我国滨海核电厂选址中设计基准洪水位的研究

我国滨海核电厂选址中设计基准洪水位的研究王彦龙中国核电工程有限公司主要内容1、确定原则2、研究方法3、计算实例4、中国沿海区域的变化与分布5、结语确定原则导则《滨海核电厂厂址设计基准洪水的确定》（HAD101/09-1990）中规定：滨海厂址的设计基准洪水是一个核电厂设计应经受的洪水，它是下列洪水类型中最严重的：（1）可能最大风暴潮引起的洪水；（2）可能最大海啸引起的洪水（如果存在时）；（3）可能最大假潮引起的洪水（如果存在时）；（4）由上述（1）~（3）项严重事件的组合所引起的洪水。风浪的作用必须单独的考虑或者与上述洪水组合在一起考虑。对于上述这些情况的每一种都要考虑一个偏于保守的高的基准水位，并且要估计可能存在的潮汐、海平面异常现象以及湖泊水位和河流洪水水位的变化。确定原则2014年，针对核电厂设计基准洪水位进行了一次专家研讨会，参会的有核安全、海洋等相关领域的权威专家及核电的建设方、监管方，经过讨论最终达成共识：在核电厂厂址防洪中，对设计基准洪水位（静水位）和相应波浪影响应分开考虑；设计基准洪水位应考虑天文潮、风暴潮增水（海啸、假潮）、河流洪水、海平面升高的影响，作为厂坪防洪设计的依据；波浪对厂址防洪的影响应单独考虑，通过相应波浪模型试验等手段进行研究。因此，本次的设计基准洪水位研究，是指综合考虑天文潮、风暴潮、假潮、海啸、海平面异常等洪水事件，不包括波浪的影响。主要内容1、确定原则2、研究方法3、计算实例4、中国沿海区域的变化与分布5、结语研究方法对沿海海域进行分区，共分为16个区，在每个分区内选取1个特征点作为该分区的代表点，对各种洪水事件进行分析和评价，包括天文潮、风暴潮、假潮、海啸、海平面异常等洪水事件。主要内容1、确定原则2、研究方法3、计算实例4、中国沿海区域的变化与分布5、结语计算实例以区域3为例：（1）天文潮该海区设有长期海洋站，观测项目包括潮位、波浪、温盐、气象和海冰。根据长期海洋数据，得到区域3的最高天文潮位和最低天文潮位分别为1.74m和-1.26m，10％超越概率高（低）天文潮位分别为1.62m和-1.19m。计算实例以区域3为例：（2）风暴潮利用风暴潮数值模型计算区域3的可能最大风暴潮，模型采用二维运动方程。为提高计算精度，采用了计算区域加大，重点区域加细的思想来设计模式的网格分布。对登陆和影响区域3海域的三种类型台风进行了计算：西北向型台风、北向型台风和东北向型台风。经过计算，可能最大增水为3.58m，可能最大减水为-3.88m。计算实例以区域3为例：（3）海平面上升利用区域内海洋站长期海平面资料和其它信息，综合分析区域3海域海平面变化状况，计算的区域3海域海平面上升速率为0.19cm/a，考虑核电运行周期，推算的区域3海平面上升值为15cm。（4）假潮利用区域内海洋站长期观测潮位资料，分析发现该海域的假潮振幅较小，最大年极值假潮为13cm，最大振幅不超过19cm，周期为35~90分钟。计算实例以区域3为例：（5）海啸海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50km以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起。在海洋中或在海洋附近，在地震的形成或减弱时都会发生海啸。另外，水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引发海啸。综合分析表明，在渤海地区不会发生大的地震海啸。利用CTSU海啸数值模式，对引起我国沿海区域海啸的可能局地震源和越洋震源，进行了模拟计算，特别是针对在琉球海沟、台湾岛、马尼拉海沟一线可能引发区域海啸的断层及其组合的参数，包括琉球海沟6个子断层，马尼拉海沟6个子断层进行计算分析，结果表明区域3可能最大海啸波振幅为0.37m。计算实例以区域3为例：（6）设计基准洪水位区域3海域天文潮潮高和风暴潮增减水为同量级，假潮和地震海啸不显著，其量值较前者小一个量级，因而在确定组合水位事件中仅考虑天文潮、风暴潮和海平面上升的影响。设计基准洪水位＝10％超越概率高潮位＋可能最大风暴潮增水＋海平面上升＝1.62＋3.58＋0.15＝5.35m主要内容1、确定原则2、研究方法3、计算实例4、中国沿海区域的变化与分布5、结语中国沿海区域的变化与分布区域海区DBF水位(m)10％超越概率天文高潮位＋可能最大风暴增水（PMSS）＋海平面上升区域1黄海北部7.08区域2辽东湾东部5.53区域3辽东湾西部5.35区域4渤海湾5.88区域5山东高角5.07区域6山东日照6.95区域7苏北海区7.36区域8杭州湾11.98区域9浙江沿海8.52区域10福建沿海8.62区域11粤东7.01区域12粤西8.02区域13雷州湾8.81区域14北部湾北部8.29区域15海南岛西部6.59区域16海南岛东部6.75主要内容1、确定原则2、研究方法3、计算实例4、中国沿海区域的变化与分布5、结语结语通过分区域研究的方式，对各个区域的天文潮、风暴潮、海啸、假潮、海平面异常等洪水事件开展了大量的分析计算工作，得到我国沿海区域从北到南的设计基准洪水位参考