SCS功能模块介绍要点
§1 FB210模件的功能介绍
FUM210-GB模件为变送器提供具有抗短路能力的电源，可以驱动14路切换触点或28路单触点。同时模件对采集的二进制信号进行调节、软件模拟和监视。
1 模件具有以下功能
采集14路切换触点或28路单触点信号。
2 驱动控制模件FUM210-ESG
驱动控制模件FUM210-ESG的硬件与变送器信号调节模件FUM210-GB的硬件是一样的。FUM210-ESG模件用于控制和监视电机、电磁阀、位置、执行机构、驱动控制器和双向运动驱动装置。模件可连接位置、执行机构、反馈以及可选的与自动控制系统相连的备用控制盘，对不同形式的驱动装置使用不同的连接方案。为了使模件的工作处于最优状态，在不同的方案中FUM210模件可以控制的驱动装置的数目也是不同的。
模件的运行和监视可通过屏幕实现，也可以由控制盘上的指示按钮/开关完成，但在这种情况下通道的数目会受到限制。
FUM210模件最多可控制的驱动装置数为：
●8个电机（标准型号）/5个电机（带有开关接地）
●8个电磁阀（标准型号）/5个电磁阀（带有开关接地）
●5个位置执行机构（标准型号）/4个位置执行机构（增加了反馈要求）。
●4个步序控制器用位置执行机构（标准型号）/3个步序控制器用位置执行机构（增
加了反馈要求）。自动处理器执行控制算法，模件产生增量信号。
●2个双向运动驱动装置（4个耦合继电器）/3个双向运动驱动装置（3个耦合继电器）。
●一个模件可以同时控制多种驱动装置。
根据不同的应用，模件具有下列功能：
●控制驱动装置指令的产生、设置指令优先权和终止指令。
●处理所属自动处理器或OM650系统发出的指令（保护、自动控制和运行指令）。
●获取和处理驱动装置的反馈：开关限位、开关力矩
●获取和处理驱动装置的报警：开关装置故障、电机温度过高（驱动控制器）、位置
检查（连续驱动装置）、低电压信号（连续驱动装置）。
●驱动装置监视和I&C功能。
●反馈触点供电和调节。
●可选择连接电子反馈变送器。
●可选择连接用于驱动装置工作或闭环控制器控制值设定的小型控制盘指示按钮/开
关
●可选择就地控制
●通过ES680系统进行信号模拟。
●可冗余使用。
根据不同的驱动装置型号，模件具有下列与驱动装置有关的监视功能：
●运转时间监视
●具有时间延迟重接的低电压监视（用于电机驱动装置）
●状态误差监视
●开关动作力矩监视（用于位置执行机构和驱动装置）
●保护功能
●反馈限制装置监视
●反馈真伪分辨监视
●开关装置故障监视
●开关装置测试位置监视（用于电机驱动装置）
●电机温度越限监视（用于驱动控制器）
3DCM模件按功能不同的内部参数设定：
CB/ON 设备开反馈
CB/OFF 设备关反馈
DS/ON 开过程中
DS/OFF 关过程中
ZES 最后的状态是由保护作用引起的ZEA 最后的状态是由自动作用引起的ZEH 最后的状态是由手动作用引起的USZ 低电压运行时间
ULS 低电压限制信号
AZB输入可操作状态
NOSD无状态偏差故障
NOFF无外回路故障
KLB无运行超时/力矩报警
CB/ONN开反馈没来
CB/OFFN关反馈没来
VOS就地控制
P/SIM仿真状态
SQ 确认报警
BL/OM闭锁画面操作
BL/AP闭锁保护操作
A/ON自动命令开
A/OFF自动命令关
SGC低电压限制信号
P/ON保护命令开
P/OFF保护命令关
EN/ON 允许开
EN/OFF 允许关
SID 脉冲宽度(只在actuator功能块) PBR命令输出的优先级
BA V命令输出的变量
TUW低电压运行最大时间
TWS
RWE反馈开接点
RWA反馈闭接点
RED 力矩接点
TVE位置接点翻转时间
TGL设备运行时间
TDA 力矩打开状态延时
TDZ 力矩关闭状态延时
WRBHAEA反馈故障闭锁手自动操作开
WRBHAAZ反馈故障闭锁手自动操作关
WRBSEA 反馈故障闭锁保护开
WRBSAZ反馈故障闭锁保护关
WEFSPERR状态偏差监视闭锁
WEFNSEA不监视状态偏差开
WEF NSAZ 不监视状态偏差关
NLZ到位后信号保持时间
RMS 外回路自检综合故障
VZL 选择状态
EIZAUF选择行程开或力矩开反馈为准(只在actuator功能块)
EIZZU选择行程关或力矩关反馈为准(只在actuator功能块)
§2 FB138模件的功能介绍
1 用途
功能组控制级被用来使大型处理过程自动化。功能组控制的特殊使用的先决条件是整套装置在功能群方面的组态，这些功能群是完成特殊的自主任务的辅助处理。功能群控制的任务是根据装置的操作状态自动控制各种装置的功能群。
功能群命令块FB138 FGC被用在一个开环控制回路内，作为：
在步方式中分组控制（SGC）的命令块（包含步控制）
●组控制级的命令块
2 功能说明
功能群命令块FB138实现以下功能：
●组/分组控制方式
●命令输入的优先权生成
●选定的操作模式和选定的程序（停止或操作）的储存
●反馈信号的处理和输出（程序“停止”或“操作”的状态信号）
（装置反馈=状态已实现）
●设定的监视时间与单独步的运行时间的比较
●单独步等待时间的起动
●命令输出
●故障和状态的输出
3 功能方式
3.1分组控制方式
功能块FB138的功能模式“分组控制”中有5种操作模式：
●手动方式（“自动关”）：在手动方式，这辅助步模块不再被触发。
●自动方式（“自动开”）：对于自动方式，功能块首先切换到“自动开”。当程
序已经被选定（“停止”或“操作”）或当装置反馈已存在（见3.1.2.5）时，
这步控制变成有效并产生所要求的操作状态。
●“渐进方式”：即使步标准失去了，渐进方式也允许每次一步的程序渐进。
——在有控制台的情况下，为下一步而要求的所有步标准的存在是由人
为启动一键盘开关和“操作”或“停止”键来模拟的，程序的连续性也是这样
达到的。
——在有OM650的情况下，必须获得授权软件“渐进”必须按下。
●“操作者指导方式”（无命令输出）：在“操作者指导方式”变为有效以前，有
必要将FB138FGC切换到“自动关”。如果自动功能被切换到“开”，“操作者
指导方式”的选择被储存，否则无任何作用。如果自动功能再被切换到“关”，
自动单元立即在“操作者指导方式”。
——在有控制台的情况下，“操作者控制方式”的键开关必须被触发，操作
方向（操作或停止）必须被选择。
——当操作者控制方式被切换到“开”和“关”时，OM 650会通知这功能块。
如果操作者控制方式被选择，正如象用控制台一样，也要选择操作模式。
在操作者控制方式，FB138 FGC只处理来自装置的反馈。但不输出任何命
令（输出无效），所有命令必须在辅助控制级内被人为输入。选定的步顺
序跟踪处理过程取决于要达到的标准。
“跟踪方式”：操作模式“操作者控制方式”和“渐进方式”还能合并，这结果被称为“跟踪方式”。
4内部参数设定：
FB140 SLC功能块介绍
1 应用
功能块FB140 SLC在自动开环控制功能内使用以便子环路控制。子环路控制对保持确定的过程状态在定义的范围内是可靠的。
2 功能说明
FB140 SLC将确定的过程状态保持在固定的范围内，该功能块解决使用下列子功能的任务：
●命令输入的优先级产生
由于命令能够从几个点发送到子环路控制，所以必需定义命令输入的优先级。
优先级的指定保证这个功能块呈现定义的状态。应用下列优先级：
◆ 1 “自动切断”
◆ 2 “自动接通”
◆ 3 “人工接通/切断”
上述优先级顺序适用于OM650与桌面屏。如果人工命令的优先级在自动命令以上，则较高级自动功能必定切断。
●选择的操作方式的输出
有两种操作方式可选择：
◆人工方式（“自动切断”）：
在此方式中，例如能够从OM650或桌面屏将命令发送给次驱动器。
◆自动方式（“自动接通”）
在此方式中，例如自动接通与切断与过程信号的附加链路一起的次驱动器是可能的。
FB140 SLC选择的操作方式传给次驱动器、闭环控制和逻辑电路以产生命令。
●选择的操作方式的存储
选择的最近操作方式（人工方式或自动方式）被存储。
在来自桌面屏动态切换命令“人工接通/切断”的情况下，必须同时按按钮“Manual enable”（人工允许）以改变操作方式。
●状态的输出与标记时间的数据（TTD）的产生
◆信号状态以FB140 SLC的状态字输出或以配置的事件格式输出。
2.1输入方式
功能块FB140 SLC能够从OM650与/或桌面屏或通过自动命令控制存取。
●使用调节面板的操作
人工允许键必须与每个人工命令而同时按下，否则这些命令不会被FB140 SLC所执行。在桌面屏蔽上只有1个键用来接通或切断FB140 SLC。如果不存在来自较高级自动功能的命令，那么在每次按“自动接通/切断”键（同时按人工允许键）时自动状态被改变。
●使用OM650操作
使用OM650操作按三个步骤执行：
◆选择屏幕上的符号
◆在输入菜单中选择操作方式
◆按输入键
按照第三个步骤将命令传送给功能块。
2．2 功能块SLC的参数化格式
2.2.2 SLC的二进制输出（状态字）解释
§1 FB141 ASO功能块介绍
1 用途
如果要求三个或以下的单元实现下列功能,使用功能块FB141“单元切换”。
●通过自动单元（所选择的操作单元）开始接通
●在故障情况下切换（操作单元故障）
●备用单元的联启（根据过程要求的联启）
2功能说明
2.1操作方法
FB141 ASO功能块完成下面的功能：
●单元预选
●预选的周期改变
●预选刚接通的负载单元并且同时连接另外的单元
●用可选择延时的方法，在一个所需单元接通刚失败时传递指令到相应的后续
单元。
●用可选择延时的方法，当负载单元失败时，将故障切换到后续备用单元。
●在一个可选时间之后，如果目前运行单元没有满足正常的要求标准，实施另
外一台备用单元的联启
●故障和备用切换的闭锁。
●在失压情况下切换逻辑的失效。
●切换单元功能的复位（切换单元“Switching off”的断开）
●故障和状态输出。
为实现上面说明的功能，FB141提供来自所连单元的全部的状态信息。
2.1.1单元预选
一个已接通的单元能够优先预选，在限定的循环处理程序内（单元1→单元2→单元3→单元1）最大可执行三个可连接单元的处理。用功能块（内部预选）一个参数（参数VINT）的方法或使用OM650/控制台控制（内部预选）完成预选。
内部预选
当启动程序处理器或FB时，通过内部预选，预选要选择的单元。
通过一个外部预选才能取消内部预选。当AP或FB141启动时，如果一个内部预选单元不存在，可选择第一单元。如果当前是一个复位指令，也允许预选单元。对于预选单元唯一有效的一个外部变化是用下一个接通指令。
外部预选
开始，外部预选存贮在FB141功能块中。只有用下一个接通命令才能使它有效。
2.1.2预选的负载单元启动接通并且同时与另外单元的连接
单元切换模块FB141用一个初始接通指令使你同时调用最多2个单元。初始接通指令有二个输入（输入E1，E2）。当第一次接通，一个或二个单元被触发则依赖于哪个输入点被指定。
2.1.3在接通失败时指令的传递
如果从一个请求单元用相应的反馈方法,在一个可选择的时间(参数TWEI)内,所希望的ON的状态信号没有发出,指令被传递到相应的备用单元。
当指令被传递后，故障单元的接通指令被复位，当处理使能丢失时（要激活的驱动的必要过程接通条件丢失），一个单元的请求象一个接通失败那样处理。
2.1.4 在负载单元故障时,用选择延时的方法把故障切换到后续备用单元
如果由于故障的结果,一个单元的失效(OFF反馈),在一个可选时间(参数TUMS)之后,一个开关被迫切换到下一个单元，如果当一个单元接通时同时存在ON或OFF反馈，一个故障切换被执行。当一个单元接通时，ON和OFF反馈同时不存在的时间超过2秒，一个故障切换也被执行。
如果用一个自动或手动的指令将驱动控制（AS）关闭。那么，一个故障切换将不会发生。
2.1.5 备用单元的联启
一个备件单元联启。标准时间总是在接收到最后所连的单元的检查信息ON后才开始，并通过参数TKRI在100ms的间隔内给出。
2.1.6 带低电压的逻辑切换功能块
如果由于一个低电压而使一个传送信号中断，那么在这个期间，通过一个传送控制反馈（低压定时运行），使单元切换的切换逻辑内部失能，同时它仍可能切断可用驱动控制模块再次接通的这个单元。
如果信号“低电压时间运行”不再出现，并且传送信号被再次接通，逻辑切换再次有效。但是，USO不能触发一个切换开关。
如果信号“低电压时间运行”消失，传送没有再次接通，USO的逻辑切换再次使能。并且一个指令被传递到下一个有效单元。
2.1.7 操作与监视
使用OM650操作与监视系统，并且/或者使用控制台操作，可进行如下操作：
优先启动一个预选单元
第一单元的预选
第二单元的预选
第三单元的预选
2.2 FB141 ASO功能块内部参数介绍
功能块FB137 PRES(SELECT)功能块介绍
1．应用
功能块FB137 PRES通过自动命令，OM650与/或控制台能控制采样转换。
2．功能说明
2.1 正常操作
功能块FB137 PRES用下列子功能从4种可能性中进行预选择
2.1.1储存二进制输出信号（操作方式“store”）
二进制输出信号被存贮直到选择了另外的二进制输出或直到全部二进制输出已经被复位（1MPA=NO，参见3.5）
2.1.2不储存二进制输出信号（操作方式“脉冲输出”）
在下一轮功能块循环期间，删除设置的二进制输出信号（1MPA=YE，参见3.5）
2.1.3命令输入的优先级
由于命令可从几个点发送到FB137 PRES，故必须定义命令输入的优先级。优先级的指定保证该功能块呈现定义状态，应用下列优先级：
·自动命令先于
·人工命令（控制台或OM650）
2.1.4可能的预选择
功能块FB137 PRES可使用自动命令，OM650与/或通过一个控制台(desk tile)触发。
自动命令：二进制输出（1-4）能够预选择。由于一次只能设一个二进制输出，所以若几个自动命令同时存在则应用下列优先级：
二进制输出1（最高优先级）
二进制输出2
二进制输出3
二进制输出4（最低优先级）
OM650：二进制输出（1-4）能够使用OM650键预选择。设置的二进制输出能被复位。
控制台：二进制输出（1-4）能够使用控制台预选择。设置的二进制输出能被复位，若同时按“人工准许”键，则只执行控制台输入。
表1：参数说明
3. 1 FB137 PRES的二进制输入（控制字）
来自OM650操作与监视系统或来自其他TXP—AS部分的命令借助控制字传给此功能块。
表2：FB137 PRES的二进制输入
3.2 FB137 PRES的二进制输出（状态字）
表3：FB137 PRES的二进制输出
swmm模型建立及应用部分介绍
1. SWMM模型介绍 暴雨洪水管理模型SWMM最早于1971年由美国环境保护局EPA(Environmental Protection Agency)开发。SWMM是一个基于水动力学的降雨–径流模拟模型，它是一个内容相当广泛的城市暴雨径流水量、水质模拟和预报模型，既可以用于城市场次洪水研究也可以用于长期连续模拟，也可以对任一时刻每一个子汇水区产生径流的水量和水质，包括流速、径流深、每个管道和管渠的水质情况进行模拟[7] 。模型自开发以来，在世界范围内被广泛的应用于城市地区暴雨洪水、合流式管道、污水管道以及其它排水系统的规划和设计。 1.1. 模型结构 SWMM模型由若干“块”组成，主要包括5个计算模块(径流模块、输送模块、扩展输送模块、调蓄/处理模块、受纳水体模块)和6个服务模块(执行模块、降雨模块、温度模块、图表模块、统计模块、合并模块)。在实际应用中以上模块可以同时应用，也可以根据需要选取其中的几个应用。每个模块相互联 系又具备各自独立的功能，同时其计算结果又被存放在存储设备中供其他模块 1.2. 模型原理 SWMM是一个综合性的数学模型，可以模拟城市降雨径流过程的各个方面，包括地表径流和排水系统中的水流、雨洪的调蓄处理过程。考虑到空间变异性， 将整个汇水区划分成若干个子汇水区(汇水区的划分)，并根据各子汇水区地表
求三类地表径流过程，然后将它们的径流出流叠加得到子汇水区的径流出流过程线，并作为管网汇流系统的输入，用来推求管道出流过程线。模型的主要物理原理及计算方法如下： 1.2.1. 子汇水区的概化 每个子汇水区被分为三个部分：有洼蓄的不透水地表A1、无洼蓄的不透水地表A3和透水地表A2。 图1. SWMM模型结构示意图 A2的宽度等于整个子汇水区的宽度()，A1、A3的宽度与它们各自的面积占不透水面积的比例成正比。如图2所示。 1.2.2. 地表产流计算 城市地表产流计算主要需要确定土壤洼蓄量和下渗损失量。在SWMM模型中，初期损失，即降雨初期阶段的填洼、湿润和截留统一用洼蓄水深d p来表示，有洼蓄不透水地表洼蓄水深为d p1；透水地表洼蓄水深为d p2；无洼蓄不透水地表洼蓄水深为0。只有当降雨量满足洼蓄水深d p后，产流才会发生。无洼蓄不透水地表A3上的产流等于降雨量(d p = 0)；有洼蓄不透水地表A1上的产流等于降雨量扣除洼蓄量(d p1)；透水地表A2上的产流等于降雨扣除洼蓄量(d p2)和入
SWMM模型概念
SWMM模型概念 阳光、空气、水 留给子孙后代最宝贵的财富不是金钱，而是洁净的水、土壤、空气…… SWMM将排水系统概化为一系列智能模型的水和物质在数个大的环境组成部分之间的活动。这些组成部分和SWMM包括的对象包括： 大气部分，从中雨水降落、污染物质沉淀到地表部分。SWMM用Rain Gage对象代表进入系统的降雨。 地表部分，由一个或多个Subcatchment对象表示。接受来大气部分的降水（雨或雪），通过渗透将出流传给地下水部分，同时将地表径流和污染物输给传输部分。 地下水部分接受来自地表部分的入渗并把部分入流传给传输部分。这部分用Aquifer含水层模拟。 传输部分包括由渠道管道泵站径流电力模型调节器组成的管网和将水送到出水口或污水处理厂的蓄水/处理单元。这部分的入流来自地表径流、壤中流、旱季时的污水或用户定义的水文过程。由Node和Link对象表示。 SWMM模型中不必出现所有的组成部分。如，单独进行传输部分的模拟时，可以用预先定义的水文过程作为输入即可。 1.可视对象 可视对象可如下图描述的来组织以表示洪水排水系统。这些对象可以在SWMM工作空间的图上显示。点击对象名称可以看到相应的描述。 雨量站 雨量站为研究区域内一个或多个子汇水区域提供降水资料。降水资料可以是用户定义的时间序列也可以来自外部文件。除标准的用户自定义格式，还支持多个目前常用的降水资料格式。 雨量站输入的主要特征值包括： 降雨资料类型（如，强度，体积，或累颊瑰积） 记录时段长（如，1h，15min等） 降雨资料来源（输入时间序列，或获取外部文件） 降雨资料源文件名
子汇水区域 子汇水区域指由于地形和排水系统的各要素作用使得区域内地表径流同一点汇集的水文分块。用户要对研究区域中子汇水区域个数的合理划分以及每个子汇水区域出水口的确定负责。出水口所在位置可以是排水系统的节点也可以是其它子汇水区域。 子汇水区域可分为透水区域和不透水区域。透水区域的地表径流可渗透上层土壤，但不可以流经不透水区域。不透水区域再分为两个子单元：一类包含洼地蓄水另一类则不包括。一个子单元的径流可以流到子汇水区域内另一个子单元，或者两个子单元的径流都排到子汇水区域的出水口。 透水区域降雨向土壤不饱和带的入渗可用三种模式描述： Horton入渗 Green-Ampt入渗 智能模型SCS C-N入渗 模拟子汇水区域的降水如雪的积蓄、再分布及融化时，必须指定雪捆绑对象。模拟子汇水区域下含水层与排水系统节点间的壤中流时，必须对子汇水区域赋予地下水参数值。污染物的构建与冲刷需与子汇水区域的土地利用相衔接。 子汇水区域主要输入参数包括： 指定雨量站 出水口节点或子汇水区域 指定土地利用 相应土地面积 不透水面积比率 坡度 坡面流特征宽度 科普模型透水不透水区域坡面流的满宁系数n 透水不透水区域洼蓄量
scs模型
Chapter 2Procedures
Part 630 National Engineering Handbook Procedures Chapter 2Issued April 1999 The United States Department of Agriculture (USDA) prohibits discrimina-tion in all its programs and activities on the basis of race, color, national origin, gender, religion, age, disability, political beliefs, sexual orientation,and marital or family status. (Not all prohibited bases apply to all pro-grams.) Persons with disabilities who require alternate means for communi-cation of program information (Braille, large print, audiotape, etc.) should contact the USDA’s TARGET Center at (202) 720-2600 (voice and TDD).To file a complaint of discrimination, write USDA, Director, Office of Civil Rights, Room 326W, Whitten Building, 14th and Independence Avenue, SW,Washington, DC 20250-9410, or call (202) 720-5964 (voice or TDD). USDA is an equal opportunity employer.
基于GIS的SCS径流模型开发以西山小流域为例毕业设计
滨江学院 毕业设计 题目基于GIS的SCS径流模型开发 —以西山小流域为例 院系滨江学院 专业地理信息系统 学生姓名张全统 学号20102316036 指导教师罗庆洲 职称副教授 二Ｏ一四年五月二十五日
目录 1.引言......................................................................................................... 5矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 2.SCS模型原理..................................................................................... 5聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 2.1 SCS模型基本原理........................................................................... 6残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 2.2 CN值的影响因素及确定方法 ........................................................ 6酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 2.2.1 CN值的影响因素 ................................................................. 6彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 2.2.2 CN值的确定 ......................................................................... 6謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 2.3发展趋势........................................................................................... 8厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 3.研究区域及系统需求分析......................................................... 8茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 3.1研究区域与数据预处理................................................................... 8鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 3.2 需求分析与GIS二次开发技术应用 ........................................... 10籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 4.系统设计与实现............................................................................ 10預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 4.1系统开发环境................................................................................. 10渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 4.2系统数据库设计............................................................................. 10铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 4.3 系统功能设计................................................................................ 11擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 4.3.1系统功能结构划分.................................................................. 11贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 4.4系统实现与运行效果..................................................................... 12坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 4.4.2系统运行.................................................................................. 14蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 （1）地图基本操作..................................................................... 14買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 （2）CN值查询操作 .................................................................. 14綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 4.4.2.1降雨径流查询计算功能................................................. 15驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 4.5系统应用......................................................................................... 16猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 5.结论与展望....................................................................................... 17锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 5.1 结论................................................................................................ 17構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 5.2 展望................................................................................................ 18輒峄陽檉簖疖網儂號泶。参考文献：............................................................................................ 18尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。致谢............................................................................................................ 20识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
推荐-GIS的SCS径流模型开发以西山小流域为例 精品
滨江学院 题目基于GIS的SCS径流模型开发 —以西山小流域为例 院系滨江学院 专业地理信息系统 学生姓名张全统 学号20XX2316036 指导教师罗庆洲 职称副教授 二Ｏ一四年五月二十五日
目录 4. 基于GIS的SCS径流模型开发 —以西山小流域为例 张全统1 （1.南京信息工程大学滨江学院大气与遥感系江苏南京210044） 摘要：随着社会的发展，在当今社会利用地理信息技术收集，分析气象数据成为了一种不
可逆的趋势。SCS模型是目前应用较为广泛的地表径流模型之一。本文应用GIS二次开发技术，采用SCS模型计算西山小流域的径流量。首先剖析了SCS模型的基本原理，在此基础上分析了西山小流域径流计算的需求，然后采用基于Visual Basic语言与ESRI MapObjects 控件进行SCS模型的降雨径流计算系统开发，该系统能够实现地图基本操作、值查询、径流量计算的功能。该系统为研究地区的径流量估算以及水文分析起到了一定的辅助决策作用。关键词：SCS模型；径流计算；GIS二次开发；小流域 Researching the Development of SCS Model in Runoff Simulation Zhang Quantong College of BinJiang Nanjing University of Information Science & Technology，Nanjing 210044，China
Abstract:With the development of society, in today's society the use of geographic information technologies to collect, analyze meteorological data has bee an irreversible trend. SCS model is one of the more widespread application of surface runoff models. In this paper, the secondary development of GIS technology, using SCS model XiShan small watershed runoff. First analysis of the basic principles of SCS model, on the basis of the analysis of the needs of small watershed runoff XiShan calculated, and then conducted using SCS rainfall-runoff model for the development of puting systems based on Visual Basic language and ESRI MapObjects control, the system can achieve the basic operation of the map, value queries runoff calculation function. The system for the study area and the hydrological analysis to estimate runoff played a secondary role in the decision-making Key words：SCS model；Runoff calculation；GIS secondary development；Small Watershed 1.引言 随着经济社会以及信息技术产业的飞速发展，运用地理信息技术对自然资源资源及生态环境进行及时、准确、全方位的动态监测是一种不可逆转的趋势。SCS模型[1]就是一种降雨径流计算系统，该模型最初是由美国农业部水土保持局研究出来的。目前SCS模型广泛的应用在美国及其他一些国家, 并且获得了不错的效果[2-5]。中国在1980年后也开始了解并使用SCS模型。然而，在模型的使用过程中，大多学者都是根据降雨和径流的数量关系, 结合小流域实验观测资料进行相关的统计分析，很少在模型结构中考虑降雨和流域下垫面构造不均等( 如在该流域的土地利用方式、土壤类型、土壤的湿软情况和土地覆盖率等特征) 。随着经济社会的发展，土地利用方式和强度对流域产汇流的影响成为当前水文科学领域研究的热点，如何采取有效的方法揭示土地利用变化对流域径流变化及产汇流机制的影响成为目前亟待解决的问题。通常研究土地利用变化对流域径流的影响，需获取土地利用类型，流域下垫面资料以及气象和水文资料。对于水文、气象资料较缺乏的流域，若用普通的水文模型( 如径流系数法、等时线法、单位过程线法) 很难对流域径流过程进行模拟。其中最重要的土地利用类型数据，地形参数是通过地理信息数据处理得到的结果。这种面状的遥地理信息与水文模型很少直接或间接将土地利用情况，土壤湿度特征等作为影响因素在模型应用中加以考虑。因此，基于地理信息建立水文模型对流域径流过程进行模拟用来提高准确度成为一种必然的趋势。 本文将SCS模型应用于西山小流域寻求该地区的降雨径流的变化情况，并开发基于SCS 模型的GIS的降雨径流计算系统，且系统可以提供查询某年、某月等某段时间上的径流量查询。同时运用模型对当地降雨径流情况进行模拟，在一定程度上为揭示该地区不同土地利用条件下流域的降雨-径流关系及水文分析提供理论依据和科学方法。
改进的SCS模型在济南小清河流域洪水模拟中的应用
改进的SCS 模型在济南小清河 流域洪水模拟中的应用 喻海军，黄国如 （华南理工大学 土木与交通学院，广州，510640） 摘要：在深入分析SCS 模型的基本原理及其结构的基础上，对SCS 模型进行了适当的改进，利用济南市小清河黄台桥以上流域的实测水文资料率定其参数。在不改变SCS 模型产汇流结构的前提下，通过对小清河流域1996年至2007年降雨径流资料的分析，建立了前期影响雨量a P 和流域当时的最大可能滞留量S 的相关关系，确定了计算S 的经验公式，率定了模型的汇流参数和无因次单位线。将改进后的SCS 模型应用于济南市小清河流域，计算精度较为理想，可用于济南市小清河流域洪水预报。 关键词：小清河流域；SCS 模型；CN 值 SCS 模型是美国农业部水土保持局（Soil Conservation Service ）提出的小流域降雨径流模型，目前在国内外得到了广泛地应用，并在不断改进和完善之中。SCS 模型最大的优点是模型能够将影响径流的因素，包括土壤类型、土地利用和处理方式、流域表面状况、前期降雨等综合成单一参数考虑。虽然SCS 模型发展之初主要是用于农业小流域暴雨径流预测，但它后来发展速度很快，超过其原先设定的研究目标，现已广泛地应用于各种土地覆被类型，诸如小流域工程规划、流域水土保持、防洪减灾、城市水文、洪水保险及无资料地区径流预报等多种水文问题，取得了较好的效果[1-8]。我国在20世纪80年代就有介绍SCS 模型的文献[1]，后来很多学者对SCS 模型进行了较为系统地研究[2-4]，并针对研究流域的实际情况，对该模型进行了若干改进以适应流域特征，取得了较好的模拟效果[5-7]。由于SCS 模型结构较为简单，模型参数较少，使得该模型具有较强的区域性，本文在不改变SCS 模型产汇流结构的前提下，利用实测降雨径流资料对模型产流和汇流计算方法进行改进，以获得精度良好的模拟精度。 1 SCS 模型基本方法 1.1 SCS 模型的产流结构 美国农业部水土保持局通过大量的资料分析，总结出流域降雨径流关系为[1]： ()?????<=≥+-=S P R S P S P S P R 2.0 02.08.02.02 （1） 式中：P 为降雨量（mm ）；R 为径流量（mm ）；S 为流域当时的最大可能滞留量（mm ）。 SCS 模型通过参数CN 来推求S ，即 25425400 -= CN S （2） 上式中的CN 是反映降雨前流域特征的一个综合参数，与流域土地利用、土壤类型、前 基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目（200801033），华南理工大学中央高校基本科研业务费专 项资金资助（2009ZM0051，2009ZM0044）。 作者简介：喻海军（1988－），男，湖北孝感人，在读博士生，主要从事水文水资源研究。 通讯作者：黄国如（1969-），男，教授，主要从事水文水资源研究。