该研究采用多年冻土场地桩基桥梁数值模型和高斯过程替代模型进行多年冻土场地桩基桥梁地震响应不确定性量化分析。首先，利用试验设计方法构建多年冻土场地桩基桥梁高斯过程替代模型的训练样本，生成结构体系输入参数的最大数量采样点；针对采样点，利用建立的桩基桥梁有限元数值模型进行非线性地震响应分析，使用高斯过程替代模型模拟多年冻土场地桩基桥梁输入和输出关系，进而执行桩基桥梁的不确定性量化。基于统计变量和变异参数(coefficient of variation, COV)评估多年冻土场地桩基桥梁地震响应的不确定性。研究结果表明：(1)当桥梁结构参数随着变异参数由5%增加为30%时，桥梁结构的时程响应随之而增加，桥梁结构输入参数的变异性对多年冻土场地桩基桥梁的地震响应影响显著；(2)随着桥梁结构体系输入参数变异性增加，相应的地震响应的变异性随之增加，桥梁结构体系输入参数变异性增加直接影响地震响应变异参数的变化。该研究中所述多年冻土场地桩基桥梁地震响应不确定性量化分析可为同类构筑物的模拟提供分析方法和思路。
变化环境下的区域蒸散发估算及其变化归因研究是当今水文科学领域的国际前沿。在气候变化和人类活动双重影响下，中国大部分流域的农田种植结构和用水方式发生了较大变化，农田蒸散发耗水时空演变也呈现新的规律，目前还缺乏成熟的区域蒸散发耗水变化归因分析理论和方法体系。基于此，本项目拟选择渭河流域关中农业耕作区，构建适合该区域的二层遥感蒸散发模型和考虑自然-人文复合过程的分布式水文模型；并以遥感蒸散发模型为观测算子、以水文模型为模型算子构建蒸散发数据同化系统，结合地面实测数据对同化系统验证、优化，获得较高精度的区域农田蒸散发耗水过程；同时，考虑人类活动因子改进经典的气候弹性系数法，定量归因分析气候变化和人类活动对农田蒸散发耗水的影响；通过探讨上述区域农田蒸散发耗水模拟及其变化归因方法的不确定性，实现揭示农田耗水时空演变规律以及受气候变化影响的机制，为农业水资源高效利用和区域水资源可持续管理提供科学支撑。
2014-01【中文摘要】不确定性是土壤氮素行为及其面源污染过程的重要基本特征。根据课题申请书的研究计划，针对氮素在水田土壤迁移转化过程中具有高度时空变异性，本课题主要进行了免耕稻田土壤养分变异特征的分析。结果表明，免耕条件下土壤氮、磷养分含量的时空变异具有很强烈的随机和轨迹变化的组合特征，其变化方向（增或减）与土壤的粘粒含量有密切关系；由于水田土壤有机质含量普遍较高，因而有机质含量变化对供试土壤的氮素养分的变化不明显。从氮素流失和输出田间的情况分析，稻田土壤氮素的迁移转化过程，受人为的土地利用方式和农田管理措施、自然的流域水文循环等影响更大。因此，我们扩展了研究内容，对集水区域（小流域）尺度的氮素迁移转化特征进行了模拟和不确定性分析。在两个实验区用研究都表明，对土壤氮素迁移影响最大的是水循环；TN、TP的输出量和入河量均随流量的增加而增加（P<0.01）。Monte Carlo分析结果表明，河流段末流量参数的皮尔曼等级相关系数（SRCC）是模型其它输入参数的SRCC值的两倍以上。在SWAT模型中，区域水质最敏感的参数是SCS径流曲线数（CN2）。其次是段末浓度和背景浓度的影响，而流速和综合降解系数的影响很小。
2009-01