Sensitivity Analysis of the GIUH based Clark Model for a Catchment

For estimation of runoff response of an ungauged catchment resulting from a rainfall event, geomorphologicalinstantaneous unit hydrograph (GIUH) approach is getting popularbecause of its direct application to an ungauged catchment. Itavoids adoption of tedious methods of regionalization of unithydrograph; wherein, the historical rainfall-runoff data of anumber of gauged catchments are required to be analyzed. In thisstudy, the GIUH derived from geomorphological characteristics ofa catchment has been related to the parameters of Clark IUH modelfor deriving its complete shape. The DSRO hydrographs estimatedby the GIUH based Clark model have been compared with the DSROhydrographs computed by the Clark IUH model option of the HEC-1package and the Nash IUH model by employing some of the commonlyused error functions. Sensitivity analysis of the GIUH basedClark model has been conducted with the objective to identify thegeomorphological and other model parameters which are moresensitive in estimation of peak of unit hydrographs computed bythe GIUH based Clark model. So that these parameters may beevaluated with more precision for accurate estimation of floodhydrographs for the ungauged catchments.     

基于BIOCHLOR模型的敏感度分析

BIOCHLOR是一种用于模拟地下水溶解质运移的模型,它被广泛用于一维平流、三维弥散、线性吸附,及还原脱氯的生物转化过程分析。选取该模型7个参数模块中的平流参数模块、扩散参数模块、吸附参数模块、生物降解参数模块（一阶序列降解系数）4个参数,在其他参数不变的情况下,依次改变各个参数的值并运行模型,获取并比较模拟预测值,即污染羽内溶解质浓度。并分别绘出模拟预测值与各个分析参数的变化曲线,分析模型对各个参数的响应程度,从而为处理不确定因素（如误差等）提供依据。     

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。     

分布式水文模型EasyDHM模型

介绍了自主开发的分布式水文模型EasyDHM的空间单元离散方式、主要理论模块及相应的模型软件系统MWEasyDHM。EasyDHM模型的空间离散采用自主开发的通用子流域划分算法,很大程度上扩展了分布式水文模型的通用性,支持多种产汇流算法,支持用户对主要产汇流参数的敏感性分析和参数优化,以优化模型模拟效果,开发了专门的洪水预报模块,支持洪水实时校正及多模型组合预报技术并在嫩江流域使用EasyDHM模型进行了应用验证。     

SWAT模型参数敏感性分析与自动率定的重要性研究——以玛纳斯河径流模拟为例

介绍了SWAT2005模型参数敏感性分析和自动率定模块的原理,并在新疆玛纳斯河流域中进行应用,通过敏感性分析及参数率定前后的结果对比,证明该模块对模型应用的重要性。根据LH-OAT敏感性分析法,辨析出影响玛纳斯河流域径流模拟结果精度的主要参数因子:积雪温度滞后因子(Timp)和基流回退系数(Alpha_Bf)。根据SCE参数自动率定法,确定出对径流模拟结果影响较大的11个参数值,并采用连续5年的实测日径流数据对模型进行了验证。结果表明:模型对日流量模拟的相对误差在模型校准期和验证期均小于20%,相关系数R2高于0.8,Nash-Suttcliffe系数Ens高于0.7,SWAT模型在玛纳斯河流域产流的模拟结果良好,值得进一步推广。     

基于正交试验方法的双屈服面弹塑性模型参数敏感性分析

分析了面板坝堆石体双屈服面弹塑性模型的多个参数,采用正交试验方法结合有限元数值分析,进行了γ、φ0、Δφ、K、n、Rf、Cd、nd和Rd等9个参数的4水平正交试验设计,利用坝体某断面上两个节点的不同方向的位移值,经方差分析得到了模型各参数对坝体位移的敏感性。分析结果表明：K、n、nd、φ0、γ是模型中具有较强敏感性的参数,对坝体的位移起主要控制作用,而Δφ、Rf、Cd和Rd的敏感性较弱。     

黏塑流变本构模型力学参数敏感性分析

在岩体流变数值模拟中,岩体本构模型力学参数成为计算结果准确性的一个关键因素。在前期研究的基础上,开展了黏塑流变本构模型的力学参数敏感性分析。以3个围压下整体参数辨识结果作为基准值,将此基准值中的每一个参数分别增加20％,40%和减少20％,40％,其他参数保持不变,先推导流变本构计算应变值,然后求得计算应变值与试验应变值的差值,根据该差值求得总误差相对变化量,以此总误差相对变化量来衡量因参数变动而使得计算应变值偏离试验应变值的趋势和程度。在参与敏感性分析的6个参数中,E的敏感性最高,m,β 2个参数分区段具有较高敏感性,γ,n 2个参数次之,参数g敏感性最差。通过6个参数敏感性分析,明确了该本构模型中力学参数对计算结果准确性的重要程度,从而为参数取值提供了参考。     

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.     

基于双源蒸散与混合产流的Palmer 旱度模式构建及应用

选取半干旱地区老哈河流域为研究对象,基于双源蒸散发能力计算模型和混合产流模块,依据palmer旱度模式的思路,构建适用于我国北方半干旱地区的机理性旱度模式。利用该模式计算15个代表站点1957—2008年的旱度值,并与实际旱情记载以及降水距平百分率进行了对照检验。结果表明,该旱度模式计算的各地区的Palmer干旱指标与文献描述的干湿情况较为一致,能够反映所研究区域干旱程度的变化情况;与降水距平百分率相比,该模式综合考虑了水分亏缺量和持续时间因子对干旱强度的影响,可以反映流域下垫面特性及植被生理物候特性对干旱的影响机制,能够更好地表现干旱过程的持续性。此外,该模式还能合理给出旱情在空间上的发生和发展的变化情况。     

水文学中流域水循环机制与水文模型研究

随着社会的迅速发展,人类对自然水循环的影响越来越严重;流域内的水并非静止不动,而是处于不停地运动变化与相互变更的状态,这就要求我们要把大气、土壤及水看作一个整体或者一个系统,从而对其进行研究管理。介绍了几个较为典型的流域水文学模型,分析了现有流域水文模型的局限性,指出当前的不足及其原因。     

我国流域水文模型构建与水库调度问题研究

介绍了流域水文模型的特点,分析了模型建立过程中的重点难点及需要的发展支撑;剖析了我国水库调度存在的矛盾问题并提出了解决方法。     

黄土边坡稳定计算中参数的敏感性分析

用瑞典圆弧法对黄土边坡稳定计算中参数对计算结果影响敏感性进行了分析,并根据分析结果提出了各参数合理的取值办法,可供黄土边坡工程设计时参考。     

东湾流域BTOPMC模型和新安江模型的应用比较

对BTOPMC模型的原理、结构以及参数进行了详细介绍,利用东湾流域DEM资料、土地覆盖资料、土壤组成资料、NDVI数据、月平均气候资料及1982—2000年的实测水文资料,对BTOPMC模型与新安江模型的模拟性能进行了比较研究。结果表明,新安江模型整体的模拟精度较BTOPMC模型的模拟精度要高。     

黏土地基桶形基础承载特性与参数敏感性分析

为了研究黏土地基桶形基础的承载特性,开展了离心模型试验和数值分析研究,得到了荷载位移曲线,揭示了其主要破坏模式,分析了土体参数、基础尺寸对其承载特性的影响规律。结果表明,海上风机桶形基础的破坏模式主要为转动;土体修正剑桥模型参数回弹曲线斜率、泊松比、孔隙比、有效重度对承载特性影响较大,研究条件下桶形基础的最优高径比约为0．57。     

基于最小二乘法的高压直流输电系统可靠性灵敏度分析

对高压直流（HVDC）输电系统进行可靠性灵敏度分析可以辨识系统的薄弱环节,对改善系统可靠性具有重要意义。文中提出一种分析HVDC输电系统可靠性灵敏度的方法:用最小二乘法拟合HVDC输电系统可靠性指标随元件可靠性参数变化的曲线,并根据拟合曲线即可得到元件对系统可靠性的灵敏度。当HVDC元件的可靠性参数发生变化后,为了快速估算出该参数对应的灵敏度,提出灵敏度曲线的概念,并推导了其解析表达式。对一单12脉接线HVDC输电系统进行灵敏度分析,证实了该方法的可行性和有效性。     

Statistical Analysis of Parameters and Residuals of a Conceptual Water Balance Model – Methodology and Case Study

Statistical analysis of parameters and residuals of conceptual hydrological models has received little effort in the hydrological research, certainly by orders of magnitude less than on many other problems like development and comparison of automatic calibration methods, optimisation algorithms, etc. Much more work is required than is presently undertaken to investigate the properties of model residuals. There is a need of an easily understandable and applicable statistical analysis scheme. In this article, a procedure is presented through which two basic issues of model evaluation are accounted for. First, different techniques used for parameter analysis are discussed. Second, methodology of residual analysis is discussed and the general behaviours of residuals are examined. To illustrate the procedure, a simple water balance model was applied to the Stabbybäcken River Basin in central Sweden.     

潜流式人工湿地的数值模拟与参数率定

摘要：本文以沈阳辉山明渠河口潜流式湿地为例，探讨了利用数值模拟预测湿地运行效果以及参数率定的方法。采用多孔介质的水流与溶质运移耦合模型，通过对湿地模型的概化与处理，利用FEFLOW软件针对潜流基质层水流和溶质扩散进行了数值模拟，通过敏感度分析确定基质层的孔隙度、渗透系数、弥散系数和吸附降解系数为影响污水处理效果的敏感参数，并通过参数率定对所建立的湿地模型进行了模拟预测，结果证明所构建的湿地模型的预测值与观测值拟合程度较好，从而为潜流式人工湿地设计中运行效果预测及参数设定提供了一种新的有效方法。     

二维河流水质模型方程解析解参数灵敏度分析

利用局部灵敏度分析方法和Morris全局灵敏度分析方法,分析了二维瞬时投源河流水质模型方程解析解输入参数的误差对计算结果的影响程度,分别对模型方程输入参数的灵敏度进行计算并比较,讨论了单参数及多个参数相互作用下的系统扰动对污染物浓度计算结果的影响;绘制了局部灵敏度分析法下各参数的灵敏度变化曲线。灵敏度分析结果显示:二维河流水质模型方程解析解对不同参数的敏感程度不同,其中河流的平均流速最为灵敏,而污水排放点的位置坐标的灵敏性最弱;各参数间存在着相互作用,各参数灵敏度大小顺序为|S_u|>|S_Dy|>|S_y0|>|S_x0|,但定量地分析各参数的灵敏度值却是不同的,Morris全局灵敏度分析方法综合考虑了多个参数间的相互作用,故其结果较局部灵敏度法更为可靠,更能反映实际情况。     

基于灵敏度计算的电力系统参数可辨识性分析

对于简单电力系统建模中参数可辨识性问题,以往采用解析方法可以进行分析。但对于大规模电力系统,解析方法难以进行。文中发现了电力系统参数的可辨识性与灵敏度之间的关系。提出先根据灵敏度的相位来判断参数能否唯一辨识,再根据灵敏度的大小来选择可辨识的重点参数,最后采用蚁群算法优化重点参数。通过算例分析,证明了上述方法的可行性。     

非饱和带水分运动模型的Picard解法及参数灵敏度分析

为研究非饱和带土壤水分运动,对Richard方程的有限元求解方法进行了改进,改进后的算法可较为简便地处理边界条件,并与已有的求解方法进行对比验证;对V-G模型中的参数α和n对土壤重力释水和入渗过程的影响进行了敏感度分析.结果表明:根据本文所提出的数值方法所求解出的结果与已有的结果具有较好的一致性,且具有更高的精度;α值较小的土壤不利于重力释水的进行,但是有利于水分的入渗;n值较小的土壤不利于重力释水的进行,对于入渗过程需要具体考虑入渗源处及初始压力水头的大小.