洪水事件及洪水对核电厂主要影响

科技工作者之家 2020-11-17

洪涝灾害是我国自然灾害中损失最严重的灾害。洪水可分为风暴潮洪水、河流洪水、湖泊洪水等。我国海岸线长度18000km以上按1996-2006年的统计结果,大陆平均每年遭受风暴潮洪水影响3~4次。

我国受暴雨洪水威胁的主要地区有73.8万km2,分布在长江、黄河、淮河、海河、珠江、松花江、辽河等7大江河下游和东南沿海地区。由于核电厂运行需要大量的冷却水,所以厂址都濒临大海和江河,核电厂的防洪问题就成为重点考虑的安全问题之一。

洪涝灾害是我国自然灾害中损失最严重的灾害。洪水可分为风暴潮洪水、河流洪水、湖泊洪水等。我国海岸线长度18000km以上按1996-2006年的统计结果,大陆平均每年遭受风暴潮洪水影响3~4次。

我国受暴雨洪水威胁的主要地区有73.8万km2,分布在长江、黄河、淮河、海河、珠江、松花江、辽河等7大江河下游和东南沿海地区。由于核电厂运行需要大量的冷却水,所以厂址都濒临大海和江河,核电厂的防洪问题就成为重点考虑的安全问题之一1。

洪水事件及洪水对核电厂的主要影响1.洪水事件洪水是与频发事件或稀有事件相关联的。灾害评价中收集资料和采用方法的程序很大程度上取决于洪水的本质。

设计基准洪水是从厂址处的洪水灾害中推导出来的,这是从厂址处所有可能洪水事件的分析中推导出来的一个概率结果。在某些情况下,设计基准洪水是通过确定论方法得出的,它并没有一个对应的概率值。在这些情况下,应进行概率评价。设计基准洪水是核电厂可能遭受的最大洪水的一组参数,例如,这组参数可能与最高水位、对防护的最大动态影响或水位的最大增长率相关联。

(1)滨海厂址(海、湖和半封闭水体)洪水灾害应考虑的洪水类型(当合适时):

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;

③可能最大假潮引起的洪水;

④风浪作用引起的洪水,它可以单独的考虑或者与上述洪水组合在一起考虑。

对上述情况都要考虑一个偏于保守的高的基准水位。

风暴潮是指在浅水区由于风应力和底部摩擦力连同强风暴出现时的大气压力降低而造成的水体的涌高。风暴潮伴随强风暴而发生。可能最大风暴潮是指由可能最大热带气旋或可能最大温带气旋引起的假想风暴潮。

海啸是指由地球物理现象(如海底地震、火山爆发海底沉陷、滑坡或冰块滑入水体等)导致的对水体的冲击扰动所产生的一种波列,它不是由气象原因引起的。

可能最大海啸是指从洪水淹没观点来看能在厂址合理发生的并且具有使其最严重的特征组合而引起的假想海啸。

(2)滨河厂址洪水灾害应考虑的洪水事件类型:

①由于厂区外降雨引起的洪水;

②由于融雪导致的洪水、季节性洪水或火山活动导致的洪水;

③由于地震、水文因素或运行失误所引起的人工或天然挡水构筑物的破坏导致的洪水,

把它作为可能最大溃坝事件;

④由于滑坡、冰凌、漂木碎石和火山活动等导致的河道上游或下游的阻塞⑤由火山活动、山体滑坡或雪崩落入水域或水龙卷造成的大波而引起的洪水;⑥天然渠道改变而引起的洪水;

⑦大的河流或河口地区由风浪引起的洪水;

⑧由地震导致的地下水位上升引起的洪水。

2.洪水对核电厂的主要影响(1)由于洪水的原因,一旦失去外部电源,其有关的应急供电系统或电子调控台、最终热阱系统和其他致命系统将受到严重影响;

(2)由于地下水位上升造成的高水位渗透到厂房内部,对安全相关构筑物、系统和部件可能造成的破坏;地下水位上升,水压力可能影响有关结构的承载能力;在厂址排水系统和非防水构筑物方面的缺陷可能导致厂址水淹;

(3)水对岸边的动态影响造成核电厂构筑物、基础以及电厂外的许多系统和部件的破坏(4)洪水可以运移寒冷天气下的浮冰或者各种各样的碎片,这可能对构筑物造成实体破坏,堵塞取水口和破坏排水系统;

(5)洪水也可能影响核电厂厂址周围的通信和交通网络;

(6)在事故情况下,洪水也利于放射性物质在环境中的扩散。

3.设计基准洪水的评价方法厂址选择阶段、厂址评定阶段、运行前阶段和运行阶段(包括定期安全检查),洪水灾害评价可采用不同方法。

(1)评价方法

对设计基准洪水的评价使用两种方法:确定论方法,概率论方法。

(2)使用时注意的问题

用确定论方法和概率论方法对设计基准洪水评价时是互补的。无论两种方法评价的结果如何,应与已记录的资料和历史资料进行严格地比较,设计基准洪水应不小于已有的发生记录加上一个充分的安全裕度。

确定论方法和概率论方法都有局限性,从而限制了它们的使用,且需要进行方法的可靠性评价。例如:确定论法不能定量地表达出安全水平,而概率论法在外推小概率事件时置信度差。另外,确定论法的应用所要求的资料不一定在任何地方都能得到。同样,使用概率论法需要的厂址资料也可能得不到。因此,应把可利用历史资料系列的质量和长度作为选取计价方法的参考依据。

本词条内容贡献者为:

李炜炜 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心

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