首页 SWAT模型的开发与应用进展

SWAT模型的开发与应用进展

举报
开通vip

SWAT模型的开发与应用进展 第柏卷第3期 2012年5月 河海大学学报(自然科学版) J0umalofHohaiuniv盯sity(NatIl刊ScielK熵) V01.40N0.3 Mav2012 DOI:lO,3876/j.js朝。100伊1980.2012.03.00J SWAT模型的开发与应用进展 赖格英1,一,吴敦银1,一,钟业喜1一,曾峰海1一,陈洁1,一,张 王利1,2 (1.江西师范大学地理与环境学院,江西南昌330022;2.都阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室,江西南昌330022) 摘要:为了跟踪SwA...

SWAT模型的开发与应用进展
第柏卷第3期 2012年5月 河海大学学报(自然科学版) J0umalofHohaiuniv盯sity(NatIl刊ScielK熵) V01.40N0.3 Mav2012 DOI:lO,3876/j.js朝。100伊1980.2012.03.00J SWAT模型的开发与应用进展 赖格英1,一,吴敦银1,一,钟业喜1一,曾峰海1一,陈洁1,一,张 王利1,2 (1.江西师范大学地理与环境学院,江西南昌330022;2.都阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室,江西南昌330022) 摘要:为了跟踪SwAT模型近年来的发展与应用趋势,从分析该模型的特征着手,回顾该模型的开 发与完善历史,比较了该模型与国内外常用的AN蜘【,ERS,CREAMS,GIEAMs,DwSM,MIKESHE,AG— NPs,EPIC等模型在性能上的主要差异,对该模型近几年来在国内外不同领域及不同时空尺度的应 用进行综述,重点包括水质和水量模拟评估、非点源污染负荷估算及形成机制探讨、情景分析与预 测、环境变化及农业管理措施对水文水质的影响、气候变化对区域水循环和作物生长的影响、模型 数据预处理及率定方法、模型不确定性研究、该模型与其他模型的耦合,以及该模型在不同地区适 应性评估与应用、不同应用领域对该模型的修正或改正等内容. 关键词:SwAT模型:分布式模型;综述 中图分类号:P33 文献标志码:A 文章编号:1000一1980(2012)03·0243一09 Pro矿e辎indeveIo】删锄dappUcatio璐ofSWATmodel LAJG争yiJl91一,、^WDIln-yin91一,粗loNG孙嫡1’-,ZD旧FeIlg-hail一,咖Jiel’-,刁脯U1'2(1.洲矿阮嘶删㈣,胁喇肋蒯№毋,№咖330022,吼讹;2.^砂动6D嘣町旷角归昭£nk黝肠以鲫d贶枷kd恐蚴以,胁施砂矿鼬加,№n如伽g330022,劬i阳) Ah砌觥t:Illordertotr;|ckI王le仃endofdevelolⅢlent田ldapplicatiollsof山e鲫il趾dw蛔asse鹤嗍ttool(SWAT) modeLbased∞锄aIysis0ft11ecImcteri鲥csaIldthehis幻珂ofdeveJ0p慨皿觚dilllpm、,伽1erltoftIleI肿deI,a o叫nparisonw鹊conductedinthisstudyof岫ped锄nceoft}leSWATⅡ10delandcolmI砌rIlyused蜘bu训“州els, includingANSWERS,C剐£AMS,GIEAMS.DWSM,MIKES眦,AGNPs,andEPIC.A形订ew0fworld诵de applicationsofdIeSWATmodelinvaJioLls旭search‰Idsandatdi雎mntt伽poIa】andspatiaJscaL皓ispro、,ided.1he鸵 appli洲omITlaiTllyiIlcludeassessⅡ圮mofwaterqIlality柚dqIl锄titybasedonrnodeling;evaluation,Ⅱ脱h肌i咖aI]Ialysis, 80e瑚血simulation,aIldpredictiofl0fnon—poirIts叫rcepoUution;analysisoftlleimpactsofenVironrnentalcIlarlg陷and a鲥culturalmarla{目朗帖ntonhydmlo影andwaterqIlaIity;aIlalysisoft}leimpactsofclima£echarlg皓onre画伽Ialw撒 cyck缸ldc砌pgr0汕;pre—pmce鹤ingandcalib洲onoft}lemodeIdata;unce疵n争studyofthemodel;00upling0ftlle modelwitIlotIlern10dels;appIicable舾sessmentoftlleIIlodelindi:畦r即tre舀0ns;锄dIrlodmcati叫锄dcorrec五onof山e modelwhen“isap曲edt0v薯do璐lields. Keywords:sWATInodel;抵tributedmodel;科iew SwAT(soil锄d州瞬鹪蜮8n脚tt001)模型是20世纪90年代美国农业部农业研究中心(usDA.ARS)开发的 流域尺度、时间连续、基于过程的半分布式机理模型.它可以在水文响应单元的空间尺度上模拟地表径流、入 渗、侧流、地下水流、回流、融雪径流、土壤温度、土壤湿度、蒸散发、产沙输沙、作物生长、养分(氮、磷)流失、流 域水质、农药/杀虫剂等多种过程以及各种农业管理措施(耕作、灌溉、施肥、收割、用水调度等)对这些过程的 影响.由于该模型综合考虑了水文(包括地表水和地下水)、水质、土壤、气象、植被、植物生长、农业管理等多 种过程,使其具有以水为主导的生态水文模型或环境水文模型的特征,而不再是传统意义上的水文模型⋯. 收稿日期:201l一04-嘶 基金项目:国家自然科学摹金(柏971266) 作者简介:赖格英(1963一),男,江西寻乌人,教授,博士,主要从事遥感、地理信息系统及流域地表过程模拟研究.E_删:蛳ng@ 126.c唧 万方数据 河海大学学报(自然科学版) 第加卷 该模型自开发以来,不断得到更新和完善,使其在适应性、自动划分子流域、模型的参数化敏感性、模型的校 准与验证及其与其他模型的整合等方面得以完善.此外,该模型与Gm~Ss,Arcview,Mapwindows以及ArcGIs 等多种GIS平台集成,使其具有非常友好的用户界面,为模型运行所涉及的诸如流域边界、地形、土壤类型及 其理化属性的空间分布、土地利用/覆盖、流域的空间离散化等大量空间数据的前后处理提供了强大的支持. 与同类型模型相比,该模型不仅源码开放易于获取,而且在性能方面也有许多独到之处,因而在模拟非点源 污染、水文对环境变化的响应以及洪水短期预报等方面得到了国际上大量的应用,自2001年以来召开了多 次与其相关的专题国际会议,模型表现出了强大的生命力和广阔的发展前景. 笔者从分析SwAT模型的特征着手,回顾该模型的开发与完善历史,比较该模型与国内外常用的 AN蜘【,ERS,cREAMs,GLEAMs,DwsM,MIKEsHE,AGNPs,EPIc等模型的主要性能差异,对该模型近几年来在 国内外不同领域及不同时空尺度的应用与改正进行综述. 1刚vAT模型的特征及开发历史 1.1 s、VAT模型的基本特征 20世纪80年代以来,由于遥感技术、地理信息系统和计算机技术的应用,大幅度提高了空间信息处理 的工作效率和模型的精度,新的水文模型或生态水文模型不断出现.这些应用模型归纳起来大致有3种,即 简单估算或经验模型、集总式参数模型、采用分布式参数模型.简单估算或经验模型方法不涉及生态水文或 环境水文的具体过程和机理,仅根据所研究对象的系统输入和输出进行估算,因此,难以实现对生态水文或 环境水文过程、分布、数量的科学认识.在目前的流域模型中,研究和应用较多的一般是集总式参数模型和分 布式参数模型. sWAT模型属于分布式模型,它采用数学物理方法以离散化的方式描述流域空间尺度上水文要素和污 染物质等参数的空间差异,在空间子单元上表示地形、土壤、植被等下垫面特征,降水、植被截留、蒸散发、下 渗、地表径流和地下径流等水文特征,以及营养物质吸收、降解、硝化、存留等环境过程,不仅考虑了气象、水 文、土壤、物理、化学、生物等自然过程,而且考虑了工业点源排放、农业养殖、城市扩张、人口增加、土地利用 变化、农业种植 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 和管理方式等人文过程.该模型具有以下特性【2]:(a)在处理流域内部的地理要素和地理 过程在时空上的非均一性和可变性时,以子流域的空间单元划分方法,将一个大区域或流域离散化成更小的 地理单元——水文响应单元(HRus).在每个水文响应单元中,地形、土壤、土地利用等地理参数被看做是均 一的,因而比较逼近水文或环境过程的真实性,有较强的物理基础.(b)比较适用于包含各种土壤类型、土地 利用和农业 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 的大流域,可以模拟和评估人类活动对水、沙、农业污染物的长期影响.(c)对营养物质 模拟输出主要以氮和磷为主,包括有机氮、硝态氮、氨态氮、有机磷、矿物磷等变量.(d)模型的动力框架属时 间连续的分布式模型,模拟的时间跨度可以以每日步长的方式从年、月到年代际.(e)与地理信息系统软件进 行了集成,提升了空间数据前处理和后处理的能力,增强了可视化的操作功能和表达能力. 模型的结构主要由子流域、水库演算和河道演算3个模块组成,每个模块又由若干个子模块构成.譬如, 子流域模块由水文、气象、泥沙沉积、土壤湿度、作物生长、营养盐、农业管理和农药/杀虫剂等8个子模块组 成,而其中水文子模块又由地表径流、侧流、渗流、地下水、融雪、蒸散发、输移和池塘等组件构成.2009版本 已发展为由705个数学方程、1013个中间变量组成的模型体系.其程序共由306个子程序组成,由Fbrt啪语 言开发编译而成,源代码可自由从SWAT网站下载. 1.2 s、矾灯模型的开发与完善历程 swAT模型的发展经历了30多年的历史,uSDA.ABS开发SwAT模型可以追溯到早期开发的序列模型旧。,包括cR豇ws模型、GIEAMs模型、EPIc模型.swAT模型的雏形是SWRRB模型,S舢模型原本是 为美国农业流域 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ,用于模拟评估管理对水和沉积输移的影响,在原swAT模型基础上进一步发展,主要 是扩展了模拟的空间尺度与范围,增加了模拟的子流域数目,同时也运用UsDA.SCs技术和新开发的沉积方 程改善了地表径流中径流峰率的估算和输移损失的计算方法,并增加了地下水回流、水库储流、EPlc农作物 生长模块、天气产牛器、沉积输移等多个模块.在2005版本中,模型增加了敏感性、率定和不确定性分析等自 动功能.这些调整大幅度扩展了swAT模型在流域水问题上的模拟能力.RuI'o模型的研发与引入使SwAT 模型克服了娟删RB模型只能模拟10个子流域的局限【3|,使其能够在非常大的空问范围内应用.swAT模型 万方数据 第3期 赖格英。等swAT模型的开发与应用进展 自开发以来,先后有多个更新版本,包括swAT94.2,swAT96.2,sⅣAT98.1,SwAT99.2,swAT2000和SwAT 2005,目前发布的最新版本是swAT2009.由于sWAT模型的运行涉及大量的空间数据输入,因此,其与GIs 的集成增强了空间数据前后处理的能力,使用户界面提升到以视窗平台为主的可视化界面.最初的swAT与 GIS集成界面是sWAT/cRASs,之后又开发集成了AVswAT和A趟|WAT. 1.3 s、7I眦模型与其他主要模型的比较 在众多的集总式和分布式参数模型中,目前国内外广泛应用的包括ANSWERs,cREAMS,GLEAMs, DwsM,MIKEs眦,AGNPs,EPIC和swAT等模型。2|.CREAMS和GI点AMs是农田尺度模型,不能直接用于流 域尺度模拟,而ANswFRs模型和AGNPS模型没有考虑地下水过程.swAT模型和HsPF模型是美国环境保 护总署指定的用于模拟全国性水文水质问题的模型,其中}ISPF模型基本上是一个集总参数模型,无法模拟 水文过程的空间变化.此外,HsPF模型没有考虑牲畜和乡镇农村居民的生活污水排放l4|.在swAT与其他类 似流域模型的应用比较中,有大量的文献表明SWAT模型在不同程度上要优于HsPF,DwsM,MIKEsHE, AGNPs等模型15刮.张利平等【7]对可变下渗能力水文模型vlC与SwAT模型进行过对比研究,表明swAT模 型的效率系数与相关系数较好.但也有文献报道了相反的结果,如Ahrned等旧J在模拟爱尔兰农业流域的磷 流失时,对swAT模型、HSPF模型和SH啪N模型的模拟效果进行了对比试验,结果表明HsPF模型在模拟 逐日平均磷排放时效果好于SwAT模型和SHETRAN模型. 2 swAT模型在国内外不同领域的研究与应用 SWAT模型自20世纪90年代由usDA.ARs开发以来,在国内外已广泛应用于水质和水量的模拟评估、 非点源污染负荷估算及形成机制探讨、情景分析与预测、环境变化及农业管理措施对水文水质的影响、气候 变化对区域水循环和作物生长的影响等多方面旧1;应用的流域尺度从几百平方千米到几十万平方千米不等, 甚至大到国家级或大陆级窄间尺度,如JayakIishn锄等_l0_将sWAT模型用于宏观地分析和评估美洲大陆或美 国全国的水质、水量等水资源管理措施的效应;应用的时问尺度从某次降水过程的数小时、数天到几十年不 等【¨].在众多的流域分布式模型中,SwAT模型是目前最具代表性、使用最广泛、应用前景最广阔的分布式机 理性模型[12】. 2.1在国外的主要研究与应用 国外学者近年来运用swAT模型开展了一系列研究,典型的如sch啪lz等⋯将SwAT模型应用于德国低 地(其特征是平坦地形、浅地下水位、低水力梯度)的不同景观模拟,分析了模型的敏感性,发现在低地区域该 模型对含水土层的地下水位极其敏感.Miseon等[13]在小尺度农业流域应用swAT模型结合高分辨率的遥感 数据对4种管理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (植被过滤带管理、河岸缓冲区管理、通用土壤流失方程P因子调节、农作物施肥量控 制)进行了评估,以分析最适宜管理措施的非点源减小效应.F’ontaine等【14J、Jha等u5J利用swAT模型通过气 候要素输入中增加大气c02浓度(影响植物发育和蒸腾)来研究气候变化对植物生长、河流水量等的影响.此 外,还有学者研究了大空间尺度背景下获取swAT模犁降雨数据的问题.如Jayaknshn锄等L10J研究了SwAT 模型与天气雷达降雨数据的集成(如NExRAD或wsR-88D),通过遥感技术估算大空间尺度的降雨数据,以 解决实测降雨数据时空分辨率不足的问题,同时也可以解决无资料地区的降雨数据获取问题.在研究气候变 化方面,Mutt讪等。11]应用swAT模型模拟了2040—2059年的气候变化对sarIJacint0流域的影响;Gosain 等[16J应用SwAT模型模拟了印度12个主要流域204l一2060年气候变化情景对地表径流的影响.此外,也有 研究者利用swAT模型与大气通用环流模型AGcMs和区域气候模型RCMs或与两者的耦合开展气候变化对 水文的影响研究.如Rc,鲫·be唱等L盯J在姗Mus框架下利用HadCM2GcM模型与SWAT模型耦合模拟了气候 变化对水文的影响,其中气候变化情景还包含了ENS0的因素.J}la等⋯、1址Je等。19】、Kr,rs卸。忸等I驯也分别 采用GcM模型或Re酊M模型与swAT模型(或sWIM模型、SwA■G模型)等耦合模拟了气候变化情景对水 循环和作物产量等的影响,其中有些模拟的时间跨度达到30a. 2.2在国内的主要研究与应用 国内swAT模型的研究和应用从2000年前后起步,经过快速发展,已广泛用于水量、泥沙和非点源污染 的模拟.研究区域涉及西北寒旱区(如黑河流域、黄河流域等)以及南方暖湿区(如太湖流域、鄱阳湖流域等). 研究领域包括水质和水量的定量模拟、土地利用变化及气候变化的水文响应、融雪和冻土对水文循环的影响 万方数据 河海大学学报(自然科学版) 第40卷 等.此外,国内学者对swAT模型数据精度和子流域划分阈值对模型输出影响、数据预处理以及率定、与其他 模型耦合、模型参数输入界面的集成与模型的相关完善等方面也进行了许多探讨. 在水质、水量及水资源的定量与影响因素模拟分析方面,郝芳华等_2lJ分析了黄河下游支流洛河上游卢 氏水文站以上流域哑流域划分数量以及土地利用变化和降雨的空间不确定性对模拟产流量和产沙量的影 响.王中根等∞j在黑河干流山区莺落峡以上流域的模拟结果表明,swAT模型在结构上考虑了融雪和冻土对 水文循环的影响,适用于我国西北寒区.对于swAT模型在大尺度流域上的应用方面,刘昌明等∞J对黄河河 源区流域进行了大空间尺度、不同土地覆盖和气候条件下的水文情景模拟,流域面积达42.8万姘.此外,赖 格英等【批25J应用swAT模型对太湖流域的营养物质输移进行模拟,分析人类活动背景下土地利用/覆盖、生 活污水等对营养物质输移的影响,并在鄱阳湖梅江流域应用swAT模型对土地利用/覆盖和植被覆盖度变化 的水文响应进行模拟,结果表明,在土地利用与覆盖资料基础上增加植被覆盖度参与模拟会有很好的模拟效 果.张永勇等嘶J应用sWAT模型探讨了北京市温榆河流域闸坝群对水文循环和污染物运移的作用,分析闸 坝群对温榆河干流水量和水质浓度的影响,并将闸坝水量和水质联合调度模型、遗传算法耦合到流域综合管 理模型SwAT中,从流域尺度卜探讨闸坝的合理调度模式,在温榆河流域进行了实例研究。27I.张芳等【28J运用 SwAT模型模拟E7',并进行县域水资源供耗平衡分析和优化配置.结果表明,模拟得到的E71比遥感提取的 E7'更合理地反映了实际耗水量.钱坤等旧J运用swAT模型对2020年及2030年在不同水资源管理措施下的 情景方案进行模拟.为使蓝水绿水资源量统一纳入水资源评价与管理中,甄婷婷等m]将娟协T模型作为估 算蓝水绿水资源量的工具之一.史伟达等【31J以我国南方典型水稻种植区漳河灌区的小流域作为研究区,基 于改进的sWAT模型,分析了不同施肥制度下的氮、磷负荷排放规律.陈莹等【32j以长江三角洲地区太湖上游 的西苕溪流域为研究区,利用swAT模型,结合未来4种城镇化情景,模拟分析未来城镇化的长期水文效应. 王艳君等【33J以城市化流域为例,采用swAT模璎对流域的土地利用变化对水文过程的影响进行了研究.李 明星等∽J以陕西为研究区,运用sWAT模型模拟研究了区域54a(1951—2004年)的土壤总含水量、各层含水 量和土壤蒸发日值等的时空变化. 在气候变化的水文响应方面,张建云等[蚓、冯夏清等l蚓、顾万龙等【竹】先后应用sWAT模型研究气候变 化、叫cc等对水资源的影响.此外,翟家齐等mJ利用swAT模拟分析南水北调中线水源区丹江口水库在不 同气候变化以及土地利用变化情景下的供水水文风险.翟晓燕等旧J运用swAT模型,并通过LA.0AT法的参 数敏感性分析和数字滤波基流分割技术,分析了35种气候变化情景对沙澧河流域径流的影响.李志等㈨J基 于4种全球环流模式(ccsR/NⅢs,cGcM2,CSⅡ的.Mk2和}IadCM3)的各3种排放情景(A2,B2和GGa),利用 SwAT模型模拟气候变化的水文响应,评估了201卜2039年气候变化对黄土高原黑河流域水资源的可能影 响.张利平等L4l_以南水北调中线工程水源区为研究流域,根据Ⅱ)Cc第4次评估报告多模式结果.应用swAT 模型模拟分析了IPCCsREs第4次评估报告中假定的注重经济增长的全球共同发展情景(A1B,中等排放)和 注重经济增长的区域发展情景(A2,高排放)下20ll一2050年的降水、气温、径流的响应过程. 近年来swAT模型的应用除了传统的水文水循环领域外,还扩展到其他方面.如曾昭霞等【42】运用SwAT 模型研究小流域粮食产量稳定与施肥空间优化调整的关系;梁犁丽等。43J基于swAT模型模拟分析鄂尔多斯 遗鸥保护区湖泊湿地集水区的生态需水量;王军德等1440将swAT模型应用于西北干旱区祁连山系杂木河流 域的最佳水源涵养效应生态模式研究;杜丽娟等mJ引入效益分摊系数计算不同情景潘家口水库对上游地区 的补偿 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,将swAT模型用于水土保持生态补偿标准的核算. 2.3对svvAT模型的修正和与其他模型的耦合 为适应不同的应用目标和增强swAT模型的可操作性,国内外学者在应用过程中进行了swAT模型与 其他模型的耦合集成研究,并对该模型进行了不同程度的修正.v锄Griens、,en等【4¨8_在研究比利时的Dender 和wister湖流域时,把Qual2E模型集成到swAT模型中,对模型“小时时间步长”动力框架进行了修正,增强 了SwAT模型的水质模拟功能,形成了ESwAT模型.Geor鼯等【49J用waterBase工程,在开源的GIS MapWindows平台上以插件的方式开发集成了m旧wAT模型.此外,国内外还先后开发了一系列辅助工具, 以支持swAT模型的运行,如交互的swAT软件(i.SWAT,该软件将windows界面与Access数据库连接)、RA0 等旧J开发的cRP—Dss决策支持系统、l(ann邪等【5lJ开发的AUlDRuN系统、自动参数选择与聚类的swAT模 拟效检工具【52J(iswAT).此外,SWAT植物生长模型的缺陷导致了多位学者开展了对此进行修正的探索性研 万方数据 第3期 赖格英,等SwAT模型的开发与应用进展 究.如watson等[53】和McDoIlald等[斟J引入了森林生长的机理模型3.PG来代替swAT植物生长模型;l(iniry 等【刚也提出通过引进并修正AIMANAC植物模型以改善SwAT模型在模拟森林生态系统有关水和生物地球 化学循环方面不足的方法. 近年来国内学者在这方面也做了大量探索,桑学锋等惭J以sWAT模型、人工水平衡AwB模型及地下水 MoDFlDw模型为基础,耦合构建了基于广义昱r的区域水资源与水环境综合模拟模型.吴挺峰等-57J将 swAT模型与垂向二维富营养化水体模型相集成,构成了适用于狭长河流型水库的流域富营养化模型,代俊 峰等[s8]针对中国南方丘陵水稻灌区的水文特点,改进了SwAT模型的灌溉水运动模块、以及稻田水分循环 模块、稻田水量平衡各要素和产量模拟的计算方法,增加了渠系渗漏模拟模块及其对地下水的补给作用、塘 堰的灌溉模块等.谢先红等旧J在稻田蒸发蒸腾、控制灌溉排水、塘堰实时灌溉等方面对SwAT模型进行了改 进,使其可以模拟“间歇”、“淹灌”和“薄浅湿晒”等灌溉模式的水稻灌区水分运动过程.陈强等旧j将Ps0算法 代替SWAT模型原有的scE自动率定算法,构建了新的sWAT模型参数自动率定模块,并利用改进的swAT 模型多水源灌溉模块,将水资源配置模型的农业灌溉用水展布到改进后的swAT模型中,实现2个模型的松 散式耦合【61J.李硕等L位J提出通用输入文件定制的模型集成方案,并利用动态链接库技术开发了l套swAT 模型输入文件定制的类库和输入模型参数调整的功能模块.仕玉治等L63J针对灌溉资料相对缺乏流域,以 SwAT模型为基础,修改了水稻田的自动灌溉制度,并构建了多水源综合灌溉模块.张雪刚等旧j将sⅣAT模 型与地下水MODnDw模型进行耦合,以其水文响应单元和MODnDw模型的有限差分网格作为基本交换 单元,将sⅣAT模型模拟计算的地下水补给量和潜水蒸发量引入MODFL0w模型的地下水补给模块和潜水 蒸发模块中.初京刚等[65]开展了将SwAT模型与MODFL0w模型耦合进行地表水与地下水联合模拟的研 究,提出了在ARc—SWAT2005环境下2种耦合模型中计算单元(分别为水文响应单元和网格)转换的方法. 郑捷等[66]针对平原型灌区人工一自然复合的水文循环特点,考虑平原灌区灌溉渠道、排水沟和河道等人工干 扰,在沟渠河网的提取方法、子流域与水文响应单元的划分以及作物耗水量计算模块等方面对swAT模型进 行了改进. 值得一提的是,在大量的SwAT模型的应用研究中,也有国内外学者报道了swAT模型适应性方面存在 的问题.如schmalZ等【67]在德国北部的应用表明,SWAT模型在模拟平坦、低水力梯度、浅地下水位的湖泊泥 炭型地区水文过程时存在较大的不确定性.Hatte删等旧J的研究表明sWAT模型在模拟湿地过程时存在 不足.程磊等。圳将swAT模型应用到黄河中游干旱、半干旱区多沙和粗沙典型流域时,swAT模型产流机制 不能有效模拟干旱、半干旱地区的窟野河流域的壤中流、基流和春汛流量过程. 3结 语 近年来swAT模型在国内外的大量应用及进行的不断修正表明,该模型在不同地区、不同应用领域的适 应性是不同的,从总的情况来看,它比较适用于土地利用/覆盖、土壤、气象条件农业管理方式等对流域水文 水质的长期影响评估模拟,同时也说明该模型具有很强的可塑性,因而表现出强大的生命力.由于应用领域 的扩展和需求的不同,未来swAT模型在适应性、可靠性、可操作性等方面会有不同的修正和深化,如在植物 生长模型多样性方面,牲畜摄食与排泄、人畜粪便有机肥对营养物质循环与输移的影响,土壤碳、氮、磷循环 过程的进一步改善,植物生长数据库及其相关参数的扩充和丰富,地下水及其氮、磷的流失,大气c02对植物 生长的影响,模型的自动敏感性分析、参数率定和输入不确定性分析的进一步深入研究,以及该模型与嘶 集成及人机界面的友好与易用性方面等内容. 参考文献: [1]scHMAIzB,Fo眦RN.cofnpdIlgm捌鲫戚“d∞。f衄hemhldscap∞m吨岫ecohydmlogicaIswATmdel[J].Advano∞ill G∞BcierlcI笛,2009,2I:9l确. [2]帆佣AHRs,A刚OLDJG,sR唧AsANR,武a1.IJargea啪hydlDlogicn础KllgalId缎姻射n咖p日rtI:呦deldevel叩惟m [J].如mlalofAm耐咖wa旧Re姒l∞esABB∞i枷∞,1998,34:73—89. [3]趾州o【DJG,^IJENPM,棵rIfrIAHRs,etaI.AIn0Ⅱla£edba8en晰鸵pam6∞and帕搬s.on锄alysisbecIⅡIiqu船[J].
本文档为【SWAT模型的开发与应用进展】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑, 图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享,如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服,我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
下载需要: 免费 已有0 人下载
最新资料
资料动态
专题动态
is_062737
暂无简介~
格式:pdf
大小:756KB
软件:PDF阅读器
页数:0
分类:工学
上传时间:2012-12-19
浏览量:24