地形演化模型的参数敏感性分析:以库玛拉克河流域为例

作     者：吴奇辉 曾献奎 吴吉春 WU Qihui;ZENG Xiankui;WU Jichun

作者机构：南京大学地球科学与工程学院南京210023 

出 版 物：《高校地质学报》 (Geological Journal of China Universities)

年 卷 期：2024年第30卷第5期

页      面：585-592页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42072272)资助 

主　　题：地形演化模型 Sobol方法 敏感性分析 高程变化 

摘      要：地形演化模型是进行地形演化定量研究的基础,其涉及过程复杂、模型参数众多,为缓解参数识别困难和提高模型参数设置的可靠性,识别地形演化模型的关键驱动机制和参数成为当前研究的重点。该研究选择新疆塔里木河流域的库玛拉克河流域为研究区,基于LE-PIHM(Landscape Evolution-Penn State Integrated Hydrologic Model)建立了研究区地形演化模型,通过全局敏感性分析方法—Sobol方法,识别了LE-PIHM模型的参数敏感性。以研究区内三个典型地貌类型的地表高程为敏感性分析的目标函数,结果表明,研究区山区地形演化的关键模型参数为裸露基岩的风化速率(P0)、基岩风化方程拟合系数(α)和构造抬升速率(U),这些参数主要涉及基岩风化作用和构造抬升作用。同时,在研究区的平原区,除含水层孔隙度(ng)以外,模型参数均具有较高的敏感性,平原区高程变化主要由各参数之间的相互作用控制。在研究区的河道地区,模型参数敏感性与在平原区类似,但土壤孔隙度(ns)和含水层水平渗透系数(KHg)有显著更强的敏感性,其分别涉及地表水—地下水交互作用和含水层透水性能。