基于上海市11个工程的地勘报告共111组实验数据，提出了上海市4类土变异系数的建议值；回顾了国内现行的规范，以并《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008）为依据，建议一个目标可靠指标3.7来对应《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中规定的安全系数1.35；基于总应力法，采用简化毕肖普法计算安全系数，采用Rosenbleuth法计算可靠指标，并采用由第一作者开发的STAB程序搜索临界滑裂面；对上海市3个深基坑工程进行了复核分析，发现在可靠指标3.7时安全系数均在1.35左右，从而验证了规范规定的安全系数的允许值和可靠指标有较好的对应关系。

通过控制水力条件，使拦冰索能够有效拦截浮冰、使得浮冰能够在拦冰索前停滞堆积而形成冰盖，是保证南水北调中线工程冰盖下安全输水的关键。本文基于中线干渠冰期原型观测数据，分析了浮冰下潜的临界水力条件，表明传统的第二临界Fr（0.08~0.09）只适用于判别冰盖前缘的浮冰运动状态，对于判别拦冰索前浮冰运动状态、分析拦冰索的拦冰能力具有局限性，并论证了采用Ashton孔口排冰公式来判断拦冰索前的流冰运动状态的合理性。研究表明，同一水力条件下，拦冰索的水下淹没深度越大，其拦冰性能越好，拦冰索前冰凌下潜的临界Fr越大；并在此基础上确定了中线工程各渠池拦冰索的最小淹没深度。研究成果可为中线工程冰期输水方案制定和拦冰索技术改造提供依据。

风能资源评估是风能开发利用的关键环节之一，它是制定风能规划、风电场选址和风电功率预测的重要基础。本文采用WRF中尺度大气模式对湖南省湘西自治州某风电场区域进行高分辨率数值模拟，模拟时间为2011年5月19日8∶00—5月24日8∶00，采用4层嵌套结构，最内层水平分辨率为1 km×1 km，并将模拟结果中的小时平均风速（10 m、50 m、70 m）、温度和压强与实测数据进行对比分析。研究结果表明，应用WRF模式对复杂地形区域进行值模拟，不但可以对风速、温度和压强进行较好地模拟，还能刻画出复杂地形局地风场特性。为风能资源评估提供了一种可行的评估手段。

回归分析是大坝安全监测统计模型的核心，测值粗差的存在使回归参数变异，造成统计模型一定程度上失真，所以在回归分析中必须对其进行处理。本文采用稳健估计的思想，根据残差大小对监测值进行赋权迭代计算，使常规统计模型具有抗差性。将稳健估计的思想应用于某工程实例分析，发现与常规统计模型相比，稳健统计模型能够有效抵抗粗差对模型参数求解结果的影响，并能较好反映水压、温度和时效等效应量的影响。

东北半湿润地区玉米生育期内的降雨量通常较多，给田间试验开展施肥制度优化研究带来一定困难。本文结合田间试验结果，利用DNDC模型优化了玉米膜下滴灌施氮次数和施氮比例。其方法是在对DNDC模型参数进行敏感性分析的基础上，分别利用2012和2011年东北膜下滴灌玉米田间试验数据对DNDC模型中作物参数进行率定和验证，最后利用验证后的模型优化出适宜的施氮次数和施氮比例。研究结果表明，对玉米吸氮量和产量影响较大的参数为大气CO₂浓度、作物需水量、降雨量和籽粒C/N等；验证后的模型能较精确模拟玉米的产量和吸氮量，而对玉米的生长动态模拟精确度相对较差；当土壤初始无机氮含量在60 mg/kg时，东北半湿润区膜下滴灌玉米的适宜施氮量为150～200 kg/hm²，且在玉米抽穗期和灌浆期以1：3的比例施入氮肥可使氮肥的淋失量减少，而产量也可保持在较高水平。

干旱监测指标是人们监测旱涝变化情况的重要参数，可为灾害预警、影响评估、应急管理及决策提供依据。基于1961—2014年的月降水量和月平均气温时间序列分别计算不同时间尺度（1月、3月、12月尺度）的SPEI值，在此基础上分析不同年、季节和月份干旱强度和干旱站次比的变化特征以及干旱发生频次的空间分布特征。结果表明：三江平原干旱强度及干旱发生范围总体呈略微上升趋势，夏季干旱强度最大，秋季干旱发生范围最广；空间尺度上，中旱及以上强度干旱发生频次较高的区域主要集中于鹤岗、富锦、佳木斯、萝北、集贤等地，呈从东南向西北增加的特点；三江平原的干旱情况在不同年代呈波动态势， 1970年代和2000年代为干旱最严重的年代纪。

为深入研究万家寨水库上游河段冰期的冰情特征与演变规律，并为该河段的防凌减灾工作提供科学依据，依据实测的水位、流量、河道地形资料，通过HEC-RAS软件建立黄河干流万家寨水库上游坝址至头道拐段的水动力模型，模拟研究河段2013年4月—2014年3月的水动力变化过程，探究各典型时期水动力参数的时空分布特性。结果表明：（1）基于实测水位数据对模拟结果进行对比验证，模拟水位与实测水位的相对误差＜13%，吻合度较高，可以较好地模拟研究河段的水力要素随时间、空间的演变过程。（2）研究区域枯水期、汛期、流凌期、开河期模拟水位空间分布存在差异性。结合流量特征分析，各典型时期上下游河段的水位差与流量呈正相关关系。（3）通过分析各典型断面处的水深和流速变化过程，曹家湾河段在冰期易卡冰结坝、诱发冰凌灾害的主要原因为：该河段过水断面相对较小且水流经过此处流速明显降低。

植被参数是分布式水文模型的重要输入参量，对径流、土壤水分等水循环参数的模拟具有显著的影响。论文以西藏那曲为研究区，对比分析了MODIS遥感数据估算的叶面积指数（Leaf Area Index，LAI）、植被覆盖指数（Fractional vegetation cover， FVC）两种动态植被参数对VIC水文模型模拟表层土壤含水量（0~15 cm）的精度影响。结果表明，与使用静态植被参数相比，基于MODIS的动态LAI及FVC驱动的VIC模型模拟的表层土壤含水量的精度显著提高，且冰冻期的改善尤为明显，偏差Bias从0.101 cm³·cm^-3下降至0.032 cm³·cm^-3，均方根误差RMSE从0.135 cm³·cm^-3下降至0.071 cm³·cm^-3，相关系数R从0.483上升至0.836。进一步分析表明，两种植被参数对VIC模型的表层土壤含水量模拟精度都有一定的影响，但FVC的影响更显著。

利用597个气象观测站点1959—2014年的降水数据，按3个月（季尺度）为单位计算了标准化降水指数，利用旋转经验正交函数分析了我国春夏秋冬各个季节的干旱空间分布特征，并划分了相应的干旱分区，同时用小波变换分析了时间序列的特点，识别了干旱周期，系统性地分析了我国季节干旱的时空特征。结果表明：①春季干旱主要分布在淮河流域、长江中下游和黑龙江流域等地，夏季干旱主要分布在华北北部、珠江流域、长江中下游和东北等地区，秋季干旱主要分布在黄河中下游、东南沿海、辽河流域等地，冬季干旱主要分布在东南沿海、东北地区、太湖流域和黄河中下游等地；②我国主要干旱周期在10~15a。春季、夏季、秋季和冬季干旱的第一主周期依次为13a、11a、4a和10a。

电力系统潮流分析是研究电力系统稳定的重要手段，通过数值仿真的方法把电力系统的详细运行状态呈现给运行人员，以便了解给定条件下电力系统的稳定运行状态。潮流计算是求解一组潮流方程描述的非线性方程组，而在电力系统的发展中，涌现出了多种优秀的潮流算法，如牛顿-拉夫逊法、快速分解法等。本文利用割线法的思想克服了牛顿-拉夫逊法对初值敏感的缺点，简化了潮流方程的求解，达到了较准确求解潮流方程的目的，同时计算速度与快速分解法相近。