SWAT与Visual MODFLOW的耦合模型在模拟应用中的研究

2 模型构建

2.1 SWAT模型

SWAT（soil and water assessment tool）流域分布式水文模型（又称数字水文模型），属于物理模型，其运算效率高且能够进行长期的连续时间模拟 [6]。它利用ARCGIS提供的空间数据信息，并通过DEM提取大量的陆地表面形态信息，并根据一定的算法确定出地表水流路径、河流网络和流域的边界，然后在运用DEM划分的子流域单元上建立水文模型，进而模拟流域内的土壤-植被-大气系统中的水运动，最终实现地表水和地下水循环响应机理的综合演算 [7-8]。SWAT模型涉及的水文物理过程主要有降水、植被截留与蒸散发、下渗、地表和地下径流，如图1所示。其具体模拟的水平衡方程：

S_{w,t} = S_{w0} + \sum_{i=1}^{t} {R_{d,i} - Q_{s,i} - E_{a,i}-W_{s,i}-Q_{s,i}}

式中， SW_t 表示最后 t 天末的土壤水含量；SW_0 是在第 1 天的初始土壤水含量； t 是时间；R_{d,i} ) 表示第 i 天的总降雨量；Q_{s,i} ) 表示第 天的总径流量；E_{a,i} ) 表示第 天的总蒸发量；W_{s,i} ) 表示第 天从包气带进入地下的总入渗量；Q_{g,i} ) 表示第 天的总回归量。

改写说明

2.2 Visual MODFL