典型黑土区坡耕地次产流径流曲线数计算方法

刘 刚，邢婉君，焦 剑

(1.北京师范大学地理科学学部 地表过程与资源生态国家重点实验室，100875，北京；2.中国水利水电科学研究院，100048，北京)

地表径流过程是水文循环的重要组成部分。准确预测地表径流，对于土壤侵蚀过程模拟和非点源污染过程分析非常重要。目前，地表径流预报模型按建模方式可分为机理模型和经验模型2大类。机理模型可以较为详细地刻画产汇流物理过程[1-3]，但其对于参数率定精度和变量输入要求较高，故限制其广泛应用。对于缺乏基础观测资料的地区，经验模型因结构相对简单、输入数据要求低，具有更强的实用性。20世纪70年代，美国农业部根据本国自然地理特征，研发了径流曲线数模型(soil conservation service-curve number，SCS-CN)。该模型原理清晰简单、对参数和输入变量要求低，已在地表径流预测中得到广泛应用[4]。

SCS-CN模型中有2个重要参数：1)初损率λ，包括产生地表径流之前的地面填洼、截流和下渗；2)径流曲线数CN，该参数为综合指标，量纲为1，体现不同土壤-覆被组合条件下地表产流能力。已有研究表明，CN是该模型中最敏感的参数，仅10%的CN值变化就可导致45%～55%的计算结果误差[5]。自1972年SCS-CN模型手册第一次发表以来，学者们就坡度、土壤特性、土壤前期含水量等因素对CN的影响做了大量研究，进而提出利用坡度和土壤含水率计算CN的方程[6-8]。但是，上述研究一直侧重分析下垫面条件对CN的影响，未充分考虑降雨过程特征对产流过程的影响。SCS-CN模型自使用以来，仅用降雨量一个变量反映降雨特征，可能是造成模拟误差的重要原因之一。……