### SWAT 操作说明详解 #### 一、SWAT模型简介 SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是一种广泛应用于水文循环模拟、水质评价及生态效应分析的强大工具。它能够帮助用户理解流域内的水资源利用状况及其对环境的影响。本教程主要针对初次接触SWAT模型的新手用户，提供了一系列必要的操作指南。 #### 二、SWAT模型安装与配置 ##### 安装前准备 - **ArcView 3.1或更高版本**：推荐使用3.3版本，尤其是对于运行Windows XP系统的用户。 - **ArcView Spatial Analyst Extension**：需安装1.1或2.0版本。 - **ArcView Dialog Designer Extension**：通常情况下已随ArcView 3.1及后续版本一同安装。 ##### 安装步骤 1. **解压文件**：使用提供的CD-ROM或解压avswatx.zip文件（未来可能通过网络提供下载）到一个临时目录。 2. **启动项目文件**：双击Start.apr项目文件或使用ArcView打开。 3. **安装向导**：启动后会进入AVSWATX Install Wizard，引导完成剩余的安装过程。 4. **设置扩展**：安装完成后，打开一个新的空ArcView会话，不要使用含有表格或视图的工作项目。选择菜单File下的Extensions，选择“AVSWATX Extendable”，然后点击OK按钮。 5. **避免默认设置**：在设置扩展时，请勿勾选“Make Default Option”选项。 6. **创建新项目或打开旧项目**：主界面对话框会显示出来，可以选择创建新项目（New Project）或打开之前的项目（Open Project），项目文件扩展名为.avsx。 ##### 注意事项 - 不需要卸载先前的AVSWAT 2000版本。 - 无法直接使用AVSWAT 2000项目的.swat文件在新的AVSWATX中。 #### 三、SSURGO土壤数据的安装与配置 SSURGO（Soil Survey Geographic Database）是美国农业部的一项重要数据库，用于存储详细的土壤数据。对于不同的州，AVSWATX安装时仅提供有限的数据支持，如德克萨斯州、宾夕法尼亚州和威斯康星州等。其他州的数据可以通过以下步骤单独安装： 1. **下载土壤数据**：访问ftp://ftp.brc.tamus.edu/pub/swat/pc/soilav/下载按州划分的土壤数据。 2. **安装土壤数据**：在AVSWATX的土壤目录下，根据所下载的文件进行安装配置。 #### 四、SWAT模型应用实例 本章节将通过一个具体的应用案例来介绍如何使用SWAT模型。这将包括从建立项目、导入基础地理数据、配置参数到模型运行的整个流程。通过实践，用户可以更深入地理解SWAT模型的功能和使用方法。 #### 五、土地利用/覆盖分割工具 此章节介绍了如何使用AVSWATX中的土地利用/覆盖分割工具。该工具可以帮助用户根据实际的土地利用情况调整模型中的土地分类，从而提高模型的准确性和实用性。 #### 六、敏感性分析、自动校准与不确定性分析 这部分内容着重于如何进行敏感性分析、自动校准以及不确定性分析。这些分析对于优化模型参数、提高模型预测精度具有重要意义。通过对不同参数的敏感性测试、模型结果的不确定性评估，可以更好地理解和改进模型性能。 本教程不仅提供了SWAT模型的基础安装和配置指导，还涵盖了多个实用工具和技术，旨在帮助新手用户快速掌握SWAT模型的使用方法，并能有效地应用于实际研究中。

SWAT模型：pcpSTAT中文手册(pcpSTAT.exe 程序用来计算 SWAT 模型气象发生器所需要的每日降水数据的统计参数(userwgn.dbf)。)

中科院_SWAT模型结构与软件. SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型可用于预测土地管理措施对于具有多种土壤类型、土地利用和管理措施的大面积复杂流域中径流、泥沙负荷及营养物质流失的长期影响。

SWAT（Soil and Water Assessment Tool）是由美国农业部（USDA）的农业研究中心Jeff Arnold博士1994年开发的。模型开发的最初目的是为了预测在大流域复杂多变的土壤类型、土地利用方式和管理措施条件下，土地管理对水分、泥沙和化学物质的长期影响。SWAT模型采用日为时间连续计算。是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型，近年来得到了快速的发展和应用，主要是利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程，如水量、水质、以及杀虫剂的输移与转化过程。

一种高效的SWAT模型参数自动率定方法，分析了SWAT模型和PSO算法的原理，将PSO算法引入SWAT模型中

水文响应单元？ 集合体的概念： 土地利用 + 土壤类型 + 管理方式 草地(30%) 麦田(50%) 林地(20%) 灰潮土(70%） 红壤土(30%） 林地-红壤土(20%) 草地-灰潮土(30%) 麦田-红壤土(30%) 麦田-灰潮土(20%) 子 流 域 雨养 灌2水 灌3水 林地-红壤土-雨养(20%) 草地-灰潮土-雨养(30%) 麦田-红壤土-灌2水(30%) 麦田-灰潮土-灌2水(8%) 麦田-灰潮土-灌3水(12%） 划分结果： 全子流域 5 个水文响应单元

水质校核 主要考虑因素： 营养物来源：HRUs/子流域、河道内过程 营养物分布：总量、季节性负荷 洪水过程后的分布：地形起伏、浓度峰值 子流域内矿物性N校核 调整土壤中营养物的初始浓度SOL_NO3（.sol） 确定并调整土壤表层的施肥率FRT_LY1 （ .mgt） 确定耕作措施（*.mgt ），调整作物残留系数RSDCO和作物混合有效系数BIOMIX（. bsn） 调整N渗透系数NPERCO (.bsn) 河道内矿物性N运移过程校核 调整藻类生物量比率AI1（.wwq）

SWAT模型所需要的气象数据 1.日降水量、最高气温、最低气温、太阳辐射、风速和相对湿度等数据的日时间序列 2.天气发生器输入数据(多年气象数据的月统计值) 参数 含义 参数 含义 TMPMX 平均日最高气温 PR_W1 湿日之后干日的概率 TMPMN 平均日最低气温 PR_W2 湿日之后湿日的概率 TMPSTDMX 日最高气温的方差 PCPD 平均降水天数 TMPSTDMN 日最低气温的方差 RAINHHMX 最大半小时降水量 PCPMM 月平均降水量 SOLARAV 日平均太阳辐射量 PCPSTD 日降水量的方差 DEWPT 平均日露点温度 PCPSKW 日降水量偏斜系数 WNDAV 日平均风速

1.2 模型建立及运行 1.2.1 流域划分 1.2.1.1DEM设置  1.DEM加载  首先在单击 DEM Setup选项加载流域 DEM数据；然后单击 DEM projection  setup  按钮，定义 DEM属性。  2.定义MASK  DEM加载之后，为更加准确的划定流域研究范围，最好需要加载MASK，可 以更好的减少数据量的大小。  1.2.1.2河网定义  为了生成精度较高的流域水系图，可以选择加载河网，这样就可以得到精度 符合试验要求的水系图。  1)选择 DEM‐based选项。  2）单击 Flow direction and accumulation。软件将自动进行流域河网划分分析， 分析结束之后，在 Area对话框中将出现分析数据，这个数值越小，划分的河网 就会越详细。  3)在 Stream network对话框中点击按钮 Creat streams and outlets，生成河网。  1.2.1.3 OUTLET、INLET定义  在流域内进行径流模拟、泥沙模拟和非点源污染模拟等研究时，OUTLET、 INLET的正确定义可以更好的定位监测点的位置，提高模拟结果的精度。  1.2.1.4流域总出口指定及子流域划分  1）单击总出口按钮，选择流域总出口，在这里，流域总出口选为左下角的 西洱河。  2）单击子流域按钮，划分子流域。  1.2.1.5子流域参数的计算  单击计算按钮 Calculate subbasin parameters，计算子流域参数。当流域划分 完成之后，  ArcSWAT 产生的栅格数据集，将从 SWAT 项目目录 Watershed\Grid 转移到 Project  Raster Geodatabase。流域划分完成之前，Watershed\Grid目录中 的栅格以 ESRI GRID格式存储，以提高执行效率。一旦划分完成，它们将会被转 移到 Raster Geodatabase，以简化项目的数据存储。 

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