基于Sobol法的TOPMODEL模型全局敏感性分析

Sobol法是最具代表性的全局敏感性分析方法。应用Sobol全局敏感性分析方法分析TOPMODEL模型的参数对Nash-Sutcliffe效率系数、总水量平衡误差系数、低水流量误差系数和高水流量误差系数4个目标函数的敏感性。通过对白盆珠水库、流溪河水库的分析结果表明,较敏感的参数有M、lnT0、Sr0和Rv,Sobol方法给出的定量敏感度能衡量敏感性表现的差异,并反映出了模型"异参同效"的现象。     

基于MCMC的新安江模型参数不确定性分析及应用

针对新安江模型参数不确定性分析过程中出现的参数多、收敛慢、计算负担重等问题，提出基于MCMC方法的新安江模型参数不确定性分析，该方法通过Markov链MonteCarlo抽样方法求解得到模型各参数后验分布，显著提高了算法的计算速度和求解质量。参数后验分布结果为区间预报提供了条件，实例研究表明，以该结果进行不确定预报是可行的。     

基于GLUE的新安江模型参数不确定性分析及应用

结合新安江模型在东洋河流域的应用,提出了基于GLUE方法的新安江模型参数不确定性分析。采用GLUE算法抽样结果对东洋河流域进行不确定性预报,选用水文模拟中常用的确定性系数作为似然判据,通过设定0.7为阀值,得到的90%置信区间的流量过程,实例研究表明,以该结果进行不确定预报是可行的。     

新安江流域abcd水量平衡模型及参数敏感性分析

abcd水量平衡模型在国外得到了广泛应用,但在国内应用基本处于空白状态。为了探究该模型在我国中小流域应用的适应性及有效性,在介绍abcd模型的原理及结构的基础上,将其应用于新安江流域的径流预报模拟。在国内首次对abcd模型的4个参数进行敏感性分析,采用单变量法和多变量法分别探讨模型的性能指标对参数变化的响应程度。结果表明:校验阶段汛期与非汛期Nash确定性系数(Nash-Sutcliffe efficiency, NSE)分别为0.929和0.863,表明拟合程度较高;参数敏感性分析对于提高abcd模型参数率定的效率和精度具有显著意义;单变量法与多变量法结果相近,NSE对参数c最为敏感。通过对比径流模拟值与实测值,得出该模型模拟精度高、具有较高的适应性,能够广泛应用于我国中小流域。     

GLUE方法分析新安江模型参数不确定性的应用研究

采用普适似然不确定估计（GLUE）方法,研究新安江流域水文模型参数的不确定性问题。通过江西乐安河流域资料的模拟分析表明,模型参数间存在“异参同效”现象,即存在许多可接受的似然估计值的参数值组合。利用这些参数组的概率分布,可以对模型模拟的不确定性范围进行分析。     

新安江模型参数的局部灵敏度分析

新安江模型是我国应用广泛的一种降雨径流流域模型,适用于湿润和半湿润地区。新安江模型参数较多,人工率定时需要首先率定对模拟结果影响最为敏感的参数,因此对参数进行灵敏度分析是必要的。采用水文模拟法和摩尔斯分类筛选法,对清江流域1989年9月30日至10月5日次洪水进行径流模拟,并让参数变化一定的步长,用Nash系数对模拟结果的精度进行评定,从而反映出参数的灵敏度。结果表明,最灵敏的参数是FC和Cg;Kc和WM是灵敏参数;b对峰值流量是高灵敏参数,而对径流总量来说是灵敏参数;WUM,WLM,WDM,C和IMP是不灵敏参数。     

基于新安江模型的大盈江洪水预报方法研究

为了提高新安江模型的应用效果,根据云南省大盈江流域水文特征,采用三水源新安江模型对该流域降雨径流过程进行了模拟,并选择了有效、合理的参数。基于已有预报结果,验证了模型的合理性,分析了模型中6个主要敏感参数对洪峰及洪水过程线的影响。模拟结果表明：表层土壤自由蓄水容量主要影响峰值;蒸发皿折算系数对各时段洪量都有影响; 出流系数决定着洪水过程线的线型;消退系数对洪峰及洪水过程线的影响不大。     

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。     

基于GIS的乌江流域新安江模型参数率定

为了使新安江模型的运用更能真实反映流域的基本特征及产汇流机理,利用地理信息系统空间分析的功能,由数字高程模型导出乌江武隆以上流域的流域排水网,并在此基础上提取汇流长度及坡度等地形特征值。在地理信息系统平台上,计算出流域下垫面的植被、土壤、地貌等特征值,并将其与流域模型参数建立相关关系。结果表明,各流域模拟的确定性系数及模拟精度均较高。因此,预报结果更加合理,理论依据也更加可靠。     

基于并行遗传算法的新安江模型参数优化率定方法

本文结合新安江模型参数的特点，以洪峰流量、峰现时间和洪水总量的合格率为评价目标，定义了评价洪水性能目标的模糊合格率，提出了新安江模型参数率定的并行遗传算法，并在微机集群环境下，利用JAVA语言进行了算法编程。串行和并行遗传算法计算结果的比较表明，本文提出的并行遗传算法可以大大缩短优化过程的时间，得到较为稳定的模型参数。     

Sensitivity analysis of factors affecting gravity dam anti-sliding stability along a foundation surface using Sobol method

The anti-sliding stability of a gravity dam along its foundation surface is a key problem in the design of gravity dams. In this study, a sensitivity analysis framework was proposed for investigating the factors affecting gravity dam anti-sliding stability along the foundation surface. According to the design specifications, the loads and factors affecting the stability of a gravity dam were comprehensively selected. Afterwards, the sensitivity of the factors was preliminarily analyzed using the Sobol method with Latin hypercube sampling. Then, the results of the sensitivity analysis were verified with those obtained using the Garson method. Finally, the effects of different sampling methods, probability distribution types of factor samples, and ranges of factor values on the analysis results were evaluated. A case study of a typical gravity dam in Yunnan Province of China showed that the dominant factors affecting the gravity dam anti-sliding stability were the anti-shear cohesion, upstream and downstream water levels, anti-shear friction coefficient, uplift pressure reduction coefficient, concrete density, and silt height. Choice of sampling methods showed no significant effect, but the probability distribution type and the range of factor values greatly affected the analysis results. Therefore, these two elements should be sufficiently considered to improve the reliability of the dam anti-sliding stability analysis.     

新安江模型在洪水预报中的应用

本文通过在计算机上利用新安江模型进行洪水预报作业，具体介绍该模型建模的过程。     

新安江模型在东江水库洪水预报中的应用

在分析东江流域具体特点的基础上,以新安江三水源模型来预报东江水库入库流量,结果表明该方案在研究区域得到了成功的应用。     

新安江模型在土壤墒情预报中的应用

近年来干旱已严重影响到自然生态环境的平衡及人类社会、经济的可持续发展。而墒情预报是干旱管理的一项基础工作。本文分析了国内外墒情预报的模型方法,并将新安江模型移用于土壤墒情的预报研究中,建立了基于水量平衡的土壤墒情预报方案。从模型的预测结果可以看出,模拟预报结果和实测值基本一致,该方法精度是较高的。新安江模型预报土壤含水量的模型结构简单,涉及参数少且物理意义明确,易于调试优选,便于在实际工作中推广使用。     

新安江模型在土壤墒情预报中的应用

近年来干旱已严重影响到自然生态环境的平衡及人类社会、经济的可待续发展。而墒情预报是干旱管理的一项基础工作。本文分析了国内外墒情预报的模型方法,将新安江模型移用于土壤墒情的预报研究中,建立了基于水量平衡的土壤墒情预报方案。从模型的预测结果可以看出,模拟预报结果和实测值基本一致,该方法精度是较高的。新安江模型预报土壤含水量的模型结构简单,涉及参数少且物理意义明确,易于调试优选,便于在实际工作中推广使用。     

基于新安江模型的降雨不确定性传播

基于模糊隶属度理论,结合蒙特卡罗方法,定量分析了降雨不确定性在新安江模型中的传播特性及其对流量过程的影响。用模糊隶属度函数表示降雨量的不确定性,用蒙特卡罗方法把3 h雨量随机解集为1 h数据,以表征降雨时程分布的不确定性影响。应用新安江模型对褒河流域进行径流模拟。结果表明,雨量量级大小的不确定性在降雨不确定性中占据主导位置,降雨时程分布的影响次之。     

新安江三水源模型与水箱模型在清江流域上的应用与比较

为研究新安江三水源模型与水箱模型在湿润地区清江流域上的适用性,选取清江恩施子流域1996—1999年的实测资料,分别应用新安江三水源模型和水箱模型对直接径流进行模拟计算,并对比分析其模拟结果。结果表明,该流域水箱模型的模拟精度总体上高于新安江三水源模型,更适用于清江恩施子流域。