我國(guó)濱海核電廠選址中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位的研究

我國(guó)濱海核電廠選址中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位的研究王彥龍中國(guó)核電工程有限公司主要內(nèi)容1、確定原則2、研究方法3、計(jì)算實(shí)例4、中國(guó)沿海區(qū)域的變化與分布5、結(jié)語(yǔ)確定原則導(dǎo)則《濱海核電廠廠址設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水的確定》（HAD101/09-1990）中規(guī)定：濱海廠址的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水是一個(gè)核電廠設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)受的洪水，它是下列洪水類型中最嚴(yán)重的：（1）可能最大風(fēng)暴潮引起的洪水；（2）可能最大海嘯引起的洪水（如果存在時(shí)）；（3）可能最大假潮引起的洪水（如果存在時(shí)）；（4）由上述（1）~（3）項(xiàng)嚴(yán)重事件的組合所引起的洪水。風(fēng)浪的作用必須單獨(dú)的考慮或者與上述洪水組合在一起考慮。對(duì)于上述這些情況的每一種都要考慮一個(gè)偏于保守的高的基準(zhǔn)水位，并且要估計(jì)可能存在的潮汐、海平面異常現(xiàn)象以及湖泊水位和河流洪水水位的變化。確定原則2014年，針對(duì)核電廠設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位進(jìn)行了一次專家研討會(huì)，參會(huì)的有核安全、海洋等相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威專家及核電的建設(shè)方、監(jiān)管方，經(jīng)過討論最終達(dá)成共識(shí)：在核電廠廠址防洪中，對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位（靜水位）和相應(yīng)波浪影響應(yīng)分開考慮；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位應(yīng)考慮天文潮、風(fēng)暴潮增水（海嘯、假潮）、河流洪水、海平面升高的影響，作為廠坪防洪設(shè)計(jì)的依據(jù)；波浪對(duì)廠址防洪的影響應(yīng)單獨(dú)考慮，通過相應(yīng)波浪模型試驗(yàn)等手段進(jìn)行研究。因此，本次的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位研究，是指綜合考慮天文潮、風(fēng)暴潮、假潮、海嘯、海平面異常等洪水事件，不包括波浪的影響。主要內(nèi)容1、確定原則2、研究方法3、計(jì)算實(shí)例4、中國(guó)沿海區(qū)域的變化與分布5、結(jié)語(yǔ)研究方法對(duì)沿海海域進(jìn)行分區(qū)，共分為16個(gè)區(qū)，在每個(gè)分區(qū)內(nèi)選取1個(gè)特征點(diǎn)作為該分區(qū)的代表點(diǎn)，對(duì)各種洪水事件進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，包括天文潮、風(fēng)暴潮、假潮、海嘯、海平面異常等洪水事件。主要內(nèi)容1、確定原則2、研究方法3、計(jì)算實(shí)例4、中國(guó)沿海區(qū)域的變化與分布5、結(jié)語(yǔ)計(jì)算實(shí)例以區(qū)域3為例：（1）天文潮該海區(qū)設(shè)有長(zhǎng)期海洋站，觀測(cè)項(xiàng)目包括潮位、波浪、溫鹽、氣象和海冰。根據(jù)長(zhǎng)期海洋數(shù)據(jù)，得到區(qū)域3的最高天文潮位和最低天文潮位分別為1.74m和-1.26m，10％超越概率高（低）天文潮位分別為1.62m和-1.19m。計(jì)算實(shí)例以區(qū)域3為例：（2）風(fēng)暴潮利用風(fēng)暴潮數(shù)值模型計(jì)算區(qū)域3的可能最大風(fēng)暴潮，模型采用二維運(yùn)動(dòng)方程。為提高計(jì)算精度，采用了計(jì)算區(qū)域加大，重點(diǎn)區(qū)域加細(xì)的思想來設(shè)計(jì)模式的網(wǎng)格分布。對(duì)登陸和影響區(qū)域3海域的三種類型臺(tái)風(fēng)進(jìn)行了計(jì)算：西北向型臺(tái)風(fēng)、北向型臺(tái)風(fēng)和東北向型臺(tái)風(fēng)。經(jīng)過計(jì)算，可能最大增水為3.58m，可能最大減水為-3.88m。計(jì)算實(shí)例以區(qū)域3為例：（3）海平面上升利用區(qū)域內(nèi)海洋站長(zhǎng)期海平面資料和其它信息，綜合分析區(qū)域3海域海平面變化狀況，計(jì)算的區(qū)域3海域海平面上升速率為0.19cm/a，考慮核電運(yùn)行周期，推算的區(qū)域3海平面上升值為15cm。（4）假潮利用區(qū)域內(nèi)海洋站長(zhǎng)期觀測(cè)潮位資料，分析發(fā)現(xiàn)該海域的假潮振幅較小，最大年極值假潮為13cm，最大振幅不超過19cm，周期為35~90分鐘。計(jì)算實(shí)例以區(qū)域3為例：（5）海嘯海嘯是一種災(zāi)難性的海浪，通常由震源在海底下50km以內(nèi)、里氏震級(jí)6.5以上的海底地震引起。在海洋中或在海洋附近，在地震的形成或減弱時(shí)都會(huì)發(fā)生海嘯。另外，水下或沿岸山崩或火山爆發(fā)也可能引發(fā)海嘯。綜合分析表明，在渤海地區(qū)不會(huì)發(fā)生大的地震海嘯。利用CTSU海嘯數(shù)值模式，對(duì)引起我國(guó)沿海區(qū)域海嘯的可能局地震源和越洋震源，進(jìn)行了模擬計(jì)算，特別是針對(duì)在琉球海溝、臺(tái)灣島、馬尼拉海溝一線可能引發(fā)區(qū)域海嘯的斷層及其組合的參數(shù)，包括琉球海溝6個(gè)子斷層，馬尼拉海溝6個(gè)子斷層進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果表明區(qū)域3可能最大海嘯波振幅為0.37m。計(jì)算實(shí)例以區(qū)域3為例：（6）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位區(qū)域3海域天文潮潮高和風(fēng)暴潮增減水為同量級(jí)，假潮和地震海嘯不顯著，其量值較前者小一個(gè)量級(jí)，因而在確定組合水位事件中僅考慮天文潮、風(fēng)暴潮和海平面上升的影響。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位＝10％超越概率高潮位＋可能最大風(fēng)暴潮增水＋海平面上升＝1.62＋3.58＋0.15＝5.35m主要內(nèi)容1、確定原則2、研究方法3、計(jì)算實(shí)例4、中國(guó)沿海區(qū)域的變化與分布5、結(jié)語(yǔ)中國(guó)沿海區(qū)域的變化與分布區(qū)域海區(qū)DBF水位(m)10％超越概率天文高潮位＋可能最大風(fēng)暴增水（PMSS）＋海平面上升區(qū)域1黃海北部7.08區(qū)域2遼東灣東部5.53區(qū)域3遼東灣西部5.35區(qū)域4渤海灣5.88區(qū)域5山東高角5.07區(qū)域6山東日照6.95區(qū)域7蘇北海區(qū)7.36區(qū)域8杭州灣11.98區(qū)域9浙江沿海8.52區(qū)域10福建沿海8.62區(qū)域11粵東7.01區(qū)域12粵西8.02區(qū)域13雷州灣8.81區(qū)域14北部灣北部8.29區(qū)域15海南島西部6.59區(qū)域16海南島東部6.75主要內(nèi)容1、確定原則2、研究方法3、計(jì)算實(shí)例4、中國(guó)沿海區(qū)域的變化與分布5、結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)通過分區(qū)域研究的方式，對(duì)各個(gè)區(qū)域的天文潮、風(fēng)暴潮、海嘯、假潮、海平面異常等洪水事件開展了大量的分析計(jì)算工作，得到我國(guó)沿海區(qū)域從北到南的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位參考