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第1章 模型概述1

1.1 模型历史1

1.2 概述4

1.2.1 目的4

1.2.2 原理4

1.2.3 空间划分6

1.2.4 GIS界面7

1.2.5 模拟过程7

1.3 SWIM/GRASS界面概述8

1.3.1 主菜单8

1.3.2 主菜单的选项9

1.4 模型组件的概述12

1.4.1 水文过程12

1.4.2 作物／植被生长13

1.4.3 养分动态13

1.4.4 侵蚀作用14

1.4.5 汇流14

第2章 模型组件的数学描述16

2.1 水文过程16

2.1.1 融雪17

2.1.2 地表径流17

2.1.3 径流峰值20

2.1.4 下渗22

2.1.5 侧向壤中流24

2.1.6 潜在蒸散25

2.1.7 土壤蒸发和植物蒸腾26

2.1.8 地下径流27

2.1.9 传输损耗29

2.2 作物／植被生长30

2.2.1 作物生长30

2.2.2 生长约束条件：水分因子32

2.2.3 生长约束条件：温度因子33

2.2.4 生长约束条件：养分因子33

2.2.5 作物产量和残余物34

2.2.6 不同二氧化碳浓度条件下的净光合作用调整36

2.2.7 不同二氧化碳浓度条件下的蒸散调整39

2.3 养分动态变化40

2.3.1 土壤温度40

2.3.2 施肥作用和降水输入42

2.3.3 氮的矿化42

2.3.4 磷的矿化44

2.3.5 磷的吸附作用／吸收44

2.3.6 脱氮作用45

2.3.7 作物养分吸收45

2.3.8 硝酸盐在地表径流和地下水淋滤中的损失46

2.3.9 地表径流可溶磷的损失47

2.4 侵蚀作用49

2.4.1 泥沙产量49

2.4.2 有机氮随泥沙的传输50

2.4.3 磷随泥沙的传输51

2.5 汇流52

2.5.1 径流汇流52

2.5.2 泥沙汇流53

2.5.3 养分汇流54

第3章 SWIM代码结构和输入参数64

3.1 SWIM/GRASS界面结构64

3.2 SWIM模拟部分结构70

3.2.1 文件及其功能70

3.2.2 子程序及其功能74

3.2.3 主要的管理子程序以及参数读取部分78

3.3 输入和输出文件81

3.4 输入参数87

3.4.1 输入文件-.cod87

3.4.2 输入文件-.fig89

3.4.3 输入文件-.bsn90

3.4.4 输入文件-.str93

3.4.5 输入文件-sub-prst.dat94

3.4.6 输入文件-crop.dat94

3.4.7 输入文件-wgen.dat100

3.4.8 输入文件-.sub101

3.4.9 输入文件-.gw103

3.4.10 输入文件-.rte104

3.4.11 输入文件-wstor.dat105

3.4.12 输入文件-soilNN.dat105

3.4.13 文件init.f的BLOCK数据107

第4章 数据准备与SWIM运行110

4.1 空间数据准备110

4.1.1 GIS数据概述111

4.1.2 空间分辨率的选择113

4.1.3 子流域平均面积的选择114

4.1.4 GRASS GIS概述115

4.1.5 GRASS程序和函数115

4.1.6 ARC/INFO地图转ASCII格式117

4.1.7 流域分析程序r.watershed121

4.1.8 DEMO演示数据库122

4.2 SWIM/GRASS界面129

4.3 相关数据准备134

4.3.1 相关数据概述134

4.3.2 气候数据135

4.3.3 土壤数据137

4.3.4 作物参数和作物管理资料142

4.3.5 水文和水质数据142

4.4 模型运行143

4.4.1 收集输入数据143

4.4.2 调整编码以适应特定的输入数据144

4.4.3 敏感性分析145

4.4.4 模型应用概述162

附录 SWIM的空间数据准备GRASS命令165

参考文献171

作者致谢176