基于RSMSobol方法的HIMS模型参数敏感性分析

以黑河莺落峡以上流域为例,基于PSUADE平台,采用参数敏感性快速定量评估的RSMSobol方法分析了HIMS模型参数的敏感性。以体积误差Ve、Nash-Suttcliffe效率系数、标准误差σ、相对误差Re和相关系数r等作为目标函数综合评价了HIMS模型的模拟效果。结果表明:产流参数R和汇流参数C_1是重要参数,对于不同的目标函数,产流参数R都是最敏感的;模型参数敏感性对不同目标函数存在一定差异,产流参数R和r对体积误差和Nash-Sutcliffe效率系数表现得较为重要,而汇流参数C_1、C_2对相关系数、效率系数和标准误差的影响较为明显。     

灰关联分析方法在NAM模型参数敏感性分析中的应用

应用NAM模型对资水水系夫夷水流域新宁水文站的洪水过程进行模拟。利用灰色系统关联分析方法来研究NAM模型参数对模型模拟径流深、洪峰流量和峰现时间的影响。计算实例表明：浅层蓄水容量对NAM模型模拟径流深的影响较大,地表径流和壤中流汇流时间常数对NAM模型模拟径流深的影响较小;地表径流系数、地表径流和壤中流汇流时间常数对NAM模型模拟洪峰流量的影响较大,壤中流出流时间对NAM模型模拟洪峰流量的影响较小;地表径流和壤中流汇流时间常数对NAM模型模拟峰现时间的影响较大。     

基于Sobol方法的新安江模型参数敏感性分析

采用敏感性分析方法对复杂模型和系统的输入和输出进行定性和定量的分析,有利于模型结构的诊断、模型参数的识别和模型的应用。现以桓仁水库流域为例,使用Sobol方法,以确定性系数、总水量误差系数、低水误差系数和高水误差系数作为敏感性分析模型的目标函数,分别对模型单参数和多参数的敏感性进行了评价。结果表明不同目标函数下参数的敏感性不同;Sobol能定量地给出参数的总敏感度和参数间相互作用的敏感度,适合于分析水文模型的参数敏感性。     

Adachi-Oka蠕变模型参数敏感性分析

为了研究蠕变模型参数的敏感性,基于Adachi-Oka屈服面蠕变模型,通过对软黏土地基的固结计算,分析了本构参数对计算结果的影响。研究结果表明:至计算完成时(1 a后),地基土体的沉降随着土层深度的增加而减小,超孔压随着土层深度的增加而增大,荷载作用区右侧区域出现了"反拱"现象。参数敏感性分析表明,对沉降影响较大的参数是临界应力比、弹性剪切模量、压缩指数及黏塑性参数,其中以临界应力比对计算结果最为敏感。建议在进行位移反分析时,重点对上述参数进行调整,其余参数可以通过经验或相关规范取值。     

邓肯E-B 模型参数敏感性分析

对于覆盖层和大粒径坝料,单纯依靠室内试验难以准确测定其模型参数,近年来联合室内和现场试验反演分析确定本构模型参数的方法日益受到重视。但待反演参数过多时反演结果可能会出现多值问题,因此需要合理选择待反演参数。本文研究了土石坝应力变形计算中位移对邓肯E-B模型参数的敏感性,讨论了影响分析结果的因素,给出了邓肯E-B模型参数的敏感性排序。研究结果可作为选择待反演参数的依据,同时也可为土石坝应力变形分析结果的综合评价提供支持。     

水文模型参数敏感性的区间分析

介绍SIMHYD降水径流模型的结构及计算原理,利用该模型模拟了丹江口以上汉江上游流域的月流量过程,并采用区间分析方法分析SIMHYD模型参数的敏感性。结果表明:SIMHYD模型可以较好地模拟该流域的月流量过程;根据参数敏感性大小可将SIMHYD模型参数归为3类:第1类为敏感参数,如SMSC和SUB;第2类为较敏感参数,如CRAK和K;第3类为非敏感参数,如INSC,COEFF和SQ。     

水文模型参数综合敏感性系数分析

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SrbKsα_0σ≈c。     

基于有限元法的E-K模型参数敏感性分析

模型参数的确定是数值分析过程中的重要环节,合理把握参数的选取原则,可大大提高结构分析的可靠度以及参数反分析的计算效率.本文借助有限单元法考察了E-K模型参数变化对一个均质堤坝的位移和应力值的影响程度.通过分析明确了E-K模型中各参数对计算结果的敏感程度,同时提出了模型参数的选取原则.     

HEC-HMS模型次洪模拟的参数敏感性分析及应用

采用修正的Morris筛选法对HEC-HMS模型进行参数敏感性分析,并对晋江流域1972-1979的实测数据进行参数率定及验证,建立晋江流域洪水模拟分布式模型.研究表明:模型的敏感性主要参数为CN、K、初损、流域滞时;单峰的洪水模型效率系数在0.8以上,峰现误差在3h以内,多峰的洪水效率系数在0.6以下,显示HEC-HMS模型对晋江流域单峰洪水适应性很好.     

二维水质模型参数的敏感性分析

建立了二维水量-水质耦合模型,并增加了随机函数生成模块与Regionalized Sensitivity Analysis(RSA)功能。以太湖总氮为例,运用RSA方法分析该模型参数的敏感性。结果表明:有机物沉降速率VS3最为敏感,对总氮模拟结果的影响较大;太湖各分区的参数敏感性不尽相同,如监测点平台山的可接受参数的敏感性顺序为:VS3KpzdK12K71K2VS4K2DGP1,而东太湖34参数的敏感性顺序则为:VS3VS4KpzdGP1K2DK12K71K2。说明模型参数的敏感性差异主要由于各分区的水质条件及水环境变化规律不同。本文确定的模型参数敏感性分析方法,可为水质模型的参数选取提供依据。     

基于 Morris的SWMM模型参数敏感性分析

随着城市化的不断推进,城市洪水、内涝问题日益严重。国内外广泛使用的SWMM模型在防洪排涝的实践中发挥着重要作用,模型参数的确定是其应用可靠的关键性问题。本文利用Morris筛选法,以龙岩市中心城区为例,研究SWMM模型的不同水文水力参数对区域洪峰流量和径流系数的影响程度。研究结果表明,对径流系数影响最大的参数是不渗透性、最小渗入速率和漫流宽度,对洪峰流量影响最大的参数是不渗透性、漫流宽度和渗透性粗糙系数。文中结果有利于提高模型参数选取的效率,也能提高模拟结果的准确度,为今后SWMM模型的应用研究提供参考。     

WRF-Hydro模型参数在河西内陆河流域的敏感性分析

为研究WRF-Hydro模型参数在河西内陆河流域的敏感性,以西营河流域九条岭水文站以上区域为研究区,在离线模式下利用2015—2018年的全球预报系统(GFS)数据驱动WRF-Hydro模型。基于LH-OAT方法对WRF-Hydro模型的6个主要参数对不同评价指标和空间分辨率的汇流演算网格的敏感性进行了分析,定量计算了各参数的敏感性指标,划分了敏感度等级,并结合典型洪水分析了各参数对洪水过程线的具体影响。结果表明：河道曼宁糙率乘子(MANNFAC)为极敏感参数,入渗系数(REFKDT)、土壤饱和导水率(REFDK)、深层导水系数(slope)为敏感参数,地表糙率乘子(OVROUGHRTFAC)为一般敏感参数,地表持水深度乘子(RETDEPRTFAC)为不敏感参数;各参数的敏感性并不是一成不变的,参数敏感度会受到评价指标的影响,有一定程度的变化;随着汇流演算网格空间分辨率的变化,各参数全局敏感度也会有小幅变化,但参数的全局敏感度等级不发生改变;MANNFAC对峰现时间的调节效果最好,REFKDT和REFDK对洪量和洪峰流量的调节效果显著,slope可以很好地调节洪水过程线的形状。     

基于LH-OAT分布式水文模型参数敏感性分析

为了有效进行分布式水文模型参数的优选,消除模型计算过程中的不确定性,更好地理解参数对水文模拟的影响,开展了模型参数敏感性分析。使用LH-OAT方法,对比分析了3个不同的流域中多个目标函数下的分布式物理水文模型——流溪河模型的参数敏感性,将其参数敏感性归为：极敏感,敏感,一般敏感和不敏感4类。研究表明,模型参数的敏感性并不是一成不变的,在不同流域,不同评价目标下,会发生一定程度的改变。     

MSKLOSS河道洪水演算模型参数敏感性分析

模型参数的敏感性分析是洪水预报的基础性工作。以中国洪水预报系统为平台,采用局部分析法,对MSKLOSS河道洪水演算模型参数进行敏感性分析,以提高洪水预报的精度。为提高MSKLOSS河道洪水演算模型的应用效率,考虑模型适用性、模拟分析方便性,选取海河南系河道下垫面接近现状条件的滹沱河黄壁庄-北中山、南运河岳城-蔡小庄"96·8"和大清河东茨村-新盖房"12·7"三场洪水资料对模型参数进行分析。分析表明:河道分段数、初始下渗率、下渗曲线指数和湿周等参数的敏感性较高,稳定下渗率的敏感性在洪水量级较小时相对较高,在参数优选和实时作业预报时需注意其初始范围的设定。     

梯级泵站优化模型及参数敏感性分析

为提高梯级泵站的工作效率,优化其调度方式是一种有效的方法。采用分解协调法,建立某水库运行的能量优化模型和日运行电价优化模型,应用改进的Morris筛选法对其影响参数进行敏感性分析。研究发现,在能量优化模型中,瞬时流量、后池水位、前池水位等因素对能量消耗和扬程消耗均有影响,且各参数的敏感性依次为瞬时流量、前池水位、后池水位;在日运行电价模式中,影响因素以日调水量、高峰时段最小流量、低谷时段最大流量为主。在不超出机组负荷条件下,为使日运行电费最低,需要降低高峰时段最小流量,同时增大低谷时段最大流量。     

河堤工程软土蠕变模型参数敏感性分析

本文介绍一种半经验半理论蠕变模型,以及模型中参数的确定方法。根据某河堤工程,利用Plaxis软件,分析模型中参数对堤基沉降的敏感性。分析认为：修正压缩系数λ对堤基沉降影响最大,修正蠕变系数μ次之,修正膨胀系数k最小;修正压缩系数λ决定了沉降最初发展阶段的变形量,修正蠕变系数μ主要影响堤基长期沉降;参数λ、k、μ对堤防安全系数影响较小,c、影响较大。     

摩尔库伦本构模型参数敏感性分析及修正

以锦屏二级电站引水隧洞为例,建立1号引水隧洞FALC3D模型,在其他参数不变的条件下,单独增大(减小)内聚力C或内摩擦角φ20%,然后模拟计算拱顶位移,对比位移大小分析得出参数C和φ对于隧道稳定性计算的敏感性。计算结果表明,在水的作用下,对于围岩稳定性,φ的作用比C要强。以此为依托,结合室内试验,针对锦屏二级电站引水隧洞高地应力、高外水压力条件下,提出修正的FALC3D摩尔库伦强度判别模型:τ≤0.67C+tg0.938φ。     

WASP模型参数率定与敏感性分析

WASP是美国环境保护局提出的水质模型系统,能够用于不同环境污染决策系统中分析和预测各种水质状况.将WASP模型应用于长河水体富营养化分析,采用长河的实际监测数据,对WASP模型做了参数率定与模型验证.得出WASP模型具有易用性,适用于河流水体的富营养化模拟.为确定WASP模型富营养化模拟过程中对模拟结果影响较大的参数,进行了参数灵敏度分析.分析结果表明,影响浮游植物量的最主要参数为20℃浮游植物最大生长速率常数,水中碳源与叶绿素的比值次之.     

NAM降雨径流模型的参数全局敏感性分析

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.以小清河黄台桥断面以上321 km2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,分别采用偏秩相关...     

基于互信息的SWMM模型参数全局敏感性分析

采用互信息方法对SWMM模型输入参数与输出结果之间的非线性关系进行了全局敏感性分析。以山东大学千佛山校区降雨径流模拟为例,采用拉丁超立方体抽样,研究了SWMM模型模型参数对输出结果的影响程度。结果表明:峰值流量最敏感的参数为透水区曼宁糙率系数;峰现时间最敏感的参数为管道曼宁糙率系数,其次为最小渗透率;总产流最敏感的参数为最小渗透率。