冯 憬,卫 伟,冯青郁

1 中国科学院生态环境研究中心,城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085

2 中国科学院大学, 北京 100049

美国农业部土壤保持局(USDA-SCS)开发的径流曲线数法(Curve Number Method)广泛应用于估算无资料地区径流量或洪峰流量[1- 5]。SCS-CN方法是一种以经验数据为支撑的暴雨水文抽象概念模型,该模型基于一个数值参数CN来估计直接径流量,与Green-Ampt、Philip和Horton入渗曲线等相比所需资料容易获取且计算过程简单[6- 8]。该方法能够解释流域产流的关键特征[9],许多基于物理过程的水文模型,如SWAT、EPIC、CREAMS、AGNAPS和HEC-HMS等都采用SCS-CN模型来模拟地表径流量[1,4,6,10]。

SCS-CN模型也广泛用于我国水资源评价工作中,但由于地域特征差异等,直接采用美国农业部水土保持局提供的CN值来估算其他国家地区的径流量必定存在精度问题。由此,诸多学者就CN值的本土化区域化应用开展了大量的基础研究：Lian等[11]根据中国55个降雨径流监测点的数据修正了CN值,结果与美国提供的CN查算表存在较大差异。罗利芳等[6]基于陕西安塞小流域的监测数据计算了不同下垫面的CN值。Chaudhary等[12]通过实验计算CN值,并探讨了流域内坡度对产流和CN值的影响。针对CN值计算的方法学比较研究也有涉猎：符素华等[2]对CN值计算的5种方法进行比较研究,考虑相关系数和合格率算术平均法最佳；邓景成等[7]利用黄土高原3个小流域42场模拟降雨的径流资料,应用5种不同方法计算CN值,并利用CN值反推径流深。也有学者开展了模型参数优化的相关研究：王英等[13]利用黄土高原地区3个小流域的303场降雨径流资料,针对黄土高原降雨地表径流特点优化模型中的λ值,并提出降雨强度修正函数,将降雨强度因子引入径流曲线法；……