建设中国水权制度，在明确水权内容时也需ET（反映用水权）这样的考量指标。围绕核算ET以及将ET管理与日常的水资源管理和水环境管理结合起来，许多科研机构作了大量的模型研究工作，如AGNPS模型、HSPF模型、SWAT模型和中国水科院的二元模型（DWEMM）等。本文将以SWAT模型为例进行简要介绍。
    一、SWAT模型的由来及特点
    SWAT（Soil Water and Assessment Tools）模型由美国Texas农业与工程大学学院站分校的水资源研究所开发，是在SWRRB模型(Williams et al., 1985; Arnold et al., 1990)基础上发展起来的一个长时段流域分布式模型。从应用来看，SWAT模型具有以下显著的优势：
    （1）可移植性强。
    （2）适宜进行情景分析。
    （3）空间分异性好。
    （4）污染模拟能力强。
    （5）界面友好。
    二、SWAT模型的基本功能
    SWAT模型本质上是流域范围内水循环、物质循环的模拟，分为两大阶段：水循环的陆域产流阶段与水域汇流阶段。模型的基本功能是由其模拟的物理过程决定的，因此基本功能介绍依然围绕这两个阶段展开。
    (一)水循环的陆域产流阶段
    1、气候模拟
    2、水文模拟
    3、植被覆盖和作物生长模拟
    4、土壤侵蚀模拟
    5、污染物模拟
    6、管理措施模拟
    (二)水循环的水域汇流阶段
    水循环的水域汇流阶段，主要考虑水、沙、营养物（N, P）和杀虫剂在河网（河流和水库）中的输移，可以考虑蒸发、河床渗漏、人类取用等输出，输入包括直接降雨或点源输入。这部分内容类似常用的河流或水库模型，限于篇幅，本文就不再赘述。水域模拟 
 
    三、SWAT模型的应用
    (一)国外应用情况
    SWAT系统开发完成以后，在美国已经应用到多个区域性或全国性的农业生产过程模拟和环境影响评价项目，例如在径流模拟方面，SWAT模型的开发者之一Arnold为首的研究组，先后选取不同水文条件、不同地形特征的区域或流域进行了SWAT模型的应用研究，分别从国家尺度、流域尺度和小流域尺度验证了SWAT模型在径流模拟方面的适用性；在水土保持方面，美国已应用SWAT模型进行了全国水土流失的模拟与评价，取得了良好效果；在气候变化的水文效应方面，有研究利用SWAT模型探讨了美国东南部在不同气候变化条件下，现状与未来水资源变化情况，指出在未来30～50年内，径流会持续减少，进而加剧了水质恶化；在非点源污染研究方面，SWAT模型已应用在德克萨斯州的Bosque流域，证实了模型能很好地模拟畜牧业生产所产生的面源污染。在美国中东部的农业流域，研究通过SWAT模型确定了能够改善水质的最佳农作措施的空间布局，评价了河岸生态缓冲措施对降低农业非点源污染的作用和经济效益。
    目前世界上其它国家应用SWAT模型都是基于美国的经验而推广的，在欧盟、澳大利亚、加拿大、印度等国都有较多应用。如Chanasyk在加拿大模拟了放牧活动对水文及土壤湿度的影响，并评价了模型在径流量小，包括融雪过程流域的适用性。西班牙Hernandez利用SWAT模型研究了地中海流域土地覆盖条件变化以及人类活动导致湿地干涸所产生的水文效应，研究提出了取消耗水量大的作物而改种葡萄的建议。
    (二)国内应用情况
    近年来国内对SWAT模型的应用和改进研究已有很多，从文献搜索看，大约有十几个应用案例，可分为径流模拟、非点源污染模拟以及农业和水资源管理措施综合模拟等几个方面。
    1、径流模拟
    2、非点源污染模拟
    3、流域综合水资源管理模拟

  2006-12-07 12:38:45