基于SCS的小流域降雨径流估算及上桥雨量站实例分析

潘声凯 张洋深

【摘要】如何估算集水区的可集雨量， 是当前雨水集蓄利用中一个亟待解决的技术问题.针对这一问题，美国水土保持局提出了解决小面积集水径流计算的新方法——降雨SCS方法。应用该方法的实证分析结果表明，模型原理清楚，计算过程简洁，计算结果准确，不失为一种较好的小流域径流估算方法。

【关键词】SCS模型；小流域；降雨径流；估算

1、引言

如何估算集水区的可集雨量，美国水土保持局提出了解决小面积集水径流计算的新方法——降雨SCS方法。本文拟就SCS方法及其在小流域径流估算中的应用做一分析。

2、SCS模型原理简介

SCS 方法的优点在于，计算简便易行，所需计算参数少，对观测数据的要求简单，能够分别计算各种不同前期条件和降水条件下的地表产流量值，因而不失为一种计算小面积集流的新方法。其模型实现的具体步骤如下：

先作以下假设：假设集水区实际入渗量（ ）与实际径流量（ ）之比等于集水区该场降雨前最大可能入渗量（或潜在入渗量 ）与最大可能径流量（或潜在径流量 ）之比，则有下式成立：

式中CN值的确定和土壤类型、气候湿润类型、土地利用方式等有关。

分析计算时，可按照土壤特征，将土壤进行分类，具体可划为A类沙土、B类砂壤土、C类轻壤土、D类粘土四类，并根据不同的土壤类别分别确定相应的CN值。在利用曲线数值方法计算径流量时，要充分考虑前期土壤水分状况对径流的影响。但是量化确定这一数值十分困难，故而在实际模型应用时，需要对CN 值按照各种影响要素进行修正，这样使计算更为客观真实和有效。实际计算时可依据CN值表（表1），结合研究区实际情况确定。

3、基于SCS估算模型的降雨径流估算实证分析

选择安徽省怀远县上桥站点5场降雨资料进行计算。所选地域为跃进沟中下游，现取上桥站2012年7月2号-2015年9月13号5场典型降雨进行计算。整个计算区土地利用情况：耕地为68.4% ，稀疏林地13.7%，荒地占17.9% 。参考不同土地利用方式和不同土壤类型下的CN值表，CN值在地面不同覆盖物下的值分别为88、83、94，则通过加权计算得出整个计算区的加权平均值CN=68.4%×88+13.7%×83+17.9%×94%=88.4。

由公式（5）、公式（7）计算可得，S=33.3。由此可求得5场典型降雨径流的计算值和实测值。

4、结论

从实证分析的结果来看，SCS模型方法用来估算小流域径流是可行的，而且估算结果和实际结果基本一致。其次，从計算过程来看，SCS的模型原理清楚，计算过程简便，结算结果准确，不失为一种较好的小流域径流估算模型和方法。但由于我国地狱的广泛性，在实际应用过程中要注意对参数的适用性进行分析，并与其他方法进行比较应用。

参考文献：

[1] 吴普特，冯浩.中国雨水利用[M].郑州：黄河水利出版社，2009.