晋江西溪流域降雨径流的SWAT模型模拟
ARCSWAT模型使用
ARCSWAT模型使用ARCSWAT (Agricultural non-Point Source Pollution Watershed Assessment Tool) 模型是一种常用于评估农业非点源污染的水域评估工具。
本文将介绍ARCSWAT模型的基本原理、使用方法和应用领域。
ARCSWAT模型是美国农业部（USDA）和环境保护局（EPA）联合开发的一个用于模拟和评估农业非点源污染物运输和水质的决策支持系统。
该模型基于SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 模型，增加了农业管理和非点源污染扩散的模块。
ARCSWAT模型能够模拟农场、小流域和水族区域的土壤侵蚀、氮磷迁移、农药利用和非点源污染物负荷等环境过程。
1.水文组件：模拟降雨、蒸腾、径流等水文过程。
2.水质组件：模拟污染物的产生、迁移和去除过程。
3.土壤侵蚀组件：模拟植被覆盖、土壤侵蚀和沉积过程。
4.作物生长组件：模拟作物的生长、需水、生物量和农药应用等过程。
5.辅助数据库：提供地理、土壤、土地利用和观测数据等输入。
使用ARCSWAT模型进行评估首先需要进行模型参数化。
模型参数的获取可以通过野外实测、文献数据和专家知识等渠道获得。
然后，需收集和整理相关的输入数据，如流域地理和气象数据、土壤特性、土地利用和作物管理参数等。
接下来，使用ArcGIS等地理信息系统软件进行数据预处理，将输入数据转换为模型能够接受的格式。
最后，设定模拟运行的时间段和相关参数，运行模型获得模拟结果。
ARCSWAT模型的应用领域主要包括农业非点源污染控制和水资源管理。
通过模拟土壤侵蚀和水质的输运过程，可以评估不同农业管理措施对农田和水资源的影响。
模型可以用于研究减少农业面源污染的最佳管理实践，制定农田管理政策，提高农业生产的可持续性。
此外，ARCSWAT模型还可以用于评估气候变化对水资源和非点源污染的影响，指导水资源管理和环境规划。
swat modflow原理
swat modflow原理SWAT模型是一个流域尺度的水文模型，用于模拟和预测水文过程和水资源管理。
SWAT模型是一种基于物理原理的模型，使用Modflow软件进行建模和模拟。
本文将介绍SWAT模型和Modflow软件的原理和应用。
SWAT模型是Soil and Water Assessment Tool（土壤和水资源评估工具）的缩写，它是美国农业部研究所开发的一种流域尺度的水文模型。
SWAT模型以水文循环为基础，考虑了地表和地下水之间的相互作用，能够模拟流域内的降雨、蒸发、蓄水、径流、沉积等水文过程。
SWAT模型还可以模拟土壤侵蚀和养分迁移等环境过程，用于评估土地管理措施对水资源和环境的影响。
Modflow是一种广泛应用于地下水模拟的软件，它基于有限差分方法，将地下水流动过程建模为二维或三维的流动方程。
Modflow软件可以模拟地下水的流动、压力分布、水位变化等。
在SWAT模型中，Modflow软件被用于模拟流域内的地下水过程，包括地下水补给、地下水流动、地下水位变化等。
SWAT模型和Modflow软件的结合可以更全面地模拟流域水文过程。
首先，SWAT模型可以提供流域内的降雨和蒸发数据，作为Modflow模型的输入。
其次，SWAT模型可以计算出流域内的地表径流量，作为Modflow模型的边界条件。
最后，Modflow模型可以模拟地下水的流动过程，提供流域内的地下水位和地下水补给量，作为SWAT模型的输入。
在实际应用中，SWAT模型和Modflow软件的结合可以用于流域水资源管理和水利规划。
通过模拟和预测流域内的水文过程，可以评估不同的水资源利用方案和土地管理措施对水资源和环境的影响。
同时，SWAT模型和Modflow软件还可以用于预测未来的水资源供需状况，为决策者提供科学的决策依据。
SWAT模型和Modflow软件的原理和应用是基于物理原理的流域尺度水文模拟工具。
它们的结合可以更全面地模拟和预测流域内的水文过程和水资源管理。
SWAT模型及其在水环境非点源污染研究中的应用
SWAT模型及其在水环境非点源污染研究中的应用引言水环境的非点源污染是全球范围内环境污染的重要问题之一。
由于非点源污染的随机性和分散性，对其进行精确的监测和预测是一项具有挑战性的任务。
SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是一种被广泛应用于水资源管理和环境保护领域的模型，其在水环境非点源污染研究中发挥着重要作用。
本文将就SWAT模型的原理及其在水环境非点源污染研究中的应用进行探讨，并结合实际案例分析SWAT模型的实际效用。
一、SWAT模型原理SWAT模型是美国农业部开发的一种集成水文和生态模型，主要用于评估土地利用变化对流域水文水质的影响。
SWAT模型基于物理机理和经验关系，能够模拟流域内地表径流、土壤水分含量、植被生长、氮磷输移和含沙量等过程，是一种集成了气候、土壤、植被、地形、水文和管理措施等多种因素相互作用的水文生态过程模拟工具。
SWAT模型的核心是将流域划分为大小不等的子集，然后对每个子集进行水文过程的模拟。
模型输入主要包括气象数据、土地利用数据、土地管理措施、地形数据等。
模型输出主要包括流域内径流量、水质、土壤侵蚀、植被生长等信息。
SWAT模型采用了土地利用-土壤分类系统（LULC）和土地利用管理措施（LUM）来描述土地利用的分布和管理措施的变化。
模型还能够考虑降雨、蒸发蒸腾、径流、土壤湿度、植被生长、土壤侵蚀、氮磷输移等多种水文生态过程。
二、SWAT模型在水环境非点源污染研究中的应用1. 地表径流和非点源污染模拟地表径流是流域水文循环的一个重要组成部分，也是非点源污染的主要扩散途径。
SWAT模型利用流域内不同土地利用类型和土壤类型的特性参数，能够准确地模拟地表径流过程，并结合水质模块对流域水体中的污染物扩散进行模拟。
通过SWAT模型的模拟可以评估不同土地利用和管理方式对地表径流和非点源污染的影响，为流域水资源保护和管理提供支持。
2. 氮磷输移模拟氮磷是农业生产中常见的污染物，对水环境造成严重的影响。
SWAT水文模型
SWAT水文模型介绍1概述SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是美国农业部（USDA）农业研究局（ARS）开发的基于流域尺度的一个长时段的分布式流域水文模型。
它主要基于SWRRB模型，并吸取了CREAMS、GLEAMS、EPIC和ROTO的主要特征。
SWAT具有很强的物理基础，能够利用GIS和RS提供的空间数据信息模拟地表水和地下水的水量和水质，用来协助水资源管理，即预测和评估流域内水、泥沙和农业化学品管理所产生的影响。
该模型主要用于长期预测，对单一洪水事件的演算能力不强，模型主要由8个部分组成：水文、气象、泥沙、土壤温度、作物生长、营养物、农业管理和杀虫剂。
SWAT模型拥有参数自动率定模块，其采用的是等在1992年提出的SCE-UA算法。
模型采用模块化编程，由各水文计算模块实现各水文过程模拟功能，其源代码公开，方便用户对模型的改进和维护。
2模型原理SWAT模型在进行模拟时，首先根据DEM把流域划分为一定数目的子流域，子流域划分的大小可以根据定义形成河流所需要的最小集水区面积来调整，还可以通过增减子流域出口数量进行进一步调整。
然后在每一个子流域内再划分为水文响应单元HRU。
HRU 是同一个子流域内有着相同土地利用类型和土壤类型的区域。
每一个水文响应单元内的水平衡是基于降水、地表径流、蒸散发、壤中流、渗透、地下水回流和河道运移损失来计算的。
地表径流估算一般采用SCS径流曲线法。
渗透模块采用存储演算方法，并结合裂隙流模型来预测通过每一个土壤层的流量，一旦水渗透到根区底层以下则成为地下水或产生回流。
在土壤剖面中壤中流的计算与渗透同时进行。
每一层土壤中的壤中流采用动力蓄水水库来模拟。
河道中流量演算采用变动存储系数法或马斯金根演算法。
模型中提供了三种估算潜在蒸散发量的计算方法—Hargreaves、Priestley-Taylor和Penman-Monteith。
每一个子流域内侵蚀和泥沙量的估算采用改进的USLE方程，河道内泥沙演算采用改进的Bagnold泥沙运移方程。
《2024年气候变化下基于SWAT模型的钱塘江流域水文过程研究》范文
《气候变化下基于SWAT模型的钱塘江流域水文过程研究》篇一一、引言钱塘江作为中国东南地区重要的河流之一，其流域的水文过程直接关系到流域内生态环境和人类社会的可持续发展。
然而，随着全球气候变化的加剧，钱塘江流域面临着严峻的水资源问题。
为了更好地理解并预测钱塘江流域的水文过程变化，本研究采用了SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型进行深入研究。
二、SWAT模型概述SWAT模型是一种分布式水文模型，被广泛应用于各种尺度的流域水文过程模拟。
该模型可以模拟不同空间尺度上的水循环过程，包括降雨、蒸发、径流、渗透等过程。
SWAT模型通过对流域进行空间离散化处理，可以详细地描述流域内的气象、地形、土壤、植被等参数对水文过程的影响。
三、钱塘江流域概况钱塘江流域位于中国东南沿海地区，气候类型为亚热带季风气候。
近年来，由于气候变化和人类活动的影响，钱塘江流域的水文过程发生了显著变化。
为了更好地了解这些变化，我们选择了SWAT模型进行深入研究。
四、研究方法本研究首先对钱塘江流域进行了详细的地理信息收集，包括地形、气象、土壤、植被等数据。
然后，根据SWAT模型的要求，对流域进行了空间离散化处理，建立了SWAT模型。
在模型运行过程中，我们收集了长时间序列的气象数据和流域的水文观测数据，对模型参数进行了优化和校正。
最后，我们利用SWAT模型对钱塘江流域的水文过程进行了模拟和分析。
五、研究结果（一）水文过程的模拟结果通过SWAT模型的模拟，我们得到了钱塘江流域的径流、蒸发、渗透等水文过程的详细数据。
与实际观测数据相比，模拟结果具有较高的准确性，表明SWAT模型可以有效地应用于钱塘江流域的水文过程模拟。
（二）气候变化对水文过程的影响通过对模拟结果的分析，我们发现气候变化对钱塘江流域的水文过程产生了显著影响。
随着全球气候变暖，钱塘江流域的降雨量和蒸发量都呈现出增加的趋势，导致径流量也发生了变化。
《2024年气候变化下基于SWAT模型的钱塘江流域水文过程研究》范文
《气候变化下基于SWAT模型的钱塘江流域水文过程研究》篇一摘要：本文以钱塘江流域为研究对象，利用SWAT（土壤水评估工具）模型，对气候变化背景下该流域的水文过程进行了深入研究。
通过模型模拟和实地观测数据的对比分析，探讨了气候变化对钱塘江流域水文循环的影响，并提出了相应的适应性管理措施。
一、引言钱塘江流域作为我国重要的水系之一，其水文过程受到气候变化的影响日益显著。
随着全球气候变暖，极端气候事件频发，钱塘江流域的水资源管理和利用面临着巨大的挑战。
因此，对钱塘江流域水文过程的研究显得尤为重要。
SWAT模型作为一种有效的水文模拟工具，被广泛应用于流域尺度的水文过程研究。
本文利用SWAT模型，对钱塘江流域的水文过程进行研究，以期为该流域的水资源管理和应对气候变化提供科学依据。
二、研究区域与方法（一）研究区域概况钱塘江流域位于中国东部沿海地区，地理位置独特，气候条件复杂多变。
本研究选择具有代表性的流域段进行详细研究。
（二）SWAT模型介绍SWAT模型是一种基于物理机制的分布式水文模型，可以模拟流域尺度的水文过程。
通过收集流域的气候、地理、土壤和植被等数据，输入SWAT模型，可以对流域的水文循环进行模拟和分析。
（三）数据收集与处理收集钱塘江流域的气候数据（如降雨、温度等）、地理数据（如地形、土壤类型等）、植被数据等，并进行预处理，以满足SWAT模型的数据输入要求。
三、SWAT模型在钱塘江流域的应用（一）模型构建与参数率定根据收集的数据，构建钱塘江流域的SWAT模型，并通过对历史数据的率定和验证，确定模型的参数。
（二）模型模拟与结果分析利用SWAT模型对钱塘江流域的水文过程进行模拟，包括降雨-径流关系、蒸发过程、土壤水分布等。
通过对比模拟结果与实地观测数据，分析气候变化对钱塘江流域水文过程的影响。
四、气候变化对钱塘江流域水文过程的影响（一）降雨-径流关系的变化气候变化导致降雨量和降雨强度的变化，进而影响钱塘江流域的径流量。
SWAT模型的原理、结构及应用研究
SWAT模型的原理、结构及应用研究一、本文概述本文旨在全面探讨SWAT（Soil Water Assessment Tool）模型的原理、结构以及其在各种应用场景下的实践研究。
SWAT模型作为一种强大的水文学工具，已经在全球范围内得到了广泛的应用，特别是在水资源管理、农业灌溉、洪水模拟和生态环境评估等领域。
本文首先对SWAT模型的基本原理进行概述，然后深入解析其模型结构，包括模型的各个主要组成部分以及它们之间的相互作用关系。
接下来，本文将通过具体的案例分析，展示SWAT模型在实际应用中的效果和影响力。
通过对这些案例的研究，我们期望能够揭示SWAT模型的潜在价值和局限性，以便在未来的研究和实践中更好地利用这一工具。
本文还将对SWAT模型的发展趋势和前景进行展望，以期为未来相关领域的研究提供参考和借鉴。
二、SWAT模型的理论基础SWAT模型（Soil Water Assessment Tool）是一种基于物理过程的分布式水文模型，其理论基础主要源于水文学、土壤学、生态学等多个学科。
该模型的核心理论框架基于流域水量平衡原理，通过对流域内不同土地利用类型、土壤类型以及管理措施下的水文过程进行模拟，实现对流域水文循环的全面描述。
SWAT模型基于水量平衡方程，即流域内水分的输入（降雨、灌溉等）等于输出（径流、蒸发、渗漏等）与存储（土壤水、地下水等）之和。
这一原理是流域水文学的基本原理，也是SWAT模型进行模拟的基础。
SWAT模型采用分布式参数化方法，将流域划分为若干个子流域或水文响应单元（HRU），每个HRU具有相同的土地利用类型和土壤类型。
这种划分方式充分考虑了流域内空间异质性对水文过程的影响，提高了模型的模拟精度。
在SWAT模型中，水文过程主要包括产流、汇流、蒸散发和土壤水运动等。
产流过程主要受到降雨、植被覆盖、土壤类型等因素的影响；汇流过程则通过计算河网水流路径和流速，模拟水流在流域内的运移过程；蒸散发过程受到气温、湿度、风速等多种气象因素的影响；土壤水运动则描述了水分在土壤剖面中的运动和存储过程。
基于SWAT模型的流域径流模拟研究进展
（． １中国科 学 院地理 科 学与 资源研 究所 ，北 京 １０ ０ ；２广 西 大学林 学 院 ，广 西 南宁 ５ ０ ０ ） ０ １１ ． ３ ０ ５
摘
要 ： 文概 述 了 国 内外 应 用 Ｓ Ａ 模 型 在 流 域 径 流 模 拟 研 究 方 面 的主 要 进 展 。 简要 介 绍 了 Ｓ Ａ 模 型 的 径 流 模 拟 本 Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
功 能 、 进 的 模 型 结 构 及 高 效 的 计 算 。 世 界 各 国 得 到 了 广 泛 先 在
应 用 。其 中 ， 流 模 拟 是 Ｓ Ｔ模 型 最 基 本 、 重 要 的功 能 。 径 ＷＡ 最 基
于 Ｓ Ａ Ｗ Ｔ模 型 的径 流模 拟 是 Ｓ Ｔ研 究 的 焦点 。 ＷＡ
１ ｓ Ｔ ｗＡ 模型与径流模拟
第 ３卷 第 ３ ０ 期
２ １ 年６ ０ ０ 月
水 文
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ０Ｆ ＣＨＩ ＮＡ ＨＹＤＲＯＬ ＯＧＹ
Ｖｏ ． Ｎｏ３ Ｉ ３０ ．
Ｊ ｎ． Ｏ ０ ｕ ．２ １
基 于 Ｓ Ｔ模 型 的流域 径 流 模 拟 研 究 进 展 ＷＡ
孙 瑞 １ 张 雪 芹 － ２
Ｓ Ｔ ＷＡ ｔ 司是 在 Ｓ Ｒ Ｓｍｕａ ｒ ｆｒ Ｗａｅ ｅ ｏ ｒｅ ｎ ＷＲ Ｂ（ ｉ ｌ ｏ ｏ ｔｒ Ｒ ｓ ｕｃ ｓ ｉ ｔ Ｒ ｒ ａｉｓ 模 型基 础 上 发 展 起 来 的 。２ ｕａ Ｂ ｓ ） ｌ ｎ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 中期 以 来 ，美 国农 业 部 陆 续 开 发 了 Ｃ ＥＡ Ｒ ＭＳ （ ｈ ｍｉ ｓ ｕ ｏ ｎ Ｃ ｅ ｃ ，Ｒ ｎ ｆ ａ ｄ Ｍ
《2024年气候变化下基于SWAT模型的钱塘江流域水文过程研究》范文
《气候变化下基于SWAT模型的钱塘江流域水文过程研究》篇一一、引言钱塘江作为中国重要的河流之一，其流域水文过程对气候变化有着极高的敏感性。
在全球气候变暖的大背景下，对钱塘江流域水文过程进行深入研究，对合理利用水资源、提高水资源管理水平以及应对可能的水灾害具有十分重要的意义。
本文利用SWAT（Soil and Water Assessment Tools）模型，对钱塘江流域的水文过程进行了系统的研究和分析。
二、研究区域与数据来源本研究以钱塘江流域为研究对象，包括其主要的支流及其覆盖的地理区域。
研究所需的数据包括：气象数据（如降水、温度、风速等）、土壤数据、地形数据以及水文观测数据等。
所有数据均来自权威的地理信息数据库和气象观测站。
三、SWAT模型的应用SWAT模型是一种基于物理过程的分布式水文模型，能够模拟流域的水文循环过程，包括降雨、蒸发、径流等。
本部分详细介绍了SWAT模型在钱塘江流域的应用过程，包括模型的构建、参数的设定和校准等。
四、钱塘江流域水文过程分析基于SWAT模型，我们对钱塘江流域的水文过程进行了模拟和分析。
主要包括以下几个方面：1. 降雨-径流关系：通过模拟不同强度的降雨事件，分析径流的变化规律，揭示降雨对径流的影响。
2. 气候变化对水文过程的影响：通过对比历史气象数据和未来气候变化预测数据，分析气候变化对钱塘江流域水文过程的影响。
3. 水资源分布与利用：通过分析流域内水资源的分布和利用情况，提出合理利用水资源的建议。
4. 水灾害风险评估：通过对洪水、干旱等水灾害的模拟和预测，评估水灾害的风险，为防灾减灾提供科学依据。
五、结果与讨论1. 结果分析：通过对模拟结果的分析，我们发现钱塘江流域的水文过程对气候变化具有较高的敏感性。
随着气候变暖，降雨量和蒸发量都呈现出增加的趋势，这导致径流量也呈现出增加的趋势。
然而，由于人类活动的干扰，如过度开发水资源、破坏植被等，使得流域的水文过程受到了一定的影响。
沿海典型流域水文—水动力—水质多模型耦合建模与应用——以甬江流域为例
沿海典型流域水文—水动力—水质多模型耦合建模与应用——以甬江流域为例沿海典型流域水文—水动力—水质多模型耦合建模与应用——以甬江流域为例摘要：随着经济的快速发展及人口的不断增加，沿海典型流域的水资源管理和保护变得更加紧迫。
本文以中国浙江省的甬江流域为例，通过多模型耦合建模的方法，研究了流域水文、水动力和水质的变化情况，并提出了相应的应对措施。
关键词：甬江流域；水文；水动力；水质；多模型耦合建模一、引言沿海典型流域是指位于沿海地区、对临海生态环境和经济发展至关重要的流域。
由于人类活动的不断增长，沿海典型流域的水资源管理和保护成为当今的重要课题之一。
本文以中国浙江省的甬江流域为例，通过多模型耦合建模的方法，研究了流域水文、水动力和水质的变化情况，并探讨了相应的应对措施。
二、甬江流域概况甬江流域位于浙江省东北部，东临东海，西邻杭州湾，流经宁波市、绍兴市、台州市等地，流域面积约为1.3万平方公里。
由于甬江是浙江省最长的一条河流，其水资源的管理和保护对当地的经济社会发展具有重要意义。
三、多模型耦合建模方法多模型耦合建模方法是指将不同的模型进行整合，形成一个综合的模型来模拟流域水文、水动力和水质的变化。
在本文的研究中，我们选择了水文模型、水动力模型和水质模型三种模型进行耦合。
1. 水文模型水文模型用于模拟流域内降雨入渗和径流过程，对流域水文过程进行分析和预测。
我们采用了SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型，该模型能够模拟降雨入渗、径流产流、蒸散发等过程。
2. 水动力模型水动力模型用于模拟流域内水体运动的过程，包括河道水位、洪水淹没区域等。
我们选择了HEC-RAS（Hydrologic Engineering Centers River Analysis System）模型，该模型能够对河道水动力进行准确的模拟和预测。
3. 水质模型水质模型用于模拟流域内水体中污染物的迁移和转化过程，对流域水质进行预测和评估。
《2024年SWAT分布式流域水文物理模型的改进及应用研究》范文
《SWAT分布式流域水文物理模型的改进及应用研究》篇一一、引言随着全球气候变化和人类活动的不断加剧，流域水文过程的研究变得日益重要。
分布式流域水文模型作为研究流域水文过程的重要工具，对于理解流域水文循环、水资源管理、洪水预测和生态环境保护等方面具有重要意义。
SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型作为一种分布式流域水文物理模型，因其强大的物理基础和广泛的适用性，受到了广泛关注。
然而，SWAT模型在实际应用中仍存在一些不足和局限性。
因此，本文旨在研究SWAT模型的改进方法及其在流域水文过程中的应用。
二、SWAT模型概述SWAT模型是一种基于物理过程的分布式流域水文模型，可模拟流域内的水文循环过程，包括降雨、径流、蒸发、地下水运动等。
SWAT模型将流域划分为多个子流域，根据子流域的土壤类型、植被覆盖、地形地貌等特征，计算各子流域的水文过程。
SWAT模型具有较高的物理基础和较强的可操作性，已被广泛应用于全球各地的流域水文研究中。
三、SWAT模型的改进方法尽管SWAT模型具有诸多优点，但在实际应用中仍存在一些不足。
为了进一步提高SWAT模型的模拟精度和适用性，本文提出以下改进方法：1. 优化模型参数：通过引入新的参数优化算法，如遗传算法、粒子群优化算法等，优化SWAT模型的参数，提高模型的模拟精度。
2. 引入新的数据源：利用遥感数据、地理信息系统数据等新的数据源，提高SWAT模型的空间分辨率和时间分辨率，更好地反映流域内水文过程的时空变化。
3. 考虑人类活动影响：在模型中引入人类活动因素，如土地利用变化、水利工程等，以更准确地反映人类活动对流域水文过程的影响。
4. 完善模型物理机制：针对SWAT模型中存在的物理机制不足，如地下水运动模拟、溶质运移模拟等，进行深入研究和改进，以提高模型的模拟精度和适用性。
四、SWAT模型的应用研究经过改进的SWAT模型可广泛应用于以下领域：1. 水资源管理：通过模拟流域内的水文循环过程，评估流域内的水资源状况，为水资源管理和保护提供科学依据。
SWAT水文模型
SWAT水文模型介绍1概述SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是美国农业部（USDA）农业研究局（ARS）开发的基于流域尺度的一个长时段的分布式流域水文模型。
它主要基于SWRRB模型，并吸取了CREAMS、GLEAMS、EPIC和ROTO的主要特征。
SWAT具有很强的物理基础，能够利用GIS和RS提供的空间数据信息模拟地表水和地下水的水量和水质，用来协助水资源管理，即预测和评估流域内水、泥沙和农业化学品管理所产生的影响。
该模型主要用于长期预测，对单一洪水事件的演算法。
蒸散发、模型。
每泥硝态氮量由水量和土壤层中的平均硝态氮浓度来估计。
泥沙中运移的有机氮采用McElroy et al.开发的负荷方程，后经进一步改进。
该负荷方程基于土壤表层的有机氮浓度、泥沙量和富集率来估计径流中的有机氮损失。
植物吸引的磷采用与氮相似的供需方法。
径流中带走的可溶解磷采用土壤表层中的不稳定磷、径流量和磷土分离系数来计算。
泥沙运移的磷采用与有机氮运移相同的方程。
河道中营养物的动态模拟采用QUAL2E模型。
2.1产汇流模型模型中采用的水量平衡表达式为：式中：为土壤最终含水量，mm；为土壤前期含水量，mm；t为时间步长，d；为第i 天降水量，mm；为第i天的地表径流，mm；为第i天的蒸发量，mm；为第i天存在于土壤剖面底层的渗透量和侧流量，mm；为第i天地下水含量，mm。
SWAT模型水文循环陆地阶段主要有水文、天气、沉积、土壤温度、作物产量、营养物质和农业管理等部分组成。
模型径流SCS流关系）与最大可能径流量（）之比的假定基础上建立的式中：假定潜在径流量（）为降水量（）与由径流产生前植物截留、初渗和填洼蓄水构成的流）的差值。
由此推到上式有：受土地利用、耕作方式、灌溉条件、冠层截留、下渗、填洼等因素的影响，它与土壤最大可能入渗量S呈一定的正比关系，美国农业部土壤保持局在分析了大量长期的实验结果基础上，提出了二者最合适的比例系数为0.2，即：由此可得SCS方程为：流域当时最大可能滞留量在空间上与土地利用方式、土壤类型和坡度等下垫面因素密切相关，模型引入的值可较好地确定，公式如下：CN是一个无量纲参数，CN值是反映降雨前期流域特征的一个综合参数，它是前期土壤湿度、坡度、土地利用方式和土壤类型状况等因素的综合。
SWAT 模型国内径流模拟研究进展
细分为若干水 文响应单元 （ Ｈ Ｒ Ｕ） 。 Ｈ Ｒ Ｕ是 Ｓ ＷＡ Ｔ模型运算 的最基本单位 ， 通过计算 各个 ＨＲ Ｕ内的径 流量 ， 模 型提供 径流 曲线数法 （ Ｓ Ｃ Ｓ 法） Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ — Ａ ｍ ｐ ｔ 模 型用于计算地 表径 流 ，最后采用变动存储 系数模 型或马斯京根法演算得到流
的研究也 日益增多。在 简述 Ｓ ＷＡ Ｔ模型径流模拟基本原理的基础上 ， 通过探 究国内径流模拟研究的相 关文献 ， 得 出的适用性研 究、 模拟结果影响 因素研 究、 模型参数敏感性分析与 率定研 究等三个方面。最终 总
结 了该模 型在 径流模拟 中存在 的问题和 未来的研 究趋势。
流域 ， 然后根据土壤 、 土地 利 用 及 地 形 特 征 进 一 步 将 子 流 域
海河 流域构建 Ｓ ＷＡ Ｔ模型 ，为 Ｓ ＷＡ Ｔ在大流域应用提供范 例； 而 中型流域研究较 多 ， 何磊磊等 以我 国淮河上游各支流 组成 的流域 为研究对象 ，发现在半 湿润地区 Ｓ ＷＡ Ｔ模 型能
先利用 Ｄ Ｅ Ｍ数据 将研究流域 细分 为若干子流域 ，然后根
据不 同的土壤类型和土地 利用 图将子流域进一步划分为水
文响应单元（ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｔ Ｈ Ｒ Ｕ） 。表数据主要 包括气象数据（ 包括最高最低气温 、 日降雨量 、 相对湿度 、 太 阳辐射 、 风速等） 和水文数据表格 （ 日流量 、 月流量等 ） ， 在产 流模拟过程 中可不用考虑施肥 时间和数量等信息 。
流模拟结果 的精 度和可用性也不尽相 同， 但 总体趋势表明 ，
Ｓ ＷＡ Ｔ模型在径流模拟 中适用性普遍满 足要 求 ；国内研究 进展 主要集 中于 中小型流域 ，而模型 的开发者开发时 主要
SWAT模型参数及运行过程
SWAT模型参数及运行过程
SWAT（Soil and Water Assessment Tool）是一个集成的土壤和水资源模拟模型，用于评估和预测流域水文过程、土壤侵蚀和水质。
SWAT模型有一系列的参数，这些参数代表了模型中使用到的各种物理和化学过程的特性。
在SWAT模型运行之前，需要对这些参数进行设置和调整，以确保模拟结果的准确性和可靠性。
SWAT模型中的参数可以分为两类：模型参数和输入参数。
模型参数是指影响模型内部运行的参数，如流量流速公式、土壤侵蚀模型、植被生长模型等。
输入参数是指模型的输入数据，如降雨数据、土壤数据、植被数据等。
下面是SWAT模型中常用的一些参数及其说明：
1.水文参数：包括流域划分参数、降雨径流参数、水库参数等。
这些参数用于描述流域的水循环过程，如蒸发蒸腾、地下水补给等。
2.土壤参数：包括土壤类型参数、土壤吸水能力参数、土壤侵蚀参数等。
这些参数用于描述土壤的水文特性，如土壤水分保持能力、入渗能力等。
3.植被参数：包括植被类型参数、植被覆盖度参数、植被根系分布参数等。
这些参数用于描述不同植被类型对水资源的利用和保持能力。
4.污染物参数：包括化肥和农药的使用量、污水排放量等。
这些参数用于描述水质模拟过程中的污染物输入。
在进行SWAT模型的参数设置时，一般采用观测数据和实地调查数据作为依据，并根据文献和经验进行调整和估计。
常用的参数设置方法有：。
swat模型水量平衡方程
swat模型水量平衡方程SWAT模型是一种常用的水文水资源模型，用于模拟流域的水量平衡。
水量平衡方程是SWAT模型的核心部分，用于描述流域内水的输入、输出和储存情况，从而对流域的水资源进行评估和管理。
水量平衡方程可以表示为：P = Q + ET + ΔS其中，P表示降水，Q表示径流，ET表示蒸发腾发，ΔS表示水体的储存变化。
降水是指流域内的降雨量，包括雨水和雪水。
降水是流域的主要水源之一，对于水量平衡的计算和流域水资源的评估具有重要意义。
降水的形式和强度会受到气象因素的影响，如气温、湿度和风速等。
在SWAT模型中，可以通过降雨观测数据或气象模型的输出来获得降水数据。
径流是指降水经过地表和地下径流途径流入河流或湖泊的过程。
地表径流是指降水直接流入河流、湖泊或蓄水池等地表水体的过程，地下径流是指降水通过渗透、入渗和地下水流等途径进入地下水系统并最终流入河流、湖泊或蓄水池等地下水体的过程。
径流的计算是水量平衡模型中的重要环节，可以通过SWAT模型中的子模块进行模拟和计算。
蒸发腾发是指水分从地表和植被蒸发和蒸腾的过程。
地表蒸发是指水分从地表（如土壤和水体表面）转化为水蒸气并进入大气中的过程，蒸腾是指植被通过根系吸收土壤中的水分，并通过植物叶面传导到大气中的过程。
蒸发腾发受到多种因素的影响，如气象因素、土壤水分和植被类型等。
在SWAT模型中，可以通过气象数据和土壤水分数据来模拟和计算蒸发腾发过程。
水体的储存变化是指流域内水的储存量的变化，包括土壤水分、地下水和湖泊等。
水的储存变化受到降水、蒸发腾发和径流等因素的影响。
在SWAT模型中，可以通过水文过程模块来模拟和计算水体的储存变化。
通过水量平衡方程的计算，可以对流域的水资源进行评估和管理。
例如，可以通过模拟不同的降水情景、蒸发腾发情景和土地利用变化情景等，来评估流域的水资源供需状况，为流域的水资源管理提供科学依据。
此外，还可以通过模型的敏感性分析和不确定性分析，评估模型的可靠性和精度，并确定模型中各参数的重要性和影响程度。
基于SWAT模型不同产流及蒸发模式的径流模拟
基于SWAT模型不同产流及蒸发模式的径流模拟王亮;魏新平;邢立文【摘要】Jian River Basin in Pengzhou city of Sichuan Province ,has successfully constructed distributed hy-drological model SWAT,which provides a combination including two methods to calculate surface runoff and three ways to calculate evapotranspiration ,using the years 2008-2009 runoff data for calibration ,by Nash co-efficient,correlation coefficient,relative error and the persistence coefficients It compares the applicability of the six combinations and has been verified by monthly runoff data in 2010 to 2011.The results showed that the introduction of a SWAT applicability evaluation criteria can achieve good results;SCS runoff curve number method,respectively Penma-Monteith method,a combination of simulation accuracy Hargreaves method is bet-ter,Nash coefficient of 0.8,the relative error is less than 20%for coefficient of 0.7 or more.This provides a ba-sis and reference for the selection model simulation.%针对四川省彭州市湔江流域，成功构建SWAT分布式水文模型，基于模型提供的两种计算地表径流方法和三种计算蒸散发方法的组合，采用2008-2009年月径流资料进行率定，通过Nash系数、相关系数、相对误差以及持续系数分析比较了6种组合模式下模型的适用性，并用2010-2011年月径流资料进行验证。
清江流域SWAT模型多出口率定与单出口率定的比较_喻丹
第３２卷第５期２ ０ １ ４年５月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３２Ｎｏ．５Ｍａｙ ２ ０ １ ４文章编号：１０００－７７０９（２０１４）０５－００１４－０５清江流域ＳＷＡＴ模型多出口率定与单出口率定的比较喻 丹１，董晓华１，李 磊１，望建成２，李中华３（１．三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌４４３００２；２．中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院，贵州贵阳５５００８１；３．宜昌市黄柏河流域管理局，湖北宜昌４４３０００）摘要：针对传统ＳＷＡＴ模型参数率定方法是以流域总出口为控制点的单出口率定，忽略了各子流域防洪要求以及不同子流域水文特征空间变异性的问题，利用清江流域２６个雨量观测站及５个流量观测站１９９３～１９９５年的日资料数据，建立了基于ＳＷＡＴ模型的清江流域分布式水文模型，以各流量站点为子流域出口将整个流域划分为５个子流域，选取不同数目的控制点（２～５个）构成不同的多出口率定情景。
与单出口率定结果对比发现，各多出口率定情景下流域总出口处的模拟精度与单出口率定结果基本相似，但在４个控制点的率定情景下，子流域出口处的模拟精度在率定期、验证期分别提高了１１％～２０％、２％～１７％。
表明多出口率定能在不降低流域总出口模拟精度的前提下提高各子流域的模拟精度；且对清江流域来说，选取４个控制点进行多出口率定时，模拟效果最好。
关键词：ＳＷＡＴ模型；清江流域；单出口率定；多出口率定；比较中图分类号：Ｐ３３８＋．９文献标志码：Ａ收稿日期：２０１３－０７－１３，修回日期：２０１３－０９－２３基金项目：水利部公益性行业科研专项项目（２０１３０１０６６）作者简介：喻丹（１９８８－），女，硕士研究生，研究方向为水文模拟及水文模型，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕｄａｎ８８０４１８＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：董晓华（１９７２－），男，教授，研究方向为水文水资源，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｈｄｏｎｇ＠ｃｔｇｕ．ｅｄｕ．ｃｎ１ 引言流域水文模型是在流域尺度范围内应用物理、数学和水文学知识，对降雨径流形成过程进行局部或综合模拟，从而达到确定流域水文响应的目的，是分析研究气候变化和人类活动对洪水、水土流失、水资源和水环境影响的一种有效工具［１］。
SWAT模型
sed 11.8(Q q peq areahru ) 0.56 K C P LS CFRG
sed为泥沙日产量,ton；Q为表面径流量，mm/ha；qpeq为地表径流峰值流速， m3/s；areahru为水文响应单元面积（ha）；K为土壤侵蚀系数；C为作物经营 管理系数；P为水土保持系数；LS为地形系数；GFRG为粗糙系数。
陕西科技大学
马斯京根方程
马斯京根法将河道看成柱体和楔体的组合
V为河道水量m3,qin为上游流量m3/s,qout为下游流量m3/s，K为河道贮水时 间s, X为衡量河段出流与入流相互关系的权重因子，Lch为河道长度Km，v为 流速m/s.
陕西科技大学
土壤侵蚀与泥沙输运模块
在SWAT中，对由降雨及地表径流产生的流沙量的计算采用MUSLE （Modified version of universal soil loss equation），即改进通用土壤流失方 程。改进了流沙产量预测的准确度，并且可以预测单次降雨事件中的产沙量
Ea
第i天蒸发量mmH2O, 第i天壤中流量mmH2O,
表示第i天地表径流量mmH2O,
Wseep 第i天的下渗量mmH O, 2
Qlat
Qgw
第i天的基流量mmH2O,
陕西科技大学
二、河道水文过程
在SWAT中，曼宁方程用来计算流量和流速，马斯京根方程用来模拟水流 在河道中的应用 曼宁方程
q为流道流量，m3/s。A为 过水断面面积，m2。R为 水力半径，m。Slp为底面 坡度。n为河道曼宁系数。 v为流速，m/s
物理概念模型
输入参数简单
计算效率高
可以对流域 进行长期模拟
陕西科技大学
模型结构
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分， 主要位于安 溪县和永春县境 内 ， 流域 内地形 复 杂 ， 势西 高东低 ， 究 区总 面积 ２６ ｋ 地 研 ４６ ｍ ．
是第 ｉ 天的蒸发量 （ ｉ） ｒ 是第 天存在于土壤 ｍｌ ， 蚴 １ 剖面底层 的渗透量和侧流量 （ ｍ） Ｑ ｍ ， 是第 ￡ 的 天
地 下水 含量 （ ｍ） ｍ ．
根 据水 文循 环原 理 ，ＷＡ Ｓ Ｔ模 型 水 文 计 算 水 量 平 衡基本 表 达式如 下 ：
溪、 龙门溪 ， 并在双溪 口与东溪汇人晋江干流 ， 河长
１５ ｍ， ４ ｋ 流域 面 积 ３０ ｋ 研 究 区范 围为 西 溪 安 溪 １１ｍ ． 水 文站 以上 段 （ 图 １所 示 ） 是 西溪 的重要 组 成 部 如 ，
图 １ 研 究 区 位 置 图
２ 模型 的原理及 运算
Ｓ Ｔ模 型 主 要 的功 能 是 预 测 人 类 活 动对 水 、 ＷＡ 沙、 化学 物质 的影 响 和 气 候 变 化 对 降雨 一径 流 过 程
・
重、 有效 田间持水量 、 土壤饱和水力传导率 的实测数 据 ， 以， 用 Ｕ Ｄ 开 发 的土 壤 水 文 特 性 软 件 所 应 ＳＡ
水、 散发、 下水 （ 蒸 地 浅层 地 下水 和 深层 地 下水 ） 以
及 河道 汇流 ．
１ 研究 区概况
西 溪是 晋 江 的重 要 支 流 ， 源 于 安 溪县 西 北 桃 发 舟 乡达 德坂 的梯 子 岭 ， 东南 流 经 永 春 县 、 溪 县 、 向 安 南 安市 ， 流有 蓝 溪 、 潭 溪 、 仔 口溪 、 溪 、 谷 支 龙 坑 双 金
关 键 词 ：ＷＡ Ｓ Ｔ模 型 ； 流模 拟 ； 径 西溪 流 域
中图分类号 ：４ ８ ０ 文献标识码 ： 文章编 号：０ ８— ９４（０ ８ ０ ０ ７ ０ Ｐ６． Ａ １０ ７ ７ ２ ０ ）４— ０ ４— ３
收 稿 日期 ：０ ８— ３—１ ２０ ０ ０
作者简介 Ｉ 明旭 （９ ８ ， ， 张 １７ 一） 男 吉林省四平人 ， 通化师范学院历史地理 系教师 ， 硕士．
ｓ ， Ｗ ＋∑ （向 一 。 Ｅ 一 唧一 ｗ ＝Ｓ ｏ Ｒ Ｑ 一 Ｑ）
式 中，ｓ 是最 终 的土 壤含 水 量 （ Ｉ ｍｍ） Ｓ ｏ ，Ｗ 是 土 壤初 始含 水量 （ ｍｍ） ｔ 时 间 （ ） Ｒ 第 天 ，是 ｄ ， 幽是 的 降水量 （ ｍｍ） Ｑ 是 第 ｉ 的地 表 径流 （ ｍ） Ｅ ，。 天 ｍ ，
．
分布式水文模型是近些年来水文建模领域的热 点 ，Ｓ技术 在 水 文 模 拟 中的应 用 ， 分 布 式 水 文 模 ３ 为 型的发展铺平了技术道路 ， 为流域水文模型 的研究 注入 了新 的活力 ． 作为 水文科 学研 究 的新 方 向 ， 布 分 ‘ 式水文模型在流域径流模拟、 流域条件 变化 以及气
（ ａｔ Ｓ ｘ ｎ开 发 的 Ｓ ｉｔｘ ｒ ｉ ｇｅ ｈ ｄａｌ ｒｐ ｒ ｏ ｏ ｅｔ ｅｔａ ｌ：ｙ ｒｕｉ ｐｏ ｅ－ ｌ ｕ ｒｎ ｃ
ｔｓ ａ ｕ ｔ ） ｉ ｌ ｌｏ 进行计算得到模型所需要的土壤物理 ｅｃｃａｒ
７ ・ ４
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晋 江 西溪 流 域 降雨径 流 的 Ｓ Ｔ模 型 模 拟 ＷＡ
张明旭 ， 海英 赵
（ 通化师范学院 历史地理系 ， 吉林 通化 １４ ０ ） ３０ １
摘
要： 该文以 Ｓ Ｔ模型 与 Ｇ Ｓ结合 的方式 ， ＷＡ Ｉ 建立 了西溪流域水循 环地理信息 系统平 台． 经转换 土壤质 地后 ， 建立 了土壤 属
３ 基础数据处理及模型数据库 的建立
３ １ 数 据处 理 ．
由于 已知数 据 比较 精 确 ， 此本 文 选 用 计算 结 因 果 较 为理想 的插值 法 ， Ｍ ｔｂ ． 在 ａｌ ６５软件 的支 持下 进 ａ 行 线性 插值 ， 成 土 壤 质 地 转 换 ； 于 缺 乏 土 壤 容 完 由
属性值¨ ； 模型在计算过程 中， 要确定研究流域的河 道集水区面积的大小 、 子流域平均 高程 以及与河道 有关的河道坡 度等数 据 ， 这些地形数据是基于 ３ ｍ ０ 栅格 Ｄ Ｍ来 提 取 的． 型运 行 时 ， Ｅ 模 将栅 格 Ｄ Ｍ数 据 Ｅ 输入视图当中 ， 利用数字地形分析 技术 提取所需 数 据， 提取 过 程可 由模 型本 身 自动 完成 ．
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第 ２ 第 ４期 ９卷 ２０ ０ ８年 ４月
通 化 师 范 学 院 学 报
Ｊ ＵＲＮ Ｆ Ｔ Ｏ ＡＬ Ｏ ＯＮＧＨＵ Ｔ ＡＣ Ａ Ｅ ＨＥＲ Ｌ Ｅ Ｓ ＣＯ Ｌ ＧＥ
Ｖｏ ． ９ Ｎ ４ １２ ｏ
．
Ａｐ ．２ ０ ｒ ０ ８
候 变化 响应 模 拟 、 污染 物 的运 移 模 拟 等 领域 有 着 广
泛 的应 用ห้องสมุดไป่ตู้． 。
的影响， 它能够模拟流域 内多种不 同的水 文物理过 程 ． 了降低 流域 下 垫 面 和 气候 条 件 变化 对 模 拟结 为 果的影响、 提高模型模拟 的精度 ， 一般 Ｓ Ｔ模型将 ＷＡ 研 究流域 离散 成若 干个单 元 ． 由于研 究 目的不 同 ， 流 域 的离散 方法 也 不 同 ， 研 究 流域 划 分 为不 同 的 自 将 然 子流 域是本 文采 用 的方法 ． 产 流和坡 面汇 流与 河道汇 流是 Ｓ Ｔ模 型模 拟 ＷＡ 流域水 文过 程 的 两 部 分 ， 体 包 括 地 表 径 流 、 壤 具 土
性数 据库； 通过 转换 土地利用编码 ， 建立土地利 用数据库 ； 已有的气象资料 ， 以 建立气象数据库． 用 １７ — ９５年＿ 气象、 应 ９ ０ １７ 的 水文等 实测 资料 。 率定 了适合研 究区的参数值 ， 型效率 系数为 ０ ９ ， 模 ．１ 线性 回归系数为 ０ ９ ； ． ２ 应用 １７ — ９９年 月径流量 ， ９ ６ １７ 进行 了 型验 模 证， 型的效率 系 模 数达到 ０ ８ ， ．５ 线性回归 系 数达到 ０ ９ 表 明 Ｓ Ｔ ．， ＷＡ 模型适 用于西溪流域．