SWAT模型参数率定校准指南（校正、手册、说明）(中文版).pdf

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.14M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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QQ：94527257 CHAPTER 33 SWAT: CALIBRATION SWAT 校准模型运行的校准分成以下几步： 1.水量平衡和河流流量 2.泥沙 3.营养物 1

QQ：94527257 Water Balance And Stream Flow—水量平衡和径流在校准之前，必须对流域内的实际情况有所了解。理论上，必须具有河流实测数据或是流域出口实测数据。首先对年平均值做校准，年校准之后，可以延伸至月、日记录，进行校准微调。年平均观测和模拟值汇总为下表的格式： Total Water Yield 总水量 Baseflow 基流 Surface Flow 地表径流 200 mm 实测 SWAT 300 mm 80 mm 20 mm 120 mm 280 mm 如果在流域出口处校准，对应的 SWAT 值的表在.std 文件中。在文件的末尾，在标题为 Ave Annual Basin Values 的表中列出了这些值。如果对流域内某个测站进行校准，总水量可以从河段 .rch 文件的 FLOW_OUT 字段计算得到。基流和地表径流值必须从 HRU 输出文件（.sbs）或子流域输出文件 (.bsb)得到。为估计基流和径流的贡献，必须对 GWQ，SURQ 和 WYLD 的年平均值做平均计算，以求得目标流域面积加权平均值。地表径流和基流必须转化为对总水量(WYLD)的百分比，这些百分比然后乘以河道输出文件中的总水量。不能直接用 GWQ 和 SURQ 的值，是因为河道内的降水，蒸发，输移损失等会改变从 HRU 或子流域输出文件的 WYLD 字段预测的净水量。这里有几种把观测径流量分割为基流和地表径流，并计算其百分率的方法。如果有每日径流数据，可以使用基流分割程序来完成这项分析过程。 I. Basic Water Balance & Total Flow Calibration—基本水量平衡和总径流校准校准地表径流： Step 1：调整 CN2(.mgt)，直到地表径流符合要求。附录 A 中有很多表包含了多种多样土地覆盖类型的 CN 值。调整 CN 值之后，若地表径流仍然不符合要求，则调整 SOL_AWC (.sol)或 ESCO(.bsn or .hru)。校准地下径流： Step 2：一旦校准好地表径流，就开始比较基流模拟值和实测值。如果模拟基流值太高： 2

QQ：94527257  增加 GW_REVAP(.gw)，GW_REVAP 的最大值为 0.20。  减小 REVAPMN(.gw)，REVAPMN 的最小值为 0。  增加 GWQMN(.gw)，GWQMN 的最大值自行处理。如果模拟基流值太低，检查水向含水层的流动。若地下水补给 GWQ(.sbs or .bsb)大于或等于所需要的基流：  减小 GW_REVAP(.gw)，GW_REVAP 的最小值为 0.02。  增加 REVAPMN(.gw)。  减小 GWQMN(.gw)，GWQMN 的最小值为 0。 Step 3：反复 steps 1、2 直到地表径流和基流校准好。 II. Temporal Flow Calibration—流量过程线校准若年平均、年地表径流和基流都校准好之后，则校准流量过程线。包括以下一些问题： 1) 峰值看起来合理了，但是衰减期值降得太快：检查传输损失—河道水力传导率 CH_K(.rte)。CH_K 表示河床水流出的有效水力传导率。对于常年接受地下水补给的河流来说，地下水通过河床侧部和底部补给河流，使得河道对水量损失的有效水力传导率等于 0。只有没有接受持续性的地下水补给的季节性河流，其有效水力传导率才会大于 0。第二个会影响流量过程线形状的参数是基流α系数 ALPHA_BF(.gw)。 3

QQ：94527257 2) 在融雪季节里，峰值会很高而衰退值很低：检查最大和最小积雪融化速率 SMFMX 和 SMFMN(.bsn)，需要降低这些值。另外一个会影响积雪融化的参数是气温下降速率 TLAPS(.sub)，需要增加这些值。最后，需要修改基流α系数 ALPHA_BF(.gw)。 III. Spatial Flow Calibration—径流空间上的校准校准径流应从流域上游的测站开始向下游逐步展开，这是很重要的，当校准下游测站时，不会修改已经校准好的上游测站集水区域的相关文件的参数的。 4

QQ：94527257 Sediment—泥沙在 SWAT 模拟中，泥沙有 2 个来源：HRU/子流域负荷和河道冲刷/沉积。一旦地表径流和基流对河道径流的贡献比率模拟正确，泥沙的贡献(HRU/子流域负荷)也必须接近实测值。多数情况下，用户多半对河道冲刷/沉积没有任何信息。因此来说，不能 go out 并评估河道，在这里建议调整子流域负荷直到看起来合理，并假定剩余的模拟与实测之间的差距归咎于河道冲刷/沉积。年平均观测值和模拟结果整理为类似于下表的格式，也可以整理成包含由于土地利用引起的给定土壤类型上的负荷的详细表。 Sediment—泥沙混合落叶林负荷百慕大牧草负荷山脉负荷 0.14 tons/ha/yr 0.23 tons/ha/yr 0.35 tons/ha/yr HRUs/子流域负荷 2,000 tons/yr 0.28 tons/ha/yr 187 tons/yr 354 tons/yr 1459 tons/yr 河道输沙负荷实测值 2,873 tons/yr 2,321 tons/yr HRU/子流域泥沙负荷可以通过对.sbs or .bsb 文件中的 SYLD 字段值求和计算出来。河道泥沙输出量可以从.rch 文件中的 SED_OUT 字段得到。 Check Reservoir/Pond Simulation—检查水库/池塘模拟水库和池塘对泥沙负荷有很大的影响。如果流域模拟的泥沙负荷量相差很大，首先核实流域中的水库和池塘，确保它们已经得到很好的模拟。 Calibrate Sub-basin Loadings—校准子流域负荷地表径流是控制输入到河流中的泥沙负荷的主要因素，还有其它几个参数会影响泥沙输入河流的运动过程。 1) 耕作对泥沙输移具有很大的影响。由于耕作使植物残渣从地表流失，从而使得侵蚀增加。核实耕作措施得到了准确的模拟。 2) USLE 方程水土保持因子 USLE_P(.mgt)：核实是否精确地统计了农业区的等高耕作和梯田。通常，坡度超过 5%的耕地会采用梯田措施。 3) USLE 方程坡长因子 SLSUBBSN(.hru)：通常在坡长测量中会有很大的不确定性。HRU 中采用的水保措施会影响坡长。 4) HRU 的坡度 SLOPE(.hru)：核实子流域的坡度是否正确。 5) USLE 方程耕作管理因子 USLE_C(crop.dat)。在某些情况下，据自其它 5

QQ：94527257 地方的植被覆盖 C 最小值并不适合于你的区域。 Calibrate Channel Degradation/Deposition—校准河道冲刷/沉积河道冲刷在极端暴风雨天气期间和不稳定的子流域中会非常显著。不稳定是指土地利用类型有着显著的变化。影响河道冲刷/沉积的参数包括： 1) 泥沙被重新携带的线性指数和幂指数—SPCON 和 SPEXP (.bsn)。 2) 河道可侵蚀性因子 CH_EROD (.rte)。 3) 河道植被覆盖因子 CH_COV(.rte)。 6

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