泥沙异重流常出现在河流入海口、大陆架、海底峡谷等区域，是一种对大陆架、海底沉积的形成和演化有重要影响的自然现象。近年来，异重流层平均数学模型被广泛应用于异重流研究，但由于当前异重流理论的局限，模型不可避免地要引用泥沙侵蚀、水卷吸、泥沙沉速等经验式。其中泥沙侵蚀和水卷吸经验式的精确度对数值模拟结果有显著的影响，原因在于异重流的驱动力是其与环境流体之间的密度差，泥沙侵蚀和水卷吸经验式计算值决定了异重流侵蚀底床泥沙和环境流体进入异重流的速率，直接影响异重流的泥沙浓度，进而影响密度差及其演化。然而，由于观测难度大和测量误差，获取大量高精度野外及实验数据来率定经验系数(泥沙侵蚀经验式2.5中的N1、N2、A3;水卷吸经验式2.17中的E1、E2)存在很多困难，其取值存在不确定性，进而影响异重流数学模型计算精度。　　本文采用基于贝叶斯定理的蒙特卡罗模拟法（以下简称为概率法），对上述两个经验式经验系数组合N1-N2、A3-N2、E1-E2分别采样，得到大量经验系数组合样本，基于样本频次统计分析了经验系数的不确定性，再将这些样本输入异重流层平均传统四方程模型和非恒定水沙耦合三方程模型，通过理想算例的数值对比，探讨经验系数不确定性对数学模型计算结果的影响。最后，应用水沙耦合模型，探讨经验系数不确定性概率分析法在实验算例条件下的应用。结论如下。　　1、经验系数不确定性研究:对泥沙侵蚀经验式而言，应用概率法在A3=3，4，5，6，7时对N1-N2采样，发现当A3=4-7时，均存在概率最大N1-N2值，使得泥沙侵蚀计算值和实测值拟合相关系数高于原Es93的0.19;当A3=4时，占总样本数25％、50％、75％、95％的N1-N2样本相对于概率最大N1-N2值的倍数范围最小，经验式不确定性相对较小。对水卷吸经验式而言，95％E1-E2样本的倍数范围大于N1-N2、A3-N2的倍数范围，水卷吸经验式不确定性大于泥沙侵蚀经验式。　　2、经验系数不确定性对四方程模型的影响:将95％经验系数样本应用于模型，得到的水力参数（厚度，层平均速度和泥沙浓度）相对于概率最大经验系数样本应用于模型所得相应水力参数的倍数区间随距离的增加而增大，且E1-E2应用于模型所得倍数区间最大，说明经验式不确定性对模型的影响随距离增加而增大，且水卷吸经验式的影响最大。使用概率最大N1-N2或A3-N2值可能低估厚度，高估速度和浓度;使用概率最大E1-E2值预测厚度和浓度较准确，略低估速度。　　3、经验系数不确定性对耦合模型的影响:耦合模型对不同经验系数组合的敏感度与四方程模型相同。25％N1-N2或A3-N2样本应用于异重流耦合模型所得厚度、速度、浓度、底床形变的上述倍数区间随运动距离的增加而减小，说明泥沙侵蚀经验式不确定性对耦合模型的影响随距离的增加而减小，而水卷吸经验式不确定性对耦合模型的影响随距离的增加而增大。使用概率最大N1-N2或A3-N2值可能低估厚度，高估速度、浓度、底床形变和前锋位置，使用概率最大E1-E2值预测前锋位置较准确，低估厚度和浓度，略高估速度和底床形变。　　4、经验系数不确定性概率分析法在实验算例中的应用:通过与实验数据对比发现，应用概率最大经验系数值的耦合模型低估厚度、高估速度，基本符合结论3。应用概率最大经验系数值模拟异重流与实测数据拟合可能会有偏差，若考虑经验系数不确定性，95％样本应用于模型所得计算值能包含大部分实测值。这说明本文所使用的概率法在经验系数不确定性分析中的有效性。