基于Morris与Sobol法的SWMM模型参数敏感性分析

刘鹏霄 马立山 唐中楠 王伊林

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

0 引 言

近年来，我国经济发展迅速，城市化进程加快，城市的热岛效应随着城市化的发展而加剧，城市内涝频发[1].在此种情况下，水文模型的精确性为预测洪涝灾害，提早进行防范提供了可能[2].SWMM模型是由美国环保署研究的一个水文水质模型，它能够对于降雨从产生开始到形成径流等一系列过程进行模拟，在国内的众多水文模型中得到了广泛的应用[3].模型主要由结构和参数两部分组成，参数又可以分为纯物理参数、纯经验参数和半经验参数三类，对于模型而言，模型的参数选择对于模型的精确程度有很大影响[4].通过分析不同研究区的模型参数对于输出结果的影响程度，降低模型参数的不确定性，从而提高模型率定的效率与精度[5].

参数敏感度分析方法可以分为局部敏感性分析和全局敏感性分析两类[6].局部敏感性分析主要用于评价参数对于输出结果的局部影响，而全局敏感度分析则可以考虑到参数整体对于输出结果的影响，注重参数之间的作用对于输出的综合效应[7].局部灵敏度分析方法主要包括Morris筛选法、EFAST法、扰动分析法等，全局分析法包括Sobol法(方差分解法)、Extend FAST法、RSA方法(区域灵敏度分析方法)、GLUE法(普适似然度法)、RSMSobol法、逐步回归法、方差分析法等[8].史蓉等[9]利用Morris筛选法将SWMM的模型参数排序；张胜杰等[10]利用修正Morris筛选法对不同雨强下的参数进行敏感性分析，得出雨强与下渗参数关系；……