推荐-GIS的SCS径流模型开发以西山小流域为例 精品

地表径流计算公式地表径流计算公式是水文学中的重要内容，用于估算地表径流量。

地表径流是指降雨或融雪后，流经地表流域地表面流动到河流或湖泊中的水量。

地表径流量的计算需要考虑降雨的影响、流域的特征以及土壤和植被的条件等因素。

地表径流计算公式的常用形式是根据流域面积、降雨量和流域特征等参数进行拟合得到的经验公式。

其中，最常用的公式是经验公式和水文模型方法。

经验公式是根据实测资料建立的经验关系，能够较为准确地估算地表径流量。

而水文模型方法则是通过建立流域水文循环过程的数学模型，利用数据和参数进行计算。

一种常用的地表径流计算公式是Nash模型，它是根据流域面积、平均坡度、土壤可蓄水量、降雨量和蒸发量等参数进行计算的。

Nash 模型的计算公式为：Q = P - E - S - I其中，Q代表地表径流量，P代表降雨量，E代表蒸发量，S代表土壤蓄水量，I代表地下径流量。

另一种常用的地表径流计算公式是SCS模型，它是美国农业部土壤保持服务的一种模型。

SCS模型的计算公式为：Q = (P - Ia) * (1000 / CN - 10)其中，Q代表地表径流量，P代表降雨量，Ia代表初始降雨损失，CN代表曼宁曲线数。

除了以上两种常用的地表径流计算公式外，还有一些其他的计算方法，如GIUH（Green-Ampt蓄滞水模型）、SCS-CN模型等。

这些方法都是根据流域特征和降雨情况进行计算的。

在实际应用中，地表径流计算公式需要根据实际情况进行选择。

对于小流域来说，采用经验公式通常能够得到较为准确的结果。

而对于大流域来说，水文模型方法更为适用，可以考虑更多的参数和条件。

地表径流计算公式是水文学中的重要内容，能够帮助我们估算地表径流量。

在实际应用中，我们可以根据流域特征和降雨情况选择合适的计算方法，以得到准确的结果。

通过地表径流计算公式的应用，我们能够更好地了解和研究地表径流的形成和变化规律，为水资源管理和洪水预报等工作提供科学依据。

基于SCS—CN和GIS的潜在集雨工程位置确定作者：郭晓辉王秀茹王希来源：《湖南农业科学》2014年第17期摘要：合理开发利用雨水资源，是缓解水资源紧张状况的有效途径之一。

该文采用SCS-CN水文模型计算流域地表径流量；应用RS技术获取土地利用现状数据，在GIS软件平台下对研究区土地利用现状、土壤类型、地表径流量及数字高程等空间信息数据进行处理分析；根据雨水集蓄利用工程技术规范和坡面集水蓄水工程建设一般的选址要求，构建集雨工程位置选择的约束集；结合空间信息和属性数据及约束集，在GIS软件平台下确定潜在的集雨工程的位置。

得出结论：适宜修建蓄水池的位置128处、适宜修建拦水坝的位置47处、适宜修建大口井的位置65处。

结果可用于指导当地地表径流资源的科学利用，为山区流域综合治理和集雨工程的规划与设计提供科学依据。

关键词：SCS-CN；地理信息系统；径流潜力；集雨工程；潜在位置中图分类号：TV213.9 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2014）17-0048-05SCS-CN and GIS-Based Approach for Identifying Potential Water Harvesting Sites in Mountain WatershedsGUO Xiao-hui1，WANG Xiu-ru1，2，WANG Xi2（1.Center for Land Consolidation， Ministry of Land and Resources， Beijing 100035，PRC；2. Ministry of Education’s Key Lab oratory of Soil and Water Conservation & Desertification Control， College of Soil and Water Conservation， Beijing Forestry University， Beijing 100083，PRC）Abstract：Rational development and utilization of rainwater resources is of great significance to alleviating water shortage. SCS-CN model is applied to compute the run-off potential of the watershed， and GIS technique is used to generate the final run-off distribution map. RS and GIS are adopted as tools to extract， analyze and integrate spatial attribute information including land use，soil， runoff， slope， drainage and watershed. Constraint sets about site identification are constructed based on technical norms and requirements of potential water harvesting project. Project sites are ultimately identified under GIS according to the above-mentioned data. The finding is as follows， projects with 128 reservoirs， 47 check dams and 65 dug wells are appropriate for this region； and plays an instructive role in development and utilization of local rainwater resources.Furthermore， this way offers scientific references for comprehensive management of mountain watershed， and the planning and design of rainwater accumulation and utilization project in this study.Key words：SCS-CN； GIS； runoff potential； water harvesting； potential site收稿日期：2014-07-03基金项目：北京市门头沟区流域治理专项资金项目（YSLY2011016）作者简介：郭晓辉（1979-），女，河南洛阳市人，工程师，研究方向为雨洪利用、流域综合治理。

第17卷第6期2010年12月水土保持研究Resear ch o f Soil and Wat er Conser vation V ol.17,No.6Dec.,2010收稿日期:2010 06 05资助项目:水利部公益性行业科研专项经费项目(200901051);中国科学院知识创新工程重大项目(KSCX YW 09 07);中国科学院农业项目(k scx2 yw N 46 04);国家科技支撑计划项目(2006BAD15B01 03)作者简介:江青龙(1985-),男(苗族),湖北省宣恩县人,硕士研究生,从事GIS 与水土保持研究。

E mail:gis fresher@nw 通信作者:谢永生(1960-),男(回族),河南省开封市人,研究员,从事水土保持、土地资源及环境评价等方面研究。

E mail:ysxie@ms.isw 基于GIS 与RS 小流域空间数据挖掘江青龙1,谢永生1,2,张应龙1,赵婷2(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵712100;2.中国科学院水利部土保持研究所,陕西杨陵712100)摘 要:针对小流域基础空间数据复杂多样,且难以管理等问题,选取河北省平泉县东北沟小流域为研究对象,运用GIS 与R S 技术,利用1 10000比例尺、5m 分辨率的DEM 与空间分辨率为0.61m 的Q uickbird 影像,对水文、地形、土地利用等多种流域空间数据进行挖掘,并结合二者建立了小流域三维空间模型,同时创建了空间数据库对其进行统一高效管理。

结果表明:GIS 与RS 技术能够为小流域数据空间获取,流域规划建设及管理提供高效的技术手段。

关键词:地理信息系统;遥感技术;数字小流域;空间数据库中图分类号:T P79;S157 文献标识码:A 文章编号:1005 3409(2010)06 0064 04The Spatial Data Mining for Small Watershed Based on GIS and RSJIAN G Qing lo ng 1,XIE Yong sheng 1,2,ZH ANG Ying lo ng 1,ZH AO T ing 2(1.College of Resources and E nv ir onment ,N or thw est A &F Univer sity ,Yangling ,S haanx i 712100,China;2.I ns titute of Soil and Water Cons er v ation,Chinese A cademy of S ciences and the M inis try of W ater R esour ces ,Yangling ,S haanx i 712100,China)Abstract:Dongbeig ou w atershed,in Ping cuan county o f H ebei pro vince,w as selected as the case study area in term s of co mplicated and various spatial data of small w ater shed,w hich is difficult to be manag ed.T he spatial data of hydr olog y,to pog raphy,land use and many others w ere mined using GIS and RS based o n Quickbird remote sensing image w ith 0.61m spatial resolution and DEM w ith 1 10000scale and 5m reso lution.M eanw hile,the 3D model of the sm all w atershed w as set.A nd the g eog raphy database w as also es tablished to manag e the spatial data.T he results show that the technolog y of GIS and RS can be the high ef ficient methods fo r o btaining spatial data and the construction and manag em ent of the small w ater shed.Key words:geogr aphy info rmation sy stem;remote sensing;dig ital small w atershed;spatial database 小流域(Watershed)是一封闭的地形单元,该单元内有溪流(沟道)或河川排泄某一断面以上全部面积的径流区域;同时,小流域也是一个水文单元。

基于DEM和SCS模型的吉泰盆地红壤丘陵区径流模拟吴丁丁;白桦;段茂庆;张力薇;李小丽【摘要】为研究吉泰盆地红壤丘陵区降雨-径流关系变化,建立吉泰盆地红壤丘陵区坡地径流资源潜力公式,探究坡地径流资源化可行性.采用泰和水保站12个不同覆被下径流小区的观测数据,通过以该流域部分实测次降雨-径流过程进行模型参数率定,用算术平均值法求出研究区CN值,并用部分降雨—径流资料进行模拟验证,得出符合该流域的SCS模型.结果表明:模型对吉泰盆地红壤丘陵区合格率为65％～85％,且不同覆被下径流小区模拟结果存在明显差异,植被覆盖度高的产流量小,反之产流量相对偏高.通过对结果的分析,发现降雨量越大,模拟效果越好,准确性越高.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)025【总页数】3页(P74-76)【关键词】吉泰盆地;SCS模型;降雨—径流【作者】吴丁丁;白桦;段茂庆;张力薇;李小丽【作者单位】南昌工程学院水利与生态工程学院,江西南昌330099;南昌工程学院水利与生态工程学院,江西南昌330099;南昌工程学院水利与生态工程学院,江西南昌330099;江西水利职业学院,江西南昌310000;南昌工程学院水利与生态工程学院,江西南昌330099【正文语种】中文【中图分类】S155.2+5吉泰盆地是位于江西省中部、赣江中游的一个盆地，地域面积1.87万km2［1］，是江西省内仅次于鄱阳湖平原的第二大商品粮基地和最大的柑橘生产基地，土地以红壤为主，极易发生水土流失。

由于受东亚季风的影响，吉泰盆地红壤丘陵区雨水充沛，但降水时空分配不均匀，多年平均降雨量1 350～1 580 mm，全年大多数降水集中在4～6月份，而7～9月份在副热带高压的影响下形成少雨高温天气，导致伏旱和秋旱等季节性干旱频发。

由于坡地的产汇流规律复杂，自身蓄积水能力较差，径流资源度量困难［2］，加之红壤具有高度发育的微团聚体及良好的通气孔隙，使得红壤坡面蒸发量较大，严重威胁当地的粮食生产与安全。

首都师范大学学报(自然科学版)第27卷 第1期2006年2月Journal of Capital Normal University(Natural Science Edi tion)Vol.27,No.1Feb. 2006基于GIS 的流域水文模型 SWAT(Soil and WaterAssessment Tool)模型的动态研究秦福来 王晓燕 张美华(首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100037)摘要针对我国非点源污染模型应用研究的需要,本文系统地介绍了SWAT 模型的原理及其数据准备与处理过程,对模型的空间参数化、研究流域的空间离散化以及结合GIS 建立流域基础信息库管理和输入模型所需数据等工作进行了简要说明.最后对SWAT 模型的应用情况和研究前景做了总结与展望.关键词:SWAT 模型,非点源污染,空间参数化,空间离散化,流域基础数据库 中图分类号:X 592收稿日期:2004 09 29*北京市科技新星计划(资助编号:953810300)1 前 言随着人类经济活动的不断深入,水环境污染已经成为全球性问题.近年来,虽然点源污染得到了有效的治理和控制,但水环境状况仍不容乐观,人们在污染控制的实践中,逐渐认识到非点源污染的严重性和危害性,根据国内外学者的广泛研究,非点源已经成为水环境的重要污染源,甚至是首要污染源[1,2].为了对非点源污染进行有效的治理与控制,必须研究污染物的流失规律,由于非点源污染的成分复杂、类型多样及其排放的分散性导致其地理边界和空间位置不易识别,加之它还与一系列的水文气象条件密切相关,因此对它的研究和控制具有较大的难度[3].目前一般应用水文和水环境污染模型相结合来模拟和评价非点源污染,在时间和空间序列上对污染物的流失过程进行模拟,掌握其时空变化规律,不仅可以模拟各类非点源的形成、迁移转化和负荷,还可以为非点源污染的控制和管理的定量化提供有效的技术手段,这已经成为我国水环境污染研究中亟待深入探讨的课题[4,5].SW AT(Soil and Water Assessment Tool)模型是由美国农业部(USDA)的农业研究中心(ARS)研发的适用于较大流域尺度的分布式水文模型,它建立在SWRRB 模型的基础上并结合了美国农业研究中心几个模型(CRE AMS 、GLE AMS 、EPIC 、ROTO 等)的特征,是 个基于物理过程、可以连续时间模拟的模型,它偏重于水文的模拟,运行步长以日为单位,主要模拟不同土地利用和多种农业管理措施对流域的水、泥沙、化学物质的长期影响,能预测100年以内的某个流域的总径流量、泥沙流失量和营养负荷.被广泛用在非点源污染的管理和控制过程中.SWAT 模型于20世纪90年代早期正式推出,之后连续推出了94 2版、96 2版、98 1版、99 2版,并于2001年7月发布了SWAT2000版本.值得说明的是,ARS 在1998年就发布了SWAT 与GIS 软件(如GRASS 、Arc vie w )的集成版本,以GIS 为基础界面,利用GI S 软件将流域划分成若干部分,可以直接从土壤、径流、气候等数据库中读取数据,并提供与其它数据库的接口程序,大大提高了数据的输入、管理和输出效率.现在模型与Arcview 软件的集成模块AVSW AT 已经升级到2000版.2 SWAT 模型原理SWAT 模型是由701个方程、1013个中间变量组成的综合模型体系,因此模型可以模拟流域内部的多种水文循环物理过程:水的运动,泥沙的输移,植物的生长以及营养物质的迁移转化等.模型的整个模拟过程可以分为两大部分:子流域模块(产流和坡面汇流部分)和流路演算模块(河道汇流部分).前者控制着每个子流域内主河道的水、沙、营养物质和化学物质等的输入量,后者决定水、沙等物质从河网向流域出口的输移运动及负荷的演算汇总过程[6].2 1 子流域模块模型首先要按不同的土地利用方式和土壤类型将流域划分成若干不同的子流域,比较各小流域污染物流失的空间变化规律.水文响应单元(Hydrologic Response Units,HR Us)是子流域的最基本单位,它表征子流域内单一地面覆盖、单一土壤类型和管理方式的具有水文意义的地块单元.每个子流域可以生成多个水文响应单元,模型在每个水文响应单元上独立运行,运行结果在子流域出口进行汇总.为了方便模型参数的输入,子流域模块又分成水文、气象、泥沙、土壤温度、作物生长、营养物、农药/杀虫剂和农业管理等8个组件.2 1 1 水文组件根据SWAT模型的水平衡方程原理,水文组件可以对地表径流、下渗、侧流、地下水流、蒸散发、融雪径流、传输损失等水文过程进行描述和计算.地表径流:SW AT模型可由降雨量直接计算地表径流量,计算采用美国土壤保护所(US SC S)开发的径流曲线数法(SCS runoff curve number);径流峰值的模拟通过修正的Rations Formula方法和SCS TR 55方法计算[7].降雨强度为降雨量的函数,采用随机方法预测坡面流和河道流的汇流时间通过曼宁公式(Manning s formla)来计算.此外SWAT还考虑到冻土上地表径流量的计算.下渗:SW AT模型采用土壤蓄水演算技术(Storage Routing Technology)来计算植物根部带每层土壤之间的水的流动.如果土壤层的含水量超过了田间持水量,而且下层土壤含水量没有达到饱和状态,就会存在水的下渗运动,流动速率由土壤层的饱和导水率来控制;当下层土壤含水量超过了田间持水量,就会存在水的向上流动,这一过程由上下两层土壤含水率和田间持水量的比例来调节.土壤温度对水的下渗也产生一定影响,如果某一土壤层的土壤温度为零度或零度以下,则该土壤层不存在水的流动.蒸散发:土壤水蒸发和植物蒸腾被分开模拟.潜在土壤水蒸发由潜在蒸散发和叶面指数估算.实际土壤水蒸发用土壤厚度和含水量的指数关系式计算.植物蒸腾由潜在蒸散发和叶面指数的线性关系式计算.SWAT模型提供了三种潜在蒸散发的计算方法:Hargreaves[8]、Priestley Taylor[9]和Penman Monteith[10].Penman Monteith方法需要日太阳辐射、日气温、日风速以及日相对湿度作为输入数据,如果没有这些数据,可以选择其他两种方法.2 1 2 气候组件大气为水文循环提供水分和能量,是控制流域水量平衡的关键因素.SW AT模型所需要输入的气候因素变量包括:日降水量、最大最小气温、太阳辐射、风速和相对湿度.这些变量的数值可通过模型自动生成,也可直接输入实测数据.一套气候变量数据仅能模拟整个流域;如有多套气候变量数据,则能对每个子流域进行模拟.2 13 泥沙组件在SWAT模型中利用修正的土壤流失通用方程(R USLE)计算泥沙产量,根据不同泥沙颗粒的沉积速度来模拟泥沙的沉积过程.水文模块能提供径流量和峰值径流系数,植被管理因子(C)与地表生物数量、植物残留量以及农业管理措施有关,RUSLE 其他因子的计算,可以参考相关文献,在此不作叙述.2 1 4 土壤温度组件SWAT模型将土壤温度表达为地表温度、日平均气温和土壤温度衰减深度的共同函数.在每个土层中间部分,利用水文气象和生物腐殖质数据(监测点的日最高气温、日最低气温、积雪、植被、地表残留物以及过去4天的地表温度)来计算日均土壤温度.需要土壤容重和土壤水分等参数作为输入数据.2 1 5 作物生长组件SWAT模型利用一个单独的作物生长模型模拟所有类型的植被覆盖.作物能量的累积量是太阳辐射和植被叶面指数的函数,利用累积的能量就可以估算出作物的生长量.作物生长模型能区分一年生植物和多年生植物,被用来判定根系区的水和营养物的移动、蒸腾量和作物产量.2 1 6 营养物组件子流域的营养物产量直接来自EPIC模型, SWAT模型能连续模拟每个子流域中营养物的迁移路径,其中氮、磷两种营养元素是分开独立进行的.氮:包含在径流、侧流和入渗中的NO3通过水量和平均聚集度来计算.在土壤中的入渗和侧流考82首都师范大学学报(自然科学版)2006年虑了过滤因素的影响,降雨事件中的有机氮的流失采用McElroy等人开发经由Williams and Hann修改的模型来模拟[11].磷:SW AT模型采用Leonard和Wanc hop (1987)[12]的研究方法,将磷素分成溶解态和沉淀态两类进行模拟.溶解态的磷素在地表径流中流失,对磷素的流失计算考虑了表层土壤聚集、径流量和状态划分因子等因素的影响,同时考虑了作物生长的吸收.2 1 7 农药/杀虫剂组件由于嵌入了GLE AMS模型,SW AT模型可以模拟地表径流、渗漏、土壤挥发、泥沙携带造成的农药/杀虫剂的迁移状况.对于不同类型的农药/杀虫剂SW AT模型设置有多种参数,农药/杀虫剂在植物表面和土壤中的降解随半衰期以致输函数形势变化模拟,在径流和泥沙中的传输则通过每一次降雨事件单独进算,在入渗发生时考虑土壤过滤的影响.2 1 8 农业管理组件SW AT模型可以模拟多年生作物的轮作以及每年三季作物的种植情况,模拟多种农业管理措施的影响要求输入灌溉、施肥和使用农药/杀虫剂的数据(日期、数量、方式).2 2 流路演算模块SW AT模型的流路演算模块包括河道汇流演算和蓄水池(水塘 水库)汇流演算两部分.2 2 1 河道汇流演算主要考虑了水、泥沙、营养物(N、P)、农药/杀虫剂在河网中的输移.河道水流演算采用变动存储系数模型或Muskingum方法,流率和平均流速通过曼宁公式计算,河道的出流也根据传输损失、蒸发量、河道直度和回流等因素进行调整.河道泥沙演算由沉积和降解两个组件同时组成,从子流域的出口到整个流域的出口,河道内及河滩上的泥沙沉积通过泥沙颗粒沉降速率计算,泥沙的传输率按照不同的泥沙颗粒大小分别由其沉降速率、沉降深度和河流径流历时进行计算.河道内泥沙降解过程通过Williams修正的Bagnold水流动力方程[13]计算. SW AT模型没有模拟营养物、农药/杀虫剂在河道的传输和分解,溶解的化学物质被认为是恒定不变的,被泥沙吸收的化学物质也会随泥沙发生沉积.2 2 2 蓄水池(水塘/水库)汇流演算蓄水池(水塘/水库)水量平衡包括入流、出流、降雨、蒸发、回流和水池底部渗流.在计算蓄水池(水塘/水库)出流时,SWAT提供三种估算出流量的方法:!出流数据采用实测值,其他的水平衡过程采用不同的模型来模拟;∀对于小的无观测值的蓄水池,出流按某一特定的释放率计算;#对于有专门管理的大水库,水库的入流和出流等输入数据都应采用相应的日观测值来模拟.流入的泥沙量通过RUSLE 方程计算,流出的泥沙量按照流出的水量和流出水中的泥沙聚集度来计算.3 SWAT模型的数据准备与处理3 1 SWAT模型的空间参数化根据空间实现尺度的不同,SW AT模型运行需要的输入数据大致可以分为流域特征值和单元级参数.流域特征值是在子流域尺度上或以子流域为单位实现的,包括气象数据、地形和河道数据;单元级参数则是以水文响应单元(HRUs)为单位实现的,包括土壤、土地利用、水质、水库、农业管理措施等多种类型数据.每一类型数据又包括多项内容(见表1).表1 SWAT模型部分输入参数及获取途径数据类型包含参数获取途径流域特征值单元级参数气象日最高、最低气温,日降水量,日太阳辐射,日风速,日相对湿度等气象站点观测资料(逐日或逐月资料)地形、河道子流域面积,子流域平均坡长和坡度,平均高程,河道长度,河道宽度,河道深度,河道坡度,河道最低点、最高点高程等数字高程模型(DEM)分析,现场勘测土壤土壤类型的空间分布,土壤物理属性(土壤容重、土壤导水率、土壤质地等),土壤可蚀系数,土壤化学属性(有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷)等野外采样室内试验,纸质土壤图数字化转绘土地利用流域内部土地利用类型及其空间分布状况遥感影像解译农业管理措施作物轮作时序,灌溉方式、数量,施肥种类、时间和数量,土地耕作方式,作物种类现场调查,有关部门统计资料水库日径流值,日泥沙值水文站点资料3 2 流域的空间离散化过程对SWAT模型而言,空间的离散化就是将整个流域离散(或划分)为模型运行的基本单位一水文响应单元(HRUs)的过程.李硕等设计了遥感、GIS辅助下的流域 子流域 水文响应单元的组合式空间离散方案[14].子流域根据流域整体的地形特征划分,其83第1期秦福来等:基于GIS的流域水文模型 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型的动态研究边界由数字高程模型(DE M)通过数字地形分析确定,然后再通过子流域内部土地利用和土壤类型的叠加统计分析,最后生成由单一土被组合而成的水文响应单元(HRUs),技术流程见图1.DEM处理刻划流域河网、边界遥感影像分类土地利用专题图 土壤图数字化生成子流域土壤类型专题图生成水文响应单元(HR Us)图1 空间离散流程3 3 结合GIS建立流域基础数据库SW AT模型所需的数据适合于运用GIS技术来获取和管理,Avswat作为GIS软件Arc vie w的一个拓展模块,可以很方便的建立流域基础数据库来获取和管理SW AT模型所需的各类数据.流域基础数据库大致包括两类内容:流域数字专题地图( shp文件类型)和流域数据表格文件( dbf文件类型).利用GIS软件对流域已解译的遥感影像和数字高程模型(DE M)进行分析,生成流域的土地利用图、等高线图、流域边界图、流域水系图、流域土壤类型图、流域坡度和坡向图等数字专题地图;对于通过现场勘测和调查获取的流域资料如农作物的种类分布、农田耕作和管理状况、气象和水文站点数据等也存入GIS软件的数据表格文件中.4 SWAT模型的应用与展望4 1 国外的应用情况迄今为止,SW AT模型的有效性已经得到了国内外许多研究项目和研究者的证明,模型已经广泛地应用到美国国家项目HUMUS(Hydrological Unit Modeling of United States)、大的区域性项目(如: NOAA s Coastal Assessment Framework)和许多不同尺度的研究项目中,研究内容涉及流域的水平衡、河流流量预测和非点源污染控制评价等诸多方面.美国环保署将SWAT模型作为其Total Maximum Daily Load(TMDL)项目的首选模型,并已将其集成到其开发的B ASINS模型系统中.T W FitzHugh, D S Mackay在Dane County,Wisconsin的Pheasant Branch流域,应用SW AT模型研究了子流域数目变化对模型模拟精度的影响[15].在2001年,他们又在同一研究区对流域特征(传输限制、源区限制)与SWAT模型的产沙模拟行为的关系进行了研究. J G.Amold等人利用SW AT模型和数字滤波技术分别模拟了Mississippi River Basin上游的地下水补给和基流,比较了两种方法的模拟精度[16].4 2 国内的应用情况SWAT模型在我国的应用和植入研究刚刚起步,还很薄弱.国内学者杨桂莲、郝芳华等人也基于SWAT模型与数字滤波技术对河南洛河流域的径流中的基流进行估算和比较,结果表明模型对基流的模拟有较高精度[17].张雪松在卢氏流域(4623km2)应用SW AT模型进行中尺度流域的产流产沙模拟试验,得出模型在长期连续径流和泥沙负荷模拟中具有较好的适用性的结论[18].胡远安等人的研究也证明SWAT能够有效地模拟长时间序列的水文过程[19].陈军锋、陈秀万等应用SWAT模型的水量平衡模块揭示了梭磨河流域的气候波动和地表覆被变化对流域径流的影响[20].李硕在遥感和GIS的支持下,对SW AT模型的空间离散化和空间参数化进行了深入研究,并成功地将其应用到江西潋水河流域的径流和泥沙的模拟中[21].张运生在国内也首次应用SWAT模型对该流域进行了化学径流的计算机模拟研究[22].王中根、刘昌明等将SW AT模型引入我国西北寒区(黑河莺落峡以上流域)的水文过程模拟中,结合GIS成功地进行了分布式日径流过程的模拟,其结果完全满足水资源管理的需要[6].4 3 SWAT模型在国内的应用展望综上可见,SW AT模型在我国当前的研究热点主要集中在水文、产流产沙和水土保持等方面,在非点源化学污染中的研究和应用少有报道.SWAT模型基于GIS和遥感提供的空间数据信息,可以模拟地表水和地下水水量与水质,长期预测土地管理措施对于具有多种土壤、土地利用和管理条件的大面积复杂流域的水文、泥沙和农业化学物质产量的影响,可以对我国非点源污染管理与控制提供有效的技术支持.但由于SWAT模型的运行机理十分复杂,有严格的数据要求,而我国基础数据的普遍匮乏势必限制了它在我国流域管理中的推广和应用,因此如何利用遥感和GIS的技术获取模型的运行的参数,建立研究区的基础地理信息库,应作为SW AT模型在国内应用研究的重点方向.另外,模型输入数据的空间分布(如降雨)对模拟结果影响很大,特别是在空间分异较大的流域,对84首都师范大学学报(自然科学版)2006年资料的空间分布分析、处理以及模型的参数率定和验证也应成为SWAT 模型应用研究的重要方面.SW AT 模型不适用于单一降雨事件的预测,对短期的污染过程模拟精度较差,这主要是由于模型的内部结构所决定.因此怎样将其与国内比较成熟的、可操作性强的单一降雨事件模型相结合,以一个完整的降雨 径流过程为时间步长,提高模型的广适性也将会成为今后我国SW AT 模型研究的一个发展趋势.参考文献[1] US EPA National Water Quali ty Inventory:Report to Congress Executive Su mmary[R] Washington:US EPA,1995 155~180.[2] Bao Quansheng ,Man Xiaoqiang,Wang Huadong Progress in the research in aquatic environmental nonpoin t source pollution inChina[J] Journal of environmental science,1997 9(3):329~336.[3] 马蔚纯,陈立民,李建忠,等 水环境非点源污染数学模型研究进展[J] 地球科学进展,2003 18(3):358~366.[4] 王晓燕 非点源污染及其管理[M ] 北京:海洋出版社,2003 28~41.[5] 周慧平,许有鹏,葛小平 GIS 支持下非点源污染模型应用分析[J] 水土保持通报,2003 23(3):60~63.[6] 王中根,刘昌明,黄友波 SWAT 模型的原理、结构及应用研究[J] 地理科学进展,2003 22(1):79~86.[7] Soil Conservation service Urban Hydrology for small watershed[R] Washington:Technical Release No 55,USDA,1975 215~250.[8] Hargreaves G H,Samani Z A Reference crop evapotranspi tation from temperture[J] Applied Engr Agric,1985 1:96~99.[9] Priestley C H B,R J Taylor On the assessment of surface heat flux and 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Acidin Vegetable Samples by Fluorometric MethodJia Rui An Huimei Zhu Ruohua(Department of Che mis try,Capi tal Normal Universi ty,Beijing 100037)AbstractThe paper investigates and compares systematically characteristics and applications of determination of trace folic acid by three fluorometric syste ms,including of the intrinsic fluorescence of folic acid,KMnO4 irradiation system and H2O2 irradiation system.With the comparation,It is found that the intrinsic fluorescence of folic acid is too weak, however,the results of derivative syste ms are satisfied,which can improve the sensitivity to2~3degree in quantity.In the three systems of the research,KMnO4 irradiation system is applied in ve getable samples,because of its appropriate sensitivity.The rec overy of this method is92 5%~95 0%,the result of determination is sa tisfied.Key words:folic acid,fluorometry,oxidation photochemistry derivatization.(上接第85页)Research on GIS based Watershed Hydrology Model SWAT(Soil and Water Assessment Tool)Qin Fulai Wang Xiaoyan Zhang Meihua(Colle ge of Resource,Envi ronment&Touris m,Capi tal Normal Universi ty,Beijing 100037,China)AbstractDemanding for the study of Non point source pollution in our country,this paper introduces the SW AT model principle and its data preparationses and disposal process systematically.It has briefly illuminated that we ho w to use the model spatial parameterization,the study watershed spatial discretization and to c ombine GI S with this modle to establish the watershed foundational da tabase.Finally,there is a e xpectiation of the SWAT model in applied circumstance and study foreground.Key words:SWAT model,non point source pollution,spatial parameterization,spatial discretization,watershed foundational database.作者简介 秦福来(1980-),男,河北省邢台人,首都师范大学资源环境与旅游学院硕士研究生,研究方向为生态环境治理与建设.。