LN函数核截面隐式敏感性系数计算方法

许多新型反应堆由于能谱较硬,核数据引起的不确定度已成为反应堆物理设计主要不确定度的来源。之前针对快能谱反应堆的不确定度分析主要集中在显式敏感性系数计算及不确定度分析,对隐式效应的分析较少,很少对隐式效应的影响给出分析。本文在深入研究反应堆截面处理方法的基础上,提出了一种新的基于本底截面迭代方法的截面隐式敏感性效应分析方法,由于该截面隐式敏感性系数计算主要与LN函数相关,因此也称为LN函数隐式敏感性计算方法。并利用基准题对新方法计算的截面隐式效应进行了分析,证明了方法的正确性。针对提出的五核素快谱基准题,采用多群截面计算,在共振自屏效应强烈的能群,部分核截面敏感性系数隐式效应修正最大可达50%,针对少群截面,对于大多数反应道,考虑隐式效应后计算得到的k eff相对敏感性系数和不确定度计算精度均有明显提高,但有部分反应道可能是由于Bondarenko方法和窄共振近似本身问题,导致敏感性系数和不确定度精度改善不明显。

基于统计抽样的敏感性系数计算方法

分析核系统的不确定性和敏感性,对于减小核设计的设计余量、提高核系统的经济性具有重要意义。基于统计抽样的不确定度分析方法,由于算法简单、可考虑高阶效应且对响应量没有特殊要求等,越来越受到重视。但之前认为基于统计抽样法很难进行敏感性系数分析,其原因主要是响应量的变化是由多变量同时变化引起,很难把单独一个变量的变化导致的响应量的变化确定出来。本文首先推导了利用统计抽样法进行敏感性系数分析的理论公式,然后利用裸堆双群近似的临界公式和复杂的压水堆单栅元问题进行了验证,验证了统计抽样法的可行性。针对实际问题协方差矩阵求逆困难的问题,本文提出了两种替代解决方法,即采用简化协方差矩阵或统一微扰量的方法,利用235 U裂变截面对上述方法进行了验证分析,证明了方法的可行性和正确性;同时分析了不同敏感性系数对不确定度计算的影响。

基于LH-OAT与熵值法的水文模型参数敏感性系数分析

以山西境内10场次洪水为研究对象,首先采用优化的LH-OAT法,通过对参数的定向改变,得出了双超产流模型参数在不同流域、不同等级洪水及多个目标函数下的敏感性与相关性情况,再基于熵值法确定了模型参数的综合敏感性系数。研究表明:双超产流模型参数敏感性受目标函数、流域特性影响,并且仅在目标函数为PE时,其与各参数的敏感性与相关性不明显。改进的熵值法可以定性定量对模型参数进行多目标函数下的综合敏感性系数分析,模型参数综合敏感性大小排序为S_r>K_s>b>α_0>σ>c。

长江上游径流对气象要素变化的敏感性分析

选取长江上游8个主要水文站(直门达、石鼓、屏山、高场、北碚、寸滩、武隆、宜昌)控制流域作为子流域,利用其1979—2015年径流及气象数据,采用机器学习方法计算径流对降水与气温变化的敏感性,并与多元线性回归法和Budyko框架法进行对比,分析降水与气温变化对径流变化的贡献。结果表明:1979—2015年8个子流域径流与降水变化趋势整体不显著(p=0.01),气温呈显著上升趋势(p<0.01);径流对降水、气温的敏感性系数均值范围分别为0.37~0.76 mm/mm、-4.77~-33.53 mm/℃;径流对降水、气温的敏感性系数随着干旱指数的增大而减小;在干旱指数大的子流域降水变化对径流变化的影响更大,在干旱指数小的子流域气温变化对径流变化的影响更大。

滑动带稳定系数的敏感性影响规律的研究

针对复杂的地质条件,运用极限平衡方法中的Janbu条分法对金属矿山露天转地下开采过渡期露天坑边坡的稳定性进行分析,并研究了滑动带稳定系数Fs的敏感性的影响因子。通过敏感性计算,确定了滑带土粘聚力C,内摩擦角φ,滑体重度γ3个主要影响因子。分析不同工况条件下,滑带土粘聚力C,内摩擦角φ,滑体重度γ与Fs的变化规律。根据主要影响因子的变化规律比较,得出内摩擦角φ比其他2个因子敏感度最强的结论。敏感性影响因子的变化规律分析,为很好地控制滑动带和保证露天坑滑坡防治提供了一定的理论依据。

个人消费贷款敏感性系数研究

基于扩展的C-M理论模型,建立以消费信贷敏感性系数为状态变量的状态空间模型,研究消费信贷对居民消费支出的动态影响。研究表明,自2003年1季度以来,我国个人消费信贷敏感性系数不断提高,至2015年1季度,消费信贷敏感性系数已达0.067。与可支配收入比较,消费信贷对消费支出的影响仍偏低,而且消费信贷对消费支出的影响易受到货币政策的冲击且货币政策的冲击具有非对称效应。应通过完善立法、稳定消费信贷发展预期,强化监管、防范消费信贷风险,加强信用基础设施建设等措施,促进我国个人消费信贷业务的健康发展。

水文模型参数综合敏感性系数分析

水文模拟中的双超产流模型需要一系列具有空间分布特征的参数对流域产流过程进行模拟。以榆社水文站10场次洪水为研究对象,以双超模型参数经验初值作为基值,采用扰动分析法对参数的敏感性进行分析优化。通过参数调节与模拟计算,得到各参数对洪水的敏感性系数,借助变异系数法算出模型参数的综合敏感性系数。研究表明,模型参数对应不同的水文要素,其敏感性系数与相关性会有所改变,各水文要素下参数综合敏感性系数大小排序为Sr>b>Ks>α_0>σ≈c。

半湿润冷温气候下白浆土区雨养玉米AquaCrop模型模拟敏感性分析

AquaCrop模型对半湿润冷温气候下白浆土区雨养玉米生长模拟及其敏感性分析研究较少。选取黑龙江三江平原东部典型白浆土农区为研究区,基于2011—2015年连续观测数据集,使用AquaCrop模型模拟雨养玉米生长过程,采用敏感性系数法和一般线性模型法解析雨养玉米生物量和产量对模型参数的敏感性。结果表明,影响生物量的参数有全冠时作物蒸腾系数(Tr)、水分生产力(WP)、最大冠层覆盖率(CCX)、冠层生长指数(CGC)。其中生物量对CGC的敏感性出现最早,在抽穗期敏感性系数达到峰值,之后逐渐降低。最大生物量对Tr、WP和CCX的敏感程度高,其敏感性系数随时间推移逐渐增加,但生物量对CCX的敏感性系数峰值低于对Tr和WP的敏感性系数峰值。影响产量的参数有全冠时作物蒸腾系数(Tr)、收获指数(HI)、水分生产力(WP)、从播种到开始开花的时间(FLW),产量对FLW的敏感性仅在成熟期敏感。其中最高产量还对Tr、WP、HI敏感,产量对参数的敏感性在玉米开花后越来越敏感,直至在敏感性系数成熟期达到最大值。

黄河下游地区国土空间动态变化及生态服务功能交叉敏感性研究

为分析不同国土空间转换类型对生态系统服务影响程度的差异性,以黄河下游地区167个县区为研究单元,利用1990、2000、2010年和2018年四期土地利用变化遥感监测数据,在对国土空间进行分类识别的基础上,分析黄河下游地区国土空间时空变化特征,利用优化的交叉敏感性系数模型探讨国土空间动态变化对生态服务价值的影响并划分敏感性分区。结果表明:1990—2018年黄河下游地区国土空间转换幅度较为剧烈,生产空间整体收缩,生活空间显著扩张70.56万hm^(2),生态空间减少29.3万hm^(2);生态服务价值总量不断增加,共增加206.70亿元,地均生态服务价值变化幅度较小;交叉敏感性系数较高的是工矿生产空间与水域生态空间、水域生态空间与城镇生活空间,其他生态空间与农村生活空间、城镇生活空间的转换缺乏敏感性;不同转换的交叉敏感性分区在布局上存在差别,农业生产空间和水域生态空间转换的高敏感区集中在周口市和商丘市,农业生产空间和城镇生活空间转换的中、高敏感区主要分布在泰沂山脉沿线、黄淮平原腹地。研究表明:优化的交叉敏感性系数模型用系数的正值和负值表示不同转换类型对生态服务价值的促进和抑制效果,较为清晰地反映了不同国土空间类型之间的净转换对生态服务价值的影响程度。

河北省潜在蒸散发的气候敏感性

为揭示河北省潜在蒸散发(ET0)对气象因子的敏感程度,本文基于河北省12个气象站1970~2012年的气象资料,运用Penman-Monteith公式和Beven敏感系数公式,开展了ET0对气象要素的敏感性分析。结果表明:河北省多年平均年ET0值为1007.7 mm,ET0对各气象要素的敏感水平大小分别为:湿度 > 风速 > 日照 > 气温。其中ET0对湿度的敏感系数小于0,而对风速、日照和气温的敏感系数均大于0。从季节上来看,春、秋、冬三季,ET0对风速和湿度比较敏感;夏季,ET0对日照和湿度比较敏感。在空间分布上,河北省东北部地区和西北部地区的ET0分别对气温和风速的敏感性较强;而东南部地区和西南部地区的ET0分别对湿度和日照的敏感性较强。

重庆缙云山针阔混交林地土壤呼吸速率及温度敏感性特征分析

以重庆缙云山亚热带针阔混交林为研究区,研究了土壤呼吸及其Q10(温度敏感性系数,指温度增加10℃所造成的呼吸速率改变的商)的时间变异特征,并深入分析二者受土壤温度、湿度变化的影响.2011年4—12月采用LI-8100二氧化碳通量测量系统观测选取样地的R S(土壤呼吸速率)、土壤5 cm深处的T5(土壤温度)和W5(土壤湿度),分析R S与Q10的变化规律;同时利用单一和二元混合模型探讨T5和W5对R S、Q10的影响.结果表明:①在观测期内R S和T5月均值均呈单峰曲线变化;R S的变化范围在(1.38±0.15)～(3.94±0.21)μmol/(m2·s)之间,T5的变化范围在(9.28±0.65)～(22.99±1.14)℃之间;由于受到自然降水影响,W5的月际变化不规律.②Q10季节差异明显,最大值(3.31)出现在春季,观测期内的平均值为2.01.③R S与T5之间呈显著正相关(P<0.05),与W5的关系不明显(P>0.05);R S与T5、W5的关系模型拟合度分别为87%和26%;T5与W5的复合模型对R S的变化解释能力为89%,高于单一模型.④影响Q10的主要因素是T5,其次为W5.

青藏高原冻土土壤呼吸温度敏感性和不同活性有机碳组分研究

对采自青藏高原的4个高海拔冻土样品在5、15、25和35℃4个温度下进行了为期90d的实验室培养。结果发现,随着温度升高,土壤呼吸强度和有机碳累积分解量呈现出不断增大的趋势;在时间变化上,培养初期土壤呼吸强度达到最高值随后不断下降,15d左右以后达到稳定。同样的温度下,土壤呼吸强度呈现如下顺序:沱沱河(草甸沼泽土)>乌丽(高山草甸土)>五道梁(高山草原土)>格尔木(灰棕漠土),但后3个土样之间差别并不显著。通过密度分选、酸水解和氯仿熏蒸方法,分别从物理、化学和生物学的角度对土壤有机碳组分进行划分,同时运用动力学方程分两库和三库对有机碳分解动态进行模拟。结果表明,应用不同实验方法划分的土壤碳组分差异明显,活性有机碳占总有机碳的比例从低到高依次是:微生物量碳占1.26%～10.31%,轻组有机碳占9.13%～20.22%,易氧化有机碳占28.35%～49.35%;分两库和三库拟合土壤不同碳库,二者的活性有机碳占总有机碳比例分别为0.50%～3.65%和0.51%～3.26%,MRT分别为8～56d和8～50d,结果比较接近;此外,应用模型方法所测活性碳比例显著低于实验方法的结果。采用线性、指数和高斯3种模型分析土壤呼吸速率随温度的变化规律,发现均能较好地描述二者关系且以高斯模型为最优,所计算出的Q10值也以高斯模型和培养实验较为契合;Q10值随温度的升高而减小,说明高寒气候条件下的青藏高原冻土对气候变暖的响应将比较敏感。

松嫩平原不同土地利用类型的黑土有机碳分解及其温度敏感性研究

对松嫩平原旱地、水田和草地3种不同土地利用类型的黑土进行了为期90天的实验室培养。研究发现,土壤呼吸强度表现为在初期达到一个最大值后不断下降,随后趋于稳定。4个不同温度条件下(5℃、15℃、25℃和35℃),各类型土壤的呼吸强度均随温度的升高而同步增强。在相同温度条件下,土壤呼吸强度强弱顺序为:水田黑土>草地黑土>旱地黑土。土壤呼吸的温度敏感性系数Q10随温度的升高而减小,这意味着低温区域土壤有机碳对气候变暖的反馈将更敏感。采用一级动力学方程进行土壤呼吸动态拟合,3种黑土活性有机碳含量以水田黑土最高,旱地黑土次之,草地黑土最低;活性有机碳占总有机碳的比例由高到低则依次为草地黑土、旱地黑土和水田黑土。通过密度分选划分了轻组和重组组分,发现土壤样品中重组组分占总有机碳量的95%以上,要大大高于轻组。密度分选与模型拟合的结果基本吻合,轻组碳(活性碳)占总有机碳的比例大小均是草地黑土>旱地黑土>水田黑土,重组碳(缓效性碳)比例则相反。

外界胁迫作用下塔里木河流域径流变化响应的敏感性

采用Pettitt检验法及累积距平等方法相互验证,合理地将历史长序列划分确定为基准期(1960—1971年)、改变期Ⅰ(1972—1985年)及改变期Ⅱ(1986—2015年)。采用基于Budyko假设的Choudhury公式和水量平衡方法,计算分析塔里木河流域径流变化对外界气候变化和人类活动的响应敏感性及其敏感性系数的空间分布。研究表明:(a)径流变化对人类活动的敏感性较高。(b)降水增加对径流增加起促进作用,而潜在蒸发和下垫面参数增加使径流减少;自基准期到改变期Ⅱ,径流变化对降水、潜在蒸散发和下垫面参数的敏感性系数显著增加,在改变期Ⅱ敏感性系数分别为1.26、-0.26、-1.88。(c)敏感性系数空间分布存在差异性,流域中下游敏感性系数较上游敏感性系数高。(d)根据径流变化的敏感性及时采取应对措施对流域水资源开发利用与调配管理具有积极作用。

基于权重最小变化量的参数敏感性分析

通过引入权重最小变化量和敏感性系数等概念,研究了多目标决策中参数变化导致结果变化的临界条件,给出了方案排序对权重变化的敏感性分析方法,并通过一个实例进行了说明。

三江平原典型土地利用类型土壤呼吸强度对温度的敏感性

采用实验室恒温培养方法对三江平原3种不同土地利用类型开发后的沼泽土和草甸土进行了温度敏感性研究。研究结果表明,在5℃、15℃、25℃和35℃4种不同温度条件下,各土壤类型的土壤呼吸速率均随温度的升高而增大。在同一温度条件下,3种土壤呼吸强度由弱到强依次是:草甸土-旱地<草甸土-水田<沼泽土-人工林。指数模型和乘幂模型均可以较好地描述沼泽土和草甸土土壤呼吸与温度之间的关系,土壤呼吸强度随温度的升高呈指数或乘幂上升。3种土壤的Q10值呈现出随温度升高而降低的趋势,表明土壤呼吸在较低温度下的温度敏感性更高。对未添加植物残体的纯土壤组和添加了植物残体的对照组进行对比研究,发现添加植物残体后土壤呼吸强度大大增强,因此野外实际的土壤呼吸强度要比通常室内实验中去除植物残体后所测定的土壤呼吸强度更高。

基于不同方法的滑坡滑带力学参数敏感性分析

滑坡参数敏感性分析是滑坡机理分析和定量评价的基础。滑坡参数敏感性分析有多种方法,然而采用不同方法所得的分析结果是否一致,目前尚不清楚。本文以具有流变特征的甘肃省舟曲县泄流坡滑坡为例,采用敏感性系数法、敏感度函数法和正交试验法等3种最常用方法分析滑坡位移速率对滑带力学参数的敏感性。对比分析发现,3种方法识别出的最敏感参数均为Maxwell黏度,而滑坡对其他参数的敏感性排序却不尽相同。由于敏感性系数法和敏感度函数法适用于参数较少的情况,所以对于受多个流变力学参数控制的缓慢活动性滑坡,基于正交试验法所得的敏感性分析结果相对更为合理。

TC11钛合金应变速率和温度敏感系数

采用热模拟试验方法，对TC11钛合金在温度为850℃～930℃，应变速率为0．001～1．0，最大变形程度50％条件下的高温流变应力变化规律进行了研究．在分析变形温度、变形程度和应变速率对流动应力影响规律的基础上，确定了TC11钛合金的高温应变速率敏感系数m=0．1688，以及温度敏感性指数S=10233，为钛合金高温变形过程的数值模拟提供了重要计算参数．

仿真计算结构参数对梁桥的位移及应力敏感性分析

通过有限元模拟计算的方法分别对梁桥成桥阶段位移及应力进行了单因素敏感性分析,得出位移和应力与不确定因素之间的线性变化关系,梁桥不利位置的位移对结构自重变化最为敏感,应力对预应力张拉力变化最为敏感。

复合制冷循环间接空冷系统环境气温敏感性分析

为了定量评估环境气温高频、快速变化对复合制冷循环间接空冷(复间冷)系统热经济性的影响,以某亚临界600 MW的直冷机组性能参数和当地气象条件为基准,建立亚临界600 MW模拟复间冷机组,基于复间冷与直冷机组热经济性对比分析,构建环境高温时段模拟复间冷机组的运行背压与其热经济性转捩温度之间的定量关联;以复间冷机组年累计输出电量为目标量和汽轮机的设计背压为优化变量,对复间冷机组的设计背压进行优化选择;在环境气温分布特性的基础上提出厂址敏感性系数的定义及计算方法,计算结果表明:厂址敏感性系数越小,复间冷系统年累计输出电量越大.该结果可为复间冷系统设计、优化运行提供可靠的理论依据.