SCS模型(径流曲线法)概述

目录

  • 1.介绍:
  • 2.计算公式:
  • 参考文献:
  • 小结:

1.介绍:

SCS模型(径流曲线法)是由美国农业部水土保持局(Soil Conservation Service) 基于经验提出,最初用于预测在农业用地小型流域降雨所累积的径流深度。在经过改进后可用于小流域水文预报,即在给定降雨量下(极端降雨量)计算径流深度(累计雨水体积)。是估算地表径流的数学模型,该模型计算过程简单所需参数较少

2.计算公式:

根据流域水量平衡原理,在大量实测数据基础上,采用统计归纳推理出来的公式。
在这里插入图片描述
R 为地表径流量,单位 mm;P 为降雨量,单位 mm;Ia 为前期损失量,单位 mm;S 为入渗量,单位mm。
前期损失量 Ia 受土地利用、枝叶截留、下渗、填洼等因素的影响,与土壤饱和储水量(潜在入渗量)成正比关系,即 Ia=λS,美国水土保持局提出合适的比例λ=0.2,即:
Ia=0.2S

入渗量 S 利用经验性参数 CN 来反映,公式如下:
在这里插入图片描述
CN 为 SCS 模型的核心参数,用于反映区域下垫面单元的产流能力。CN 值与土地利用类型、土壤类型、前期土壤湿润程度等下垫面因素密切相关。
CN越小说明渗入量越多(可以查到不同土地利用类型下的CN),比如水田、构筑物、树林。
SCS 模型考虑了前期降雨对径流的影响,引入了前期降雨指数AMC(Antecedent Moisture Condition),其计算公式如下:
在这里插入图片描述
Pi 为最近五天的总降雨量,单位 mm。
根据前期降雨指数 AMC,将前期降雨量对土壤湿润程度划分为Ⅰ(干燥)、Ⅱ(中等)、Ⅲ(湿润)三种类型
在这里插入图片描述
Ⅰ、Ⅲ条件下的 CN 值分别按下列公式进行计算:
在这里插入图片描述

参考文献:

张丽平,孙英君,赵培华等.基于地理国情数据的城市土地利用变化与地表降雨径流关联分析[J].国土与自然资源研究,2024(01):32-37.DOI:10.16202/j.cnki.tnrs.2024.01.009.

小结:

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