水文模型作业
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。
水文模型的应用案例分析
水文模型的应用案例分析水文模型是对水文过程的数学描述，通过模拟和预测水文变量的变化，为水资源管理、洪水预报、水利工程设计等提供重要的决策支持。
在实际应用中，水文模型已经在多个领域展现出了其巨大的价值。
在水资源管理方面，以某大型流域为例。
该流域面积广阔，水资源分布不均，且面临着日益增长的用水需求和水资源短缺的压力。
通过建立水文模型，对流域内的降水、蒸发、地表径流、地下水等水文过程进行模拟和分析，能够准确评估水资源的可利用量和供需平衡状况。
这为制定合理的水资源分配方案、优化水资源配置提供了科学依据。
比如，根据模型预测结果，发现某些地区在特定季节水资源短缺较为严重，从而提前规划跨区域调水工程，保障了当地居民的生活用水和工农业生产用水需求。
在洪水预报中，某中小河流流域经常遭受暴雨引发的洪水灾害。
为了提高洪水预报的精度和提前量，建立了基于物理机制的水文模型。
该模型能够充分考虑流域的地形地貌、土壤类型、植被覆盖等因素对洪水形成和演进的影响。
在实际应用中，当气象部门发布暴雨预警时，将相关的降水数据输入到水文模型中，模型迅速模拟出洪水的发生时间、洪峰流量和洪水过程线。
这使得相关部门能够提前组织人员疏散、转移财产，有效降低了洪水灾害造成的损失。
与传统的经验预报方法相比，基于水文模型的洪水预报精度更高，提前量更长，为防洪减灾工作赢得了宝贵的时间。
在水利工程设计中，以一座新建水库为例。
在水库的规划设计阶段，需要准确评估入库流量、水库库容和下游泄流量等关键参数。
通过建立水文模型，对不同频率的降水情景进行模拟，计算出相应的入库流量过程，从而确定水库的规模和设计参数。
同时，利用水文模型还可以模拟水库建成后对下游河道生态流量的影响，为保障河流生态健康提供依据。
此外，在水库的运行管理阶段，水文模型也可以用于优化调度方案，提高水资源的利用效率和发电效益。
然而，水文模型的应用也并非一帆风顺，存在一些挑战和限制。
数据质量和精度是影响水文模型性能的重要因素。
水利工程中的水文模型与预测
水文模型的预测功能：预测未 来水文情势，为水利工程提供 依据
提高精度和可靠性的方法：优 化模型参数、改进计算方法、
增加监测数据等
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水文模型在水利工 程中的实践案例
水文模型在洪水预报中的应用
水文模型简介：介绍水文 模型的基本概念、原理和 分类
洪水预报的重要性：阐述 洪水预报在水利工程中的 重要性和作用
现象的本质和规律
统计性模型：利用历史观 测数据，通过统计分析建
立水文变量之间的关系
数值模拟模型：通过数值 求解偏微分方程，模拟水
文现象的时空变化
混合模型：结合概念性、 统计性和数值模拟模型的 优点，提高预测精度和可
靠性
水文模型的发展历程
早期水文模型： 基于经验公式
和统计方法
现代水文模型： 基于物理过程
程效益
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水文模型的发展趋 势和未来展望
水文模型的发展趋势
模型精度提高： 通过改进算法和 增加数据量，提 高模型的预测精 度
模型集成：将多 个模型进行集成， 提高预测的准确 性和可靠性
模型应用范围扩 大：从传统的洪 水预测、水资源 评估等领域，扩 展到气候变化、 环境污染等领域
模型与信息技术 的融合：利用大 数据、人工智能 等技术，提高模 型的智能化和自 动化水平
象的变化趋势。
水文模型预测的方法：包括黑 箱模型、灰箱模型和白箱模型 等，每种方法都有其适用的场
景和局限性。
水文模型预测的应用：在水资 源管理、防洪减灾、生态环境 保护等领域具有重要应用价值。
水文模型预测的步骤和方法
数据收集：收集历史水文数据、气象 数据等
模型选择：选择合适的水文模型，如 黑箱模型、灰色模型等
水文模型的未来展望
工程水文作业
作业1
1. 某流域面积120 km2，某次降雨总雨量100 mm，该次降雨形成的流域出口断面处的洪水过程如下表：
求该次降雨的：（1）径流总量；（2）平均流量；（3）径流深；（4）洪峰径流模数；（5）径流系数。
2.某流域由1970~2001年的年最大洪峰资料，见表1，求该流域P=1%和P=90%的设计洪峰流量。
表1历年年最大洪峰流量统计
表单位：m3/s
作业2
某流域面积360Km2，需要设计1%的洪水过程。
已知：。
又已知：，典型暴雨过程如下表：
（1）求P=1%的三天设计暴雨过程。
（2）若该设计暴雨过程的设计前期影响雨量Pa=40mm，该流域降雨径流相关图如下，求设计净雨过程。
又已知f c=1mm/h，求设计地面净雨过程与地下净雨过程。
（3）若该流域的时段单位线如下表：
求设计地面径流出流过程。
（4）求设计洪水过程。
(提示：地下径流出流过程采用简化三角形法)。
洪灾防治中的水文模型与技术
洪灾防治中的水文模型与技术洪灾防治是一项重要的工作，对于减少因洪水灾害造成的人员伤亡和财产损失具有重要意义。
水文模型与技术在洪灾预警和防治中起着至关重要的作用。
本文将就洪灾防治中的水文模型与技术展开探讨。
一、水文模型的作用水文模型是用来模拟流域内水文过程的数学描述。
通过水文模型，可以准确地预测雨量引发的河流水位上涨情况，提前做好防范准备。
水文模型还可以帮助科研人员和政府决策者进行防洪规划，制定有效的救灾措施。
在洪灾防治中，水文模型扮演着预警、规划和决策的重要角色。
二、常见水文模型1. 水文动态模型水文动态模型是一种动态演化的模型，可以根据实时的降雨数据和水位数据进行模拟，并预测未来一段时间内的水文变化。
水文动态模型可以帮助实时监测洪水情况，及时采取相应的防灾救灾措施。
2. 水文统计模型水文统计模型是一种基于历史气象和水文数据统计分析的模型，通过分析历史洪水事件，预测未来可能发生的洪水情况。
水文统计模型可以帮助制定长期的防洪规划，减少洪水造成的损失。
三、水文技术在洪灾防治中的应用1. 遥感技术遥感技术可以通过卫星遥感和无人机等手段，实时监测地表水文情况，获取洪水灾害的信息。
遥感技术具有广覆盖、高精度的特点，可以为洪灾防治提供重要数据支持。
2. GIS技术地理信息系统（GIS）技术可以对地理空间数据进行分析和处理，为洪灾防治提供空间信息支持。
GIS技术可以帮助决策者快速了解洪水灾害的范围和影响，为决策提供科学依据。
3. 人工智能技术人工智能技术可以通过数据挖掘和模式识别等手段，对大量的水文数据进行分析和预测，提高洪水预警的准确性和及时性。
人工智能技术在洪灾防治中有着广阔的应用前景。
总结：洪灾防治是一项既复杂又重要的工作，水文模型与技术在其中扮演着至关重要的角色。
通过水文模型的建立和水文技术的运用，我们能够更好地预防和减轻洪水灾害给我们带来的损失。
希望在未来的工作中，我们能不断完善水文模型与技术，为洪灾防治工作提供更有效的支持。
水文预报作业110301
作业1：上下游相应洪峰水位预报从水文年鉴中摘录某河段上、下游站相应洪峰水位及峰现时间如表1。
（1）用相应水位法编制下游洪峰水位及传播时间的预报方案。
（2）当已知该河段7月3日5:20时上游站洪峰水位为25m，试根据上面制定的预报方案，预报下游站出现的洪峰水位及时间。
表l 某河段上、下游站相应洪峰水位作业2：马斯京根法参数的推求从某河多次实测洪水过程中选出一次具有代表性的洪水，其上、下游站及区间入流过程如表2。
推求马斯京根槽蓄方程参数k、x。
（x=0.273）作业3：马斯京根推流根据某河段一次实测洪水资料，如表3所示，采用马斯京根法进行流量演算。
马斯京根流量演算公式中系数分别为C0=0.13、C1=0.65。
表3 马斯京根法推流计算作业4：次洪径流深的计算某流域流域面积F=797km2，某次洪水过程线如下表4所示，流域日平均退水曲线见表5，基流5m3/s，试分别用平割法和蓄泄关系法计算次洪径流深。
表4 洪水过程线表5 Q～Re关系计算表作业5：蓄满产流模型产流量的计算已知某流域WUM=15mm，WLM=85mm，WDM=20mm，C=0.14，K=0.95，b=0.3。
6.26日P=5.9mm，蒸发皿实测水面蒸发E0=2.5mm，改日初土壤含水量W=WU+WL+WD=0+0+17.5=17.5mm，试计算该日的产流深度和6.27日初的土壤含水量。
已知6.27之后的一场降雨过程及逐日水面蒸发见表，试计算各日的产流深度。
作业6：试算稳渗率（选做）作业7：单位线推流作业8：单位线时段转换作业9：单位线分析作业1：相应水位法从水文年年鉴中摘录某河段上、下游站相应的洪峰水位及峰现时间如表1。
（3）推求各次洪峰的传播时间，用相应水位法编制下游洪峰水位预报方案。
（4）当已知该河段7月3日5:20时上游站洪峰水位为25m，试根据上面制定的预报方案，预报下游站出现的洪峰水位及时间。
表l 某河段上、下游站相应洪水水位作业2：马斯京根法参数的推求练习题：根据某河段一次实测洪水资料，如表2所示，采用试算法确定马斯京根槽蓄曲线方程参数x、K值。
scs水文模型例题
scs水文模型例题水文模型在自然资源管理、环境保护和灾害预防等领域中发挥着重要的作用。
SCS水文模型是一种基于土壤保持的水文模拟方法，广泛应用于水文学研究和工程实践中。
本文将通过一个SCS水文模型的例题，介绍该模型的基本原理和应用方法。
例题背景：某市位于河流上游，面临洪水风险。
为了评估可能的洪水情况，需要使用SCS水文模型来模拟降雨径流过程。
假设该市面积为100平方公里，降雨事件为10年一遇的设计降雨，模型参数已知如下：土壤类型：A植被类型：森林坡度：10%河道长度：10千米通过该例题，我们将逐步展示SCS水文模型的运用方法。
1. 降雨分析：首先，我们需要对设计降雨事件进行分析和处理。
设计降雨通常以单位时间内降水量的形式给出。
根据降雨数据，我们可以计算得到降雨量为100毫米。
假设时间间隔为1小时，我们可以得到单位时间内的降水量为10毫米。
2. SCS曲线：SCS曲线是SCS水文模型的核心部分，它反映了时间和降雨的关系。
曲线的形状由土壤类型、植被类型和坡度等参数决定。
根据给定的参数，我们可以查找SCS手册，找到与之相对应的SCS曲线。
3. 整体时段单位线：整体时段单位线是单位面积产流深度与单位时间内产流过程之间的关系曲线。
它是根据SCS曲线和土地利用数据计算得出的。
在这个例题中，我们可以利用给定的土壤类型和植被类型，结合降雨数据，计算得到整体时段单位线。
4. 普通单位线：普通单位线是单位时间内径流量与单位面积产流深度之间的关系曲线。
它是整体时段单位线的缩放版本。
通过对整体时段单位线进行缩放，我们可以得到普通单位线。
5. 非线性产流：在SCS水文模型中，产流过程被分为初期产流和延时产流两个部分。
初期产流是指在雨水刚降落后，由于土壤无法迅速吸收水分而形成的产流。
延时产流是指在降雨结束后，土壤逐渐释放积水，导致的产流过程。
6. 延时过程：延时过程是指从降雨结束到开始出现流量峰值之间的过程。
它与土地利用、土壤类型和地形等因素有关。
水库水文模拟：模型选择与应用实例
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模型误差的分析方法
• 模型误差的分析方法 • 统计分析法：分析误差分布和误差传播 • 敏感性分析法：分析模型参数对误差的影响 • 误差传播法：分析误差在模型中的传播
模型改进的途径与技巧
模型改进的途径
• 修改模型结构：优化模型结构 • 调整模型参数：优化模型参数 • 利用新方法：引入新的方法和技术
物理模型及其特点
物理模型是根据水文学原理建立的模型
• 描述水库水文过程的物理机制 • 预测水库水文变化
物理模型的主要特点
• 模型复杂，需要较多的参数 • 对数据质量要求较低 • 预测精度较高，但计算复杂度较大
混合模型及其特点
混合模型的主要特点
• 模型较为复杂，需要较多的参数 • 对数据质量要求适中 • 预测精度较高，计算复杂度适中
• 为水库运行管理提供决策支持 • 提高水库的综合利用效益
03
水库水质管理
• 保护水源地的水质 • 提高水库供水的质量
02
水库水文模拟的主要模型介绍
统计模型及其特点
统计模型是通 过统计方法建
立的模型
01
• 描述水库水文过程的统计规 律 • 预测水库水文变化
统计模型的主 要特点
02
• 模型简单，易于实现 • 对数据质量要求较高 • 预测精度受到统计规律的制 约
模型选择的实用方法
• 模型选择的实用方法 • 经验法：根据工程师的经验选择模型 • 试验法：通过试验选择模型参数 • 对比法：对比不同模型的预测结果选择模型
模型选择的案例分析
• 以某水库洪水预报为例 • 分析统计模型和物理模型的优缺点 • 选择合适的模型类型和参数 • 对比模型预测结果和实际观测数据
工程水文作业 最终版
4-6 某流域面积594km²,流域蓄水容量面积分布曲线为抛物线型,参数WM=80mm, B=0.3 。
1984年9月1~20日,流域平均日雨量和日蒸散发能力如表4-20所示,求:
(1)绘制流域蓄水容量面积分布曲线;
(2)计算逐日产流量。
蒸散发按二层模型计算，其中WUM=20mm，WLM=60mm。
已知9月1日流域蓄水容量W.=37.0mm，其中WU.=7.0mm，WL.=30.0mm。
表4-20 某流域9月1日~20日逐日平均雨量和蒸散发能力表
4-8某小流域下渗曲线及一次降雨过程资料列于表4-22和表4-23中，已知降雨开始时流域蓄水量为15.9mm，若雨期蒸散发可忽略不计，试推求该次降雨的地面产流量。
表4-22 某小流域下渗曲线表
表4-23 某小流域一次降雨过程
4-10 4-3 某流域面积881km²，一次实测洪水过程见表4-14.根据产流反感，求得本次洪水的地面净雨历时为两个时段，净雨量分别为14.5mm和9.3mm；
（1）试用分析法推求本次洪水的单位线。
（2）将所求的单位线转换为6h单位线。
（3）根据所求单位线及表4-15的净雨过程推算流域出口断面的地面径流过程线。
表4-15 某流域一次净雨过程
4-11 利用表4-14资料推求瞬时单位线的参数n、K，并转化为6h单位线，并根据表4-15的资料推求流域出口断面的地面径流流量过程线。
表4-15 某流域一次净雨过程
表4-16 某流域一次退水过程。
scs水文模型例题
scs水文模型例题SCS水文模型是一种常用的水文模型，用于计算流域产流。
这个模型是根据土壤保持服务（Soil Conservation Service）所开发的，因此得名SCS水文模型。
下面我将以一个例题来解释SCS水文模型的应用。
假设我们有一个流域，其面积为100平方公里，土壤类型为粘土壤，平均坡度为5%，年降雨量为800毫米。
我们希望利用SCS水文模型来估算该流域的产流量。
首先，根据流域的基本信息，我们可以使用SCS曲线数表来确定该流域的曲线数。
曲线数是根据流域的地形、土壤类型和植被覆盖等因素来确定的，它反映了流域的产流特性。
假设根据SCS曲线数表，我们确定该流域的曲线数为70。
其次，我们可以利用SCS单位线法来计算该流域的产流量。
SCS 单位线法是根据降雨量、土壤类型和曲线数来估算产流量的方法。
根据该方法，我们可以计算出该流域的产流系数为0.2。
最后，我们可以利用SCS水文模型的产流计算公式来计算该流域的产流量。
产流量 = 降雨量（P 0.2S）^2 / (P + 0.8S)，其中P为降雨量，S为最大蓄水量，根据流域的特性和SCS曲线数，我们可以计算出最大蓄水量为5毫米。
将具体数值代入公式中，我们可以计算出该流域的年产流量为：产流量 = 800 (800 0.25)^2 / (800 + 0.85) = 64.8毫米。
因此，根据SCS水文模型，该流域的年产流量为64.8毫米。
总结来说，SCS水文模型通过考虑流域的地形、土壤类型、植被覆盖和降雨量等因素，可以较为准确地估算流域的产流量，对于水资源管理和防洪工程具有重要的应用意义。
地下水水文学作业
地下水水文学作业一1.影响岩土孔隙度的因素有哪些？怎样影响？2.什么是毛细水？有哪些类型？它们的主要特征是什么？3.水在岩土中的赋存形式有哪些？各有什么特点？4.试述孔隙率n、容水度C w、含水率θ、饱和度S、持水度R e、给水度μ以及它们之间的关系。
5. 下图为河流附近潜水等水位线图，说明河水与潜水的关系。
如果潜流流量用Q＝KLMJ表示，式中K为渗透系数，L为河长，M为含水层厚度，J为潜水水力梯度。
已知K＝25m/d，M＝30m，试计算河水与地下水的交换水量。
0 2000m比例尺地下水水文学作业二1. 洪积扇和滨海三角洲中地下水分布的主要差异有哪些？2. 简述基岩地区地下水的富水规律。
3. 在岩溶地区，压扭性断层下盘可否富水？为什么？请分析原因。
地下水水文学作业三1 假设右图为一均质砂柱，长度L＝100厘米，试绘出在下列三种情况下，沿着该砂拄的测压管水头分布和压力水头分布，然后根据所得到的压力分布引出一个结论。
(a) h1＝115厘米h2＝15厘米；(b) h1＝125厘米h2＝15厘米；(c) h1＝115厘米h2＝25厘米。
2 一口完整并以定流量Q＝600米3/小时从承压含水层中抽水。
含水层由砂组成厚度M＝50米，砂的平均粒径为0.1厘米。
试问在井周围的多大范围内Darcy 定律适用?地下水水文学作业四作业4-1 设有一半径为r w的井，布置在圆形等厚承压含水层的中心，该含水层的厚度为B，其中的渗透系数K的变化如下：在区域r w≤ r<r1内，K=K1；r1≤ r≤ r e 内，K=K e；若当r w和r e处的测压水头分别保持为φw和φe时，试求出井的抽水量Q w表达式。
作业4-2 设有一双层潜水含水层位于隔水底板(+30m)之上。
在+30m至+45m之间的一层渗透系数K1=20m/d；在+45m到+90m(地表)之间的一层渗透系数K2=40m/d。
有一半径为0.3m的井，在该含水层中以定流量Q w抽水降深达3m。
scs水文模型例题
scs水文模型例题SCS水文模型是美国农业部土壤保持服务的一种水文模型，用于评估降雨径流过程和设计水文结构。
它是一种简单但广泛应用的模型，可以帮助工程师和农民进行农田和水资源管理。
下面是一个SCS水文模型的例题，让我们来详细了解一下。
假设某农田的土壤类型为A类，坡度为5%，具有良好的排水条件。
该农田的面积为50英亩，通过SCS水文模型来计算降雨产流量。
首先，我们需要确定该农田的土壤最大含水量。
根据SCS水文模型，A类土壤的最大含水量为1.3英寸。
由于该农田的面积为50英亩，将其转换为英亩英寸，得到最大蓄水容量为65英亩英寸。
接下来，我们需要确定农田的CN值，即覆盖条件。
由于该农田具有良好的排水条件，我们可以假设CN值为65。
CN值的范围从0到100，数值越大表示土地的蓄水能力越好，降雨产流量越小。
然后，我们需要确定降雨的过程。
假设降雨强度为2英寸/小时，降雨时间为2小时。
根据SCS水文模型，降雨产流量可以通过下面的公式计算：Q = P - 0.2S^2 / (P + 0.8S) + 0.8S其中，Q表示降雨产流量，P表示降雨量，S表示蓄水量。
根据公式，我们可以计算得到：P = 2英寸S = 65英亩英寸将这些值代入公式中，我们可以得到：Q = 2 - 0.2 * 65^2 / (2 + 0.8 * 65) + 0.8 * 65计算得到的降雨产流量为1.8英寸。
最后，我们可以将降雨产流量转换为实际的径流量。
假设农田的径流系数为0.3，即降雨产流量的30%会转化为实际的径流量。
将降雨产流量乘以径流系数，我们可以得到实际的径流量：R = 1.8英寸 * 0.3 = 0.54英寸因此，该农田在2小时的降雨过程中，实际的径流量为0.54英寸。
SCS水文模型可以帮助农民和工程师进行农田和水资源管理。
通过计算降雨产流量和实际的径流量，我们可以了解到农田的水文特性，并做出合理的决策，如排水系统的设计和灌溉管理。
桥涵水文作业(中南林业科技大学)
一、相关分析1.求出甲、乙两站均有的实测资料的流量平均值，设甲站的为Q x乙站的为Q y：2.计算相关系数R：3.计算均方误及机误4Er，并与R作比较：4.计算两系列的均方差分别为σx和σy以及回归系数b:5.带入回归方程并求出乙站空缺流量Q y：二、适线法推算设计流量1.利用维泊尔公式计算经验频率并在海森几率格纸上画出曲线：2.计算统计参数Q和C：v3.调配理论频率曲线：4.选择合适的Cv和Cs,并算出设计洪水流量Q：三、计算桥孔净长1.利用经验公式法算出桥孔净长：2.利用冲刷系数法算出桥孔净长：四、计算桥面最低标高：1.桥前壅水高度Δz和桥下壅水高度Δz q：2.浪高Δh2:3.河湾凹岸超高：4.净空高度：5.桥面最低高程：①按设计洪水通过要求的桥面最低高程：②按Ⅲ级航道通航标准，要求的桥面最低高程：五、计算桥墩和桥台的最低冲刷线高程：1.桥墩最低冲刷线高程：①一般冲刷后最大水深h p：②桥墩局部冲刷深度h b：③桥墩的最低冲刷线高程：2.桥台最低冲刷线高程：①桥台所在位置平均水深h：②桥台冲刷深度h s：③桥台的最低冲刷线高程：所求流量表 附表一顺序 年份 甲站流量()s m Q x /3乙站流量()s m Q x /31 2 341 1971 964 （766 ）2 1972 2299 （1782）3 1973 1645 （1284）4 1974 1938 （1507）5 1975 2643 20006 1976 2757 2380 7 1977 2549 21008 1978 3359 2600 9 1979 3997 2950 10 1980 4093 （3147） 11 1981 2840 2500 12 1982 1160 1000 13 1983 1560 1100 14 1984 2470 1360 15 1985 2150 1480 16 1986 3025 2250 17 1987 4440 （3411） 18 1988 2702 （2088） 19 1989 755 600 20 1990 2000 1530 21 1991 2420 2170 22 1992 1870 1650 23 1993 1060 （839 ） 24 1994 3710 （2855） 25 1995 1900 1300 26 1996 2180 1850 27 1997 1350 900 28 1998 4920 （3776） 29 1999 2385 1900 30 2000 1200 1080 31 2001 1300 1010 32200223601700洪水断面水力计算附表二桩号河床高程（m ）水深 （m ）平均水深（m ）水面宽度（m ）过水面积（m ²）累计面积（m ²）合计K0+000 80 0河滩 A t =325m² B t =70m2.51025+010 75 525560300+070 75 53251010100+080 65 15425河槽 A C =1700m² B c =120m151001500+180 65 1519251010100+190 75 52025560300+250 75 52325河滩 A t =325m² B t =70m2.51025+260 80 0 2350 合计2602350桥涵设计洪水频率附表三公路等级设计洪水频率特大桥大桥中桥小桥涵洞及小型排水构造物高速公路1/300 1/100 1/100 1/100 1/100 一级公路1/300 1/100 1/100 1/100 1/100 二级公路1/100 1/100 1/100 1/50 1/50 三级公路1/100 1/50 1/50 1/25 1/25 四级公路1/100 1/50 1/50 1/25 不作规定经验频率表附表四计算随机变量序年份乙站流量经验频率（%）号1 1998 3776 3.02 1987 3411 6.13 1980 3147 9.14 1979 2950 12.15 1994 2855 15.26 1978 2600 18.27 1981 2500 21.28 1976 2380 24.29 1986 2250 27.310 1991 2170 30.311 1977 2100 33.312 1988 2088 36.413 1975 2000 39.414 1999 1900 42.415 1996 1850 45.516 1972 1782 48.517 2002 1700 51.518 1992 1650 54.519 1990 1530 57.620 1974 1507 60.621 1985 1480 63.622 1984 1360 66.723 1995 1300 69.724 1973 1284 72.725 1983 1100 75.826 2000 1080 78.827 2001 1010 81.828 1982 1000 84.829 1997 900 87.930 1993 839 90.931 1971 766 93.932 1989 600 97.0模比系数计算表附表五顺序年份甲站流量Qx K X K X²乙站流量QyK y K y²K X *K y5 1975 2643 1.206 1.453 2000 1.176 1.383 1.4186 1976 2757 1.258 1.582 2380 1.400 1.959 1.7607 1977 2549 1.163 1.352 2100 1.235 1.525 1.4368 1978 3359 1.532 2.348 2600 1.529 2.338 2.3439 1979 3997 1.823 3.324 2950 1.735 3.010 3.16311 1981 2840 1.295 1.678 2500 1.470 2.161 1.90512 1982 1160 0.529 0.280 1000 0.588 0.346 0.31113 1983 1560 0.712 0.506 1100 0.647 0.418 0.46014 1984 2470 1.127 1.269 1360 0.800 0.640 0.90115 1985 2150 0.981 0.962 1480 0.870 0.758 0.85416 1986 3025 1.380 1.904 2250 1.323 1.751 1.82619 1989 755 0.344 0.119 600 0.353 0.125 0.12220 1990 2000 0.912 0.832 1530 0.900 0.810 0.82121 1991 2420 1.104 1.219 2170 1.276 1.629 1.40922 1992 1870 0.853 0.728 1650 0.970 0.942 0.82825 1995 1900 0.867 0.751 1300 0.765 0.584 0.66326 1996 2180 0.994 0.989 1850 1.088 1.184 1.08227 1997 1350 0.616 0.379 900 0.529 0.280 0.32629 1999 2385 1.088 1.184 1900 1.117 1.248 1.21630 2000 1200 0.547 0.300 1080 0.635 0.403 0.34831 2001 1300 0.593 0.352 1010 0.594 0.353 0.35232 2002 2360 1.077 1.159 1700 1.000 0.999 1.076∑22.000 24.668 22.000 24.845 24.617 平均值2192.27 1700.75顺序年份乙站流量K y K y²1 2 3 4 51 1971 766 0.416 0.1732 1972 1782 0.969 0.9383 1973 1284 0.698 0.4874 1974 1507 0.819 0.6715 1975 2000 1.087 1.1826 1976 2380 1.294 1.6747 1977 2100 1.142 1.3038 1978 2600 1.413 1.9989 1979 2950 1.604 2.57210 1980 3147 1.711 2.92711 1981 2500 1.359 1.84712 1982 1000 0.544 0.29613 1983 1100 0.598 0.35814 1984 1360 0.739 0.54715 1985 1480 0.805 0.64716 1986 2250 1.223 1.49617 1987 3411 1.854 3.43818 1988 2088 1.135 1.28819 1989 600 0.326 0.10620 1990 1530 0.832 0.69221 1991 2170 1.180 1.39222 1992 1650 0.897 0.80523 1993 839 0.456 0.20824 1994 2855 1.552 2.40925 1995 1300 0.707 0.49926 1996 1850 1.006 1.01127 1997 900 0.489 0.23928 1998 3776 2.053 4.21429 1999 1900 1.033 1.06730 2000 1080 0.587 0.34531 2001 1010 0.549 0.30132 2002 1700 0.924 0.8541839.53 32.000 37.984Hs用试算法由设计流量反推设计水位计算表附表六76.6桩号河床高程水深平均水深水面宽度过水面积累计面积合计6.8 76.60 0.00 0.000.80 3.20 2.56197.12 vt 0.70K0+010 75.00 1.60 2.56126.4 Qt 137.741.60 60.00 96.001.559493671K0+070 75.00 1.60 98.566.60 10.00 66.00K0+080 65.00 11.60 164.561292 vc 3.3811.60 100.00 1160.00120 Qc 4364.56 K0+180 65.00 11.60 1324.5610.766666676.60 10.00 66.00Qp 4502.31 K0+190 75.00 1.60 1390.561.60 60.00 96.00K0+250 75.00 1.60 1486.560.80 3.20 2.56253.2 76.60 0.00 1489.120.00理论频率曲线配线附表七频率P（%）第一次配线第二次配线第三次配线Q均=1839 Cv=0.45 Q均=1839 Cv=0.46 Q均=1839 Cv=0.48 Cs=2Cv=0.9 Cs=2.2Cv=1.0 Cs=2.08Cv=1.0 ΦP Qp ΦP Qp ΦP Qp0.01 5.73 6581 5.96 6881 5.96 7100 0.1 4.39 5472 4.53 5671 4.53 5838 0.2 3.97 5124 4.09 5299 4.09 54490.5 3.40 4653 3.49 4791 3.49 49201 2.96 4289 3.02 4394 3.02 45052 2.50 3908 2.54 3988 2.54 4081 5 1.86 3378 1.88 3429 1.88 3499 10 1.34 2948 1.34 2973 1.34 3022 20 0.77 2476 0.76 2482 0.76 2510 50 -0.15 1715 -0.16 1704 -0.16 1698 75 -0.73 1235 -0.73 1221 -0.73 1195 90 -1.15 887 -1.13 883 -1.13 842 95 -1.35 722 -1.32 722 -1.32 674 99 -1.66 465 -1.59 494 -1.59 435。
水文模型作业
⽔⽂模型作业⽔⽂模型总结列表1.概述根据我的理解，⽔⽂模型就是根据⽣态系统质量、动量、能量守衡原理，或根据经验观测，采⽤数学公式表达整个⽔分循环过程，包括从⼤⽓降⽔⾄流出流域的时空动态过程。
不论是开发⼀种新的⽔⽂模型，还是将已有的⽔⽂模型应⽤于不同的研究领域，均以此最为研究原理。
2.⽔⽂模型分类⽅式传统的⽔⽂模型是基于野外⽔⽂观测⽅法，多以单⼀⽔⽂过程或要素进⾏。
⽽现代新型的⽔⽂研究⼿段以流域模拟模型为主。
它是野外数据综合分析、尺度转换的有效⼿段，很好的弥补了传统⽅法的不⾜。
我想我们在收集各种⽔⽂模型之前对先了解⼀下流域模型的分类⽅法，可以有助于我们对各种不同类型模型的理解和⽐较。
[1] 孙阁，张志强，周国逸，魏晓华. 森林流域⽔⽂模拟模型的概念、作⽤及其在中国的应⽤. 北京林业⼤学学报, 2007,5 29(3)3.概念性⽇降⾬径流模型HYDROLOG1971年，澳⼤利亚⼈Porter提出了概念性⽇降⾬径流模型HYDROLOG。
该模型是以⼀天或⼀⼩时为时间间隔，对降⾬径流过程进⾏描述的数字化计算模型。
它试图合成⼀个组件程序嵌⼊到⼀个与流域物理特性⾼度相关的系统中。
同时它试图通过与⾮线性流域疏导过程和⾮线性地下⽔存储过程相关的飞利浦渗透理论尝试在⼯程范围内使⽤。
该模型通过⽇降⾬量和蒸发能⼒数据模拟⽇流量, 结果较好, 但是它的参数众多, 也给实际应⽤带来不便。
（注：这个模型我不是看得太懂，过程⽐较复杂⽽且⽔⽂背景很强。
我因为没学过⽔⽂，所以只能从下⾯的参考⽂献的摘要和介绍中提炼这些信息，望⽼师理解。
）[1]PORTER J W, MCMAHON T A. A model for the simulation of streamflow data from climaticrecords [J].Journal of Hydrology, 1971, 13 ; 297- 324.4.SIMHYD模型2002年，Chiew等提出了HYDROLOG的简化版本SIMHYD。
3—2《土木工程水文学》作业
第一次作业4—3、设系列值为1、2、3、4、20，试求其三统计参数v s x C C 、、及1%P =时的p x 。
解答：由题可得均值x 为：12342065niixx n++++===∑从而可根据ii x K x=可求得各模比系数如下表所示：∴离差系数v C 为：1.32v C ==偏差系数s C 为：33333333(1)(1)(2)5(0.83)(0.67)(0.50)(0.33) 2.3343 1.322.10i s v K n C n n C -=⋅---+-+-+-+=⋅⨯=∑ 此时，由 2.10s C =及1%P =查表知： 3.656p Φ= 从而由(1)i p v x C x =Φ+可得：(1)(3.656 1.321)635.0p p v x C x =Φ+=⨯+⨯= 4—6、已知100年中所得样本容量为100，若各样本的数值各异，求重现期()20a T x x ≥=年时，a x 在系列中排第几位？ 解答：由题有：11()100%100%5%()20a a P x x T x x ≥=⨯=⨯=≥∴a x 在系列中的位置为：5%1005⨯=即a x 在系列中排第5位。
4—7、如题下表为某站实测最大洪峰流量记录，使用试错试线法、三点适线法、矩法分别推求重现期200T =将1936～1955年这20年间记录的实测最大洪峰流量，不论年份按从大到小的顺序排列。
由此可得：37964/Q m s =总 从而有：37964398.2/20Q Q m s n ===总 根据ii Q K =及100%1m P n =⨯+求得各个流量下的模比系数i K 及i P 值，列入表1中。
此时，有20.00i K n ==∑，(1)0i K -≡∑，计算结果正确。
∴有0.27v C === 取20.54s v C C ==、30.81s v C C ==、4 1.08s v C C ==，列表试算合适理论累积曲线，其值如表2所示。
水文学作业
P31：第二章 2.3、2.5、2.62.3 如题2.3表，已知各河段特征点的河底高程及其间距，试求各河段的平均比降及全河的平均比降。
河段平均比降计算资料 2.3表自河源起至河口至各和段编号底坡变化特征点上、下高程（m)各特征点间距(km)各段平均比降（%）Ⅰ72.5~41.9 211 0.0145Ⅱ41.9~25.6 253 0.0064Ⅲ25.6~16.3 248 0.0038Ⅳ16.3~3.7 200 0.0063Ⅴ 3.7~0 60 0.0062全河0.0059 解：河段纵比降的计算式为SⅠ=（72.5-41.9）/（211×1000）=0.0145%SⅡ=（41.9-25.6）/（253×1000）=0.0064%SⅢ=（25.6-16.3）/（248×1000）=0.0038%SⅣ=（16.3-3.7）/（200×1000）=0.0063%SⅤ=（3.7-0）/（60×1000）=0.0062%S全河=={[(0+3.7)×60+(3.7+16.3)×200+(16.3+25.6)×248+(25.6+41.9)×253+(41.9+72.5)×211-0]/(972×972×1000)}×100=0.0059%2.5河川径流一般指的是什么?河川径流量可用哪几个特征值表示?答：河川径流是指下落到地面的降水、由地面和地下汇流到河槽并沿河槽流动的水流的统称。
河川径流量是指河流出口断面的流量或某一时段内的河流总量。
常用5个特征值表示：（一）流量Q，单位时间内通过河流某一过水断面的水量称为流量，记为Q，以/s 计；（二）径流总量：径流总量指一定时段内通过河流某一过水断面的总水量，记为W，以、万或亿计，通常采用108m3。
计算公式： W=QT；（三）径流模数M：流域出口断面流量与流域面积之比称为径流模数，记为M，以计。
水文水资源管理模型考核试卷
B.南少北多，东多西少
C.南多北少，东少西多
D.南少北多，东少西多
5.下列哪个流域是我国最大的流域？（）
A.黄河流域
B.长江流域
C.珠江流域
D.松花江流域
6.水文预报中，短期预报的时间范围通常是多久？（）
A. 1-3天
B. 3-7天
C. 7-10天
D. 10-15天
7.下列哪种方法不适用于水资源评价？（）
A.物理模型
B.统计模型
C.动力模型
D.经验模型
2.下列哪些因素会影响水文预报的准确性？（）
A.预报模型的选择
B.数据的精确性
C.气候变化
D.地下水位的波动
3.水资源管理的主要目标包括哪些？（）
A.提高水资源利用效率
B.保障水资源供应安全
C.维护水生态环境
D.增加水资源总量
4.下列哪些措施可以用于城市防洪？（）
A.青海湖
B.艾比湖
C.呼伦湖
D.纳木错
20.水资源管理中，下列哪个措施可以有效减少地下水超采现象？（）
A.提高地下水开采效率
B.限制地下水开采量
C.跨区域调水
D.增加水库蓄水量
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.水文模型主要包括哪几类模型？（）
7. D
8. C
9. C
10. D
11. C
12. A
13. A
14. C
15. B
16. C
17. B
18. D
19. A
20. B
二、多选题
1. ABD
水文模型——精选推荐
⽔⽂模型⽔⽂与⽔资源⼯程综合课程设计姓名：学号：班级：⽔⽂与⽔资源⼯程指导教师：2015年1⽉4⽇综合课程设计指导书某⽔库⽔⽂⽔利计算⼀、设计任务拟修建⽔库，需进⾏⽔库规划的⼯程⽔⽂及⽔利计算，具体任务包括： 1、推求符合设计标准和校核标准的设计洪⽔及过程线； 2、推求各种洪⽔特征⽔位。
⼆、设计提纲（⼀）⽔⽂⽓象资料的搜集和审查熟悉流域的⾃然地理情况，⼴泛搜集有关⽔⽂⽓象资料（见基本资料）。
（⼆）推求各种设计标准的设计洪⽔及过程线根据《江西省暴⾬洪⽔查算⼿册》（以下简称《⼿册》）使⽤说明，当流域⾯积⼤于50km 2时，性质重要⽽且要求有较精确的设计洪⽔过程线时，宜采⽤瞬时单位线法推求设计洪⽔。
（1）设计暴⾬量计算由黄荆坝的地理位置，查《⼿册》附图得黄荆坝年最⼤24⼩时、最⼤6⼩时、最⼤1⼩时暴⾬均值及相应的变差系数Cv ，3⼩时点暴⾬设计值按下式计算21133n p p H H -?= （1）式中)lg(285.1n -1162ppH H =。
（2）设计暴⾬过程线计算依据《⼿册》使⽤说明，采⽤三天暴⾬，⽤瞬时单位线法计算设计洪峰流量时，视流域⾯积⼤⼩采⽤以3⼩时或6⼩时以上为时段的暴⾬⾬型进⾏分配计算。
本次采⽤控制时段Δt=3⼩时，按《⼿册》中提供的暴⾬时段分配⽐例，求得各频率下的时段暴⾬分配量。
（3）产流计算由产流分区图，查《⼿册》可知，流域最⼤蓄⽔量和前期⼟壤含⽔量。
由72⼩时平均暴⾬强度，查《⼿册》可得各频率下的下渗率，扣除初损和稳渗，计算出各频率下24⼩时净⾬过程。
（4）汇流计算 A 、地⾯汇流计算由瞬时单位线计算分区图，利⽤该区的经验公式对单位线有关参数进⾏计算。
由流域特征值（F/J‰）和各时段净⾬强度（I i ）计算(m 1)i =(n·k)i,，由对应的(m 1)i 值，再计算各时段暴⾬K 。
根据K 值、Δt=3h 、n=3.0，查得各时段⽆因次的单位线U （t ，Δt ）后，分别乘以流量换算系数C=F/3.6Δt ，得各时段为3⼩时的单位流量q(t ，Δt)。
2008级《流域水文模型》
武汉大学2008级水文与水资源工程专业选修课程《流域水文模型》 考查作业前言竹溪坡水文站控制集水面积686km2，流域内有三个雨量站，即竹溪坡、梅城、黄柏界, 都有较长期的实测雨量资料。
已经整理出1989年竹溪坡、梅城、黄柏界雨量站的6小时时段雨量数据；竹溪坡1989年6小时时段流量过程。
竹溪坡1989年主要有5场洪水，见表1。
流域蒸发资料采用附近柘溪站E601型蒸发器实测值，以1980～ 1988年9年资料进行统计，分别求出各月晴天和雨天多年平均日蒸发量，见表2。
晴、雨天的区别标准以日雨量3mm为控制，日雨量小于3mm为晴天，否则为雨天。
表2资料作为流域蒸散发量参考值。
表3是竹溪坡6h10mm汇流单位线。
表1 资水支流竹溪坡站次洪水统计表径流深单位：mmNO 洪号流量起止时间起止流量洪峰峰现时间雨量起止时间径流深1 89412 4.11.02-4.19.02 10 11 4.11.02-4.19.022 89419 4.19.02-4.28.02 11 16 4.19.02-4.27.203 89428 4.28.02-5.07.14 16 14 4.28.02-5.07.144 89507 5.07.14-5.25.20 14 9 5.07.14-5.25.205 89628 6.28.08-7.11.20 9 9 6.28.08-7.09.08表2 竹溪坡流域晴、雨天多年平均日蒸发量 (mm)月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12晴天0.71 0.68 0.93 1.57 2.29 2.65 3.41 2.76 2.44 1.75 1.21 0.87雨天0.60 0.31 0.55 0.97 1.49 1.71 2.34 2.45 1.030.770.60 0.36表3 竹溪坡6h10mm单位线时段(△t=6h) 0 1 2 3 4 5 6 7单位线q(m3/s) 0 12.4102.451.939.733.524.4 18.8时段(△t=6h) 8 9 10 11 12 13单位线q(m3/s) 13.7 9.4 6.3 3.4 1.7 0考察任务1．请编制完整的三水源新安江水文模型计算程序。
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水文模型总结列表1.概述根据我的理解，水文模型就是根据生态系统质量、动量、能量守衡原理，或根据经验观测，采用数学公式表达整个水分循环过程，包括从大气降水至流出流域的时空动态过程。
不论是开发一种新的水文模型，还是将已有的水文模型应用于不同的研究领域，均以此最为研究原理。
2.水文模型分类方式传统的水文模型是基于野外水文观测方法，多以单一水文过程或要素进行。
而现代新型的水文研究手段以流域模拟模型为主。
它是野外数据综合分析、尺度转换的有效手段，很好的弥补了传统方法的不足。
我想我们在收集各种水文模型之前对先了解一下流域模型的分类方法，可以有助于我们对各种不同类型模型的理解和比较。
[1] 孙阁，张志强，周国逸，魏晓华. 森林流域水文模拟模型的概念、作用及其在中国的应用. 北京林业大学学报, 2007,5 29(3)3.概念性日降雨径流模型HYDROLOG1971年，澳大利亚人Porter提出了概念性日降雨径流模型HYDROLOG。
该模型是以一天或一小时为时间间隔，对降雨径流过程进行描述的数字化计算模型。
它试图合成一个组件程序嵌入到一个与流域物理特性高度相关的系统中。
同时它试图通过与非线性流域疏导过程和非线性地下水存储过程相关的飞利浦渗透理论尝试在工程范围内使用。
该模型通过日降雨量和蒸发能力数据模拟日流量, 结果较好, 但是它的参数众多, 也给实际应用带来不便。
（注：这个模型我不是看得太懂，过程比较复杂而且水文背景很强。
我因为没学过水文，所以只能从下面的参考文献的摘要和介绍中提炼这些信息，望老师理解。
）[1]PORTER J W, MCMAHON T A. A model for the simulation of streamflow data from climaticrecords [J].Journal of Hydrology, 1971, 13 ; 297- 324.4.SIMHYD模型2002年，Chiew等提出了HYDROLOG的简化版本SIMHYD。
该模型属于简单集总式水文模型。
该模型的1个特点是考虑了超渗和蓄满2种产流机制。
20 世纪60年代, 以赵人俊为首的我国学者通过大量的试验和分析研究，指出湿润地区以蓄满产流为主和干旱地区以超渗产流为主。
因此，SIMHYD 模型可以在多个干旱、湿润流域得到广泛的应用。
并且，SIMHYD 把HYDROLOG 模型的17个参数简化为7个参数, 具有概念清晰、结构合理、参数较少、调参方便和计算精度较高等优点。
[1] 石教智，陈晓宏. 流域水文模型研究进展[J]. 水文，2006, 26(1) : 18- 23.[2] 蔡文君，张卫华. SIMHYD模型在Goulburn流域中的应用. 安徽农业科学，2008, 36( 11) :4591- 45945.CREAMS/GLEAMS模型CREAMS(chemical runoff and erosion from agricultural management systems)模型是由美国农业部Kinsel于1980年提出来的，用来分析控制农业污染的最佳管理措施，是一个田地或田块模型。
它以日为单位开计算径流量、洪峰流量、渗流、蒸发、土壤水含量和渗透。
GLEAMS(groundwater loading effects of agricultural management systems)也是由美国农业部农业研究署开发的，它是CREAMS模型为研究水位线以上地区的组件，它由3个主要组件构成：水文组件、侵蚀（产沙）组件和杀虫剂组件。
CREAMS被广泛地应用于各种水文和水质研究，包括模拟营养元素在土壤中的迁移规律和变化范围，还有评价植被过滤带对土壤侵蚀和营养元素迁移和截留作用等方面都取得了较好的效果。
但CREAMS/GLEAMS模型所能模拟的最大面积只限于小块土地；而且，模型在数据管理上有所限制，不能模拟河道内过程。
[1] 张运生，曾志远，李硕. 农业非点源污染水质模型进展. 水资源研究24卷，2003,3 86(1)[2] 马蔚纯，张超. 基于GIS的水质数值模拟—以上海市苏州河为例. 地理学报，1998,53(S6);66~756.SWRRB模型及ROTO模型SWRRB(simulation for water resources in rural basins)模型是由Williams et al.(1985)和Arnold et al.(1989)发展的用来评价流域规模水质的模拟模型。
它以日为单位可以用来模拟天气、水文、庄稼增长、沉淀物、氮、磷和农药的迁移。
它将流域划分为多个子流域并单独模拟。
为“连接”各个子流域的运行结果，Arnold等开发了ROTO (Routing Outputs to Outlet) 模型，来进行河道和水库调洪演算。
但此模型仍有局限性：在进行演算时，必须将多个SWRRB模型单独运行的结果输入到ROTO模型，这样不仅输入输出文件繁琐，且对计算机的存储容量要求较高。
[1] 张运生，曾志远，李硕. 农业非点源污染水质模型进展. 水资源研究24卷，2003,3 86(1)[2] 曾志远，潘贤章，李硕. 潋水流域产水产沙自然过程的计算机模拟. 土壤学报，2006(3)[3] 孙瑞，张雪芹. 基于SWAT 模型的流域径流模拟研究进展. 水文，2010,6. 30(3)7.SWAT分布式流域水文物理模型SWAT ( Soil and Water Assessment Tool )模型融合了SWRRB模型和ROTO模型，是一个集成遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和数字高程模型(DEM)技术的先进的分布式流域水文物理模型。
它是Arnold J. G. 博士等为美国农业部(USDA) 下属的农业研究局(ARS) 开发的大、中尺度的长时段流域环境模拟模型，该模型具有很强的水文物理机制，可以预测在不同的土壤条件、土地利用类型和管理措施下人类活动对流域水文过程、河道产输沙变化、农药化学污染在流域内的传播、迁移等的长期影响。
因此，模型本身也是一个优秀的分布式水文模型。
模型由站点的气象资料驱动，以水文响应单元(Hydrologic Response Units,HRUs )为最小水文模拟单元进行流域水文过程模拟，在HRUs上利用水量平衡理论描述陆相水文循环过程，计算得到模拟单元内每一天的产流，然后利用改进的推理方法计算单元产流对主河道的水量贡献；在河道内采用变动储水系数模型或者马斯京根法计算河道的汇流，扣除水面蒸发、传输损失以及流域内人、畜用水，得到河道出口的逐日断面流量。
同时可以得到各子流域的其它水文参量如降水融雪量、潜在蒸散量、实际蒸散量、土壤含水量、下渗水量、地表径流、地下径流等。
SWAT 采用先进的模块化设计思路,水循环的每一个环节对应一个子模块,十分方便模型的扩展和应用。
[1]Arnold J G, Srinivasan R, Ramanarayanan T S, et al. Water Resources of the Texas Gulf Basin [ J ]. Wat. Sci. Tech, 1999, 39 (3) : 121 - 133.[2]刘昌明，李道峰，田英等. 基于DEM的分布式水文模型在大尺度流域应用研究[ J ]. 地理科学进展，2003, 22 (5) :437～445.[3] 张东，张万昌，朱利，朱求安. SWAT分布式流域水文物理模型的改进及应用研究. 地理科学，2005 , 25 (4)[4] 陈军锋，陈秀万. SWAT 模型的水量平衡及其在梭磨河流域的应用. 北京大学学报(自然科学版) ，2004,3 40 (2)[5] 王中根，刘昌明，黄友波. SWAT模型的原理、结构及应用研究. 地理科学进展，2003,122 (1)8.WEPP模型随着对侵蚀机理研究的深入和计算机技术的发展，基于机理的模型开始出现。
其中最为突出的是美国四家政府部门与普度大学在20世纪末期(1995年美国官方正式出版)联合开发的WEPP (the Water Erosion Prediction Project)模型。
它可用于长江流域内紫色土坡面的侵蚀预报等。
坡面(单一或几个坡度的复合)的侵蚀过程是WEPP的研究对象。
主要物理参数包括土壤，坡面，管理模式以及气象因素。
输入气象、土壤、管理方式、坡度等参数的数据资料，根据要求，WEPP模型可计算长序列和单次降雨的过程，输出相应期间的径流量、侵蚀量和沉积量等参数结果。
[1] 莫放．水蚀模型WEPP与GIS的联合应用[D]．西安理工大学硕士毕业论文，2004．3[2] 景卫华，贾忠华，罗纨，赵健，席伟彦. WEPP模型在黄土地区的适用性分析. 水资源与水工程学报，2006,4 17(2)9.AGNPS模型AGNPS(Agricultural Non-point Source Pollution)模型是由美国农业部农业研究署和土壤保护署以及明尼苏达州的污染控制处于1986年联合开发的。
它是基于降水事件的分布式参数模型，可以模拟农业区内径流、泥沙和化学径流（氮、磷），其主要模型组件有4个（其中包括化学传输模型），此模型采用格网离散化并与GRASS进行了集成。
该模型在美国被广泛应用于评价非点源污染，例如在爱达荷州用此模型来评价土壤侵蚀和水质情况；或利用它来制定水质计划。
但此模型不能模拟杀虫剂污染，而且营养物的传输和河道内过程不在模型模拟的范围之内。
[1] 张运生，曾志远，李硕. 农业非点源污染水质模型进展. 水资源研究24卷，2003,3 86(1)[2] 孙金华，朱乾德，颜志俊，陆海明，王会容. AGNPS系列模型研究与应用综述. 水科学进展，2009(6)10.H SPF模型HSPF(hydrological simulation program—fortran)模型是由Johanson et al.于1981年提出的，它起源于1966年斯坦福模型的水文例行程序的发展，并最终结合了许多美国环保署雅典试验室非点源模型研究的成果，是一个用来模拟流域水文和水质（包括常见的污染物和有毒有机物质）的综合包。
它将流域规模的ARM 和NPS模型嵌入到一个基本的分析框架（包括在一维河道中污染物的传输），是唯一的一个允许用水动力学和沉积化学共同作用来模拟路面和土壤污染物径流过程的综合模型。
HSPF模型除了模拟单一的有机化学物质及其转变的其它形式外还模拟了3种沉积物：沙、粉沙和粘土。
模型中包括的污染物转移和再反应过程有水解作用、氧化作用、光解作用、生物降解作用脚、挥发作用和吸收作用。
HSPF模型及其早期模型被广泛应用于水文和水质研究，其中包括农药径流试验、农业最佳管理措施的分析等等。