10cm石子1方的容重,土壤渗透率公式的验证

研究结果表明,土壤中砾石的存在能够导致土壤水分饱和度增加,使得土壤总人渗量以及降雨入渗深度降低。 含砾石土壤中存在一个陡的湿润锋面,在湿润锋面上土壤水分饱和度急剧下降。 组件可以很好地模拟含砾石土壤降雨入渗过程,其对含砾石土壤湿润锋和土壤含水率变化的模拟值与实测值吻合较好。

砾石土壤

对降雨入渗过程进行数值模拟有助于提高陆地水文循环模型精度,还可以定量评估不同土壤类型以及土地利用方式对人渗的影响”。 基于均值介质的达西定律及其一系列改进方程可以很好地描述土壤中水分通量与土壤水势梯度的关系,是土壤水分运动的基本方程旧。 在假定入渗时土壤中存在一个明显的干湿交界面条件下,和。

对于层状土壤,有学者发展了新的方法来描述其中的水分运动过程¨?。

因此，在进行绝大多数模拟实 验之前，都会将原始 DEM 数据通过 ArcGIS 软件的水文分析模型进行洼地填充， 最终得到满足研究需求的无洼地 DEM 数据。 1.1.3 气象数据气象数据主要包括流域的气温数据（日平均、和） 、太阳辐射、风 速、相对湿度、降水数据（包括降雨强度、月均降雨量、月均降雨量标准偏差、 降雨的偏度系数、月内干日数、月内湿日数、平均降雨天数等参数）。 1.1.4 土壤数据SWAT 模型需要将各类土壤的水文、水传导属性作为输入值, 并将其分为按 土壤类型和按土壤层输入的两类参数。 按土壤类型输入的参数包括：(1)每类土 壤所属的水文单元组；(2)植被根系深度；(3)土壤表面到层深度；(4)土 壤空隙比等。 土壤物理属性数据按获取方式的不同可分为以下四类 (l)通过查阅土壤志获得数据土壤名称、 土壤层数、 根系深度和表层到底层土 壤深度根据《土壤志》直接获得。

(2)实测数据和通过实测数据转化得到粘土、壤土、砂土和砾石采用的是采 样后实测的土壤数据，有机碳含量是由实测的有机质含量转化得到。 土壤容重、有效水容量和饱和传导系数使用 SPAW 软件计算得到，水文单元组、地表反射率、土壤侵蚀因子由已知数据通过公式计 算得到。

(4)使用 SWAT 模型的默认值阴离子交换孔隙度、土壤可压缩量、电导 率使用 SWAT 模型的默认值。 土壤的化学属性，包括土壤每层的全磷、全氮、速效磷含量，是通过野外采 样，实验室化验得到的实测数据。

1、土壤粒径数据 土壤粒径数据是 SWAT 模型中重要的输入参数，对模拟结果的精度有重要的 影响作用。 SWAT 模型中采用的土壤粒径标准为美国制标准，而中国的土壤质地 采用的是卡钦斯基制和国际制标准， 因此国内数据无法在 SWAT 模型中直接使用， 使用时需要将其转化为美国制标准。 粒径转换的方法主要包括一次样条插值， 二次样条插值，三次样条插值，线性插值、spline 内插方法等。

国际制、卡钦斯 基制和美国制标准的区别如下表所示。 由变量(1)和(2)可以计算逐层 的有效田间持水量(SOL _AWC )，其计算公式为 SOL _AWC = FC -WP，其中FC为田间持水量，WP为凋萎系数。

3、土壤有机碳参数 将土壤有机质的含量乘以 0.58 可以求得土壤中有机碳的含量。 4、土壤水文组 在 SWAT 模型中采用 SCS 径流曲线数模型对径流进行模拟研究，而水文土壤 组则是这个模型的重要参数之一。 美国自然环保署(Natural Resource Conservation Service)根据土壤入渗率特征， 将具有相似径流能力的土壤分为四个土壤水文组(A， B， 和 D)， C 该组具有相同的降水和地表特征。 Williams 等在 EPIC 模型中发 展了土壤可蚀性因子 K 值的估算方法， 只需要土壤的有机碳和颗粒组成资料即可 计算。

对于土壤的电导率， 与土壤中的盐分、 水分、 有机质含量、 土壤质地结构和孔隙率都有不同程度的关系，可以采用电流-电压四端法进行测 定，也可以采用一些经验值。 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，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，这样可以得到精度 符合试验要求的水系图。

土壤砾石

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 会越详细。 3)在 Stream network 对话框中点击按钮 Creat streams and outlets， 生成河网。

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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。 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。