中国水科院陆垂裕详解SWAT水文模型及其应用

水文/水循环模型研究简述涵盖了从古代的水文学起源到现代模型的发展历程，以SWAT模型为核心展开深入讨论。始于17世纪的塞纳河流域的降雨、蒸发和毛管势测量，标志着科学水文学的开端，通过Pierre Perrault、Edme Mariotte和Edmond Halley等人的贡献奠定了水文学的基础。随后，19世纪见证了水力学试验研究的显著进步，如Henry Darcy的达西定律和J.Dupuit的Dupuit假设在水文工程中的应用。 1880年，雷诺公式进一步推动了流体力学的发展，而曼宁则在1889年提出了明渠稳定流的理论。进入20世纪，水文学进入了快速发展时期，尤其是在实验和理论研究方面，如Green-Ampt在1911年提出的饱和入渗理论公式，对理解土壤水分传输至关重要。 SWAT（ Soil and Water Assessment Tool）模型是其中的一个关键部分，它是一个广泛使用的流域尺度水文模型，用于模拟水文过程和水资源管理。模型介绍了水循环模拟方法，包括降水、径流、蒸发、地下水流动等，并强调了其参数敏感性分析和自动校准的重要性，确保模型结果的准确性和可靠性。 SWAT模型的输入主要包括气候数据、地形地貌、土地利用类型和土地覆盖等信息，输出则是详细的水文过程预测，如径流、水质和土壤侵蚀等。模型界面直观易用，使得非专业用户也能进行操作。此外，还讨论了如何基于SWAT原理改进的水循环模拟模型MODCYCLE，这表明了模型的可扩展性和创新潜力。 在实际应用中，SWAT模型被广泛应用于水资源规划、农业灌溉、洪水管理、污染控制等领域，提供了有力的科学依据和决策支持。通过案例研究，展示了模型在不同地理条件下的实用效果和优化策略。 总结来说，水文/水循环模型研究简述不仅回顾了历史背景，还重点介绍了SWAT模型在现代水文学中的地位和作用，以及它在实际问题解决中的应用价值。