新安江模型参数的局部灵敏度分析

域 模 型 。 最 初 的新 安 江 模 型 为 两 水 源 模 型 ，０世 纪 ８ ２ ０
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
度 和方式都不 同 ， 面掌握 参 数对 模 型 的影 响程度 和 全
方 式 ， 助 于在 不 同 的 模 型 使 用 条 件 下 选 择 相 应 的 敏 有
感参 数 以进行 重 点识 别 。③ 加 深对 所模 拟 系 统行 为 的理解 。 过灵敏度分 析可 以发 现所模 拟 系统对 哪些 通 参数变 化敏感 ， 而可 以确 定 各模 拟 因子对 所 模拟 系 从 统 的影 响程度 。
Ｌ ＷＤＭ， Ｍ， Ｃ和 Ⅲ Ｐ是 不 灵敏 参 数 。
关
键
词 ： 数 ； 部 灵敏 度 分 析 ； 安 江模 型 ；清 江流 域 参 局 新
文 献 标 志码 ：Ａ
中 图 法分 类 号 ：Ｔ ３ ． Ｐ ３ ． ＶＩ １ ４； ３ ８ ９
新 安江模型 是河 海 大学 赵人 俊 等于 １７ ９ ３年 在 作 新安 江水 库入库径 流预报工作 时提 出来 的降雨径 流流
层 和深层 ３ ， 层 只有 当上 层蒸 发 完之 后 下层 才开 始蒸
发， 下层蒸 发完之后 深层开始 蒸发 。 产 流子模 型采用 蓄 满产 流模 型 ， 蓄满 产 流是 指包
本文采用 的是局部 灵 敏度 分析 的方 法 ， 析单 个 分
收稿 日期 ：０ ９—０ ２０ ８—２ ４
基金 项 目 ： 国家 自然科 学基 金 （ ０ ０ ０ ４ ４ ７ １２ ） 作者 简 介 ： 会 娟 ， ， 士 ， 薄 女 硕 主要 从 事水 文 水 资源 研 究 。
１ 新 安 江 模 型
新 安 江 两 水 源 模 型 的蒸 发 计 算 采 用 ３ 蒸 发 计 算 层 模 型 。３层 蒸 发 模 型 就 是 把 整 个 流 域 划 分 为 上 层 、 下
析
。局 部灵敏度分 析检 验单个 参 数 的变化 对模 型
结果 的影响程度 ； 全局 灵敏 度分 析考 虑 了参 数 在整 个 取值 空间 的影 响及参数之 间的共 同作用 。
２ ６
人 民 长 江
气 带土壤含 水量达 到 田间持 水 量 之前 不 产流 ， 前 的 之
本文使用 摩尔斯分 类筛选法 进行参 数局部 灵敏度 分析 。摩尔 斯 分类 筛选 法 （ ｏｒ ，９ １ 为 目前 应 用 Ｍ ｒｓ １９ ） ｉ
较广 的一种局部 灵敏度 分析方法 。摩尔 斯分类筛 选法
度不 同， 以对参数 的灵敏 度 进行 分 析有 助 于更好 地 所
利 用 新 安 江 模 型 。 参 数 灵 敏 度 分 析 的作 用 是 定 性 或 定
量地 评价模 型输 入误差对 模型输 出结果 的影响 。灵敏
度 分 析 主 要 分 为 局 部 灵 敏 度 分 析 和 全 局 灵 敏 度 分
年代初期 ， 出了三水源新安 江模 型 ， 提 中期 提 出了四水
源 新 安 江模 型 。
新安 江模型把 全流 域分 成若 干单 元 流域 ， 每 个 对
单元流域 做产汇计算 ， 得出单元流 域的 出口流量过程 。 再 进行 出 口以下的 河道 洪水 演算 ， 得流 域 出 口的流 求 量过程 。把每个单 元流域 的出流 过程 相 加 ， 就求 得 了
变化 一 定 的步 长 ， Ｎ ｓ 用 ａ ｈ系数 对 模 拟 结 果的 精 度进 行 评 定 ， 而 反 映 出参 数 的 灵 敏 度 ： 结 果 表 明 ， 灵 敏 的 从 最
参数是 Ｆ Ｃ和 ｃ ； ｃ Ｗ 是 灵敏 参 数 ； ｇＫ 和 Ｍ ｂ对峰 值 流 量 是 高灵 敏 参 数 ， 而对 径 流 总 量 来 说 是 灵 敏 参 教 ； Ｍ ， ＷＵ
薄 会 娟 ， 晓 华， 霞 董 邓
（ 峡大学 土木水电学院， 三 湖北 宜 昌 ４ ３ ０ ４ ０ ２）
摘 要 ： 安 江模 型是 我 国应 用广 泛 的 一种 降雨 径 流 流域 模 型 ， 用 于湿 润 和 半 湿润 地 区。 新 安 江模 型 参数 较 新 适
多 ， 工 率 定 时 需要 首 先 率 定对 模拟 结果 影 响 最 为敏 感 的 参数 ， 人 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 ， 清 江流 域 １８ 对 ９９年 ９月 ３ 日至 ｌ ０ ０月 ５ 日次 洪水 进行 径 流 模 拟 ， 让 参 数 并