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近年来，亚热带农业小流域水体环境质量不断恶化，严重阻碍了该地区的可持续发展和生态文明建设。分布式流域水环境模型为研究流域尺度的水资源和水环境问题提供了有力工具。流域水环境模型可以耦合水文模型和生态系统模型，在流域尺度上模拟水文过程和物质循环。然而，基于数学物理方程的流域水环境模型是一个高维的复杂非线性系统，存在众多参数。一些参数值的微小扰动可能引起输出结果的剧烈波动，多参数之间也可能彼此非独立，存在相互影响，共同作用于模型结果，因此模型参数的敏感性和不确定性限制着模型本身的发展和应用。本研究基于三种敏感性分析法和贝叶斯统计理论，以流域生源要素管理模型（CNMM）为研究对象，以脱甲小流域为研究区展开对CNMM水动力学参数敏感性和不确定性的研究，主要内容和结论如下: (1)基于参数的试凑优选法，构建了CNMM在脱甲小流域的应用模型，模拟了流域出水口每3h的径流量。CNMM所选参数包括土壤水分参数、土壤导水率参数和地形参数3类。采用观测值和模拟值的相关系数(r)、平均误差平方和准则(S)和平均绝对值和准则(Z)三个统计量作为模拟结果的评价指标。验证期的r为0.90，高于率定期的0.82，S和Z分别为78.79和3.33，低于率定期的99.30和4.41。表明率定出的参数方案有效地缩小了观测值和模拟值的误差，提高了模型精度。 (2)为研究优选出的参数敏感性程度，利用三种方法:改进的Morris、响应曲面法(RSM)和RSMSobol法先定性后定量地分析CNMM关键参数的全局敏感性。筛选出对总输出较敏感的参数为:土壤侧向饱和导水率、田间持水量(Phy_fc)、土壤容重(Phy_bd)和曼宁糙率系数（Manning），与其他参数的交互影响较大的前三个参数依次是Phy_bd、Phy_fc和土壤饱和导水率(Phy_ks)。 (3)在系统研究基于马尔科夫链蒙特卡洛采样后验概率的贝叶斯统计模型基础上，构建了差分进化自适应Metropolis（DREAM）算法采样后验分布的策略。将DREAM算法应用于脱甲流域CNMM模型的参数不确定性区间估计。结果显示Manning对径流输出的不确定性最大，其次为Phyks。敏感性高的参数，其不确定性程度也较大;流域出水口的径流实测值基本落在不确定性分析的97.5PPU范围内。