目錄

• 寫在前面
• SWAT主要過程模擬
• • 地下水過程
  • • 淺層地下水主過程
    • • 補給計算
      • 基流計算
      • 潛水蒸發
    • 深層地下水主過程
  • 地表水過程
  • • 池塘/濕地的滯蓄過程
    • 水庫的滯蓄過程
    • 洼地的滯蓄過程
    • 主河道的水量演進過程

寫在前面

本篇文章續前面內容

SWAT主要過程模擬

水循環過程原理

1、大氣水過程
2、土壤水過程
3、地下水過程
4、地表水過程
5、植物生長過程
6、土地與水分管理

物質循環過程原理

7、泥沙過程
8、營養物遷移過程
9、農藥遷移
10、重金屬遷移
11、病原菌遷移

地下水過程

模擬特點：
1、只概念性分淺層和深層
2、只模擬水量平衡，不模擬地下水位
3、子流域之間的地下水相對獨立（不考慮側向徑流）

淺層地下水主過程

1、補給
2、基流
3、潛水蒸發
4、灌溉
5、耗用

淺層地下水水量平衡：

當天的淺層地下水蓄存量=前天的淺層地下水蓄存量+淺層補給量-基流產生量-潛水蒸發量-淺層使用量（灌溉/耗用）

補給計算

用系數法將來自土壤剖面的深層滲漏分為兩部分，一部分為淺層水補給，剩余為深層水補給。
其余滲漏量如池塘濕地滲漏、子河道滲漏、主河道滲漏則直接補給淺層地下水。

土壤深層滲漏補給（衰減函數模擬其過程）

深層地下水補給量

淺層地下水補給量

基流計算

潛水蒸發

潛水蒸發直接用系數法計算
1）先算最大可能潛水蒸發量

2）再根據淺層地下水儲量和潛水蒸發儲量閾值分情況計算

深層地下水主過程

1、補給
4、灌溉
5、耗用

深層地下水水量平衡

當天的深層地下水蓄存量=前天的深層地下水蓄存量+深層補給量-深層使用量（灌溉/耗用）

地表水過程

1、子河道傳輸過程；
2、水庫、池塘、濕地、洼地的蓄滯過程；
3、主河道的水量演進過程

水庫和池塘/濕地的區別：
水庫從屬于由主河道-水庫構成的河網系統，參與河網系統循環過程；
池塘/濕地從屬于子流域，不參與河網系統循環過程.

地表水的總來源：
1、水文響應單元的地表產流；
2、水文響應單元產生的壤中流；
3、子流域淺層地下水產生的基流；

子流域地表水的傳輸路徑
1、水文響應單元的地表產流先經過子河道過程，產生傳輸損失；
2、剩余地表產流、壤中流、地下水基流一部分進入子流域的池塘/濕地，一部分進入子流域的主河道；
3、池塘/濕地的出流進入子流域的主河道；

子河道的傳輸損失計算(回歸系數法)

池塘/濕地的滯蓄過程

1、入流
2、降雨與蒸發
3、滲漏
4、出流
5、耗用 (僅池塘)

池塘和濕地的區別
1、池塘的水可被人工耗用
2、出流計算方面略有差異

池塘/濕地水量平衡

當前蓄量=前天蓄量+入流量-出流量+降雨量-蒸發量-滲漏量

1）池塘/濕地入流計算：

入流量=池塘/濕地排水面積比例?10?（損失后的地表產流+地下水基流+壤中流）?（子流域面積-池塘/濕地面積）

2）池塘/濕地的降雨/蒸發計算：

3）池塘/濕地的滲漏量計算：

4）池塘/濕地的出流量計算
池塘：目標庫容控制

濕地：正常庫容-最大庫容控制

水庫的滯蓄過程

水庫蓄滯過程與池塘/濕地的區別:
1、水庫的入流為上游河道的匯流，出流為下游河道的入流；
2、更加豐富的出流控制方式(日/月觀測出流量、目標蓄量控制、正常庫容-最大庫容控制)；
3、可作為水文響應單元的灌溉水源

洼地的滯蓄過程

SWAT中洼地是一種特殊的水文響應單元，主要用來模擬種植水稻而人工圍建的圩垸，以及子流域內封閉的，一般不向主河道產流排水的下陷區。

與池塘/濕地、水庫等滯蓄水體的不同之處在于：
1、洼地是水文響應單元的一種，具有土壤層結構。可以用土表能積水的水文響應單元來概括；灌溉時水量進入表層積水。
2、洼地上可種植作物；
3、洼地的入流和出流需指定時間；
4、洼地的滲漏進入土壤層，而不是直接進入子流域的地下水系統；
5、洼地的出流計算方式比較特殊

洼地的出流計算：

主河道的水量演進過程

1、上游河道入流
2、河道水面蒸發
3、河岸蓄積
4、滲漏
5、向下游出流
5、耗用
6、灌溉

主河道的水量平衡：

河網系統描述：
1、SWAT只能描述樹狀拓撲結構的河網系統；
2、河道和水庫分別有各自的編號系統

河網系統描述的作用：
規定河網系統各單元的計算循序

主河道水量循環演進計算：
1、先不考慮蒸發、滲漏、河岸蓄積、引水的因素，用河槽蓄量法或馬斯京根法計算出流；
2、在河段的出流量進入下一個河段時，將這些水量在出流量中進行扣除以保持水量平衡

SWAT對河道特征的描述：

河段出流計算
（1）河槽蓄量法(VARIABLE STORAGE ROUTING METHOD)；

（2）馬斯京根法(MUSKINGUM ROUTING METHOD)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于SWAT模型的一些原理（二）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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