第四章 萨克拉门托模型

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1、第一节模型计算一、产流量计算降落在透水面积上的时段雨，首先补充上层张力水蓄量，当满足上土层张力水缺水量后，其余的雨量成为有效降雨。(4-1)式中～为上土层张力水容量；～为上土层张力水蓄量。1、直接径流直接径流由永久不透水面积上形成的直接径流和可变不透水面积上形成得直接径流两部分组成。（1）永久不透水面积上形成的直接径流(4-2)式中～为永久不透水面积上形成的直接径流；～为永久不透水面积占全流域面积的百分数。（2）可变不透水面积上形成得直接径流因为在可变不透水面积上也分为上下两个土层，各层的张力水

2、容量与透水面积上的一样，但不设自由水。总的张力水蓄量由上下两层的张力水蓄量组成，上层张力水蓄量等于透水面积上的上土层张力水蓄量,下土层张力水蓄量为。当透水面积产生有效降雨时，则可变不透水面积上形成的直接径流为：(4-3)式中～为可变不透水面积上形成的直接径流；～为下土层张力水容量。2、地面径流当上层自由水已达到其容量值后，超过部分成为地表径流。12此时有效降雨，地表径流为：(4-4)式中～为上层自由水蓄量；～为透水面积占全流域的百分数，。～为永久不透水面积占全流域面积的百分数。变化的不透水面积占

3、全流域的百分数.当透水面积上产生地表径流时，透水部分亦产生地表径流，它与超渗雨及透水部分的面积成正比。(4-5)地表径流,～为上土层张力水容量；～为上土层张力水蓄量。有效降雨,～为可变不透水面积上形成的直接径流.3、壤中流上层自由水的侧向出流产生壤中流，假定出流量与蓄量成线性关系，即：日出流量时段出流量(4-6)式中～为壤中流日出流系数；～为计算时段。～为上层自由水蓄量；～为透水面积占全流域的百分数。4、快速地下水快速地下水假定出流量与蓄量成线性关系，即：日出流量时段出流量(4-7)式中～为快速

4、地下水蓄量；～为快速地下水日出流系数。～为透水面积占全流域的百分数。125、慢速地下水慢速地下水假定出流量与蓄量成线性关系，即：日出流量时段出流量(4-8)式中～为慢速地下水蓄量；～为慢速地下水日出流系数。～为透水面积占全流域的百分数。二、蒸散发计算流域的蒸散发能力由逐日的蒸发皿观测值经改正后求得。1、上土层张力水蒸散发量降落在透水面积上的时段雨量,首先补充上土层张力水蓄量，当满足上土层张力水的缺水量后其余的雨量成为有效降雨。(4-9)～为上土层张力水容量；～为上土层张力水蓄量。流域的蒸散发能力

5、。(2)上土层自由水蒸散发量有没有可能小于0？(4-10)～为上层自由水蓄量；(3)下土层张力水蒸散发量(4-11)～为上土层张力水容量；～为下土层张力水容量。LZTWC为下层张力水蓄量。12（4）水面蒸发量令(4-12)～为河网、湖泊及水生植物的面积占全流域面积的百分数；～为永久不透水面积占全流域面积的百分数。(5)可变不透水面积上的蒸散发量(4-13)式中～为河网、湖泊及水生植物的面积占全流域面积的百分数；其余符号意义同前。～为上土层张力水容量；～为下土层张力水容量。总的张力水蓄量由上下两层

6、的张力水蓄量组成，流域的蒸散发能力。三、渗透量的计算萨克模型设置了上下土层之间的水分运动结构。土壤水分从上土层渗透到下土层是根据下土层渗透量来计算的。当上下土层的蓄水量完全饱和时，时段渗透量与下土层自由水的产流量相等，其稳定下渗量为：(4-14)快速地下水容量，快速地下水日出流系数.慢速地下水容量，慢速地下水日出流系数.1、上土层饱和而下土层干旱时渗透率与下土层的缺水程度有关。当上土层饱和，而下土层最干旱时，渗透率最大。萨克模型认为渗透率的变化与下土层相对缺水量及指数有关，即：(4-15)与最大

7、渗透率有关的参数，PBASE为渗透量，渗透函数中的指数。12式中慢速地下水容量，快速地下水容量，下层张力水容量。～为慢速地下水蓄量.～为快速地下水蓄量.LZTWC为下层张力水蓄量。快速地下水日出流系数.慢速地下水日出流系数。（4－15）式中指数决定了渗透曲线向下凹的程度。越大，则渗透曲线说向下凹，渗透曲线见图4～2。图4～2渗透曲线示意图2、上土层供水不充分时若上土层自由水并非充分供水，渗透率与上土层自由水的供水量有关，实际下渗率为：(4-16)～为上土层张力水容量；～为上土层张力水蓄量。下土层

8、相对缺水量。PBASE为渗透量。与最大渗透率有关的参数。3、渗透水量的再分配渗透到下土层的水量还要进行两次分配。第一次分配是在张力水和自由水之间进行；第二次分配是在快速地下水和慢速地下水之间进行，即将分配给自由水的水量再分配给快速地下水和慢速地下水。（1）张力水与自由水之间的分配渗透到下土层的水量中，按分配常数进行分配。分配给下土层自由水的渗透量为：12(4-17)渗透率。（从上土层向下土层渗透的水量中分配给自由水的比例系数是一个变量，主要取决于地下水丰富程度。一般取。）分配给下层张力水的渗透量