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 —
M o e dl
Ba e n Dii lValy S se o i u B sn s d o . t l y tm fTah a i ga e
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
wt io. ar  ̄' e c _1 o . A .
t tnd r o 嘴 i udr 0 w e ecag t o t r e rsl r 0  ̄D g av aa e r iI es — a i s ne 3 % hnt ne a f e aa t I 4 %; e ̄tte r tss 硼 mi h h r e h p m e it  ̄ i p m e e i a l epr】 e ; h r al smiv e l c f e aeP瑚喊蚰 i 、 ns、 bad ; Te tet nr es a l 【 s ③T ep bb e te吕 Ine0 5res a v h ea al r 【 e o e i qe l s s 、c S n ④ h
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Parameters Sensitivity Analysis of Watershed Management Model
Application of W ARM F M odel in Chaohu L ake Area
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
y
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