SWAT模型應用及實例張思聰劉銘環(huán)清華大學水利水電工程系1.SWAT模型的應用潘家口水庫上游地區(qū)面源污染計算淮河典型流域竹竿河流域面源污染計算2.SWAT啟動3.主界面4.DEM設置5.DEM6.投影7.生成河道8.河道及出口9.劃分子流域10.子流域11.土地利用圖設置12.土地利用圖13.土壤類型圖設置14.土壤類型圖15.HRU（水文響應單元）16.SWATView菜單17.氣象站和雨量站18.模型數(shù)據(jù)庫19.數(shù)據(jù)庫文件20.其他設置21.子流域參數(shù)輸入22.其他設置23.運行界面24.運行結果25.SWAT模型的應用潘家口水庫上游地區(qū)面源污染計算淮河典型流域竹竿河流域面源污染計算26.潘家口水庫上游面源污染計算SWAT模型的輸入數(shù)據(jù)GIS數(shù)據(jù)：地形圖、河網(wǎng)圖、土壤圖、土地利用圖等氣象數(shù)據(jù)降雨、氣溫、風速、相對濕度、太陽輻射等坐標系投影：CustomAlbersEqual-AreaConic橢球體：Krasovsky中央經(jīng)線：東經(jīng)171.25度參考緯度：北緯41.5度標準緯線1：北緯41度緯線標準緯線2：北緯42度緯線北偏移：0度東偏移：0度27.流域DEM28.子流域劃分29.土壤圖30.土地利用圖31.重分類后的土地利用圖32.氣象站點分布33.主要計算成果面源污染產(chǎn)出的空間分布特性對三個水平年（2000年、2010年和2020年）在不同降雨條件下（豐水年、平水年、枯水年和特枯年）的進入潘家口水庫的水量、泥沙量以及非點源和點源共同造成的污染負荷量進行模擬計算，針對水量、泥沙、總氮、總磷、氨氮和BOD進行了模擬計算，得出不同時期進入潘家口水庫的污染負荷量和負荷濃度。34.1998年研究內各子流域內產(chǎn)流量及各河段流量35.1998年各子流域產(chǎn)沙量及各河段的輸沙量36.1998年各子流域ORG_N的產(chǎn)出量和河道輸出量37.1998年各子流域NO3_N的產(chǎn)出量及各河段的輸出量38.1998年各子流域可溶性磷的產(chǎn)出量和河道中輸出的總磷39.不同水平年入庫流量水平年：2000年水平年：2010年水平年：2020年水文年不同時期進庫流量比例不同時期進庫流量比例不同時期進庫流量比例豐水年全年3361.951.00003260.671.00003183.801.0000汛期6-9月2807.690.83512726.840.83632661.030.8358非汛期554.260.1649533.830.1637522.770.1642平水年全年2107.101.00002001.471.00001916.881.0000汛期6-9月1574.840.74741492.230.74561423.450.7426非汛期532.270.2526509.250.2544493.430.2574枯水年全年847.171.0000774.161.0000728.591.0000汛期6-9月659.750.7788599.320.7742557.170.7647非汛期187.420.2212174.840.2258171.420.2353特枯年全年551.801.0000551.671.0000549.751.0000汛期6-9月366.180.6636360.600.6537351.060.6386非汛期185.620.3364191.060.3463198.700.361440.不同水平年潘家口水庫逐月入庫水量過程線豐水年平水年枯水年特枯年41.不同水平年潘家口水庫逐月入庫泥沙量過程線豐水年平水年枯水年特枯年42.不同水平年不同水文年的逐月總氮量過程線豐水年平水年枯水年特枯年43.不同水平年在不同的水文年逐月總磷量入庫過程線豐水年平水年枯水年特枯年44.不同水平年在不同水文年的逐月氨氮量入庫過程線豐水年平水年枯水年特枯年45.不同水平年不同水文年的逐月BOD量入庫過程線豐水年平水年枯水年特枯年46.逐月入庫濃度

47.逐日入庫濃度48.SWAT模型的應用潘家口水庫上游地區(qū)面源污染計算淮河典型流域竹竿河流域面源污染計算49.竹竿河流域面源污染計算50.數(shù)據(jù)預處理子流域劃分：選取河道閾值面積為1500公頃，則由SWAT自動將竹竿河流域劃分為34個子流域：51.雨量站和氣象站52.水量和泥沙校核和驗證結果1996

參數(shù)校核地表徑流(m3/s)基流

(m3/s)總徑流(m3/s)月徑流NS系數(shù)月平均泥沙量(T)泥沙NS系數(shù)實測值33.708.3641.870.8833001.50.81模擬值33.259.3742.6231952.3相對誤差(%)1.36-10.84-1.76-3.181998

參數(shù)驗證地表徑流(m3/s)基流

(m3/s)總徑流(m3/s)月徑流NS系數(shù)月平均泥沙量(T)泥沙NS系數(shù)實測值27.0510.6137.480.8726746.80.67模擬值25.5410.7836.3322908.0相對誤差(%)5.91-1.633.18-14.3553.逐月水量和年泥沙校核結果54.逐日污染校核

55.流域分區(qū)為了了解面源污染在空間分布特點，根據(jù)竹竿河流域的地貌不同特點，將該流域分為山區(qū)、丘陵區(qū)和平原區(qū)三個分區(qū)，如下圖所示：平均高程（m）面積（km2）百分比平原<100543.1232.5%丘陵>200，≥100674.3740.3%山區(qū)≥200454.7427.2%56.不同水平年三個分區(qū)污染負荷模數(shù)比較

泥沙（T/km2）總氮（kg/km2）總磷（kg/km2）199619931999199619931999199619931999平原84.113.012.215275153262023630丘陵383.195.982.92806918778684180153山區(qū)215.495.561.8106254735433415892平均240.468.954.219166865164321279757.不同水平年汛期和非汛期污染負荷量分配比較

泥沙（103T）比例總氮

（T）比例總磷

（T）比例氨氮

（T）比例BOD

（T）比例1996總量383.41.003477.11.00393.31.001465.81.005732.61.00汛期333.30.872827.70.81330.70.841303.90.894332.20.76非汛期50.10.13649.40.1962.60.16162.00.111400.40.241993總量105.51.001367.11.00115.41.00415.51.001788.11.00汛期42.10.40584.90.4339.90.35206.40.50267.30.15非汛期63.50.60782.20.5775.50.65209.10.501520.70.851999總量76.51.00945.11.0073.71.00356.51.00789.41.00汛期53.50.70537.90.5745.80.62248.70.70354.70.45非汛期23.00.30407.20.4327.90.38107.90.30434.80.5558.不同水平年竹竿鋪站汛期和非汛期污染物濃度比較

總氮

（mg/L）總磷

（mg/L）氨氮

（mg/L）BOD

（mg/L）1996平均1.410.100.381.29汛期2.280.190.802.28