SWAT使用手册(中文翻译)

1SoilandWaterAssessmentToolUser’sManualVersion2000S.L.Neitsch,J.G.Arnold,J.R.Kiniry,R.Srinivasan,J.R.Williams,2002Chapter1overview1.1流域结构WATERSHEDCONFIGURATION子流域-无数量限制的HRUs（每个子流域至少有1个）-一个水塘（可选）-一块湿地（可选）支流/干流段（每个子流域一个）干流河网滞留水（围坝拦截部分）（可选）点源（可选）1.1.1子流域（subbasins）子流域是流域划分的第一级水平，其在流域内拥有地理位置并且在空间上与其他子流域相连接。1.1.2水文响应单元（HRU）HRUs是子流域内拥有特定土地利用/管理/土壤属性的部分，其为离散于整个子流域内同一土地利用/管理/土壤属性的集合，且假定不同HRU相互之间没有干扰。HRUs的优势在于其能提高子流域内负荷预测的精度。一般情况下，一个子流域每会有1-10个HRUs。为了能在一个数据集内组合更多的多样化信息，一般要求生成多个具有合适数量HRUs的子流域而不是少量拥有大量HRUs的子流域。1.1.3主河道（Reach/MainChannels）水流路线、沉积物和其他经过河段的物质在theoreticaldocumentationsection7中有描述。1.1.4支流（TributaryChannels）辅助性水流渠道用来区分子流域内产生的地表径流输入的渠系化水流。附属水道的输入用来计算子流域内径流产生到汇集的时间以及径流汇集到主河道的输移损失。辅助性水道输入定义了子流域内最长达水流路经。对某些子流域而言，主河道可能是最长的水流路经，如果这样，辅助性水流渠道的长度就和主河道一样。在其他子流域内，辅助性河道的长度和主河道是不同的。1.1.5池塘、湿地和水库（Ponds/Wetlands/Reservoirs）两类水体（池塘/湿地）在每个子流域内都会有定义。进入这些滞留水体的水在子流域内生成——它们不接收其他子流域产生的水。与此相反，水库接收的水包括了所有上流子流域进入河网的水。SWAT直接模拟了来自流域土地面积的水量、沉积物和营养物质的负荷。但是有些流域内的负荷与土地面积无关，直接来自点源，SWAT允许用户增加进入主河网的点源每日和平均每日负荷。21.2输入文件汇总OVERVIEWOFINPUTFILESSWAT输入文件：.fig(watershedlevelfile)流域结构文件。该必须文件定义了流域内的路经网络。File.cio(watershedlevelfile)控制输入/输出文件。该必须文件包括了所有流域水平和子流域水平的变量输入文件的名称。.cod(watershedlevelfile)输入控制代码文件。该必须文件指定了模拟长度、输出频率和不同过程的选项。.bsn(watershedlevelfile)流域输入文件。流域水平参数必须文件。捕获所有文件。.pcp(watershedlevelfile)降雨输入文件。该可选文件包括了每个雨量站实测每日降雨。每个模拟中最多可以用18个降雨文件，每个文件最多可以包含300雨量站。每个特定雨量站的数据被分配到子流域文件.cio中。.tmp(watershedlevelfile)温度输入文件。该可选文件包含了每个气象站每日实测最高、最低气温。每个模拟中最多可以用18个温度文件，每个文件最多可以包含150个气象站。每个特定气象站的数据被分配到子流域文件.cio中。.slr(watershedlevelfile)太阳辐射输入文件。该可选文件包含了每个站的实测日太阳辐射。该太阳辐射文件最多可以保存300个站的数据。每个特定气象站的数据被分配到子流域文件.cio中。.wnd(watershedlevelfile)风速输入文件。该可选文件包含了每个站实测的每日平均风速。该风速文件最多可以保存300个站的数据。每个特定站的数据被分配到子流域文件.cio中。.hmd(watershedlevelfile)相对湿度输入文件。该可选文件包含了每个站的实测相对湿度值。该相对湿度文件最多可以保存300个站的数据。每个特定气象站的数据被分配到子流域文件.cio中。.pet(watershedlevelfile)潜在蒸散发输入文件。该可选文件包含了流域每日PET值。crop.dat(watershedlevelfile)土地覆盖/作物生长数据库文件。该必须文件包含了流域内所有被模拟的土地覆盖的作物生长参数。till.dat(watershedlevelfile)耕作数据库文件。该必须文件包含了流域内由模拟耕作操所引起的混合数量和深度信息。pest.dat(watershedlevelfile)杀虫剂数据库文件。该必须文件包含了流域内所有用于模拟的杀虫剂的迁移率和降解信息。fert.dat(watershedlevelfile)肥料数据库文件。该必须文件包含了流域内所有用于模拟化肥和有机肥的养分含量的信息。urban.dat(watershedlevelfile)城市数据库文件。该必须文件包含了流域内用于模拟的城市范围内的建立/冲毁的固体的信息。.sub(subbasinlevelfile)子流域输入文件。为子流域水平参数的必须文件。.wgn(subbasinlevelfile)天气发生器输入文件。该必须文件包含了生成子流域典型每日天气数据所必须的统计数据。.pnd(subbasinlevelfile)池塘/湿地输入文件。该可选文件包含了子流域内滞留水的信息。.wus(subbasinlevelfile)水资源利用输入文件。该可选文件包含了子流域内消耗水的信息。.rte(subbasinlevelfile)主河道输入文件。该必须文件包含了管理水和沉积物在子流域主河道内运动的参数。.wwq(subbasinlevelfile)流域水质输入文件。该可选文件包含了用于主河道模拟QUAL2E迁移的参数。.swq(subbasinlevelfile)河流水质输入文件。该可选文件包含了用于模拟子流域内主河道杀虫剂和QUAL2E养分迁移的参数。.hruHRU输入文件。HRU水平参数的必须文件。捕获所有文件。3(HRUlevelfile).mgt(HRUlevelfile)管理输入文件。该必须文件包含了用于HRU内模拟的管理情景和特定土壤覆盖。.sol(HRUlevelfile)土壤输入文件。该必须文件包含了HRU内土壤物理特征的信息。.chm(HRUlevelfile)土壤化学输入文件。该可选文件包含了HRU内土壤中初始营养物质和杀虫剂水平的信息。.gw(HRUlevelfile)地下水输入文件。该必须文件包含了子流域内浅层和深层蓄水层的信息。因为浅层蓄水层的土地覆盖的不同，该文件内的信息在HRU水平允许变化。.res(reservoirfile)水库输入文件。该可选文件包含了用于模拟水和沉积物经过水库运动的参数。.lwq(reservoirfile)湖泊水质输入文件。该可选文件包含了用于模拟水和沉积物经过水库运动的参数。recday.datrecmon.datrecyear.datreccnst.dat(pointsourcefile)点源输入文件。该类可选文件包含了输入河网的点源负荷的信息。用来存储的数据的文件类型取决于数据的形式（daily,monthly,yearly,oraverageannual）。第二章SWAT输入文件-配置文件WATERSHEDCONFIGURATION2.1流域离散技术DISCRETIZATIONSCHEMES常用的流域离散技术有三种：Gridcell.该结构允许用户将特定的空间细节连接到一个模拟中。用该技术的模型有AGNPS（Youngetal.,1987）,ANSWERS（Beasleyetal.,1980）和WEPP栅格版本（Foster,1987）。Representativehillslope.该结构对模拟山岭坡度很有用。该技术用于APEX（Williamsetal.,1998）和WEPPhillslopeversion（LaneandNearing,1989）。Subwatershed.该结构保存了流域内天然河道和水流路经。该技术用于WEPP流域版本（Foster,1987）,HYMO（WilliamsandHann,1973）,和SWRRB（Arnoldetal.,1990）。以上方法各有优缺点，SWAT采用了subwatershed结构作为优先离散法。但是，因为SWAT中的命令传送语言，以上三种方法都可以用老模拟一个流域，无论单独使用还是联合使用。2.2流域控制文件(.FIG)加1页空白（附表1）2.2.2.5TransferCommand（4）SWAT转移命令允许水从一个水体转移到另一水体，比如灌溉。command44dep_type水源：1-河道，2-水库dep_num水源编号dest_type接受水体：1-河道，2-水库dest_num接受水体编号trans_amt转移总量trans_code转移量定义方式：1-转移百分比，2-每日最小转移量（m3/day），3-每日转移量（m3/day）2.2.2.6AddCommand（5）Add命令是将前两个子流域的水、泥沙和化学负荷进行汇总。2.2.2.7RechourCommand（6）从文件（点源或上游区域）按小时读取流量、泥沙和化学负荷的路径command6=rechourcommandhyd_stor输出位置filehr_num文件编号drainage_area灌溉区域（km2）file_hr输入文件名。见Chapter312.2.2.8RecmomCommand（7）2.2.2.9RecyearCommand（8）command9=savecommandhyd_num水文储存位置编号filesave_num文件编号print_freq打印频率。0-按日平均，1-按小时平均print_fmt打印格式：0-代码格式，1-界面格式file_mass输出文件名2.2.2.10SaveCommand（9）Save命令允许用户将日数据输出到指定的文件。这个文件可以被SWAT的另一次运行读取（recdaycommad）2.2.2.13Structurecommand（12）模拟水流经大坝等水利建筑时通过翻滚进入水中的氧气。command12=structurecommandhyd_stor输出位置hyd_num输出编号aeration_coff曝气系数第三章SWAT输入文件-流域控制文件（FILE.CIO）流域控制文件（file.cio）NBYR模拟时长（年）。如果有预测阶段，则需要加上预测时长IYR模拟开始时间（yyyy)IDAF模拟开始时间（d)5IDAL模拟结束时间（d)IGEN随机数循环代码。SWAT的天气发生器需要一系列随机数，若使用代码中的默认随机数，IGN=0.有些情况下，用户希望改变天气顺序，可以通过改变IGN来实现。IGN的设置决定了模拟开始之前随机数发生器的运行次数。当气象数据不由缺失时，这个参数会影响天气发生器对气象数据的补充。PCPSIM降雨输入代码。1-实测，2-模拟IDT降雨数据时间尺度IDIST降雨分布代码。用于生成日降雨值。0-非正态分布，1-混合指数分布REXPIDIST=1时的指数值。默认值为1.3NRGAGE模拟用到的雨量站文件数NRTOT模拟用到的雨量站记录数NRGFIL每个雨量站文件中的雨量站记录数TMPSIM气温输入代码。1-实测，2-模拟NTGAGE模拟用到的气温站文件数NTTOT模拟用到的气温站记录数NTGFIL每个气温站文件中的雨量站记录数SLRSIMNSTOTRHSIMNHTOTWINDSIMNWTOTFCSTYR预测期开始时间（YYYY)FCSTDAY预测期开始时间（D)FCSTCYCLES预产期模拟次数ISPROJ特殊项目标记。0-不是