一维水沙耦合模型参数敏感性分析——以2020年黄河下游洪水演进为例

作     者：程亦菲 夏军强 周美蓉 娄书建 李东阳 CHENG Yifei;XIA Junqiang;ZHOU Meirong;LOU Shujian;LI Dongyang

作者机构：武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室武汉430072 黄河水利委员会三门峡水利枢纽管理局河南三门峡472000 河南黄河勘测规划设计研究院有限公司郑州450003 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51725902 U2243238 U2243237) 

出 版 物：《水力发电学报》 (Journal of Hydroelectric Engineering)

年 卷 期：2022年第41卷第12期

页      码：100-110页

摘      要：一维水沙输移及河床冲淤模型中有较多理论上尚未解决的参数,而这些参数对一维模型精度的影响缺少定量分析。本文首先介绍了一维水沙耦合动力学模型,并将其应用于2020年汛期黄河下游的水沙过程模拟。计算结果表明:该模型能准确模拟水位和流量的变化,纳什效率系数基本大于0.85,均方根误差比相应的实测特征值小一个量级;计算沙峰虽然偏大,但计算的含沙量过程与实测过程整体符合,且模型计算的分河段冲淤量与断面地形法实测值较为接近。为分析模型中经验参数对模型计算结果的影响,以水文断面特征水沙参数的纳什效率系数作为目标函数,采用Sobol全局敏感性分析方法计算了各经验参数的敏感度指标。计算结果表明:糙率的总敏感度指标较高,是模型的高敏感参数;目标函数的选取对参数敏感度分析有一定影响,以含沙量纳什效率系数为目标函数时,挟沙力公式的系数及淤积时恢复饱和系数公式中指数的一阶敏感度和总敏感度指标较高;各参数组合对不同目标函数的影响差别较大,但对于同一目标函数存在影响作用相似的参数组合。全局敏感性分析方法刻画了模型参数的敏感性特征,有助于优化水沙数学模型参数取值。

主 题 词：耦合模型 水沙演进 模型参数 全局敏感性分析 黄河下游 

学科分类：08[工学] 081502[081502] 0815[工学-矿业类] 

核心收录：

D　O　I：10.11660/slfdxb.20221211

馆 藏 号：203115739...