SWAT使用手册(中文翻译)

SoilandWaterAssessmentToolUser'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）子流域（subbasins）子流域是流域划分的第一级水平，其在流域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的优势在于其能提髙子流域负荷预测的精度。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。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。支流（TributaryChannels）辅助性水流渠道用来区分子流域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，辅助性河道的长度和主河道是不同的。池塘、湿地和水库（Ponds/Wetlands/Reservoirs）两类水体（池塘/湿地）在每个子流域都会有定义。进入这些滞留水体的水在子流域生成——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。1.2输入文件汇总OVERVIEWOFINPUTFILESSWAT输入文件:

•fig(watershedfile)level流域结构文件。该必须文件定义了流域的路经网络。File.cio(watershedfile)level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(watershedfile)level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(watershedfile)level流域输入文件。流域水平参数必须文件。捕获所有文件。.pcp(watershedfile)level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(watershedfile)level温度输入文件。该可选文件包含了每个气象站每日实测最髙、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(watershedfile)level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(watershedfile)level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(watershedfile)level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(watershedfile)level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(watershedfile)level土地覆盖/作物生长数据库文件。该必须文件包含了流域所有被模拟的土地覆盖的作物生长参数。till.dat(watershedfile)level耕作数据库文件。该必须文件包含了流域由模拟耕作操所引起的混合数量和深度信息。pest.dat(watershedfile)level杀虫剂数据库文件。该必须文件包含了流域所有用于模拟的杀虫剂的迁移率和降解信息。fert.dat(watershedfile)level肥料数据库文件。该必须文件包含了流域所有用于模拟化肥和有机肥的养分含量的信息。urban.dat(watershedfile)level城市数据库文件。该必须文件包含了流域用于模拟的城市围的建立/冲毁的固体的信息。.sub(subbasinfile)level子流域输入文件。为子流域水平参数的必须文件。.wgn(subbasinfile)level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主河道杀虫剂和QUAL2E养分迁移的参数。.hru(HRUlevelfile)HRU输入文件。HRU水平参数的必须文件。捕获所有文件。.mgt(HRUlevelfile)管理输入文件。该必须文件包含了用于HRU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)o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)TransferCommand(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。command4deptype水源：1-河道，2-水库depnum水源编号desttype接受水体：1-河道，2-水库destnum接受水体编号transamt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)AddCommand(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。RechourCommand(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=rechourcommandhydstor输出位置filehrnum文件编号drainagearea灌溉区域(km2)filehr输入文件名。见Chapter31RecmomCommand(7)RecyearCommand(8)command9=savecommandhydnum水文储存位置编号filesavenum文件编号printfreq打印频率。0-按日平均，1-按小时平均printfmt打印格式：0-代码格式，1-界面格式filemass输出文件名0SaveCommand(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）3Structurecommand（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=structurecommandhydstor输出位置hydnum输出编号aeration_coff曝气系数=•啦心叭-%•(1-011•咕)•(1+0.046-鳥」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）IDAL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。o-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-不是特殊项目，1-重复模拟ICLB自动方法标记。不确定性分析等CALFILE不确定性分析文件名IPRINT输出代码。0-月，1-日，2-年NYSKIP不用输出的模拟年ILOG流量输出代码。0-直接输出，1-对数输出

IPRP杀虫剂数据output.pst输出代码。0-不输出，1-输出IPRS土壤化学数据output.chm输出代码。0-不输出，1-输出到IPDVAR（：）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。变量名定义1水量平衡TITLE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。DAKM流域面积(km2)SFTMP降雪温度(°C)。降水转变为雪/冻雨的平均气温。取值围-51-51，缺省值11SMTMP融雪基础温度(°C)。雪只有在达到融雪基础温度时才融化，取值S-5C-5C，缺省值0.5CSMFMX6月21日的融雪因子(mm©O/C-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，融雪因子的变化围1.4-6.9mmH2O/°C-day(HuberandDickinson，1988)。在市区，融雪的限值要髙一点，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围3.0-8.0mmH2O/C-day，沥青上的融雪研究(Westerstrom,1984)标明融雪因子为1.7-6.5mmH2O/C-day。缺省值为4.5。SMFMN12月21日的融雪因子(mm^O/C-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，融雪因子的变化围1.4-6.9mmH2O/C-day(HuberandDickinson，1988)。在市区，融雪的限值要髙一点，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围3.0-8.0mmH2O/C-day，沥青上的融雪研究(Westerstrom,1984)标明融雪因子为1.7-6.5mmH2O/C-day。缺省值为4.5。TIMP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。IPET潜在蒸散发（PET）方法。0-Priestley-Taylormethod,1-Penman/Monteithmethod,2-Hargreavesmethod,3-readinpotentialETvalues。不同方法的比较在Chapter2：2ofthetheoreticaldocumentation.PETFILE潜在蒸散发输入文件名ESCO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)。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，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）。EVLAI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TheoreticalDocumentationChapter27），取值围0.0-10.0，缺省值3.0。FFCB土壤初始贮水量，表示成土壤贮水能力的比例。流域所有的土壤都被设成统一的比例值。FFCB取值围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。2地表径流IEVENT降雨/地表径流代码°0-CN,1-Green&Amptinfiltration,2-Green&AmptinfiltrationICN日CN计算方法。0-根据土壤湿度，1-根据植物蒸散发CNCOEF植物蒸散发径流曲线数。0.5-2，缺省值为1ICRK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SURLAG地表径流延滞系数（surfacerunofflagcoefficient）。在大的子流域中，只有部分径流能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。ISED_DET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。ADJ_PKR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。3营养循环RCN指降雨中N的浓度（mgN/L），如果没有数值输入，模型自动将其设为1.0。CDN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.SDNCO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。如果土壤含水量髙于这个参数值，那么假设属于厌氧条件，并模拟反硝化。缺省值为1.10.N_UPDIS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oUBN的缺省值为20.0。P_UPDIS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）NPERCO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。PPERCO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。取值围10.0-17.5,

缺省值为10.0。PHOSKD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，扩散是离子在小围（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。PSP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保持缓慢的下降（BarrowandShaw，1975；MunnsandFox，1976；RajanandFox，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（Jonesetal.，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。已经有很有方法测定有效磷指数。Joneseral.（1984）推荐了Sharpleyetal.（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251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。RSDCO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。4农药循环PERCOP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ISUBWQ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。5微生物WDPQ日持久细菌死亡系数（土壤溶液，20度）WGPQ日持久细菌生长系数（土壤溶液，20度）WDLPQ日非持久细菌死亡系数（土壤溶液，20度）WGLPQ日非持久细菌生长系数（土壤溶液，20度）WDPS日持久细菌死亡系数（土壤颗粒，20度）WGPS日持久细菌生长系数（土壤颗粒，20度）WDLPS日非持久细菌死亡系数（土壤颗粒，20度）WGLPS日非持久细菌生长系数（土壤颗粒，20度）WDPF日持久细菌死亡系数（植物，20度）WGPF日持久细菌生长系数（植物，20度）WDLPF日非持久细菌死亡系数（植物，20度）WGLPF日非持久细菌生长系数（植物，20度）BACTSWF有机肥中活性菌落所占比例。默认值为0.15。WOFP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。WOFLP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。BACTKDQ（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BACTMIX微生物淋失系数（10m3/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10THBACT微生物死亡生长调控因子。默认值为1.07BACTMINLP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0.0BACTMINP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0.0WDLPRCH日持久细菌死亡系数（流动水体，20度）WDPRCH日非持久细菌死亡系数（流动水体，20度）WDLPRES日持久细菌死亡系数（非流动水体，20度）WDPRES日非持久细菌死亡系数（非流动水体，20度）6河段IRTE渠道水路径代码。0-变动储存法，1-马斯京根法（MSK）MSK_C01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MSK_C02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MSK_X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。TRNSRCH河道-深层地下水损失率。0.0-1.1，默认值0.0EVRCH河道蒸散发调控因子。在干旱区域，模型的默认值会髙估河道蒸散发。默认值1.0IDEG河道降解代码。0-模拟降解时不提髙河道维数，1-模拟降解时提髙河道维数。该参数在测试阶段PRF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。SPCON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/m3orkg/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的取值围为0.0001-0.01,模型缺省值为0.0001。SPEXP计算河道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/m3orkg/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的取值围为0.0001-0.01,模型缺省值为0.0001。spexp—般取值围为1.0-2.0,最初在Bagnold河流动力方程中取值1.5（Arnoldetal.,1995）。缺省值为1.0。IWQ河流水质代码。0-不模拟河流中营养和农药的运移，1-模拟WWQFILE水质输入文件名（.wwq）IRTPEST模拟农药代码。SWAT一次只能模拟一种农药DEPIMPBSN不透水层深度。该参数同时确定DEPIMP（.hru）。如果该流域没有滞水层，该值为0.0DDRAINBSN亚表层灌溉深度（mm）TDRAINBSN灌溉时间（h）GDRAINBSN灌溉滞后时间（h）FIXCO氮固定系数。0.0-1.0

NFIXMX日最大固氮量。（kg/ha）,1.0-20.0CHONCOBSN河道有机氮浓度（ppm）0.0-100.0CHOPCOBSN河道有机磷浓度（ppm）HLIFENGWBSN地下水中氮的半衰期（d）。0.0-500.0RCNSUBBSN降雨中含氮浓度（ppm）。0.0-2.0BC1BSNNH3的日生物氧化率。0.1-1.0BC2BSNNO2到NO3的日生物氧化率。0.2-2.0BC3BSN有机氮的日生物氧化率。0.02-0.4BC4BSN有机磷矿化率。0.01-0.7DECRMIN最小日残咋分解率。0.0-0.05RSDCOVCO残渣覆盖因子。（0.1-0.5）用于计算覆盖率VCRITCriticalvelocityCSWATC路径代码。0-原始，1新路径RESSTLRCO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。该文件的数据可以分成以下几类：子流域的支流特征，子流域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HRUs的数量和其输入文件的名字。变量名定义1气候参数SUBKM子流域面积（km2）SUBLAT子流域纬度（度），分秒转化成小数点。SUBELEV子流域髙程（m）IRGAGE子流域气象站编号WGNFILE子流域天气发生器名字（.wgn）FCSTREG预测区域气象站编号2髙程带（可选）ELEVB(band)海拔带中心髙程（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允许在一个子流域定义10个髙程带。如果用户想在子流域模拟髙程带，必须指定髙程和其包括的面积占整个子流域的比例。ELEVBFR(band)髙程带的面积比例，取值围0.0-1.0。只在子流域髙程带模拟进行时需要。SNOEB(band)髙程带雪水初始含量（mmH20）。髙程带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）2PLAPS降雨下降率（mmH20/km）。正值表示随髙程的增加降雨增加，负值正好相反。下降率用来调整子流域髙程带的降雨，为此，雨量站髙程需要和制定髙程带髙程相比较。如果没有定义髙程带，产生的降雨或者从pcp文件读取的降雨将不在子流域作调整。只在子流域髙程带模拟进行时需要。TLAPS温度下降率（°C/km），正值表示随髙程的增加温度增加，负值相反。下降率用来调整子流域髙程带的温度，为此，气象站髙程需要和指定髙程带髙程相比较。如果没有定义髙程带，产生的温度或者从tmp文件读取的温度将不在子流域作调整。只在子流域髙程带模拟进行时需要。缺省值-6C/km。SNOSUB雪水初始含量（mmH0）o子流域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。当子流域被分成髙程带后该参数就需要了。（可选）3支流参数CHL(1)子流域最长支流长度（km）。从子流域出口到该支流的最远端。CHS(1)支流平均坡降（m/m）。从子流域出口到该支流最远端的髙程差与CHL（1）之比。CHW(1)支流平均宽度（m）。CH_K(1)支流淤积层有效水压传导率（mm/hr）。该参数控制着子流域地表径流在汇入干流前的输移损失。CH_N(1)支流曼宁（Manning）n值。4气候变化（可选）CO二氧化碳浓度（ppmv）。缺省值330。（可选，只在气候变化研究中应用）2RFINC(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110%。（可选，只在气候变化研究中应用）TMPINC(mon)温度调整（°C）。该月每日最髙最低温升髙或降低指定幅度。（可选，只在气候变化研究中应用）RADINC(mon)太阳辐射调整（MJ/m2-day）。该月每日辐射升髙或降低指定幅度。（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髙或降低指定幅度。（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气象站髙程（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USWAT将其设为10TMPMX(mon)所有计算年中该月最髙日气温平均值（C）。该值通过对所有计算年该月最髙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（C）。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髙温对所有计算年该月最髙日均温的标准偏差。该参数定量了每日最髙温对月最髙日均温的变异。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)所有月平均降雨（mmH20）PCPSTD(mon)Mon月每日降雨量的标准偏差（mmH20/day）PCPSKW(mon)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。PRW(1,mon)该月中出现在干燥日之后湿润日的概率。PRW(2,mon)该月中出现在湿润日之后湿润日的概率。

PCPD(mon)该月降雨天数的平均值RAINHHMX(mon)所有计算年该月的最髙的0.5h降雨量SOLARAV(mon)该月平均每日太阳辐射（MJ/m“day）。DEWPT(mon)所有计算年该月每日露点温度平均值（£）WNDAV(mon)所有计算年该月曰均风速（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

DESCRIPTIONBIOE残茬。DESCRIPTIONBIOE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。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Kiniryetal（1998,1999）总结获得。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，需要收获区域已知面积上的地上部分生物量。收获的生物量至少需要在651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）SuminedInterceptedPAR(MJm-2)Figure14-1.Abuve^iumidbimiiiibstiiidsummediiitercepteclphotosvntheticallvactiveradLationforEasterngaiiuigrass（A:lerKiniryetal,.19yy）.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。HVSTI最佳生长条件下的收获指数。HVSTI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）。BLAI为确定收获指数，收获的生物量至少需要在651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。BLAIBLAI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。FractioncfPHUFractioncfPHUFl吕uiE14-2:Leafareamdex.眄afunctionoffractionofBarowiiag阳血0口forAlamo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（leafareaindex）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，punchdisk法（Waston,1958）和线性维数法（DuncanandHesketh,1968）。TheoreticalDocumentationChapter17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。FRGRW1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。FRGRW1LAIMX1FRGRW2相对于最佳叶片面积发展曲线第一点（图14-2LAIMX1FRGRW2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。LAIMX2DLAICHTMX相对于最佳叶片面积发展曲线第二点（图LAIMX2DLAICHTMX最大冠层髙度（m）。最大冠层髙度直接测定。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。

RDMX最大根深RDMX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。TOPT作物生长最佳温度TOPT作物生长最佳温度(°C)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8C,最佳温度是25C，对寒季作物而言，一般基础温度是0C,最佳温度是13C。TBASE作物生长最低(基础)温度TBASE作物生长最低(基础)温度(C)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(leaftipappearancerata)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O.Oleaves/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8C)2030OiiiiiJeiafliirBf口Figure14-3:Rateofleaftipappe-aranee*5afunctionofteaiperatureforconi(AfterKinityetnL1991)CNYLD产量中氮的正常含量CNYLD产量中氮的正常含量(kgN/kgyield)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。CPYLD产量中磷的正常含量(kgP/kgyield)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。BN(1)氮带走参数#1：生长初期(emergence)生物量中氮的正常含量(kgN/kgbiomass)BN(1)为了计算作物生长周期需要的氮量，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，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。BN(2)氮带走参数#2：50%成熟度的作物生物量中氮的正常含量(kgN/kgbiomass)BN(3)氮带走参数#3:成熟作物生物量中氮的正常含量(kgN/kgbiomass)BP(1)磷带走参数#1：生长初期(emergence)生物量中磷的正常含量(kgP/kgbiomass)BP(2)磷带走参数#2：50%成熟度的作物生物量中磷的正常含量(kgP/kgbiomass)BP(3)磷带走参数#3:成熟作物生物量中磷的正常含量(kgP/kgbiomass)WSYF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。USLE_C土地覆被/作物的水侵蚀最小USLEC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(ArnoldandWilliams,1995)：C=1.463Ln[C]+0.1034LSLE,mmUSLE,aaCLSLE是土地覆被/作物的最小C因子值，C”…土地覆被/作物年均C因子值。GSILsLE,iiiUSLE,aa髙太阳辐射低蒸气压亏损下的最大气孔传导率(ms-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)。Korneretal(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CO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：光合作用试管测定蒸发量，通风扩散气孔和非通风孔。KOrneretal(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