流域管理模型的参数灵敏度分析-水土保持研究
基于GIS的小流域尺度水土流失敏感性评价——以通渭县牛谷河项目区为例
［１］
。 水土
流失敏感性是指区域生态系统水土流失生态过程发生
的潜在可能性及其程度，是评价区域生态环境质量、人
口负荷、土地利用合理程度的指标之一，也是实施区域
生态环境治理与管理的重要基础依据
［２］
。 关于水土流
失敏感性的研究成果很多，各类评价方法也较为成熟，
但对小尺度、生态治理前后对比的水土流失敏感性评
类型主要为水力侵蚀和风力侵蚀，局部地区有冻融侵
运的难易程度，主要与土壤质地、有机质含量、土体结
根据土壤侵蚀发生的动力条件，甘肃省水土流失
蚀及重力侵蚀。 本研究主要是对以水力侵蚀为主的水
土壤可蚀性 ［４］ 。 Ｋ 因子是指土壤颗粒被水力分离和搬
构、渗透性等土壤理化性质有关。 采用应用比较广泛
土流 失 敏 感 性 进 行 评 价。 采 用 通 用 土 壤 流 失 方 程
格数据后，再利用栅格计算器运算得到水土流失敏感
性指数。 水土流失敏感性指数评价模型为
ＳＳ ｉ ＝
４
Ｒ ｉ × Ｋ ｉ × ＬＳ ｉ × Ｃ ｉ
（１）
式中：ＳＳ ｉ 为第 ｉ 个空间单元的水土流失敏感性指数；Ｒ ｉ
为第 ｉ 个空间单元的降雨侵蚀力因子指数；Ｋ ｉ 为第 ｉ 个
空间单元的土壤可蚀性因子指数；ＬＳ ｉ 为第 ｉ 个空间单
２．６％，主支沟平均比降 ３．７％，干沟、主支沟多为 Ｕ 形
沟，小支毛沟多为 Ｖ 形沟；属中温带大陆性气候区，年
均气温 ６．６ ℃ ，≥１０ ℃ 年活动积温 １ ２２６ ℃ ，年均太阳
辐射总量 １２９ ｋＪ ／ （ ｃｍ ２ ·ａ） ，年均日照时数 ２ ２３９ ｈ，年
均无霜 期 １３１ ｄ， 年 均 大 风 日 数 ３２ ｄ， 人 口 密 度 １６６
基于太湖数字流域系统的水质模型参数灵敏度分析
Ａ Ｉ ｄ：Ｔ ｅｉｅｒｅ ａ ｒ ｅｏｚｅ ｌ ｓ ｍ ０ Ｔｉ ａｉ ｉａ ｉｔ ｓ ｍｏｅ ｔ ａｎ ｗ ｉ ｃ ｄ ０ 上 Ｉ ｓ ｈ ｔ ａ ｄｗ ｔ ａｕ．ｐ ｎｓ ｔ ｆ ａ ｕＢ ｓ ｄ ｉｌｙｔ ｒｈ ｂｓ ， ｈ ｈｉ ｌ ｅ ｐｌ ｎｇｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｙ ｅ ， ｈ ｎ ｓ ｇ ａｓ ｅ ｖ ｅ ｉ ｃ ｎ ｕｄ —
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Ｘ ｉ ａ ，Ａ ｉＷＡ Ｇ Ｐｎ ，Ｈ ＮＭ ｉ ａ ＵＡ —ｌ Ｙ ＯＱ ， Ｎ ｅｇＣ Ｅ ｅ—ｄｎ ｎ
（ ｌ ｇ ｆ ｎｉ ｎ ｅｔ ｉ ｃ ｄＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｈ ｈｉ ｎｖ ， ａｊ ，１０ ８ Ｃ ｉ ） ｏ ｅ Ｃ ｌ ｅｏ ｖ ｏｍ ｎ ｌ ｅ ｅａ ｎｉ ｅ ｎ ， ｏａ Ｕ ｉ．Ｎ ｎｉ ２０ ９ ， ｈｎ Ｅ ｒ ａＳ ｎ ｎ ｃ ｎ ｉ ｇ ｎ ａ
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基于SWMM的水文参数敏感性分析
基于SWMM的水文参数敏感性分析作者：陈馨来源：《科技风》2016年第09期摘要：为了提高参数率定效率，有必要对暴雨管理模型参数进行敏感性分析。
以重庆交通大学南岸校区为例，建立暴雨管理模型，分析模型参数对径流峰值的敏感性。
结果显示：不透水率曼宁系数为敏感参数，不透水区洼蓄量为中等敏感参数，不透水率、透水率曼宁系数、透水区洼蓄量、无洼蓄不透水区所占比例这四个参数均为不敏感参数。
关键词：SWMM；敏感性；水文参数随着城市建设的迅速发展，城市不透水比例迅速增大，降雨形成的径流也不断增大，市政排污等问题日益显著。
利用美国环保署（EPA）暴雨管理模型（SWMM）对暴雨径流进行计算，可以简单便捷的处理城市排涝问题。
但暴雨管理模型的参数率定是不可或缺的[ 1 ]。
然而，大多数情况下，模型比较复杂，对参数率定非常困难，有时却是没有必要的，因为，有些参数对模型计算并不敏感[ 2-4 ]。
为了提高参数率定效率和提高名称参数的可靠性，有必要对参数的敏感性进行分析。
本文以重庆交通大学为例，建立暴雨管理模型，分析各参数对该模型的敏感性。
1 敏感性分析方法摩尔斯筛分法运用比较广泛，选择变量x后，随机改变该变量得到xi，运行得到相应目标函数值y（xi），最终，采用影响值Ei判别该变量的敏感性：张胜杰等[ 5 ]对上述方法进行修正，采用固定变量改变步长的方法，运用如下影响值公式进行敏感性分析：固定步长的分析方法有利于对多个参数的敏感性进行对比分析，本文采用摩尔斯改进方法进行敏感性分析。
2 模拟方法2.1 SWMM模型以重庆交通大学南岸校区为研究对象，根据校园内的地形条件，对重庆交通大学进行集雨面积划分，分为教育超市区、河海学院块、机电学院及基础实验大楼块、第1教学楼及老行政楼块、继续教育学院块、体育场块、交大邮政所块、南塘苑块、图书馆块。
各集雨区域特征参数按照1∶1地图量测得到，下渗模型采用Green-Ampt模型。
地下排水管道采用封闭箱型排水管，粗糙系数为0.01。
水文模型参数综合敏感性系数分析
水文模型参数综合敏感性系数分析王权威;唐莉【摘要】A series of parameters which have spatial distribution characteristics is required in double-excess runoff generation model to simulate the process of watershed runoff.Taking ten floods in Yushe Hydrological Station as research object,the sensitivity of parameters is analyzed and optimized by using perturbation analysis method,in which,the empirical values of parameters of double-excess runoff generation model are used as base values.The sensitivity coefficients of various parameters on flood are obtained through parameter adjustment and simulation scenarios,and the comprehensive sensitivity coefficient of model parameters is also calculated by using variation coefficient method.The analysis results show that the sensitivity coefficients and correlations of model parameters will change when it is in different hydrological elements,and the magnitude of comprehensive sensitivity coefficient of parameters under different hydrological elements has a order of Sr ＞ b ＞ Ks ＞α0 ＞σr ≈ c.%水文模拟中的双超产流模型需要一系列具有空间分布特征的参数对流域产流过程进行模拟.以榆社水文站10场次洪水为研究对象,以双超模型参数经验初值作为基值,采用扰动分析法对参数的敏感性进行分析优化.通过参数调节与模拟计算,得到各参数对洪水的敏感性系数,借助变异系数法算出模型参数的综合敏感性系数.研究表明,模型参数对应不同的水文要素,其敏感性系数与相关性会有所改变,各水文要素下参数综合敏感性系数大小排序为Sr＞b＞Ks＞α0＞σ≈c.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2017(043)006【总页数】4页(P16-18,64)【关键词】敏感性系数;参数分析;扰动分析法;变异系数法;双超模型【作者】王权威;唐莉【作者单位】太原理工大学水利科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学水利科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TV877流域水文过程受气象条件和流域下垫面的共同作用,在时空尺度上发生着巨大的变化[1]。
基于InVEST模型的伊洛河流域土壤保持功能研究
地球科学与环境工程河南科技Henan Science and Technology总第811期第17期2023年9月收稿日期：2023-04-17作者简介：张佳惠（1999—），女，硕士生，研究方向：土地利用与土地覆被变化、生态系统服务功能评价研究。
基于InVEST 模型的伊洛河流域土壤保持功能研究张佳惠（长安大学，陕西西安710054）摘要：【目的】伊洛河流域属于国家级水土流失重点治理区，研究伊洛河流域的土壤保持功能对科学认识伊洛河流域土壤侵蚀特征、防治土地退化等具有重要意义。
【方法】研究基于伊洛河流域1990年与2020年降雨侵蚀力因子、坡度坡长因子、植被、土壤等数据，利用InVEST 模型，估算伊洛河流域土壤侵蚀量和土壤保持量，从流域尺度与县域尺度分析了伊洛河流域土壤侵蚀量和土壤保持量的时空格局。
【结果】研究结果显示，1990年和2020年实际土壤侵蚀强度主要处于强烈侵蚀（50~80t hm -2）、极强烈侵蚀（80~150t hm -2）等级，此两类约占流域面积的50%，其中高值区主要分布在坡度较大的西部低山丘陵区。
未利用地、建设用地、耕地地类的平均土壤侵蚀量较高。
【结论】与1990年相比，2020年各地类平均土壤侵蚀强度有所下降。
1990年与2020年土壤保持能力较高的区域主要分布在西部低山丘陵区，低值主要分布在东部地形平坦、经济发展较好的地区。
与1990年相比，2020年伊洛河流域土壤保持能力呈降低趋势。
研究结论可深化对伊洛河流域土壤侵蚀特征的科学认识，为编制水土保持规划，防治土地退化等提供参考。
关键词：InVEST 模型；土壤侵蚀；伊洛河流域中图分类号：F301.24；X321文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）17-0086-05DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.17.018Study on Soil Conservation Function of Yiluo River Basin Based onInvest ModelZHANG Jiahui(Chang'an University,Xi'an 710054，China)Abstract:[Purposes ]Since the Yiluo River basin is a state-level key area for soil erosion control,thestudy of soil conservation function in the Yiluo River basin is of great significance for the scientific un⁃derstanding of soil erosion characteristics and the prevention and control of land degradation in the Yiluo River basin.[Methods ]Based on the rainfall erosivity factor,slope length factor,vegetation and soil data in 1990and 2020,and the InVEST model was used to estimate the amount of soil erosion and soil conser⁃vation in the Yiluo River basin,and the spatial and temporal patterns of soil erosion and soil conserva⁃tion in theYiluo River basin were analyzed at the watershed and county scales.[Findings ]The results showed that the actual soil erosion intensity in 1990and 2020was mainly in the grades of strong erosion (50~80t hm -2)and very strong erosion (80~150t hm -2),which accounted for about 50%of the watershed area.And the high value area is mainly distributed in the western low mountain and Hill area with high slope.The average soil erosion amount of unused land,construction land and cultivated land was higher.[Conclusions]Compared with1990,the average soil erosion intensity decreased in2020.In1990and 2020,the areas with higher soil conservation capacity were mainly distributed in the western low moun⁃tain and hilly areas,while the low values were mainly distributed in the eastern areas with flat topogra⁃phy and good economic pared with1990,the soil conservation capacity of the Yiluo River basin shows a decreasing trend in2020.The conclusions can deepen the scientific understanding of soil erosion characteristics in the Yiluo River basin,and provide important reference for soil and water conservation planning and land degradation control.Keywords:the InVEST model;erosion;Yiluo River basin0引言伊洛河流域是黄河流域的重要子流域，属于国家级水土流失重点治理区。
城市雨水管网模型的水文参数灵敏度分析
城市雨水管网模型的水文参数灵敏度分析王荫茵;陶涛;吕永鹏【摘要】为定量分析上海某区域的SWMM模型输出的总径流量和峰值流量对输入水文参数的变化响应的灵敏度,使用修正的Morris灵敏度分析法分析了3场降雨中SWMM模型中总径流量和峰值流量对水文参数不渗透性洼地蓄水(Destore-Imperv)、渗透性洼地蓄水(Destore-perv)、不渗透性粗糙系数曼宁值(Manning-Imperv)、渗透性粗糙系数曼宁值(Manning-perv)等参数的局部灵敏度.模拟结果证明,总降雨量变大,峰值流量对于参数Manning-Imperv、Destore-Imperv响应的灵敏度程度变大,并且峰值降雨强度越大,总径流量对于参数Max.Infiltration Rate、Decay Constant、Min.Infiltration Rate响应的灵敏度随之变大.【期刊名称】《城市道桥与防洪》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P159-162)【关键词】SWMM;修正的Morris筛选法;灵敏度;水文参数率定【作者】王荫茵;陶涛;吕永鹏【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,上海市200092;同济大学环境科学与工程学院,上海市200092;上海城市排水系统工程技术研究中心,上海市200092;上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市200092【正文语种】中文【中图分类】TU99近年来，随着城市建设的不断发展，城市地面硬化，降雨径流量增加，城市内涝问题日益加剧。
雨水管理模型能够很好地模拟降雨过程中地表径流产生情况、管网负荷情况等，能够从水文、水质、水量等方面帮助管理和控制城市的降雨径流。
SWMM（Storm Water Management Model）是美国环保署（EPA）开发的暴雨雨水管理模型，模型能够模拟一系列水文和水力过程，在国内外有广泛的研究和应用[1]。
模型主要根据一系列描述子汇水区特性的参数来计算降雨产生的径流量，而这些参数没有明确的物理含义，无法直接测量，需要对其进行参数率定，因此，雨水管网模型的参数率定是保证雨水管网模型准确模拟十分重要的一步。
SWAT模型及其在水环境非点源污染中的应用研究进展（论文资料）
第16卷第5期2009年10月水土保持研究Research of Soil and Water ConservationVol.16,No.5Oct.,2009 SW AT模型及其在水环境非点源污染中的应用研究进展3杨菁荟1,张万昌2(1.南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;2.南京大学水科学研究中心,南京210093)摘 要:非点源污染是水环境污染的主要来源之一,其过程机理复杂,应用水环境污染模型模拟是研究非点源污染的重要手段。
SWA T模型是国际上著名的分布式流域水环境模型之一,结合了遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术,能够准确、长时间段连续地模拟复杂流域的各种水环境过程以及气候变化、土地利用类型、管理措施对流域水平衡和非点源污染的影响,为监测、评价、研究流域水环境非点源污染状况提供了强大的支持平台。
在大量调研国内外相关文献的基础上,围绕模型的主要标志性改进及应用成果介绍了SWA T模型的发展历程和现状,论述了模型应用于水环境非点源污染研究的几个主要方面和国内外研究新进展,分析了目前国内应用SWA T模型进行水环境非点源污染研究存在的问题,并对SWA T非点源污染子模型的发展趋势做了展望,以推广这一先进模型在国内的应用范围,提高非点源污染模拟、监测、评价工作的效率及结果的可靠性。
关键词:SWA T;非点源污染;分布式模型;水环境中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:100523409(2009)0520260207R esearch Progress on SWAT Model and Its Application on W aterE nvironmental Nonpoint Source PollutionYAN G Jing2hui1,ZHAN G Wan2chang2(1.I nternational I nstitute f or Earth S ystem Science,N anj ing Universit y,N anj ing210093,China;2.Center f orH y d rosciences Research,N anj ing Universit y,N anj ing210093,China)Abstract:As one major causes of water environmental contamination,Non2point Source Pollution(N PS) owning to it s co mplex dynamic mechanism has drawn much attention f rom researchers to adopt water envi2 ronmental pollution models as major means for simulation st udies.Soil and Water Assessment Tool (SWA T),developed by U.S.Depart ment of Agricult ure(U SDA),has gained international acceptance as an advanced,interdisciplinary,distributed water environmental model and a st rong platform for simula2 tion,investigation and assessment of watershed N PS.Being integrated wit h techniques of Geograp hic In2 formation Systems(GIS)and Remote Sensing(RS),SWA T is distinguished for it s capabilities of compre2 hensively,continuously,reasonably simulating various long2term water environmental p rocesses in com2 plex meso2or macro2scale watersheds,as well as p redicting t he impact s of climate change,managementp ractices,Land use and cover change(L UCC)on catchment s’water balance and N PS.On t he basis of ex2 tensive investigation of SWA T related literat ures p ublished at home and abroad,wit h great effort s concen2 t rated on tracking t he periodical remarkable imp rovement s of SWA T,t his paper systematically summarizedt he progress of model developing stat us and it s current advancement s.Discussions on successful applications of the model in various watersheds on NPS studies and state2of2the2art research progress were given together with the analysis of main problems and difficulties existed in application practices of SW AT on research of NPS in Chi2 na.Additionally,future development and possible improvements for the NPS sub2model of SW AT were prospec2 ted.The paper was aimed at intensifying appropriate applications of SW AT on NPS studies in China to improve re23收稿日期:2009205208 基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07010-010);中科院“百人计划”择优支持项目(8-057493);国家重点基础研究发展规划973项目(2006CB400502,2001CB309404) 作者简介:杨菁荟(1985-),女,甘肃省兰州市人,硕士研究生,主要从事遥感与地理信息系统在水文学中的应用研究。
新安江模型参数的局部灵敏度分析
参数 的灵 敏度 。局部 灵敏度分 析的优点在 于其可操作 性。具有 以下意义 ： 选 出对模 型输 出结 果影 响大 的 ① 参数 ， 于这些参数 ， 对 在模型分 析过程 中需要 集 中精 力 尽 可能地提 高参数 的准 确度 ； 对 于那些 对模 型 结果 而 影 响不大 的不灵敏参数 ， 只 总 出 流 过 程 。 本 文 采 用 两 水 源 ３层 蒸 发 模 型 ， 次洪 水进行模拟 。 对 由于 新 安 江 模 型 的 参 数 比较 多 ， 且 参 数 的 灵 敏 而
大程度上 减 少模 型参 数 率定 和验 证 的 工 作 量‘ 。②
加深 对模 型的理解 。不 同参数 的变化对模 型的影响程
第 ４１卷 第 １期 ２０ １０ 年 １ 月
人 民 长 江
Ｙａ ｇ ｚ Ｒｉ ｅ ｎ ｔｅ ｖｒ
Ｖｏ ． １ ４１． Ｎｏ． １
Ｊ ｎ．， ２０１ ａ ０
文章 编 号 ：０ １—４ ７ ２ １ Ｏ １０ １ ９（ ０ ０） ｌ一０ ２ ０ ５—０ ４
新 安江模 型参 数 的局部 灵敏 度分 析
在 确 定 模 型 各 参 数 灵 敏 度 大 小 排 序 时 简 单 有 效 。 分 析
降雨全部补充 包气带缺 水量 ， 蓄满后开始 产流 ， 渗 的 下
雨 量形成地下 径流 ， 渗的雨量 形成地 面径流 。 超 利用稳定 下渗率 Ｆ Ｃ将 径流 划分 为地 面径 流 和地 下 径流两种 水源 。地 面 径流 采 用单 位 线汇 流 ， 下径 地 流 采用一次线 性水库 汇流 。模 型把流域 面积划分 为透 水 面积和 不透水面 积两 部分 ， 透水 面 积 上 的降水 在 不 满 足蒸发后将 直接转化 为地 面径 流 。透水 面积上 将发 生下渗 ， 渗的水量一 部分存储 于土壤层 ， 下 后期耗 于蒸 发； 满足 了流域土壤 蓄水 容 量后 下渗 水 量才 能转 化为
SWMM模型径流参数全局灵敏度分析
SWMM模型径流参数全局灵敏度分析孙艳伟;把多铎;王文川;姜体胜;王富强【摘要】Based on practicability analysis of SWMM model parameters in the calibration process, four parameters of subcatchment slope, subcatchment width, Manning coefficient and depression depth on pervious area and three infiltration parameters were selected. Two popular infiltration models of Horton and Green - Ampt were examined respectively. Global sensitivity analysis method of Morris was used. Flow metrics of total rainfall depth and peak discharge were simulated for single rainfall events with different rainfall types and return periods while runoff coefficient was examined for the long-term rainfall data. Main results were: sensitivity analysis results for Tl and T2 rainfall events indicated great differences and T2 rainfall event with small return period was not suitable for parameters calibration; for Horton model, peak discharge of large Tl rainfall can be used for calibrating subcatchment width and slope while total runoff of large T2 can be used for calibrating infiltration parameters; for Green - Ampt model, peak discharge of small Tl rainfall can be used to calibrate subcatchement width and that of large T2 rainfall can be used to calibrate minimum infiltration rate and water deficiency; for the runoff coefficient, sensitivity analysis results of the two methods are similar.%选取基于Horton和Green-Ampt入渗模型的入渗参数,以及区域坡度、区域宽度、透水性区域的曼宁系数和可积水深度共7个SWMM模型参数,采用Morris方法进行全局灵敏度分析.并分别采用不同降水类型、不同重现期的单个降水事件及长期降水序列,分析各模型参数对总产流量、洪峰流量及径流系数3个输出变量的全局灵敏度.结果表明:T1和T2型降水的参数灵敏度分析结果呈现较大差异,T2型较小降水事件不适宜用于参数校核;对Horton入渗模型而言,可利用T1型较大降水事件的洪峰流量对区域形状系数进行校核,利用T2型较大降水事件的总产流量对最小入渗速率、消减系数K进行校核;对Green-Ampt入渗模型而言,可利用TI型较小降水事件的洪峰流量对区域宽度和坡度进行校核及总产流量对透水性区域的曼宁系数进行校核,利用T2型较大降水事件的洪峰流量对最小入渗速率和缺水率进行校核;对径流系数而言,采用Horton和Green-Ampt入渗模型的结果一致,最大入渗速率和最小入渗速率是最灵敏的两个参数,透水性表面的可积水深度和曼宁系数为最不灵敏的两个参数.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2012(043)007【总页数】8页(P42-49)【关键词】SWMM;模型校核;全局灵敏度;Morris方法;Horton模型;Green-Ampt 模型【作者】孙艳伟;把多铎;王文川;姜体胜;王富强【作者单位】华北水利水电学院水利学院,郑州450011;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100;华北水利水电学院水利学院,郑州450011;北京市水环境监测中心,北京100089;华北水利水电学院水利学院,郑州450011【正文语种】中文【中图分类】X143引言SWMM(storm water management model)是由美国环境保护署(EPA)开发的模拟和管理降水径流的模型，该模型可对长期降水径流过程进行动态模拟，为雨洪资源利用提供计算依据，因此，在降雨径流模拟中得到了广泛应用［1～2］。
SWAT模型在我国流域水环境模拟应用中的评估验证过程评价
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｊｏｒ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌꎬ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ.２０１７ＺＸ０７３０１００６００２) ꎻ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
移等水文水质过程
[６]
. ＳＷＡＴ 模型也是我国流域水环
而ꎬ由于该模型是基于美国相关研究开发的ꎬ也出现
应用于我国流域水环境管理决策时ꎬ必须开展完整的
模型评估验证. 但是ꎬ利用 ＳＷＡＴ 模型开展应用研究
的现有文献对模型评估验证的重视程度参差不齐ꎬ并
且通常重点关注模型参数识别、不确定性分析等步
骤ꎬ对模型空间概化、输入数据获取等缺少评估 [９￣１１] ꎬ
促进模型的标准化应用提出建议.
１ ＳＷＡＴ 模型评估验证过程的评价方法
为了评价现有 ＳＷＡＴ 模型应用研究中模型评估
验证过程的质量ꎬ该研究结合 ＳＷＡＴ 模型的建模过
程和模型评估验证的基本步骤ꎬ梳理总结了 ＳＷＡＴ 模
ＤＯＩ: １０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０２０ ０８ １９
Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＳＷＡＴ Ｍｏｄｅｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
ＲＯＮＧ Ｙｉꎬ ＱＩＮ Ｃｈｅｎｇｘｉｎꎬ ＳＵＮ Ｆｕꎬ ＤＵ Ｐｅｎｇｆｅｉ ∗
第 ３３ 卷 第 １１ 期
环 境 科 学 研 究
２０２０ 年 １１ 月
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
SWAT模型的参数灵敏度分析
龙源期刊网
SWAT模型的参数灵敏度分析
作者：陈建梁川陈梁
来源：《南水北调与水利科技》2011年第02期
摘要：目前分布式水文模型在我国各种流域的水文过程模拟中已得到广泛的应用，为了深入了解不同分布式水文模型参数在水文循环过程中的影响程度，文中针对贡嘎山海螺沟4种不同植被类型流域，采用扰动分析方法定义模型参数的灵敏度并根据灵敏度的取值分为5级，基于SWAT(Soil＆.Water Assessment Tool)分布式水文模型研究了模型参数灵敏度在年内夏季和
冬季的变化及其对水文过程模拟结果的影响。
计算结果表明：冬季模型参数的灵敏度普遍偏高，会出现枯水期径流过程模拟误差较大的现象，而夏季模型参数的灵敏度相对降低；但在同时模拟汛期和枯期的径流过程情况下，前者的误差会小于后者。
通过对SWAT模型参数在不同植被类型流域的灵敏度分析，将会有助于减少水文模拟的不确定性或能获得更好的估计结果。
关键词：海螺沟；不同植被类型流域；SWAT模型参数；灵敏度分析。
NAM 降雨径流模型的参数全局敏感性分析
NAM 降雨径流模型的参数全局敏感性分析作者：赵然杭伍谋王兴菊齐真周璐顾士升来源：《人民黄河》2022年第05期摘要∶NAM模型在国内外流域降雨径流模拟中得到广泛应用，参数敏感性分析是模型构建与应用的重要环节，其目的在于定性或定量评估模型参数对模拟结果的影响，确定参数重要程度，识别敏感参数，以提高模型参数率定的效率。
以小清河黄台桥斯面以上321km²流域为例，利用拉丁超立方抽样方法对输入参数进行随机抽样，以此为基础，分别采用偏税相关法和互信息法，对NAM 模型中9个主要参数进行全局敏感性分析，并对两种方法的结果进行对比分析。
结果表明，两种方法得到的参数敏感性次序具有一致性，可以相互验证对洪峰流量影响最大的参数是地表径流临界值和汇流时间常数，对峰现时间影响最大的参数是汇流时间常数，对径流总量影响最大的参数是地表径流临界值。
地下径流临界值、壤中流临界值、壤中流系数、地表蓄水层最大含水量和浅层苦水层最大含水量为不敏感参数，在模型率定时可以根据经验取因定值以提高率定效率。
关键词∶NAM模型;互信息法;倘秩相关法;参数敏感性;小清河文献标志码∶Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.05.009 中图分类号TV121P334*.92引用格式∶赵然杭，伍谋，王兴菊，等.NAM降雨径流模型的参数全局敏感性分析[J].人民黄河，2022，44（5）∶40-45.Global Sensitivity Analysis of NAM Rainfall-Runoff Model Parameters ZHAO Ranhang'，WU Mou'，WANG Xingju'，QI Zhen'，ZHOU La'，GU Shisheng （1.School of Civil Engineering，Shandong University， Jinan 250061， China; 2.Shandong Ptwincial Flod Cortrol and Draught Relief Material Reserve Center， Jinan 250013， China）Abstract： NAM model has been wilely used in rainfall rumoff simulation ofwatershed at home and alroud and and parameler sensitivity analysis is an important part of model building and ayplication， its purpose is to qualitatively or quantitatively evaluate the influenee of model paramekers b the simulativa results， dote mine the importance of parametes andidentify semsitive purametens， so as b impone the eficiney of mode！parameler ealilvation.Taking the 321 km² river hasin above Huangtaintiao section of Xinoqing River as an example， this paper used Latin hy-pewule method to sample the input parameters randomly.On this hasis，partial rank comelation methad and maitml information method were used to analyze the ghhal sensitivity of mine main prameis in thee NAM model and the resuls of the the two medhods were compared and anar lyzed.The results show that the sensitivity order of parameters obtainedl hy the two methods is consisent and ean be verified mutually; the par rameters that have the greatest impact on peak runoff are the eritieal value of surfaxe runoff and the constunt of eonfluenee time; the paramen lers that have the greatest import on prak time ane the constant of eonfluence time; amd the paramekers that have the greatest inpart an toul rumoff are the critical value of surface runoff.The critieal value of undergroumd runoff， the critieal value of soil flow， the coefficient of soil flow， the maximum water conlent of surface aquifer and the maximum twater content of shallow aquifer are insensitive parameters.Fixed values ean be selected axcording to experience in modlel calibration to inerease calibration efficieney.Key words： NAM model; matual information; partiall ramk eornelation; semsitivity analysis; Xianqing RiverNAM模型由丹麦学者Nielsen和Hansen于1973年首次提出口，后经丹麦水力研究所逐步完善，是用干模拟流域范围内由降雨产生的径流过程的集总式概念性水文模型。
小流域水土保持生态效应评价指标的应用与敏感性分析
912021.6冬季供暖热源，当温度高于40℃时，可直接进行利用，温度在10℃～40℃时，应运用热泵将温度提升至40℃以上，方可再次利用。
通常情况下，深层地热井水温比较高，能够满足10～20万平方米以上的系统供暖。
但对于有夏季供冷需求的建筑，应运用地源热泵方式提供制冷。
此外，在运用深层地热井热泵系统进行供暖时，应严格对水温进行合理控制，当水温较高时，应建立完善的供暖系统，从而提升居民的生活质量。
深层地热井热泵系统在实际应用过程中，由于温度比较高，常应用于中高层建筑供暖。
此外，深层水源由于矿物质含量丰富，因此在建设供暖系统时，应结合过滤设施，确保系统中杂质含量满足要求，保障系统的良好运转。
2.3 地源热泵结合太阳能供暖在应用地源热泵结合太阳能系统对浅层地温能进行提取时，应重视系统的建立，并对有供冷需求的建筑提供冷源。
新农村建设过程中，由于供热需求大于供冷需求，因此，将导致地源热泵存在冬夏热负荷不平衡的现象，需结合太阳能处理系统，运用室内换热孔循环太阳能热水予以解决。
地源热泵供暖供冷、太阳能供暖技术近年来得到了良好的发展，使地源热泵结合太阳能系统能够充分解决土壤温度问题，适用于底层建筑物。
3 结语综上所述，在新农村建设中广泛运用浅层地温能源，能够实现建筑行业可持续发展战略。
因此，政府部门应大力推广浅层地温能源，建立一个或多个效率高的浅层地温能源示范处，进行经济以及参数方面的验证，为后续管理工作的良好开展提供精准数据，并出台相关扶持政策，保障浅层地温能源能够被得到提取以及利用。
此外，应不断完善提取浅层地温能的系统，从而提升提取效率。
小流域水土保持生态效应评价指标的应用与敏感性分析杨 扬（武山县水土保持站，甘肃武山 741300）摘要：为了促进我国生态系统的良性循环，应通过改善土壤环境、大气环境、恢复植被和涵养水源等水土保持生态效应，全面评估为水土保持的实施提供科学指导。
当前，全面评估为水土保持的实施提供科学指导，有利于全面掌握水土保持措施改善生态条件和治理水土流失的效果，是保障国家生态工程科学实施和有序管理的必要前提。
水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整
水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整研究问题及背景水资源优化配置是指在保证水资源的可持续利用和满足不同用水需求的前提下，通过调整水资源配置来提高水资源的利用效率和经济效益。
在当前水资源短缺的情况下，水资源优化配置已成为解决水资源管理和保护的重要途径。
然而，水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整仍然是一个相对较为薄弱的研究领域。
本论文旨在通过对水资源优化配置模型参数敏感性的研究，进一步优化调整水资源配置，提供对实际水资源管理和保护工作的指导和决策支持。
研究方案方法本研究采用的方法主要包括建立水资源优化配置模型、敏感性分析、参数优化和调整。
首先，针对水资源优化配置的问题，建立数学模型。
该模型综合考虑了水资源的供需关系、水资源的经济价值和水资源的环境效应等因素，并确立了基于线性规划的优化目标函数。
其次，进行参数敏感性分析。
选取模型中的关键参数，通过改变这些参数的值，观察模型输出结果的变化情况，以分析模型对这些参数的敏感性。
然后，通过参数优化和调整，进一步提高水资源优化配置的效果。
根据敏感性分析结果，确定优化调整的方向和范围，采用遗传算法、模拟退火等优化算法，对模型参数进行优化和调整。
数据分析和结果呈现本研究将根据实际水资源管理和保护的数据，利用建立的水资源优化配置模型进行具体的数据分析。
通过对模型的输入数据进行处理和计算，得到模型的输出结果。
结果呈现将以图表和数据报告的形式进行，清晰展示水资源优化配置的效果和参数敏感性分析的结果。
结论与讨论通过对水资源优化配置的模型参数敏感性分析与优化调整的研究，本论文得出以下结论：首先，水资源优化配置模型中的关键参数对模型输出结果具有较强的影响。
在敏感性分析中，多个参数的变化可能会导致模型输出结果的较大变化。
其次，通过参数优化和调整，可以显著改善水资源优化配置的效果。
合理选择参数的取值范围，并通过优化算法得出最优解，可以进一步优化水资源配置并提高效益。
河堤工程软土蠕变模型参数敏感性分析
『ｌ
， ｒ ］
Ｖ ｖ ｌ ｕ ｒ— ｊ
（ ２ ）
计算过程 中， 用等效压 力 作为塑性势函数对蠕变 采 应变率部分进行单独推导 。下标“ｒ ｕ” 表示 弹性模量 和泊松 比将决定卸载再加载特性。由式（） １和式（ ） ： ２可得
（ ０ 篆 ＋２ ３ ∞ ＋ ‘ ｉ 篆 印 ∞ ／
＝ ・ ０ 【 （） ３
节 点
６ 节点三 角形单元
１ 节点三角形单元 ５
图 １ 单 元 形 式
ｌ科技论坛 麓 ｉ
采用摩尔—库 仑破坏准则来 判断土体的破坏情况。土 体内任一点的剪应力 Ｔ达到 土体 的抗 剪强度 １，土体即 ．
产 生破坏 ，而平 面内任 一点的抗剪强度 ｆ， 该面上法 向 是 应力 盯 的 函数 ：
Ｔ ｆ＝Ｃ ｏｇ） ＋ ｔｑ （） ６ ４１ 型 的建 立 ．模
假设 中部 的砂 土层 不会 出现变形 ，因此密砂层不包含 在几何模 型中 ， 堤基几何模 型见图 ２ 。鉴于河堤 断面为对称 结构 ， 可取河堤的右半边为计算模 型。
４２边界 条件及加 栽过 程 ．
式中： ｃ为粘 聚力 ； ｐ 内摩擦角。 （为 ４ 蠕变模型参数敏 感性分析
其
ｅＺ ： ／ ０ ｘ－ ＝ Ｐ ｐｋ （ Ｉ 、 ｎ ］
从式（ ） ５ 中可知 ， 软土蠕变模型 中主要参数有 ５个 ， ： 即 ｃ粘聚力（ Ｎｍ ） ｐ ｋ ／２、（摩擦角 ｏ ）ｋ修正膨胀系数 、 修 正 、 压缩 系数 、 修 正蠕变系数 ；其 中 、 、 为土体 的基本 刚度参数 。 ｃ ｑ通过直剪或三轴压缩试验测得 ；、 、 通过等 向 、ｏ ｋ 压缩试验确定 ： 把应力 的对数 当作应 变的一个函数 ， 可整理 出两条直线 ，正常 固结线 的斜率 即是修正压缩 系数 ， 卸
基于流域属性和参数敏感性的相似流域识别方法
基于流域属性和参数敏感性的相似流域识别方法
陈 磊，李 爽，王国波，沈珍瑶 *
（北京师范大学环境学院，北京 100875）
摘 要：以三峡库区大宁河流域为例，提出了基于流域属性和模型敏感性参数两种相似流域的识别方法。案例研究结果表明，基于 参数敏感性法的相似流域识别结果较好，评价标准等级划分精细程度会影响属性法的结果。当评价标准很精细时，两种相似流域识 别方法得到的结果趋于一致，表明两种方法均可用于相似流域判定。同时，两种方法各有其适应性，在实际应用时可将两种方法相 结合，以便获得更为精确的识别结果。本研究所提出的方法有助于改善农业非点源污染模拟技术，实现农业非点源污染影响的准确 量化。 关键词：非点源污染；SWAT 模型；参数移植法；相似性评价；三峡库区 中图分类号：X592 文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2017）07-1337-08 doi:10.11654/jaes.2017-0802
农业非点源污染导致环境污染事件频发，已成为 当前环境治理的关键课题之一，科学有效地控制农业 非点源污染是当前农业可持续发展和水环境保护亟 待解决的重要问题。模型模拟是进行农业非点源污染 评估的主要技术手段，目前广泛用于农业面源污染评
价的机理模型包括 AnnAGNPS、AGNPS、ANSWERS、 SWRRB、HSPF 和 SWAT 等[1]。这些机理模型可以很好 地描述农业面源污染发生的过程，并通过构建流域内 各要素间的数值关系，量化农业非点源对于河流（湖 泊）水环境的影响。如赵倩等[2]运用 AnnAGNPS 对柴
选定的评价指标进行相关性检验。由于不同流域指标 类筛选法（OAT）[16]、拉丁超立方抽样法（LHS）以及结
的相似程度存在显著差异，因此需量化每项指标的权 合两者的 LH-OAT 方法[17-18]等。本文采用较的影响。本文采 LH-OAT 方法进行参数敏感性分析，具体方法是选定
基于推理公式法的小流域洪水计算灵敏度分析
基于推理公式法的小流域洪水计算灵敏度分析艾力江·克力木【摘要】为了提升小流域洪水计算的精确性,需要对影响小流域洪水灵敏度的因素进行精确研究.基于推理公式法,以叶尔羌河为例,对小流域洪水相关指标的灵敏度进行分析,分析了不同参数变化的影响程度对洪水计算灵敏度的影响.相关分析结果对提升小流域洪峰流量计算的精度有重要意义.【期刊名称】《水利技术监督》【年(卷),期】2017(025)005【总页数】6页(P83-88)【关键词】叶尔羌河;小流域防洪;科学防洪;灵敏度分析【作者】艾力江·克力木【作者单位】塔里木河流域喀什管理局,新疆莎车844700【正文语种】中文【中图分类】TV122在对洪水灵敏度进行分析过程中，能够运用的方法较多，比如一院两所法、林平一法、瞬时单位线法、推理公式法以及经验公式法等。
我国水文精确普及的程度较低，小流域的暴雨资料、实测径流等有关资料较为缺乏，许多参数需要通过经验估计、地形特征对比等方式来选取。
因此，不同的参数值选择会对洪水计算结果产生影响。
接下来，基于推理公式法，以叶尔羌河为例，对不同参数及其变化对计算结果灵敏度进行分析，希望能够对识别不同参数变化的影响程度有更加清晰的认知，从而改善叶尔羌河洪水监测及计算的合理性、精确性有积极意义。
在计算洪峰时，如果根据流域内降雨资料求取，则可以对很多条件进行概化处理，提升计算结果的条件性。
这种洪水计算方法被称为推理公式法，又被称为稳定形势公式或者合理化计算方法，它在500km2内小流域洪水的计算中较为适用。
在计算小流域洪峰流量时，采用如下所示的公式。
为了求取流域产流情况，需要对tc与τ的关系进行探讨。
当tc＞τ时，可以通过下式求取流域全面产流：当tc＜τ时，可以通过下式求取流域部分产流：在式（1）至式（3）中式中，Qm—洪峰设计流量，m3/s；ψ—洪峰设计径流系数；Sp—设计频率 p下的降雨力度，mm/h；H24p—频率 p下、24h内的流域最大雨量，mm；Kp—模比系数；τ—汇流时间，h；τ0—ψ=1情形下的汇流时间，h；n—流域内暴雨的衰减指数，可以通过分区统计表查阅而得；F—流域面积，km2；tc—产流形成所经历的时间，h；μ—平均入渗系数，mm/h；m—汇流参数，结合该地区水文情况，可以通过表1查阅确定。
水文模型参数的灵敏度分析
水文模型参数的灵敏度分析
孟碟
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】2012(043)002
【摘要】利用RSA和Sobol’两种全局灵敏度分析方法,对新安江模型中的主要产汇流参数进行了灵敏度分析,分析中采用Latin超立方采样方法,设定了模型参数的合理取值范围.参数灵敏度分析结果表明,两种方法得到的结果比较一致,流域蓄水容量是最敏感的参数,其次为汇流参数.灵敏度分析为水文模型有效的参数率定提供了技术支持.
【总页数】4页(P5-8)
【作者】孟碟
【作者单位】天津大学建筑工程学院,天津300072;贵州省水利水电勘测设计研究院,贵州贵阳550002
【正文语种】中文
【中图分类】P333
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1.概念性水文模型参数多目标率定及参数组合预报 [J], 欧阳硕;徐高洪;戴明龙;周建中
2.变分法的灵敏度分析及其在分布式水文模型的应用 [J], 王雪娇;钱伟婷;杜鹃;翁云华
Works水文模型参数灵敏度分析及其随区域尺度的变化 [J], 常青;李江云;周
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4.水文模型参数优选的改进粒子群算法参数分析 [J], 江燕;刘昌明;武夏宁
5.物理性分布式水文模型参数灵敏度分析在Bukuro流域的应用 [J], 黄金柏;温佳伟;王斌;周钦;桧谷治
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宽浅河流水质模型参数灵敏度的空间变化规律
宽浅河流水质模型参数灵敏度的空间变化规律张巧玲;韩龙喜;李洪晶;黄瑞;张琳【摘要】基于二维水质模型解析解和灵敏度定义,以辽宁省苏子河为研究对象,通过建立二维稳态源模型和二维瞬时源模型,对污染物中心排放和岸边排放时的降解系数、纵向扩散系数和横向扩散系数的灵敏度空间变化规律进行了分析.结果表明:二维水质模型中,降解系数灵敏度与预测距离成正比;稳态源模型中,横向扩散系数灵敏度空间分布规律为以排污口所在中心线为对称轴,灵敏度向河两岸逐渐减小;瞬时源模型中,横向扩散系数灵敏度空间分布为以污染团横向中心线为对称轴,灵敏度向河两岸逐渐减小;纵向扩散系数灵敏度分布是以污染团横向中心线为对称轴且向上下游逐渐减小.%A two-dimensional steady source model and a two-dimensional instantaneous source model were established for the Suzi River based on the analytical solution of the two-dimensional water quality model and the definition of parameter sensitivity.The spatial variation of the sensitivities of the degradation coefficient,the longitudinal diffusion coefficient,and the transverse diffusion coefficient were analyzed with regard to pollutants discharged toward the river center and along the river banks.Some conclusions are drawn:For the two-dimensional water quality model,the degradation coefficient sensitivity is directly proportional to the predicted distance.For the steady source model,the transverse diffusion coefficient sensitivity is highest along the central section of the pollutant discharge outlets and decreases with the increase of distance away from the central section,and it is symmetrically distributed with the central line of the pollutant discharge outlet as the axis of symmetry under thecondition that pollutants are discharged toward the river center.For the instantaneous source model,the transverse diffusion coefficient sensitivity is highest along the central section of the pollutant conglomeration and decreases with the increase of distance away from the central section,and it is symmetrically distributed with the central line of the pollutant conglomeration as the axis of symmetry under the condition that pollutants are discharged toward the river center; the longitudinal diffusion coefficient sensitivity symmetrically decreases upstream and downstream with the transverse central line of the pollutant conglomeration as the axis of symmetry.【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2013(029)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】灵敏度;降解系数;纵向扩散系数;横向扩散系数;稳态源;瞬时源【作者】张巧玲;韩龙喜;李洪晶;黄瑞;张琳【作者单位】河海大学环境学院,江苏南京210098;河海大学环境学院,江苏南京210098;河北省水利水电第二勘测设计研究院,河北石家庄050021;河海大学环境学院,江苏南京210098;扬州环境资源职业技术学院,江苏扬州225217;河海大学环境学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】X143灵敏度分析用于定性或定量地评价模型参数误差对模型结果产生的影响，是模型参数变化过程和模型校正过程中的有用工具，通过灵敏度分析可以确定对模型有较大影响的参数。
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Parameters Sensitivity Analysis of Watershed Management Model
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JIANG Ying, WA NG卷第 3 期 2006 年 6 月
水土保持研究 Research of So il and Water Co nserv atio n
Vo l. 13 No . 3 Jun. , 2006
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流域管理模型的参数灵敏度分析
以 WA RM F 在巢湖地区的应用为例 蒋 颖, 王学军, 罗定贵
( 北京大学环境学 院 , 北京 100871) 摘 要 : 水质模型参数灵敏度分析不仅是模型率 定的必要前 提 , 也为水 质管理提 供参考。 WA RM F 模型 是大型 流 域管理分布式机理模型 , 选定巢湖流域杭埠 - 丰 乐河子流域 为研究 区域 , 通过流 域概化 将杭埠 - 丰乐河 流域划 分 为 37 个汇流区单元、 36 个河段单元和 1 个湖泊单元。之后 , 以杭埠 - 丰 乐河流域 4 号子流 域及其 河段为 例 , 采 用 局部灵敏度分析方法对模型水文、 泥沙、 水质主要参数进行了灵敏度分析。根据灵 敏度分析结 果进行调 参 , 可以 大 大节省模型参数的校核时间 , 并且提高精度。 关键词 : 模型 ; 参数 ; 灵敏度分析 ; WA RM F ; 巢湖 中图分类号 : P333 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 - 3409( 2006) 03 -0165 - 04