SWAT模型培训-综合PPT格式课件下载.ppt

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这些量测是：

作为科学水文学的开始。

PierrePerraultPierrePerrault的塞纳河流域降雨、蒸发的塞纳河流域降雨、蒸发和毛管势量测；

和毛管势量测；

EdmeMariotteEdmeMariotte的塞纳河流量量测；

的塞纳河流量量测；

EdmondHalleyEdmondHalley的地中海蒸发和流量量测等的地中海蒸发和流量量测等等。

等。

1818、1919世纪主要在水力学世纪主要在水力学世纪主要在水力学世纪主要在水力学试验研究试验研究试验研究试验研究方面发展方面发展方面发展方面发展18561856年年HenryDarcyHenryDarcy通过渗透试验得出水在多孔介质中的渗透定律，通过渗透试验得出水在多孔介质中的渗透定律，即著名的达西公式；

即著名的达西公式；

18631863年年J.DupuitJ.Dupuit以以DarcyDarcy公式为基础提出了公式为基础提出了DupuitDupuit假设，为开采井假设，为开采井的稳定流计算奠定了基础的稳定流计算奠定了基础18801880年雷诺根据试验提出了针对流体力学的雷诺公式；

年雷诺根据试验提出了针对流体力学的雷诺公式；

18891889年曼宁提出了明渠稳定流公式；

年曼宁提出了明渠稳定流公式；

进入进入进入进入2020世纪初水文学科开始快速发展世纪初水文学科开始快速发展世纪初水文学科开始快速发展世纪初水文学科开始快速发展4040年代以前：

水文要素实验和理论研究年代以前：

水文要素实验和理论研究入渗：

入渗：

19111911年年,Green-Ampt,Green-Ampt建立了饱和入渗理论公式，至今应用建立了饱和入渗理论公式，至今应用仍然很广泛；

仍然很广泛；

蒸发：

19261926年年,Bowen,Bowen提出第一个理论公式，其中将蒸发通量的潜提出第一个理论公式，其中将蒸发通量的潜热和能量通量的感热通过一个比值联系起来，这就是著名的波温比。

热和能量通量的感热通过一个比值联系起来，这就是著名的波温比。

这是脱离经验公式的显著进步。

非饱和水分运动：

19071907年，年，BurkinghamBurkingham引进毛管势概念，即土壤水基质势概念，引进毛管势概念，即土壤水基质势概念，建立建立非饱和水分运动的理论基础；

非饱和水分运动的理论基础；

19311931年，年，RichardsRichards建立控制建立控制非饱和土壤水的等温输送的基本方程，非饱和土壤水的等温输送的基本方程，提出一种量测土壤水基质势的方法，并且研究了土壤水运动的滞后提出一种量测土壤水基质势的方法，并且研究了土壤水运动的滞后现象。

现象。

饱和地下水分运动：

19351935年年C.V.TheisC.V.Theis（泰斯）提出了地下水向承压水井运动的非稳定（泰斯）提出了地下水向承压水井运动的非稳定流公式，开创了现代地下水运动理论的新纪元；

流公式，开创了现代地下水运动理论的新纪元；

河川径流：

19071907年，年，HoytHoyt发表了流速仪测流的经典专著，总结了用发表了流速仪测流的经典专著，总结了用流速仪测流的实践经验。

流速仪测流的实践经验。

降雨产流：

19331933年，年，HortonHorton提出降雨产流的入渗理论，开始了对陆面通量的从提出降雨产流的入渗理论，开始了对陆面通量的从经验向推理的过渡；

经验向推理的过渡；

19321932年，年，ShermanSherman提出流域响应的单位线方法。

提出流域响应的单位线方法。

两者结合形成完整的流域水文推理和计算体系，开创了流域水文的两者结合形成完整的流域水文推理和计算体系，开创了流域水文的定量途径。

定量途径。

4040404060606060年代：

应用水文学全面发展年代：

应用水文学全面发展河道洪水演算：

河道洪水演算：

19391939年，年，McCarthyMcCarthy提出提出MuskingumMuskingum洪水演算方法洪水演算方法（水文学法）（水文学法）；

19411941年，年，MeyerMeyer提出提出LagLag和和routeroute方法方法（槽蓄方程，水文学法）（槽蓄方程，水文学法）；

19511951年，年，HayamiHayami提出扩散相似法提出扩散相似法（扩散波方程，水力学法）（扩散波方程，水力学法）流域汇流：

流域汇流：

19451945年，年，ClarkClark提出在等流时线基础上，通过一个概念性蓄水单元提出在等流时线基础上，通过一个概念性蓄水单元调蓄，建立单位线的推理方法，开创了单位线的理论研究时期。

调蓄，建立单位线的推理方法，开创了单位线的理论研究时期。

蒸发研究更系统，更具理论价值。

19351935，19481948年，年，ThornthweiteThornthweite对蒸发估算的改进；

对蒸发估算的改进；

19481948年，年，PenmanPenman提出潜在腾发概念及潜在腾发估算的混合公式；

提出潜在腾发概念及潜在腾发估算的混合公式；

19481948年开始，年开始，BudykoBudyko发表关于蒸发的系列文章。

发表关于蒸发的系列文章。

6060606080808080年代：

流域产流试验研究年代：

流域产流试验研究19631963年，年，HewlittHewlitt和和HilbertHilbert的排水期斜坡土壤水分和能量实验的排水期斜坡土壤水分和能量实验19691969年，年，BetsonBetson的暴雨径流产流面积实验的暴雨径流产流面积实验19701970年，年，DunneDunne和和BlackBlack的小流域透水土壤产流实验的小流域透水土壤产流实验这些研究大大丰富了对流域产流过程的认识，提出了若干不同于这些研究大大丰富了对流域产流过程的认识，提出了若干不同于HortonHorton产流入渗理论的降雨产流机制，并突出认识到流域部分面积产产流入渗理论的降雨产流机制，并突出认识到流域部分面积产流概念和山坡非饱和水分侧向运动的重要作用流概念和山坡非饱和水分侧向运动的重要作用.70707070年代以后：

水文学进入模型计算时代年代以后：

水文学进入模型计算时代地下水数值模型地下水数值模型19881988年，年，MODFLOWMODFLOW（美国）（美国）流域水文模型流域水文模型19771977年，新安江模型（中国）年，新安江模型（中国）19791979年，年，TOPMODELTOPMODEL（纽芬兰）（纽芬兰）19861986年，年，SHESHE模型（英国、法国、荷兰联合开发）模型（英国、法国、荷兰联合开发）本世纪前半叶：

本世纪前半叶：

水文测验水文测验水文测验水文测验积累水文资料积累水文资料积累水文资料积累水文资料工程实践工程实践工程实践工程实践积累经验和问题积累经验和问题积累经验和问题积累经验和问题本世纪后半叶：

本世纪后半叶：

水文研究水文研究水文研究水文研究山坡水文实验山坡水文实验山坡水文实验山坡水文实验流域水文模拟流域水文模拟流域水文模拟流域水文模拟计算机出现计算机出现计算机出现计算机出现水循环的各个子系统大气环流系统大气环流系统地表水系统地表水系统土壤水系统土壤水系统地下水系统地下水系统气象学领域地表水文学领域农田水利学领域地下水文学领域大气环流系统地表水系统土壤水系统地下水系统各个学科领域对应的水循环子系统水循环研究的目的生产实践中与水循环有关的各种问题：

生产实践中与水循环有关的各种问题：

天气预报天气预报降雨时间？

降雨量？

降雨范围？

气候变化气候变化干旱化？

湿润化？

防洪调度防洪调度降雨径流关系？

洪峰流量？

洪峰移动速度？

泥沙淤积泥沙淤积冲淤平衡流量？

河道输沙量？

水力发电水力发电上游来水量？

来水过程？

气象学地表水文学农田灌溉农田灌溉灌溉方式？

灌溉制度？

土壤盐渍化土壤盐渍化埋深控制？

排水沟间距？

大坝、基坑防渗大坝、基坑防渗/排水排水渗透压力？

减压控制？

地下水水源地开发地下水水源地开发开采井间距？

开采总量控制？

海水入侵海水入侵咸/淡界面位置？

平衡关系?

农田水利学地下水文学流域水文流域水文/水循环模型水循环模型优势：

优势：

各种水文过程统一模拟的平台，使人们可以站在流域各种水文过程统一模拟的平台，使人们可以站在流域整体视角研究各种水文过程的综合影响整体视角研究各种水文过程的综合影响降雨/蒸发、产流、河网汇流、土壤水运动、地下水运动流域水文流域水文/水循环模型水循环模型中国中国10大一级流域分区大一级流域分区流域：

由分水线所流域：

由分水线所包围的河流集水区包围的河流集水区流域水文流域水文/水循环模型水循环模型淮河流域淮河流域淮南市淮河干流土壤水模拟土壤水模拟产流、入渗、渗漏、蒸发问题产流、入渗、渗漏、蒸发问题地下水模拟地下水模拟河道基流问题地表水模拟地表水模拟数字高程数字高程流域划分、汇流路径问题河道洪水演进问题地下水运动土壤水运动降水入渗蒸散水文过程地表径流汇流流域出流流流域域层层面面上上的的统统一一水资源研究方面的需求水资源评价水资源开发利用评价重点：

“四水转化”规律反演及水平衡分析水文研究方面的需求：

防洪、径流预测重点：

产汇流计算，洪水过程模拟流域水文模型的应用层面流域水文模型的应用层面概念性概念性概念性概念性：

斯坦福模型，斯坦福模型，斯坦福模型，斯坦福模型，1966196619661966水箱模型，水箱模型，水箱模型，水箱模型，1967196719671967新安江模型，新安江模型，新安江模型，新安江模型，1977197719771977物理性物理性物理性物理性：

FreezeFreezeFreezeFreeze模型，模型，模型，模型，1971197119711971SHESHESHESHE模型，模型，模型，模型，1986198619861986TOPMODELTOPMODELTOPMODELTOPMODEL，1979197919791979WEPWEPWEPWEP，2001200120012001流域水文模型流域水文模型流域水文模型流域水文模型水箱模型水箱模型水箱模型水箱模型（TANK）（TANK）顶层水箱：

模拟地表径流，设置个出流口顶层水箱：

模拟地表径流，设置个出流