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SWAT模型在径流模拟中的应用研究 ...
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SWAT模型在径流模拟中的应用研究
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^``袄_ EN腿C薅 CBOL 羁蒈d袁a蒇 NH蚂 ZdG螂肇 FFa]A B衿膀O` 膈腿e肄 膈C^肀iJ `i螅蚀 NhG袅dg 薇O肇f虿 ]M^M 衿节D袂i节 薄LeL [聿KH螃_ 艿Cb袁芈 蚀膀P_a 肆莆蒂\ 莆薄_袈莅 螈OcH 膂bDa 蚁虿^`` 袄_EN 腿C薅CB OL羁蒈d 袁a蒇N H蚂ZdG 螂肇FFa ]AB衿 膀O`膈腿e 肄膈C^ 肀iJ`i 螅蚀NhG 袅dg薇O 肇f虿]M ^M衿节D 袂i 节薄 LeL[聿 KH螃_艿 Cb袁芈蚀 膀P_a肆 莆蒂\莆 薄_袈莅螈 OcH膂 bDa 蚁虿^``袄 _EN腿 C薅CBO L羁蒈d袁 a蒇N H蚂ZdG 螂肇FFa ]AB衿膀 O`膈腿e 肄膈C^肀 iJ`i 螅蚀NhG袅 dg薇O肇 f虿]M^ M衿节D袂 i节薄Le L[聿KH 螃_艿Cb 袁芈蚀膀P _a肆莆蒂 \莆薄_袈 莅螈Oc H膂b Da蚁虿^ ``袄_E N腿C薅 CBOL羁蒈 d袁a蒇 NH蚂Z dG螂肇F Fa]AB 衿膀O`膈 腿e肄膈 C^肀iJ `i螅蚀N hG袅dg薇 O肇f虿 ]M^M衿 节D袂i节 薄LeL[ 聿KH螃_ 艿Cb袁芈蚀 膀P_a 肆莆蒂\ 莆薄_袈莅 螈OcH 膂bDa 蚁虿^`` 袄_EN腿 C薅CB OL羁蒈d袁 a蒇N H蚂ZdG 螂肇FFa ]AB衿 膀O`膈腿e 肄膈C^ 肀iJ`i 螅蚀NhG 袅dg薇O肇 f虿]M ^M衿节D袂 i节薄Le L[聿KH 螃_艿Cb 袁芈蚀膀 P_a肆莆蒂 \莆薄_ 袈莅螈Oc H膂b Da蚁虿^ ``袄_ EN腿C薅 CBOL羁 蒈d袁a蒇 NH蚂Z dG螂肇 FFa]AB 衿膀O` 膈腿e肄膈 C^肀iJ `i螅 蚀NhG袅d g薇O肇f 虿]M^M 衿节D袂i 节薄LeL [聿KH螃 _艿Cb袁 芈蚀膀P_ a肆莆蒂 \莆薄_袈莅 螈OcH 膂bD a蚁虿^` `袄_EN 腿C薅C BOL羁蒈d 袁a蒇 NH蚂Zd G螂肇FF a]AB 衿膀O`膈腿 e肄膈C ^肀iJ` i螅蚀Nh G袅dg薇O 肇f虿] M^M衿节D 袂i节薄L eL[聿 KH螃_艿C b袁芈蚀 膀P_a肆莆 蒂\莆薄 _袈莅螈O cH膂b Da蚁虿 ^``袄 _EN腿C薅 CBOL 羁蒈d袁a 蒇NH蚂 ZdG螂 肇FFa]A B衿膀O `膈腿e 肄膈C^肀 iJ`i 螅蚀NhG袅 dg薇O肇 f虿]M^ M衿节D袂 i节薄Le L[聿KH 螃_艿Cb 袁芈蚀膀P _a肆莆蒂 \莆薄_袈 莅螈Oc H膂b Da蚁虿^ ``袄_E N腿C薅 CBOL羁 蒈d袁a蒇 NH蚂Z dG螂肇F Fa]AB 衿膀O`膈 腿e肄膈 C^肀iJ `i螅蚀N hG袅dg薇 O肇f虿 ]M^M衿 节D袂i节薄 LeL[ 聿KH螃_艿 Cb袁芈蚀 膀P_a肆 莆蒂\莆 薄_袈莅螈 OcH膂 bDa蚁 虿^``袄 _EN腿 C薅CBO L羁蒈d袁 a蒇
NH蚂ZdG 螂肇FF a]AB衿 膀O`膈腿 e肄膈C^ 肀iJ` i螅蚀Nh G袅dg薇O 肇f虿] M^M衿节D 袂i节薄L eL[聿K H螃_艿C b袁芈蚀膀 P_a肆莆 蒂\莆薄_ 袈莅螈O cH膂b Da蚁虿 ^``袄 _EN腿C薅 CBOL 羁蒈d袁a蒇 NH蚂 ZdG螂肇 FFa]A B衿膀O` 膈腿e肄 膈C^肀i J`i螅蚀 NhG袅d g薇O肇f虿 ]M^M 衿节D袂i节 薄LeL [聿KH螃_ 艿Cb袁芈 蚀膀P_a 肆莆蒂\ 莆薄_袈莅 螈OcH 膂bD a蚁虿^`` 袄_EN 腿C薅 CBOL羁蒈 d袁a蒇 NH蚂Zd G螂肇F Fa]AB 衿膀O`膈 腿e肄膈 C^肀iJ `i螅蚀N hG袅dg薇 O肇f虿 ]M^M衿节 D袂i节薄 LeL[聿 KH螃_艿 Cb袁芈蚀 膀PSoil and Water Assessment Tool User’s Manual Version 2000S.L.Neitsch, J.G.Arnold, J.R.Kiniry, R.Srinivasan, J.R.Williams, 2002Chapter 1 overview1.1 流域结构 WATERSHED CONFIGURATION ? 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/Main Channels） 水流路线、沉积物和其他经过河段的物质在 theoretical documentation section7 中有描述。 1.1.4 支流（Tributary Channels） 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。11.2 输入文件汇总 OVERVIEW OF INPUT FILES SWAT 输入文件： .fig (watershed level file) File.cio (watershed level file) .cod (watershed level file) .bsn (watershed level file) .pcp (watershed level file) .tmp (watershed level file) .slr (watershed level file) .wnd (watershed level file) .hmd (watershed level file) .pet (watershed level file) crop.dat (watershed level file) till.dat (watershed level file) pest.dat (watershed level file) fert.dat (watershed level file) urban.dat (watershed level file) .sub (subbasin level file) .wgn (subbasin level file) .pnd (subbasin level file) .wus (subbasin level file) .rte (subbasin level file) .wwq (subbasin level file) .swq (subbasin level file) .hru2流域结构文件。该必须文件定义了流域内的路经网络。 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。 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。 流域输入文件。流域水平参数必须文件。捕获所有文件。 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。 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。 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。 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。 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。 潜在蒸散发输入文件。该可选文件包含了流域每日 PET 值。 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。 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。 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。 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。 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。 子流域输入文件。为子流域水平参数的必须文件。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 HRU 输入文件。HRU 水平参数的必须文件。捕获所有文件。(HRU level file) .mgt (HRU level file) .sol (HRU level file) .chm (HRU level file) .gw (HRU level file) .res (reservoir file) .lwq (reservoir file) recday.dat recmon.dat recyear.dat reccnst.dat (point source file)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。 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。 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。 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。 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。 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。 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, or average annual） 。第二章 SWAT 输入文件-配置文件 WATERSHED CONFIGURATION 2.1 流域离散技术 DISCRETIZATION SCHEMES常用的流域离散技术有三种： ? Grid cell. 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（Young et al., 1987）, ANSWERS（Beasley et al., 1980）和 WEPP 栅格版本（Foster, 1987） 。 ? Representative hillslope. 该结构对模拟山岭坡度很有用。该技术用于 APEX（Williams et al., 1998）和 WEPP hillslope version（Lane and Nearing, 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（Williams and Hann, 1973）,和 SWRRB（Arnold et al., 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）2.2.2.5 Transfer Command（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。 command 43dep_type dep_num dest_type dest_num trans_amt trans_code水源：1-河道，2-水库 水源编号 接受水体：1-河道，2-水库 接受水体编号 转移总量 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）2.2.2.6 Add Command（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。 2.2.2.7 Rechour Command（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 command 6=rechour command hyd_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 Chapter 31 2.2.2.8 Recmom Command（7） 2.2.2.9 Recyear Command（8） command 9=save command hyd_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2.2.2.10 Save Command（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 （recday commad） 2.2.2.13 Structure command（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。 command 12=structure command hyd_stor 输出位置 hyd_num 输出编号 曝气系数 aeration_coff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)4IDAL IGEN PCPSIM IDT IDIST REXP NRGAGE NRTOT NRGFIL TMPSIM NTGAGE NTTOT NTGFIL SLRSIM NSTOT RHSIM NHTOT WINDSIM NWTOT FCSTYR FCSTDAY FCSTCYCLES ISPROJ ICLB CALFILE IPRINT NYSKIP ILOG IPRP IPRS IPDVAR(:)模拟结束时间（d) 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。 降雨输入代码。1-实测，2-模拟 降雨数据时间尺度 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 IDIST=1 时的指数值。默认值为 1.3 模拟用到的雨量站文件数 模拟用到的雨量站记录数 每个雨量站文件中的雨量站记录数 气温输入代码。1-实测，2-模拟 模拟用到的气温站文件数 模拟用到的气温站记录数 每个气温站文件中的雨量站记录数预测期开始时间（YYYY) 预测期开始时间（D) 预产期模拟次数 特殊项目标记。0-不是特殊项目，1-重复模拟 自动方法标记。不确定性分析等 不确定性分析文件名 输出代码。0-月，1-日，2-年 不用输出的模拟年 流量输出代码。0-直接输出，1-对数输出 杀虫剂数据 output.pst 输出代码。0-不输出，1-输出 土壤化学数据 output.chm 输出代码。0-不输出，1-输出到第四章 SWAT 输入文件-流域输入文件（.BSN）流域输入文件中定义了流域的主要特征。这些特征控制着流域水平的物理过程的变化。除了流域的面积， 其他该文件中的参数都可以设成缺省值或使用变量文件中的推荐值。如果流域内细菌和杀虫剂过程需要模 拟的话，则要对控制这些过程的变量进行初始化。变量名 1 水量平衡 TITLE定义 文件的第一行用于存放用户注解。注解可以有 80 个空格的位置。模型不会对标题行进 行任何处理，该行可以为空。5DA_KM SFTMP SMTMP流域面积（km2） 降雪温度（℃）。降水转变为雪/冻雨的平均气温。取值范围-5℃-5℃，缺省值 1℃ 融雪基础温度（℃）。雪只有在达到融雪基础温度时才融化，取值范围-5℃-5℃，缺省 值 0.5℃ 6 月 21 日的融雪因子（mm H2O/℃-day）。如果流域位于北半球，SMFMX 就是最大融 雪因子。如果流域位于南半球，SMFMX 就是最小融雪因子。SMFMX 和 SMFMN 允许 融雪速率在一年内变化，该变量根据雪堆的密度影响融雪。 在乡村，融雪因子的变 化范围 1.4-6.9mm H2O/℃-day（Huber and Dickinson，1988）。在市区，融雪的限值要 高一点，因为城市中的雪由于交通工具和行人等的踩压而使密度变大。瑞典市区融雪的 研究（Bengston，1981，Westerstrom，1981）发现市区的融雪因子变化范围 3.0-8.0 mm H2O/℃-day，沥青上的融雪研究（Westerstrom，1984）标明融雪因子为 1.7-6.5 mm H2O/℃-day。缺省值为 4.5。 12 月 21 日的融雪因子（mm H2O/℃-day）。如果流域位于北半球，SMFMN 就是最小 融雪因子。如果流域位于南半球，SMFMN 就是最大融雪因子。SMFMX 和 SMFMN 允 许融雪速率在一年内变化，该变量根据雪堆的密度影响融雪。在乡村，融雪因子的变化 范围 1.4-6.9mm H2O/℃-day（Huber and Dickinson，1988）。在市区，融雪的限值要高 一点，因为城市中的雪由于交通工具和行人等的踩压而使密度变大。瑞典市区融雪的研 究（Bengston，1981，Westerstrom，1981）发现市区的融雪因子变化范围 3.0-8.0 mm H2O/℃-day，沥青上的融雪研究（Westerstrom，1984）标明融雪因子为 1.7-6.5 mm H2O/℃-day。缺省值为 4.5。 雪堆温度迟滞因子。前一天雪堆的温度对当下雪堆温度的影响由迟滞因子控制，lsno。 该迟滞因子是雪堆密度、深度、暴露度和其他影响因子共同作用下所固有的。TIMP 变 化范围 0.01-1.0。当其为 1 时，当前的平均气温对雪堆温度的影响就会变大，且雪堆温 度的影响就会变小。当 TIMP 趋向 0 时，雪堆的温度受前一天温度的影响变小。缺省值 为 TIMP=1.0。 潜在蒸散发（PET）方法。0-Priestley-Taylor method，1-Penman/Monteith method， 2-Hargreaves method，3-read in potential ET values。不同方法的比较在 Chapter 2:2 of the theoretical documentation. 潜在蒸散发输入文件名 土壤蒸发补偿因子。该系数已经被整合，允许用户修改分布深度，通过毛管、裂缝等的 作用以满足土壤蒸发的需要。取值范围 0.01-1.0。该值越小，模型得到的最大蒸发量就 越大。缺省值为 0.95，可以是流域水平也可以是 hru 水平（.hru 中的 ESCO）。 作物消耗补偿因子。 某一天中作物消耗的水量是作物蒸发蓄水总量 Et， 和土壤可用水量 SW 的函数，如果上层土壤的含水量不能满足潜在水分消耗，用户可以允许下层土壤进 行补偿。该参数取值范围 0.01-1.00，当该参数为 1.00 时，模型允许底层土壤满足用水 需求，当该参数为 0 时，允许取水深度变小。缺省值为 1，可以是流域水平也可以是 hru 水平（.hru 中的 ESCO）。 水面无蒸发发生时的叶面积指数。EVLAI 用于持水区中有作物生长的 HRU（如水稻）。 只有当叶面指数达到 EVLAI 确定的值后才会发生水面蒸发。（详细信息见 Theoretical Documentation Chapter27），取值范围 0.0-10.0，缺省值 3.0。 土壤初始贮水量，表示成土壤贮水能力的比例。流域内所有的土壤都被设成统一的比例 值。FFCB 取值范围 0.0-1.0，如果该变量没有赋值，模型根据年均降雨量进行计算。当 FFCB=0.0 是，模型就算计算 FFCB 值。 降雨/地表径流代码。0-CN，1-Green & Ampt infiltration，2-Green & Ampt infiltration 日 CN 计算方法。0-根据土壤湿度，1-根据植物蒸散发 植物蒸散发径流曲线数。0.5-2，缺省值为 1 裂缝流系数。0-不模拟，1-模拟。只有当土壤为变形土时才使用 地表径流延滞系数（surface runoff lag coefficient）。在大的子流域中，只有部分径流能SMFMXSMFMNTIMPIPET PETFILE ESCO EPCOEVLAIFFCB2 地表径流 IEVENT ICN CNCOEF ICRK SURLAG6ISED_DETADJ_PKR 3 营养循环 RCN CDN SDNCO N_UPDIS在产生当天到进入河流， 其余部分汇集后进入河流的时间超过 1 天。 SWAT 把地表径流 储存特征和部分地表径流进入主河道的延滞结合在一起。SURLAG 控制着任何一天允 许进入河流的水量占所有可用总水量的比例。对于给定的时间，如果 surlag 减小，存贮 的水减少，进入河道的水增加。如果 SURLAG 没有输入数值，模型将其设成 4.0。 日最大半小时雨量代码。0-通过三角分布生成，1-用月最大半小时雨量。对于较小的研 究区，不能用前者。 最大流量校正因子（用于泥沙生成）泥沙是最大径流和日平均径流的函数。SWAT 最初 不能利用日以下的降雨数据直接计算日以下的水文曲线。 这个参数用在 MUSLE 方程中， 影响最小水文单元的泥沙侵蚀。缺省值是 1.0。 指降雨中 N 的浓度（mg N /L），如果没有数值输入，模型自动将其设为 1.0。 反硝化系数。该系数允许用户控制反硝化率。0.0-3.0，缺省值为 1.4. 土壤含水量的反硝化临界值。反硝化是细菌降解氮，将 NO3-变为 N2 或 N2O。SWAT 不能描述土壤中的氧化还原剂，所以用这个参数表示厌氧条件。如果土壤含水量高于这 个参数值，那么假设属于厌氧条件，并模拟反硝化。缺省值为 1.10. 植物吸收氮的分布参数。在地表根的分布最为密集，在该部分土壤中植物对氮的吸收也 大于低层土壤。氮吸收分布参数 控制了氮吸收的深度分布，其重要性体现在控制了上 层土壤中被移走的氮的最大值。该参数越大，移走上层土壤的氮越多。土壤剖面顶层 10mm 土壤受地表径流的影响， 会影响地表径流带走的氮量。模型允许氮从根层下部 向上部输送以充分补偿上层的氮亏缺，因此，氮的变化不会对该参数产生显著的影响。 UBN 的缺省值为 20.0。 植物吸收磷的分布参数。 该参数控制植物在不同水平层吸收的磷， 其意义和 UBN 相似。 土壤中移除的磷来自溶解态磷库， 其重要性体现在控制了上层土壤中被移走的可容态磷 的最大值。土壤剖面顶层 10mm 土壤受地表径流的影响， 会影响地表径流带走的磷的 量。模型允许磷从根层下部向上部输送以充分补偿上层的氮亏缺，因此，磷的变化不会 对 值产生显著的影响。UBP 的缺省值为 20.0。（pic.4-9) 硝态氮渗滤系数。 该参数控制着径流硝态氮浓度和渗漏液中硝态氮浓度之间的关系。变化范围 0.01-1.0， 当 NPERCO 趋向于 0，径流中硝态氮的浓度接近 0。当 NPERCO 趋向于 1.0，径流中硝 态氮的浓度和滤液中的一样。缺省为 0.20。 磷淋失系数（10m3/Mg）。 该系数是土壤表层 10mm 中溶解态磷的浓度和淋溶液中磷浓度比率。取值范围 10.0-17.5，缺省值为 10.0。 该系数是土壤表层 10mm 中溶解态磷的浓度和淋溶液中磷浓度比率。取值范围 10.0-17.5，缺省值为 10.0。 土壤磷分割系数（m3/ Mg）。 该系数是土壤表层 10mm 溶解态磷的浓度和地表径流溶解态磷的浓度之比。 土壤中磷移 动的主要机制是扩散，扩散是离子在小范围内（1-2mm）由于浓度梯度移动。由于溶解 态磷的移动性有限，地表径流只能和表层 10mm 的可溶态磷相互作用。模型对该参数的 默认值为 175.0。 有效磷指数。 很多研究表明，可溶态磷肥施用后，可溶态磷的浓度由于和土壤的反应而在快速下降。 在最初的“快速”反应后， 可溶态磷的浓度可在随后的几年内保持缓慢的下降 （Barrow and Shaw，1975； Munns and Fox， 1976； Rajan and Fox，1972； Sharpley， 1982）。 为了计算溶液中 P 的快速减少， SWAT 假定快速平衡存在于溶液磷和活性矿物池中， 随 后的慢反应由慢平衡模拟，假定期存在于活性和稳态矿物池中。运算法则控制着离子态 磷在这 3 个库中的运动（Jones et al.，1984）。 溶液和活性矿物库中的平衡由有效磷指数控制， 该指数特指化肥磷在成熟期时在溶液中 的量，如在快速反应后。7P_UPDISNPERCOPPERCOPHOSKDPSPRSDCO 4 农药循环已经有很有方法测定有效磷指数。Jones er al.（1984）推荐了 Sharpley et al.（1984）的 方法， 该方法中 K2HPO4 以不同的量进入土壤溶液中。 土壤灌溉至田间持水量并在 25℃ 下慢慢干燥，干了以后再使其湿润再变干，如此循环 6 个月到成熟期。此时，溶液中的 磷用阴离子交换树脂提取。有效磷指数计算方法如下： Pai 是有效磷指数，Psolution，f 是施肥溶解后的溶液中的磷含量，Psolution，i 是施肥 前溶液中磷的浓度， fertminP 是施肥增加的溶解态磷量。 模型对该参数的默认值为 0.40。 残茬分解系数。 假定在最佳湿度、温度、C:N 比和 C:P 比时残茬每天的分解率。模型的默认值为 0.05。 杀虫剂渗透系数。 该参数控制着由地表径流以及侧渗流从表层土壤中除去的杀虫剂量。该参数取值范围 0.01-1.0，当 PERCOP 趋向于 0 时，径流和侧渗流中杀虫剂的浓度接近 0，档 PERCOP 接近 1 时，地表径流和侧渗流中杀虫剂的浓度一致。 缺省值 0.50.。 水藻/需氧量/溶氧 子流域水质代码。计算子流域水藻、需氧量、溶氧的方法（4-4 章）。该参数在测试中。 0-不用，1-用。 日持久细菌死亡系数（土壤溶液，20 度） 日持久细菌生长系数（土壤溶液，20 度） 日非持久细菌死亡系数（土壤溶液，20 度） 日非持久细菌生长系数（土壤溶液，20 度） 日持久细菌死亡系数（土壤颗粒，20 度） 日持久细菌生长系数（土壤颗粒，20 度） 日非持久细菌死亡系数（土壤颗粒，20 度） 日非持久细菌生长系数（土壤颗粒，20 度） 日持久细菌死亡系数（植物，20 度） 日持久细菌生长系数（植物，20 度） 日非持久细菌死亡系数（植物，20 度） 日非持久细菌生长系数（植物，20 度） 有机肥中活性菌落所占比例。默认值为 0.15。 持久细菌冲刷系数。植物上的持久细菌被降雨事件冲刷的量。 非持久细菌冲刷系数。植物上的非持久细菌被降雨事件冲刷的量。 (m3/Mg).土表 10mm 的可溶细菌浓度与地表径流中的比值。微生物的移动性很弱，地表 径流的微生物浓度只与地表 10mm 的土壤有关系 微生物淋失系数（10 m3/Mg)。土表 10mm 可溶微生物浓度与渗漏液的比例。7.0-20.0， 默认值为 10 微生物死亡生长调控因子。默认值为 1.07 日非持久性微生物最小损失量（cfu/m2）。当微生物量小于该值，不会再有微生物死亡。 默认值 0.0 日持久性微生物最小损失量（cfu/m2）。当微生物量小于该值，不会再有微生物死亡。 默认值 0.0 日持久细菌死亡系数（流动水体，20 度） 日非持久细菌死亡系数（流动水体，20 度） 日持久细菌死亡系数（非流动水体，20 度） 日非持久细菌死亡系数（非流动水体，20 度） 渠道水路径代码。0-变动储存法，1-马斯京根法 （MSK）PERCOPISUBWQ 5 微生物 WDPQ WGPQ WDLPQ WGLPQ WDPS WGPS WDLPS WGLPS WDPF WGPF WDLPF WGLPF BACT_SWF WOF_P WOF_LP BACTKDQ BACTMIX THBACT BACTMINLP BACTMINP WDLPRCH WDPRCH WDLPRES WDPRES 6 河段 IRTE8MSK_CO1 MSK_CO2MSK_XTRNSRCH EVRCH IDEGPRFSPCONSPEXPIWQ WWQFILE IRTPEST DEPIMP_BSN DDRAIN_BSN TDRAIN_BSN GDRAIN_BSN FIXCO NFIXMX CH_ONCO_BSN CH_OPCO_BSN HLIFE_NGW_BSN RCN_SUB_BSN BC1_BSN BC2_BSN BC3_BSN BC4_BSN DECR_MIN RSD_COVCO VCRIT先于 Km 值计算用于控制河流存储时间常数（Km）对正常水流（河流水位齐岸）影响 的矫正系数。 只在.cod 文件中 IRTE=1 时需要 先于 Km 值计算用于控制河流存储时间常数 （Km） 对低水流 （只有河流水位齐岸的 1/10） 影响的矫正系数。只在.cod 文件中 IRTE=1 时需要 控制入流和出流对河流存贮相对重要性的权重因子。 该权重因子的范围为 0.0-0.5。 是插入式储水量的函数。 对水库类型的存储而言没有插入 式，X=0，对全插入式水体而言，X=0.5。对河流而言，X 在 0.0-0.3 之间变动，平均值 为 0.2。 只在.cod 文件中 IRTE=1 时需要，其缺省值为 0.2。 河道-深层地下水损失率。0.0-1.1，默认值 0.0 河道蒸散发调控因子。在干旱区域，模型的默认值会高估河道蒸散发。默认值 1.0 河道降解代码。0-模拟降解时不提高河道维数，1-模拟降解时提高河道维数。该参数在 测试阶段 干流中沉积物运移的最大比率/速率调节因子。 沉积物的转移是最大流量和日平均流量的函数。因为 SWAT 不能直接计算天以下单位 的水文情况，因为降雨数据是以天为单位的，APM 的使用能够调节流量峰值对沉积物 运移的影响。模型默认值为 PRF=1.0。 计算沉积物在河流迁移过程中重新迁移的最大值的线性参数。 沉积物从一个河段被迁移到另一个河段的最大量的计算方法如下： ，式中 是能够被水 迁移的沉积物的最大浓度（ton/m3 or kg/L）， 为用户定义的系数， 为河流最大流速 （m/s） 为用户定义的指数。 ， SPCON 的取值范围为 0.， 模型缺省值为 0.0001。 计算河道内沉积物再次迁移的指数参数。 沉积物从一个河段被迁移到另一个河段的最大量的计算方法如下： ，式中 是能够被水 迁移的沉积物的最大浓度（ton/m3 or kg/L）， 为用户定义的系数， 为河流最大流速 （m/s） 为用户定义的指数。 ， SPCON 的取值范围为 0.， 模型缺省值为 0.0001。 spexp 一般取值范围为 1.0-2.0，最初在 Bagnold 河流动力方程中取值 1.5（Arnold et al., 1995）。缺省值为 1.0。 河流水质代码。0-不模拟河流中营养和农药的运移，1-模拟 水质输入文件名（.wwq) 模拟农药代码。SWAT 一次只能模拟一种农药 不透水层深度。该参数同时确定 DEP_IMP(.hru）。如果该流域没有滞水层，该值为 0.0 亚表层灌溉深度(mm) 灌溉时间(h) 灌溉滞后时间（h) 氮固定系数。0.0-1.0 日最大固氮量。（kg/ha),1.0-20.0 河道有机氮浓度（ppm）0.0-100.0 河道有机磷浓度（ppm） 地下水中氮的半衰期（d）。0.0-500.0 降雨中含氮浓度(ppm）。0.0-2.0 NH3 的日生物氧化率。0.1-1.0 NO2 到 NO3 的日生物氧化率。0.2-2.0 有机氮的日生物氧化率。0.02-0.4 有机磷矿化率。0.01-0.7 最小日残咋分解率。0.0-0.05 残渣覆盖因子。（0.1-0.5）用于计算覆盖率 Critical velocity9CSWAT RES_STLR_COC 路径代码。0-原始，1 新路径 水库泥沙沉降系数。0.09-0.27第五章 SWAT 输入文件-子流域输入文件（.SUB）子流域概要输入文件包括了和子流域各不相同的特征的信息。该文件内的数据可以分成以下几类：子流域 内的支流特征，子流域内地形地貌数量以及对气候的影响，气候变化相关变量，子流域内 HRUs 的数量和 其输入文件的名字。 变量名 定义 1 气候参数 SUB_KM 子流域面积（km2） SUB_LAT 子流域纬度（度） ，分秒转化成小数点。 SUB_ELEV 子流域高程（m） IRGAGE 子流域气象站编号 WGNFILE 子流域天气发生器名字(.wgn) FCST_REG 预测区域气象站编号 2 高程带（可选） 海拔带中心高程（m） 。地形降雨在全球某些区域是很显著的现象，为了计算地形对降雨 和温度的影响，SWAT 允许在一个子流域内定义 10 个高程带。如果用户想在子流域内模 拟高程带，必须指定高程和其内包括的面积占整个子流域的比例。 高程带内的面积比例，取值范围 0.0-1.0。只在子流域高程带模拟进行时需要。 高程带内雪水初始含量（mm H2O） 。高程带内的雪量以水量的深度代替雪层的深度，因 为雪的密度差异很大。 （可选） 降雨下降率（mm H2O/km） 。正值表示随高程的增加降雨增加，负值正好相反。下降率 用来调整子流域高程带内的降雨，为此，雨量站高程需要和制定高程带高程相比较。如 果没有定义高程带，产生的降雨或者从.pcp 文件读取的降雨将不在子流域内作调整。只 在子流域高程带模拟进行时需要。 温度下降率（℃/km） ，正值表示随高程的增加温度增加，负值相反。下降率用来调整子 流域高程带内的温度，为此，气象站高程需要和指定高程带高程相比较。如果没有定义 高程带，产生的温度或者从.tmp 文件读取的温度将不在子流域内作调整。只在子流域高 程带模拟进行时需要。缺省值-6℃/km。 雪水初始含量（mm H2O） 。子流域内的雪量以水量的深度代替雪层的深度，因为雪的密 度差异很大。当子流域被分成高程带后该参数就需要了。 （可选） 子流域内最长支流长度（km） 。从子流域出口到该支流的最远端。 支流平均坡降（m/m） 。从子流域出口到该支流最远端的高程差与 CH_L（1）之比。 支流平均宽度（m） 。 支流淤积层有效水压传导率（mm/hr） 。该参数控制着子流域内地表径流在汇入干流前的 输移损失。 支流曼宁（Manning）n 值。ELEVB(band)ELEVB_FR(band) SNOEB（band） PLAPSTLAPSSNO_SUB 3 支流参数 CH_L（1） CH_S（1） CH_W（1） CH_K（1） CH_N（1）4 气候变化（可选） CO2 二氧化碳浓度（ppmv） 。缺省值 330。 （可选，只在气候变化研究中应用） RFINC（mon） 降雨调整（%变幅） 。该月降雨量按该制定幅度调节。如改参数为 10，则降雨为原来的10110%。 （可选，只在气候变化研究中应用） TMPINC（mon） 温度调整（℃） 。该月每日最高最低温升高或降低指定幅度。 （可选，只在气候变化研究 中应用） RADINC（mon） 太阳辐射调整（MJ/m2-day） 。该月每日辐射升高或降低指定幅度。 （可选，只在气候变化 研究中应用） HUMINC（mon） 湿度调整。该月每日相对湿度升高或降低指定幅度。 （可选，只在气候变化研究中应用） 指定第十二章 SWAT 数输入文件-天气发生器（.WGN）天气发生器输入文件包含了用于生成子流域典型日气候数据的统计数据。一般来说，需要至少 20 年的记录 来计算.wgn 文件中的参数。气候数据的生成有两种情况：当用户指定使用模拟天气或实测数据确实。 以下是对该文件变量的简单说明； 。 变量名 定义 TITLE .wng 文件的第一行用于存放用户注解。注解可以有 80 个空格的位置。模型不会对标题 行进行任何处理，该行可以为空。 WLATITUDE 用于创建统计参数的气象站的纬度（度数） 。以度分秒表示的纬度要转化成以小数表示 的格式。 WLONGITUDE 气象站经度（度数） 。模型不会使用该变量，可以为空。 WELEV 气象站高程（m） RAIN_YRS 每月最大 0.5 小时降雨量，该数据用于定义 RAIN_HHMX(1,:) - RAIN_HHMX(12,:). 如果该变量无输入值，则 SWAT 将其设为 10 TMPMX(mon) 所有计算年中该月最高日气温平均值（℃） 。 该值通过对所有计算年该月最高日气温进行加和再除以记录的天数。 TMPMN(mon) 所有计算年中该月最低日气温平均值（℃） 。 该值通过对所有计算年中该月最低日气温进行加和再除以记录的天数。 TMPSTDMX(mon) 所有计算年该月每日最高温对所有计算年该月最高日均温的标准偏差。 该参数定量了每日最高温对月最高日均温的变异。 TMPSTDMN(mon) 所有计算年该月（eg，两年就有两个月）每日最低温对所有计算年该月最低日均温的标 准偏差。 该参数定量了所有计算年该月每日最低温对所有计算年该月最低日均温的变异。 PCPMM(mon) PCPSTD(mon) PCPSKW(mon) PR _W(1,mon) PR _W(2,mon) PCPD(mon) RAINHHMX(mon) SOLARAV(mon) DEWPT(mon) WNDAV(mon) 所有月平均降雨（mmH2O） Mon 月每日降雨量的标准偏差（mmH2O/day） Mon 月日降雨的偏斜系数。 该参数将降雨分布的对称度进行定量化。 该月中出现在干燥日之后湿润日的概率。 该月中出现在湿润日之后湿润日的概率。 该月降雨天数的平均值 所有计算年内该月的最高的 0.5h 降雨量 该月平均每日太阳辐射（MJ/m2/day） 。 所有计算年该月每日露点温度平均值（℃） 所有计算年该月日均风速（m/s）第十四章 SWAT 输入文件-作物数据库（CROP.DAT）模拟作物生长所需的信息按作物种类储存在作物生长数据库文件中。该数据库文件由模型提供，该文件提11供了大多数常见作物的参数。如果用户需要模拟的土地利用或作物该文件中不存在，请与 SWAT 开发小组 联系。附件 A 纪录了该分布式数据库文件中参数值的来源。 变量名 定义 ICNUM 土地覆被/作物代码。 列在 crop.dat 中的不同作物的 ICNUM 值必须连续。 ICNUM 是数字代表用于在管理文件中 识别用于模拟的土地覆被。 CPNM 表征土地覆被/作物名称的四字符编码。 作物生长和城镇数据库中的这些 4 字符编号用于 GIS 界面以连接土地利用/土地覆被图和 SWAT 作物类型。该代码包括在输出文件中。当增加一种新的作物和土地覆被类型，该作 物的代码必须是唯一的。 IDC 土地覆被/作物分类。 1：暖季一年生豆类 2：寒季一年生豆类 3：多年生豆类 4：暖季一年生 5：寒季一年生 6：多年生 7：树木 该 7 类模拟过程不一： 1：暖季一年生豆类 -固氮模拟 -生长季节由于根的生长而引起的根深变化 2：寒季一年生豆类 -固氮模拟 -生长季节由于根的生长而引起的根深变化 -秋季种植的土地覆被当白昼时间小于临界值时进入休眠状态 3：多年生豆类 -固氮模拟 -根深通常等于作物种类和土壤允许的最大根深 -当白昼时间小于临界值时作物进入休眠状态 4：暖季一年生 -生长季节由于根的生长而引起的根深变化 5：寒季一年生 -生长季节由于根的生长而引起的根深变化 -秋季种植的土地覆被当白昼时间小于临界值时进入休眠状态 6：多年生 -根深通常等于作物种类和土壤允许的最大根深 -当白昼时间小于临界值时作物进入休眠状态 7：树木 -根深通常等于作物种类和土壤允许的最大根深 -叶/针叶（30%）和木材（70%）新生长之。在每个生长季默契，叶片的生物量转化成 残茬。 DESCRIPTION 完整土地覆被/作物名。 该描述模型不会用到，只用来帮助用户识别不同作物种类的区别。 BIO_E 太阳辐射利用率或生物能比（ （kg/ha）/（MJ/m2）。 ） 太阳辐射利用率（RUE）太阳辐射作用单位面积上产生的生物量干重，该参数假定和作物 生长时期无关。BIO_E 代表有效光合太阳辐射作用单位面积上潜在的或最佳生物生长率 （包括根） 。 RUE 的确定很常用，有文献提供了数字化的试验例子。以下的用于测定 RUE 的方法从 Kiniry et al（）总结获得。12为了计算 RUE，获取的光合作用有效辐射（PAR）的量和地上部分生物量需要在作物的生 长季节多次测定。测定次数没有定植，一般需要在每个生长季节测定 4-7 次。测定叶面积 时，必须在那些没受生长胁迫的作物上进行。 截获太阳辐射的测定用光表。可以用全光谱和 PAR 传感器，RUE 的计算根据传感器的区 别而有不用的计算方法。全光谱和 PAR 传感器的区别已经计算的差异在 Kiniry（1999） 年的文献中阐述。PAR 传感器在 RUE 研究中的应用受到推荐。 测定辐射式，每个作物样点需要进行 3-5 的重复测定，测定需要在叶冠层上测定 10 次， 叶冠层下测定 10 次，叶冠层以上测定 10 次。必须在当地时间 10:00am-2:00pm 测定。 冠层上下的测定平均化，一天截获的 PAR 由这两个数据所占比例进行计算。每天截获的 PAR 根据测定值通过线性插值得到。 截获的 PAR 比例根据标准气象站每日辐射总量转化成 PAR 的量。为了把总辐射量转化成 PAR， 采取 方法为 每日太 阳辐射 值和 波长在 400-700mm 的 辐 射比 例相乘 。波长 在 400-700mm 的辐射比例一般为 45-55%，具体和云层覆盖有关，缺省值为 50%。 每日截获的 PAR 值确定后，作物到收获截获的 PAR 量也可计算得到，其为从播种到生物 量收获期间每一天截获的 PAR 之和。 为确定生物产量，需要收获区域内已知面积上的地上部分生物量。收获的生物量至少需要 在 65℃条件下干燥 2 天再测定重量。 RUE 由地上部分生物量和截获 PAR 的线性回归函数确定。直线的斜率就是 RUE。下图给 出了东方鸭茅状磨擦禾(饲料草)的地上部生物量和截获的光合作用有效辐射的关系。图中 （ RUE 的单位以及数值来自文献资料，和 SWAT 中的应用的并不一致，SWAT 中使用的值 需要在乘以 10）HVSTI该参数能极大的改变作物生长速率，能影响生长季节的生长和最终产量。该参数是最后调 整的参数之一，可以根据研究结果进行调整。需要注意的是作为调整依据的数据获取时作 物必须不受水分、养分和温度的胁迫。 最佳生长条件下的收获指数。 收获带走的地上部分生物量的比例，该部分生物量从系统中去除，不会转化成残茬进而分 解。如果作物收获的是地上部分，收获比例一般小于 1，如果收获的是地下部分，收获指 数可能大于 1。数据库提供了两种收获指数，最佳生长条件下的收获指数（HVSTI）和受 生长胁迫的收获指数（WSYT） 。 为确定收获指数，收获的生物量至少需要在 65℃条件下干燥 2 天再测定重量。地上部分 的总生物量也是干重。 收获指数的计算是收获部分生物量的干重占地上部分总生物量干重13BLAI之比。为获得两种收获指数，作物需要在最佳气候条件和胁迫条件两种不同的地方生长。 最大潜在叶面积指数。 BLAI 是作物在生长季节中对叶面积发展定量化的六个参数之一。下图给出了 SWAT 数据 库中叶面积发展参数的关系。FRGRW1 LAIMX1 FRGRW2 LAIMX2 DLAI CHTMX RDMXT_OPT为了确定叶面积发展参数，记录作物生长期的叶面积指数和累计热力单元再对结果作图。 为了获取最佳结果，需要收集肉干年的大田实验数据，最小的年限是两年，作物受水分和 养分胁迫条件下的生长数据也必须收集。 叶面积指数计和作物密度信息，田间试验不仅可以再次设置作物实际密度，也可以调节田 间试验的作物密度来确定 LAI（leaf area index）最大值以满足模型模拟需要。最大 LAI 值 缺省时认为和雨养农业的作物密度一致。 叶面积指数的计算是把绿叶面积和土地面积相除。 因为要确定叶片面积必须把所有的植物 都收割掉，所以在进行大田实验时必须种植足够的植物来进行整年的叶面积测定。 尽管叶面积的测定工作量巨大，但是在工作过程中没有本质性的难点。最常见的方法是对 收获的茎叶进行电子扫描。老的测定方法包括把叶子（或二次取样）描到纸上，使用测面 器，punch disk 法（Waston，1958）和线性维数法（Duncan and Hesketh，1968） 。 Theoretical Documentation Chapter 17 对测定方法有介绍。 作物生长数据库中的 BLAI 值是基于雨养农业地区作物平均密度获得。BLAI 在干旱地区 因密度变小或灌溉条件下密度增大而有可能需要调整。 作物生长期比例或最佳叶片面积发展曲线第一点 （图 14-2） 相应的总潜在热力单位的比例。 相对于最佳叶片面积发展曲线第一点（图 14-2）的最大叶片面积比例。 作物生长期比例或最佳叶片面积发展曲线第二点 （图 14-2） 相应的总潜在热力单位的比例。 相对于最佳叶片面积发展曲线第二点（图 14-2）的最大叶片面积比例。 叶面积开始减少的生长期比例。 最大冠层高度（m） 。 最大冠层高度直接测定。不受生长胁迫的作物该值可以间隔测定，最大值用于数据库。 最大根深（m） 为测定该值，试验作物不能在有非渗透层的土壤中生长。一旦作物成熟，整个土壤深度的 土壤颗粒都取走。每隔 25cm 进行清洗，剩下活着的植物。活着的根和死亡的根区别在于 活的根更白，有弹性，外表皮完整。能找到活根的最深土壤就是最大根深。 作物生长最佳温度（℃） 对一种作物来讲，最佳温度和基础温度相当稳定。 作物最佳生长温度很难直接测定。根据图 14-3，可以选择顶点作为最佳温度，但这可能是 不对的。顶点的温度是叶片生长最佳温度而不是作物生长最佳温度。 如果最佳温度无法从文献上获取， 可以使用数据库中相类似的生长习性的作物的生长最佳14T_BASE温度。 对不同作物温度的总结，提供了普适的，为生长期函数的基础温度和最佳温度。如果温度 信息没办法获取，就可以用这些值。对温季 4 作物而言，一般的基础温度是 8℃，最佳温 度是 25℃，对寒季作物而言，一般基础温度是 0℃，最佳温度是 13℃。 作物生长最低（基础）温度（℃） SWAT 用基础温度计算每天的热力单位，作物生长最低/基础温度在作物生长期内变化明 显，但是 SWAT 忽略了该变化而在整个生长期只采用一个固定的基础温度。 通过不同温度下作物的生长来测定基础温度。叶片末端的生长速率（leaf tip appearance rata） 是温度的函数， 在生长基础温度或最低温度时， 叶片末端的生长速率为 0.0leaves/day， 且推断两者之间为线性关系。图 14-3 是玉米的数据。 （注意，线在 x 轴上的交叉点温度为 8℃）CNYLDCPYLDBN（1）BN（2） BN（3） BP（1）产量中氮的正常含量（kg N/kg yield） 除收获带走的生物量外，SWAT 需要知道和产量一起带走的氮和磷的量。收获部分的作物 生物量可以送到实验室进行氮磷含量的测定。 基于干重获得该参数值。 产量中磷的正常含量（kg P/kg yield） 除收获带走的生物量外，SWAT 需要知道和产量一起带走的氮和磷的量。收获部分的作物 生物量可以送到实验室进行氮磷含量的测定。 基于干重获得该参数值。 氮带走参数#1：生长初期（emergence）生物量中氮的正常含量（kg N/kg biomass） 为了计算作物生长周期内需要的氮量，SWAT 需要知道不同生长阶段整个生物量中的含氮 量（干重） 。作物数据库中有 6 个变量提供这些信息：BN（1） ，BN（2） ，BN（3） ，BP（1） ， BP（2） ，BP（3） 。在生长期内，采样 3 次测定氮、磷的含量：生长初期，生长中期和成 熟期。植物样送到实验室进行氮磷含量的测定。 理想的作法是连同根一起测定作物含氮量。如果仅仅测定地上部分的含氮量，则由于进入 根部的养分比例在不同作物之间存在差异，因此，只用地上部的含氮量在对不同作物的计 算结果进行比较时会得出错误的结论。 氮带走参数#2：50%成熟度的作物生物量中氮的正常含量（kg N/kg biomass） 氮带走参数#3：成熟作物生物量中氮的正常含量（kg N/kg biomass） 磷带走参数#1：生长初期（emergence）生物量中磷的正常含量（kg P/kg biomass）15BP（2） BP（3） WSYF USLE_CGSIVPSFRFRGMXA WAVP磷带走参数#2：50%成熟度的作物生物量中磷的正常含量（kg P/kg biomass） 磷带走参数#3：成熟作物生物量中磷的正常含量（kg P/kg biomass） 收获指数下限（ （kg/ha）/（kg/ha） ） 由于水分胁迫导致的收获指数下限值处于 0-HVSTI 之间。 土地覆被/作物的水侵蚀最小 USLE C 因子的值。 C 因子的最小值可以用下式从已经知道的年均 C 因子值估计 （Arnold and Williams， 1995） ： CLSLE,mm=1.463Ln[CUSLE,aa]+0.1034 CLSLE,m 是土地覆被/作物的最小 C 因子值，CUSLE,aa 土地覆被/作物年均 C 因子值。 高太阳辐射低蒸气压亏损下的最大气孔传导率（m s-1） 水气的气孔传导率用在 Penman-Monteith 计算最大作物蒸发。作物数据库包含了 3 个气孔 传导率的相关变量，但只在模型选择了 Penman-Monteith 方程来模拟蒸发时用到：最大气 孔传导率 （GSI） 和另两个用来定义蒸气压亏损对气孔传导率的影响 （FRGMAX， VPDFR） 。 K? rner et al（1979）定义了叶片最大扩散传率，是生长在水分充足，有最佳气候条件，室 外自然 CO2 浓度和充足的养分供应条件下的完全成熟作物上观察到的醉倒传导率。 叶片最 大扩散传率不能直接测定，但是可以从已知气候条件下测定的蒸发量进行计算得到。确定 扩散传导率有很多方法：光合作用试管内测定蒸发量，通风扩散气孔和非通风孔。K? rner et al（1977）用通风扩散气孔测定了扩散传导率。 为获取叶片最大传导率，在日出至中午前测定叶片的传导率直至不再减小或增大。根据生 物气候学，至少需要在晚春和夏季的 3 个晴朗天气中测定，最好是在雨季后。叶片最大传 导率是每天 5-10 个样平均值的平均值。由于不同作物气孔在叶片上的分布位置不一，传 导率应该是整个叶片表面的值。 水气压亏损（vapor pressure deficit） （kPa） ，和气孔传导率曲线的第二个点相对应。 （气孔传导率曲线的第一个点是由水气压亏损为 1kPa 和等于 1 的最大气孔传导率比构 成。 ） 和辐射利用率一样，气孔传导率对水气压亏损很敏感。Stockle et al（1992）汇编了一部分 植物相应于水气压亏损的气孔传导率。由于数据量极小，气孔传导率相对水气压亏损曲线 第二点的值用作数据库内所有植物的缺省值。最大气孔传导率纸币（FRGMAX）被设为 0.75，相应的水气压亏损根据 FRGMAX 被设成 4.00kPa。除非用户有实测数据，否则只能 用缺省值。 气孔传导率曲线上对应第二点的最大气孔传导率比例。 单位水气压亏损增加引发的太阳辐射利用率降低速率。 Stockle and Kiniry （1990） 首次注意到 RUE 和水气压亏损之间的关系， 并可以通过对 RUE 值和每日水气压亏损值函数作图解释高粱属何玉米物种内大部分的 RUE 值的变异。这首 篇文章之后，其他许多研究也支持 RUE 对水气压亏损的依赖。但是，仍然有许多科学团 体之间对该关系的有效性进行辩论。如果用户不想对水气压亏损引起的 RUE 变化进行模 拟，作物 WAVP 设成 0.0。 为了定义生长期间水气压亏损度 RUED 影响，需要确定 RUE。水气压亏损对作物的影响 尤为重要，如作物生长不会受土壤缺水和养分的限制。 水气压亏损可以用相对湿度计算（见 Thearetical Documentation Chapter 3） 或通过 Stockle ， and Kiniry（1990）对 Diaz and Campbell（1988）方法的描述 用每日最高最低温计算。随 水气压亏损而改变的 RUE 可以通过 RUE 对水气压亏损的回归方程得到。图 14-4 给了高 粱谷物的 RUE 和水气压亏损函数图。16CO2HIBIOEHIRSDCO_PL单位水气压亏损增加引起的，太阳辐射效率降低速率 Δruedcl，高粱是 8.4× -1g MJ-1 kPa-1。 10 当 RUE 对水气压亏损作调整，模型假定报告给 BIO_ED RUE 值是水气压亏损为 1kPa 时的太阳辐射利用率。 WAVP 在不同作物种类间存在差异，但是对绝大多数作物而言其值一般在 6-8 之间。 相对于太阳辐射使用效率曲线第二个点提高的大气 CO2 浓度（?L CO2/L air） 。 （太阳辐射使用效率曲线第一个点是环境 CO2 浓度，330?L CO2/L air 和 BIO_E 的生物能 量比） 为评估气候改变对农业产量的影响， SWAT 合并方程， 因大气 CO2 浓度的提高而调整 RUE。 无论用户是否对气候变化进行模拟，CO2HI 和 BIOEHI 都必须向数据库输入其取值。 CO2 浓度提高没有模拟情况下的模拟，CO2HI 需要设置成大于 330ppmv，BIOEHI 值要大 于 BIO_E.。 为了获取目前数据库中没有的作物在 CO2 浓度提高情况下的太阳辐射利用效率， 需要在室 内或者可控制 CO2 浓度的大田种植该作物。RUE 值的确定使用的方法和 BIO_E 中描述的 一样。 太阳辐射利用率曲线上第二点对应的生物能比（biomass-energy ratio） 。 （太阳辐射使用效率曲线第一个点是环境 CO2 浓度，330?L CO2/L air 和 BIO_E 的生物能 量比） 作物残茬分解系数。 作物残茬分解系数指在最佳湿度、温度、C:N 和 C:P 一天分解的作物残茬的比例。 该变量最初位于流域输入文件（.bsn） ，但是被加到作物数据库中，因此用户可以根据土地 覆被而对其值进行改变。数据库中所有作物该参数的缺省值为 0.05。第十五章 SWAT 输入文件-耕作数据库（TILL.DAT）SWAT 用 5 个数据库来储存作物生长、城镇土地体征、耕作、肥料组成和杀虫剂特征的信息。耕作措施重 新分配了养分、杀虫剂和残茬在土壤剖面中的分布。附件 A 证明了 chang 数据库中参数值的来源。 变量名 定义 ITNUM 耕作编号。 ITNUM 用于管理文件中识别耕作措施类型，till.dat 中不同耕作措施的 ITNUM 值必须连续。 TILLNM 8 个字符代表的耕作措施名称 EFTMIX 耕作措施混合效率17DEPTIL混合效率确定了物质（残茬、养分和杀虫剂）在土壤表面的比例，在 DEPTIL 指定的土壤深 度中并非均匀混合。残茬和养分的剩余部分被留在原来的地方（土表或土层） 。 耕作措施引起的混合深度（mm） 。第十六章 SWAT 输入文件-农药数据库（PEST.DAT）SWAT 用 5 个数据库来储存作物生长、城镇土地体征、耕作、肥料组成和杀虫剂特征的信息。杀虫剂数据 库包括了控制杀虫剂的特性和在 HRU 内迁移的参数。附件 A 证明了数据库中参数值的来源。 变量名 定义 IPNUM 杀虫剂/毒素编号。 该编号用于管理文件中识别应用杀虫剂/毒素的种类，pest.dat 中不同毒素的 IPNUM 值必须 连续。 PNAME 杀虫剂/毒素名（最多 7 个字符） SKOC 土壤有机碳规格化的土壤吸附系数（mg/kg）/（mg/L） 。 土壤环境中的杀虫剂可以进入土壤溶液或被吸附到沉积物中。杀虫剂在土壤溶液和土壤向 中的比例由土壤对杀虫剂的吸附系数定义。土壤吸附系数是土壤或固相中杀虫剂的浓度和 溶液 2900 中杀虫剂浓度之比：Kp 是土壤吸附系数（ （mg/kg）/（mg/L）或 m3/ton） solidphase 是吸附到固相的杀虫剂浓度 ，C （mg chemical/kg solid material 或 g/ton） solution 是溶液中的杀虫剂浓度（mg chemical/kg ，C solid material 或 g/ton） 。公式中土壤吸附系数的定义是杀虫剂吸附过程是浓度的线性可逆 过程。 因为杀虫剂的吸附比例取决于土壤中有机质的含量，模型中土壤吸附系数是对土壤有机碳 规格化后的结果。土壤吸附系数和有机碳规格化土壤吸附系数之间的关系如下：WOFHLIFE_FHLIFE_SAP_EFKp 是土壤吸附系数（ （mg/kg）/（mg/L）或 m3/ton） oc 是土壤有机碳规格化后的土壤吸附 ，K 3 系数（ （mg/kg）/（mg/L）或 m /ton） ，orgC 是土壤中有机碳的百分含量。 冲刷率。 冲刷率把作物冠层可能被洗刷的杀虫剂比例定量化。冲刷率是叶面特性、作物形态、杀虫 剂溶解性、杀虫剂分子极性、降雨持续时间和雨量、杀虫剂销售量的函数。 树叶化学物质降解半衰期（days） 是给定杀虫剂浓度减少到原来的一半时所需的天数。 半降解周期是一个综合参数，包括了挥发、光解、水解、生物降解和化学降解的全部作用。 对绝大多数杀虫剂而言，树叶的半降解周期由于挥发和光解要远小于土壤的半降解周期。 如果杀虫剂的树叶半间接周期有效则该值需要用上，如果该值无效，通过以下规则进行估 计： 1）假定树叶半降解周期比土壤半降解周期小 25-50%，根据水气压和对光解的敏感性而异。 2）杀虫剂树叶半降解系数调低至水气压小于 10-5mm Hg 3）最大叶片半降解周期设定成 30days 土壤化学物质降解半衰期（days） 是定义是给定杀虫剂浓度减少到原来的一半时所需的天数。土壤半降解周期是一个综合参 数，包括了挥发、光解、水解、生物降解和化学降解的全部作用。 利用率。 降到叶表和土表的杀虫剂占使用杀虫剂的比例（0.1-1.0） ，其余部分损失掉。18WSOL所有列于数据库中的杀虫剂的利用率都是 0.75，该变量是一个校正参数。 化学物质在水中的溶解度（mg/L 或 ppm） 水溶解度的定义是进入地表径流和孔隙流的杀虫剂最大浓度。这是一个重要参数，研究者 已经发现土壤的吸附系数 Koc 会限制杀虫剂进入溶液的量， 因此， 溶液中杀虫剂的最大浓度 一般都很难到达。 报道的溶解度值都是在实验室恒温条件下获得的，温度一般控制在 20-30℃之间。第十七章 SWAT 输入文件-化肥数据库（FERT.DAT）SWAT 用 5 个数据库来储存作物生长、城镇土地体征、耕作、肥料组成和杀虫剂特征的信息。化肥数据库 包括了不同化肥氮、磷库的相关数据。有机肥中的细菌水平也在该文件中。附件 A 证明了数据库中参数值 的来源。 变量名 定义 IFNUM 数据库中化肥的编号。 该编号用于管理文件中识别应用化肥种类，该编号和其处所文件中的行号一致。 FERTNM 化肥/有机肥名字（最多 8 字节） FMINN 化肥中矿物态氮（NO3 和 NH4）的比例（kg min-N/kg fertilizer） 。取值范围 0.0-1.0 FMINP 化肥中矿物态磷的比例（kg min-P/kg fertilizer） 。取值范围 0.0-1.0 FORGN 化肥中有机态氮的比例（kg org-N/kg fertilizer） 。取值范围 0.0-1.0 FORGP 化肥中有机态磷的比例（kg org-P/kg fertilizer） 。取值范围 0.0-1.0 FNH3N 化肥中矿物态氨氮的比例（kg NH3-N/kg min N） 。取值范围 0.0-1.0 BACTPDB 有机肥/化肥中持久性细菌浓度（# 细菌/kg 有机肥） 。可选 BACTLPDB 有机肥/化肥中非持久性细菌浓度（# 细菌/kg 有机肥） 。可选 BACTKDDB 细菌比例系数。取值范围 0.0-1.0。其值接近 0，细菌主要吸附于土壤颗粒上，接近 1，细 菌主要在溶液中。可选第十八章 SWAT 输入文件-城市数据库（URBAN .DAT）SWAT 用 5 个数据库来储存作物生长、城镇土地特征、耕作、肥料组成和杀虫剂特征的信息。城镇数据库 中包括了用于模拟不同类型城镇区域的参数。附件 A 证明了数据库中参数值的来源。 变量名 定义 IUNUM 城镇土地类型编号 该值和其所处的行号一致 URBNAME 城镇土地利用类型的四字符编码。 作物生长和城镇数据库中的四个字母编号被 GIS 界面用来连接土地利用/土地覆被图和 SWAT 作物类型。该编码包括在在输出文件中。 当增加一个新的城镇类别时，该四字母的编号必须是唯一的。 URBFLNM 城镇土地类型的全部描述-最多 54 个字符，不被 SWAT 使用 FIMP 城镇土地类型中封闭总面积的比例，包括了直接和间接封闭的面积。 城镇的封闭面积比例和乡村的不同。建筑结构、停车场和铺的路都会增加流域内的封闭面积 而减少渗透。随着发展，水的空间流类型正在改变，人造河道、河岸边石河暴雨排泄和收集 系统增加了水流的水力功能。 FCIMP 城镇土地类型中直接封闭面积的比例。 封闭面积可以分成两类： 与排水系统相连的区域和不直接与排水系统相连的区域。 举例来说， 一个周边有院子的房子，房顶的水流进入院子可以渗透到土壤中，房顶是封闭区域但不与排 水系统相连，与此相反，停车场（所铺地面有孔）的径流是水力相连的。在模拟城镇区域时， 和排水系统的连接必须定量化。确定总直接相连封闭面积比例的最好方法是进行土地测量或 分析航片。19CURBDEN URBCOEFDIRTMX THALF TNCONC TPCONC TNO3CONC城镇土地类型中的路边长密度（km/ha） 。 路边长可以通过地图获得路长乘以 2 得到。路边长除以其出现区域的面积就是路边长密度。 封闭区域上物质的冲刷系数（mm-1） 冲刷是侵蚀过程或者把封闭区域内地表的物质被径流冲走的过程。 urbcoef 最初的缺省值 0.18mm-1 是在一个小时内 13mm 的径流能冲洗掉原来 90%的地表负荷（Huber and Heaney， 1982）的假定上计算得到的。使用沉积物转移理论，Sonnen（1980）估算冲刷系数的取值范 围为 0.001-0.26mm-1 之间。Huber and Dickinson（1988）注意到冲刷系数 0.039-0.390mm-1 之 间的沉积物浓度几乎包括所有观察到的值。该变量用来校正模型以达到观测值。 封闭区域内允许累计的最大固体物质（kg/curb（路边长）km） 封闭区域上的固体物从 0kg/cub km 增加到最大允许量一半的天数，如 1/2 DIRTMX（days） 来自封闭区域悬浮沉积物中的总氮浓度（mg N/kg sed） 来自封闭区域悬浮沉积物中的总磷浓度（mg P/kg sed） 来自封闭区域悬浮沉积物中的硝态氮浓度（mg NO3-N/kg sed）第十九章 SWAT 输入文件-水文响应单元（.HRU）HRU 概要输入文件包含了 HRU 内多样的特征信息。 该文件中的数据可以分成以下几类： HRU 包含的面积， 影响地表和亚地表径流相关的参数，影响侵蚀和模拟城镇管理的参数，灌溉，管网排水和穴洞排水。 1 地形参数 HRU_FR HRU 面积占整个流域的比例（km2/km2） ，缺省值 0.0000001 SLSUBBSN 平均坡长（m） 。该参数通常会被高估，90m 已经是相当长的坡长。缺省值 50 SLOPE 平均坡（m/m） SLSOIL 亚地表侧渗流坡长（m） 。缺省值为 SLSUBBSN。 2 地表覆盖参数 最大冠层储水量（mm H2O） 。作物冠层对渗透、地表径流、蒸发有显著影响。计算地表径流 时，SCS 曲线值法把冠层中途拦截作为初始截流。该变量包括表面储存和径流前的下渗，一 CANMX 般估计为某天滞留值的 20%（见 chapter 6） ，当用 Green and Ampt 入渗方程计算地表径流和入 渗湿，冠层对雨水的截流需要单独计算。SWAT 允许最大冠层储水量每日不等，该参数是叶 面指数的函数。当冠层完全发育后达到最大值（mm H2O） RSDIN 初始残余覆盖（kg/ha） 。可选OV_N陆上水流的曼宁值 3 水循环20LAT_TTIME测渗流运动时间 （days） 该参数设成 0 将会让模型基于土壤导水特性计算侧渗流的运动时间。 。 该变量只有对流域基础流十分熟悉的专家才有资格制定其值。排水进入积水低洼壶穴的 HRU 面积比例。当 IPOT 不为零时必须。 FLD_FR 排水进入漫滩的 HRU 面积比例。 RIP_FR 排水进入河滨的 HRU 面积比例。 DEP_IMP 土壤剖面中不透水层的深度（mm) EV_POT 低洼壶穴的蒸散发系数。缺省值为 0.5 DIS_STREAM 距离河流的平均距离。缺省值为 35 4 侵蚀 ESCO 土壤蒸发补偿因子。取值范围 0.01-1.0。该值越小，模型模拟得到的最大蒸发量就越大。缺省 值为 0.95。 EPCO 作物消耗补偿因子。某一天中作物消耗的水量是作物蒸发蓄水总量 Et，和土壤可用水量 SW 的函数，取值范围 0.01-1.00，当该参数为 1.00 是，模型允许底层土壤满足用水需求，当该参 数为 0 时，模型允许的对初始贡献深度的变幅减小。缺省值为 1。 POT_FR LAT_SED ERORGN ERORGP 5 洼地参数 POT_TILE 侧渗流和地下水中沉积物的浓度（mg/L） 。该值通常很小，对总产沙量没有显著影响除非回流 特别高。 泥沙中的 ON 富集率 泥沙中的 OP 富集率 每日进入主渠道的瓦流，如果灌溉的渠道在洼地中。 （m3/s)第二十章 SWAT 输入文件-土地管理数据库（.MGT）环境模型的最初目标是估计人类活动对一个给定系统的影响。该估计的中心工作是逐条记录系统内进行的 土地和水的管理措施。概括这些措施的初始文件是 HRU 管理文件（.mgt） 。该文件包括了种植、收获、灌 溉、养分使用、杀虫剂使用和耕作措施。 20.1 一般管理变量 管理输入文件的最前两行包含了一般的管理变量，文件中剩下的行中给出的是模拟过程中特定时间内发生 的管理措施。 一般的管理变量定义了模拟开始时 HRU 内作物生长的情况，其他参数初始化 HRU 的曲线值（curve number） ，沉积物侵蚀计算的 USLE P 因子和生物混合量。1 最初植物生长参数 土地覆盖情况编码。该编码告诉模型在模拟开始时是否有土地覆被生 长。 IGRO 0：无土地覆被生长 1：有土地覆被生长 PLANT_ID 覆盖作物编号。见 14 章。IGRO=1 是有效 LAI_INIT BIO_INIT PHU_PLT 初始叶面积指数。IGRO=1 是有效 初始干物质生物量(kg/ha)。IGRO=1 是有效 植物成熟需要的热量或生长天数。IGRO=1 是有效2 一般管理参数21FILTERWBIO_MIN过滤带宽度(m)。泥沙、营养和农药流过过滤带时，都会减少。放牧所需最小植物生物量（kg/ha） 该参数能保证 HRU 内作物覆被在有放牧情况下不会降低至 0。只有当生物量大 于等于 BIO_MIN 时才会对放牧进行模拟。 生物混合效应 生物混合是土壤中生物活动（如蚯蚓等）引发的土壤要素的重新分配。研究表明 只有在极少受扰动的土壤中才会有明显的生物混合效应。 一般来说， 当一个长期 耕作或轮作的管理系统转变成长期免耕的时候会增加生物混合效应。 SWAT 允许 生物混合发生在 300mm 深度（或土壤坡面的底部，此时浅层蓄水层距地表不到 300mm） 。生物混合效应由用户定义，一般认为和耕作实施的混合效应等同。对 于由生物混合引起的养分重新分配的计算方法和耕作措施的相同。 生物混合在每 个立法年的最后完成。 模型缺省值为 0.20。 湿度条件Ⅱ的初始 SCS 径流曲线值。 SCS 曲线值是土壤渗透性， 土地利用和先决土壤含水量的函数。 典型的湿度条件 Ⅱ的曲线值列于下表，其随土地覆被和土壤类型的改变而改变（SCS Engineering Division，1986） ，这些值适用 5%的坡度。 （tab.20-1,20-2,20-3） 曲线值在种植、耕作和收获/死亡操作中进行更新。如果 CNOP 没在这些操作中 定义，设定的 CN2 值将用于整个模拟过程中，如果其中一个操作的 CNOP 被定 义，设定的 CN2 值用到第一个 CNOP 值操作开始为止。根据这些，模型仅使用 CNOP 值来定义湿度条件Ⅱ的曲线值。CN2 值和 CNOP 值必须作为先决条件输 入。在有城镇土地利用的 HRU 中，模型会调整曲线值来反映不受影响区域对整 体的影响。BIOMIXCN2Note：Crop residue cover applies only if residue is on at least 5% of the surface throughout the year2223USLE_P：USLE 方程水土保持措施因子。 水土保持措施因子 PUSLE 的定义为：在水土保持 措施下的土壤流失和相应坡度情况下的土壤流 失之比。水土保持措施包括等高线耕作，等高线 条带耕作和梯田系统，稳定的排水系统是所有措 施的必不可少的组成部分。 等高线耕作(tab.20-4)几乎使土壤在中等以下的 雨强时免受侵蚀的危害，但在超大雨强下的保护 作用则十分微弱。等高线耕作在坡度为 3-8 度的 地区十分有效，该保护措施 PUSLE 和坡长的限制 值列于下表。 条带耕作(tab.20-5)是指草以相同的宽度间隔种植于成行作物中间，其推荐值列于下表。 梯田(tab.20-6)是山丘上一系列水平的土垄，其有多种类型。缓坡上的宽梯田，沟渠及作物种植与平地一般 无异，陡峭山背梯田更常见。243 城镇管理 IURBAN 城镇管理代码。0-没有，1-USGS，2-修建/毁坏。SWAT 评估城镇区域的径流是采用 SCS 曲线或 Green Ampt 方程。泥沙和营养负荷的模拟采用 USGS（Driver and Tasker,1988),而 修建/毁坏采用 SWMM - Storm 水管理模型(Huberand Dickinson,1988) URBLU 城镇土地类型编码。见 18 章 4 灌溉管理 灌溉代码。The options are: 0 no irrigation 1 divert water from reach IRRSC 2 divert water from reservoir 3 divert water from shallow aquifer 4 divert water from deep aquifer 5 divert water from unlimited source outside watershed IRRNO 灌溉源位置。 FLOWMIN 用于灌溉的最小流量(m3/s)。IRRSC = 1 时可选。 DIVMAX 日最大灌溉量（mm）。IRRSC = 1 时可选。 FLOWFR 流量用于灌溉的比例。0.01-1.00.IRRSC = 1 时可选。 5 排水渠道 管理 DDRAIN 排水渠道深度（mm)。一般为 90mm，如果有的话。 TDRAIN 灌溉到田间持水量所需的时间（h）。 GDRAIN 渠道灌溉滞留时间（h)。 NROT 循环年数（作物轮作年数） 该代码识别.mgt 文件中的管理措施给定的年数（每个不同管理年之间都要插入一空白 行）。如果年与年之间的管理不变，只需一年的管理措施即可。 两种土地覆被/作物不能同时生长，但是可以在同一年内生长。在同一年中有两种或以上 的作物生长，NROT 等于逐年列出的管理措施。NROT 和不同生长作物的种类无关。20.2 预定管理操作 SWAT 能够模拟 14 个不同的管理操作。所有管理中的前四个变量是一样，其余的 10 可供选择。不同的操 作变量需要在单独的情景中设置。模拟的操作根据变量 MGT_OP 给定的代码识别执行。 MGT_OP 的不同代码： 1：planting/beginning of growing season：该操作对 HRU 内指定的土地覆被/作物的生长初始化。 2：irrigation operation：该操作控制 HRU 水的应用。 3：fertilizer application：该操作增加 HRU 内土壤养分。 4：pesticide application：该操作对 HRU 内作物/土壤使用杀虫剂。 5：harvest and kill operation：该操作收获设定的作物产量，并将其从 HRU 中除去，剩下的作物就作为土表 残茬。需要把 IGRO 设成 0，允许种植下一季作物。 6：tillage operation：该选项混合了上层土壤，重新分布养分/化学物质等。 7：harvest only operation：该操作收获设定的作物产量，并将其从 HRU 中除去，同时允许作物继续生长（该 操作适用于牧草收割） 。 8： kill/end of growing season： 该操作终止所有作物的生长并把所有的作物生物量转换成残茬。 需要把 IGRO 设成 0， ，允许种植下一季作物。 9：grazing operation：该操作以指定的速率移走作物生物量同时允许使用有机肥。 10：auto irrigation initialization：该操作初始化 HRU 内的自动灌溉。自动灌溉会在作物达到用户指定的水分 水平时自动灌溉。 11：auto fertilization initialization：该操作初始化 HRU 内的自动施肥，自动施肥会在作物达到用户指定的氮 素临界值时自动施肥。 12：street sweeping operation：该操作把 HRU 内封闭地区（地面非土壤）的沉积物和养分去除。该操作仅25在城镇垃圾累计/冲洗过程中激活。 13：release/impound：该操作在 HRU 内释放/囤积水分以供水稻或其他作物生长。 14：continuous fertilization: 该操作向土表持续施入无机肥/有机肥。 15：continuous pesticides: 该操作向土表持续施入农药。 0：end of year rotation flay：该操作辨认一年时间表的结束。 对有提供管理措施的每一年，管理措施必须从 1 月份开始按年代排列。20.2.1 植物种植操作种植措施初始化了作物生长。该措施可用于农业作物的种植时间或者初始化多年生作物（森林，果园 等）在春季的生长。 只有当 HRU 中没有土地覆被生长的时候 SWAT 才会执行种植措施。在种植新的土壤覆被前，先前的 土壤覆被必须用死亡措施或者收获和死亡措施从 HRU 中移除。 如果在管理文件中有两个种植措施， 而前一 种土壤覆被没有死亡，则模型自动忽略第二种种植操作。 种植措施需要的信息包括操作时间（月日或基础为 0 的潜在热力单元的比例） ，土壤覆被成熟所需的热 力单位总量}