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面源污染团队构建了降雨径流模型CN-China参数指标体系

发布者:管理员发布时间:2020-05-06作者:雷秋良来源:面源污染团队 点击量:

  1954年,美国农业部土壤保护中心(Soil Conservation Service,简称SCS)开发了降雨径流模型,由于具有参数少、使用简单、准确性高等优点,成为全球地表径流估算的通用模型。径流曲线数值(Curve Numbers,简称CN)是该模型估算径流量的关键参数,CN值变化±10%,会引起径流量变化-45%~+50%。然而,由于我国地形、土壤、气候、土地利用均与美国存在很大的异质性,SCS提供的CN查找表在我国的适用性有待进一步验证。

  为此,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所面源污染团队收集整理了全国范围内55个站点的实测降雨-径流数据,量化了土地利用、植被覆盖、土壤渗透能力、坡度、气候和前期土壤湿度条件等因素的贡献,系统分析了中、美CN值差异及其对径流预测的准确性,构建了CN-China参数指标体系(表1)。研究发现,基于我国实测数据获得的CN-China与美国SCS提供的查找表CN值差异明显(图1),直接使用美国查找表CN值会给径流预测带来较大误差,CN-China(平均纳什系数为0.86)更适合中国地表径流模拟。研究结果对准确估算我国径流量、土壤侵蚀和面源污染负荷具有重要意义。

  表1 CN-China查找表的部分数据

  

  

  图1 原始查找表与利用实测数据计算得到的CN值参数的差异

  该研究成果以“CN-China: Revised runoff curve number by using rainfall-runoff events data in China”为题,近期在线发表于环境科学领域国际顶级期刊Water Research(IF=7.9)。研究得到国家自然科学基金(31572208)和公益性行业(农业)科研专项(201303089)的资助。资划所硕士毕业生连慧姝为第一作者,雷秋良研究员和刘宏斌研究员为通讯作者。

  原文链接:DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115767

  


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