avrinningsområdesskala.
I det första steget har fokus lagts på att skapa förutsättningar att beräkna transporten av vatten som rinner från de olika beräkningsenheterna. Beräkningsenheterna definieras utifrån geografisk och odlingsdata, där en unik beräkningsenhet skapas för varje gröda i ett jordbruksblock. Sedan aggregeras modelleringsresultat till block, delavrinningsområden eller hela avrinningsområdet. För att underlätta modellparametriseringen utvecklades en skript i Geografisk Information System (GIS) som utifrån befintliga markanvändnings- och jordartskartor samt uppgifter från jordbruksblocksdatabasen automatisk definierar beräkningsenheter och skapar nödvändiga inputfiler för alla beräkningsenheter inom ett avrinningsområde. Vidare används en automatisk kalibreringsrutin med PEST (Parameter ESTimator) för en effektiv kalibrering av modellen. Bilden ovan visar det schematiska arbetsflödet i SWE-modell
Resultat av tillämpningen av SWE-modell i ett avrinningsområde är mycket lovande. Modellerat vattenflöde visade hög överrensstämmelse med uppmätta värden där hög precision åstadkoms både vad det gäller dygnsdynamiken och flödesvolymerna.
Framtida planer inkluderar tillämpningen av modellen i flera områden samt vidareutveckling av näringsämnesdelen.