山东海阳核电厂厂区标高和防波堤堤顶标高的确定

离和　同小Ｕ　—＝，士●＿　山东海阳核电厂厂区标　正　盼波堤堤顶标禹的确　■＿■＇　口董胜宪　（华东电力设计院，上海，２０００６３）　摘　要　山东海阳核电厂规划建设容量为６台ＩＯ００ＭＷｅ级核电机组，并留有再扩　建两台的可能性。厂区一次规划，分期建设。一期工程建设规模为２台ＩＯ００ＭＷｅ级核电　机组。核电厂厂区标高和防波堤堤顶标高确定的合理与否，不仅直接关系到投资，而且将　直接影响到整个核电厂的工期，因此应该引起足够的的重视。　关键词　核电厂　厂区标高　防波堤堤顶标高　设计标高的确定　１　前言　山东海阳核电厂位于山东省海阳市大辛家　镇东南约４ｋｍ的犄角状半岛上，两北距海阳市　中心约２２ｋｍ．两南距青岛市区约１０３ｋｍ。半岛　对数螺线形的典型沙质海湾。草岛咀以东为琵　琶口湾。乳山河在此湾东北部人海，鹁鸽岚北侧　有留格河注入湾内。　山东海阳核电厂规划建设容量为６台　１Ｏ００ＭＷｅ级核电机组，并留有再扩建两台的可　向东南方向伸入黄海，面积约３ｋｍ　，有冷家庄、　董家庄等村庄。半岛东犄角为草岛咀岬角，西端　能性。厂区一次规划，分期建设。一期工程建设　规模为２台１ＯｏｏＭＷｅ级核电机组。　一为鹁鸽岚岬角，两岬角间距４ｋｍ。鹁鸽岚西面沿　岸是大片浅于１ｍ的沙质浅滩，北至辛家港口　门，南至鹁鸽岚西缘，面积１．５ｋｉｎ　，南面为黑石　头礁石区。并以浅滩形式向西南方延伸，其５ｍ　等深线距岸边约２ｋｍ，波浪容易在这里破碎，经　常形成条状的白浪区。草岛咀东面是深水区，　５ｍ等深线几乎就在岸边，西面ｌｋｍ处是大埠　圈渔码头。半岛东南面海域为核电厂取排水区，　期工程的第一台机组预计于今年年底之　前进行负挖，２００７年底浇灌第一罐混凝土，首　台机组２０１２年左右投产．第二台机组于２０１３　年左右投产。　１７１前“五通一平”工作正在紧张地进行施工　中，第一进厂道路已于２００４年年底前竣工。　２厂区标高的确定　核电的发展在许多国家已积累了丰富的经　５一　５ｍ等深线距岸边约５００ｍ。半岛东两两侧为呈　一维普资讯 http://www.cqvip.com

张电Ｚ程与丝木２００６年第４期　验，但在我国由于核电工程建设项目的数量还　从以上资料可以看出，国内核电厂对厂区　不多，经验还不够丰富，必要的建设标准和规　程、规范尚不健全。在前期工作阶段，我们把收　集到的有关资料，包括国内几个核电厂厂区标　标高设计标准不尽相同。当然我们也注意到大　亚湾核电厂是法国人设计的，采用的是法国规　范。　山东海阳核电厂厂址拟建在向海突出．犄　高的确定。进行了汇总：　（１）ｌＡＥＡ导则５０一ＳＧ—Ｓ１０Ｂ：　角状海岬地形的半岛东部，厂址三面环海．我们　①可能出现的最大风暴潮（ＰＭＳＳ）；　②可能出现的最大海啸（ＰＭＴ），取其适当　数值：　③可能出现的最高潮水位（ＰＭＳＥ），取其适　当数值。　厂区设计标高＝（　③合理组合。　（２）大亚湾核电厂：　①千年一遇增水值；　②海啸波动影响（１９６０年５月智剃海啸）；　③天文潮高水位（周期１９．５年）；　④置信度０．８ｍ，必要的富裕度０．２８ｍ。　厂区设计标高＝①＋②＋③＋④　（３）岭澳核电厂：　①１０％超越概率天文潮高水位；　②可能最大风暴潮增水；　③置信度０．５ｍ，必要的富裕度０．１５ｍ。　厂区设计标高＝　②＋③　（４）秦山核电厂一期：　①百年一遇高潮位；　②百年一遇１３％波浪爬高；　③超离。　厂区设计标高＝①＋②＋③　（５）三门核电厂前期：　①千年一遇增水值；　②７０％置信度；　③历史最高天文潮位。　厂区设计标高＝①＋②＋③　（６）核电厂厂址评审专家小组庐山会议纪　要：　①千年～遇高潮位；　②五十年一遇１／１０波高；　③海啸增水；　④超高。　。。厂区设计标高＝①＋②＋③＋④　一６一　综合研究了各种条件，认为厂区设计地坪标高　应该按照ＨＡＤ１０１／０９（（滨海核电厂厂址设计基　准洪水的确定》的原则，根据核电厂设计基准洪　水位（ＤＢＦ）和有关专业设计要求综合考虑。本次　厂址竖向规划原则为与核安全有关的厂址区域　的地坪标高按“干厂址”的概念确定．即与核安　全有关的厂区地坪设计标高高于包括波浪影响　的设计基准洪水位（ＤＢＦ）；为方便厂区排水和防　止核岛区积水。其他区域根据实际情况适当放　坡；施工区地坪设计标高高于百年一遇洪水位；　厂区防洪与大堤无关。　根据海阳核电厂海域地理环境，设计基准　洪水位ＤＢＦ由１０％超越概率天文高潮位，可能　最大风暴潮增水和波浪的影响组成。　设计基准洪水位（ＤＢＦ）　基准水位组合，包括以下事件：可能最大风　暴潮．可能最大假潮，可能最大海啸，风浪影响，　海平面变化，陆域洪水影响等。下面分别讨论各　事件在基准洪水位中的重要性。　ｆｌ１可能最大风暴潮，是对厂址基准水位影　响最大的事件，是必须考虑的。　（２１可能最大假潮，发生在黄海中的假潮现　象是伴生在风暴潮增减水过程中的，并且被包　含在风暴潮水位中。在考虑可能最大风暴潮的　前提下，假潮引起的水位振动不应考虑。　（３）可能最大海啸，黄海中历史上从没有过　海啸记录．青岛港近百年验潮记录中，也从未发　生过海啸记录。根据《海阳核电厂地震海啸的分　析与评估》报告（３０Ｈ６０１Ｋ—Ｇ０４—１），厂址可不　考虑地震海啸影响。　（４）风浪影响，在千年一遇高水位情况下，　厂址前沿某些地段百年一遇波高达３ｍ以上，　因此。在计算设计基准洪水位时必须考虑风浪　影响　维普资讯 http://www.cqvip.com

董胜宪：山东海阳核电厂厂区标高和防波堤堤顶标高的确定　（５１海平面变化，厂址附近相对海平面变化　幅度很小．在６Ｏ年内只下降４．２ｃｍ。因此，设计　基准洪水位可忽略相对海平面变化的影响。　ｆ６）陆域洪水影响，在进行可能最大风暴潮　增减水计算时，均加入了距离厂址最近的留格　河的二十五年一遇最大径流量。计算结果表明，　留格河人海径流对厂址水位无任何影响。因此，　组合水位计算不需要考虑陆域洪水影响。　练上所述，基准洪水位组合只需考虑１０％　超越概率天文高潮位，可能最大风暴潮增水和　波浪的影响。　厂址１０％超越概率天文高潮位为２，１４ｍ。　厂址位于向海突出，犄角状海岬地形的半　岛，由于地形影响，厂址周围可能最大风暴潮增　水为３３ｌｍ～４．０７ｍ，半岛南侧低、西侧稍高、北　侧最高，各段最高分别为３．４７ｍ、３．６８ｒｎ和　４．０７ｍ。电厂采用明渠引水，南侧将建防波堤，明　渠内可能最大风暴潮增水高于明渠外侧约ｉｍ。　不包括波浪影响的设计基准洪水位为　５．４５ｍ一６．２ｌｍ；其中南侧、西侧和北侧各段最高　分别为５．６１ｍ、５．８２ｍ和６．２１１１＂１；考虑明渠内的　增水高于外侧，则明渠段最高为６．５８ｍ；厂址半　岛西侧海域与核电厂核安全区域邻近，该区域　不包括波浪影响的设计基准洪水位为５．７１ｍ。　厂址海域波浪影响对厂址最不利的是可　能最大台风浪，波浪的影响以可能最大台风浪　作为设计基准波浪。厂址北侧处于半岛隐蔽区．　波浪较小；厂址南侧明渠段受防波堤保护．波浪　不大；厂址半岛西侧海域与核电厂核安全区域　邻近，厂址半岛西侧可能最大台风浪在护堤前　沿已为破碎波，波高Ｈ１／１００最大为３．７０ｍ。由　于波浪在静水位上下波动。应取波高的５０％作　为波浪影响参加计算，偏于保守的考虑。设计基　准洪水位取０．６倍的波高作为波浪的影响，则　近核电安全区域的厂址西侧海域包括波浪影响　的设计基准洪水位为７．９６ｍ。　根据水文专业提供的资料，海阳核电厂不　包括波浪影响的设计基准洪水位为６．２１ｍ；核　电厂包括波浪影响的设计基准洪水位为　７．９６ｍ。　通过分析比较并根据海阳核电厂厂址地形　地貌特点。结合厂区土石方工程，厂区核安全有　关的厂区地坪设计标高取值为：包括波浪影响　的设计基准洪水位＋裕度（取０．４４ｍ）：７．９６ｍ＋　０．４４ｍ＝８．４０ｍ：为方便厂区排水和防止核岛区积　水，其他区域根据实际情况适当放坡，地坪平均　设计标高取值８．１０ｍ；厂区大堤设堤顶道路与　厂区道路相连。与大堤相连的厂区道路采用城　市型道路。道路中心标高为７．９０ｍ，故大堤堤顶　标高ｆ即堤顶道路标高）与厂区道路一致，取为　７．９０ｍ。　厂区护堤海域部分总长５９０４ｍ，原计划要　明年５月份完工，根据业主要求，现已提前至今　年年底竣工。　３防波堤堤顶标高的确定　设计潮位是防波堤工程设计中一个重要的　水文条件，它不仅直接影响防波堤顶标高确定，　而且也影响防波堤结构的计算。　对于设计水位，考虑同一重现期的波浪与　高潮同时发生的不利条件。根据本工程的重要　性及１９９７年第１　１号台风在我国东南沿海登陆　造成巨大损失，沿海海堤的设计标准作了不同　程度的修正。如浙江省一级海塘的设计标准修　正为双百标准，即百年一遇的高潮位和百年一　遇的波浪同时发生的不利情况。设计基准洪水　位，在此水位的波浪作用下，不允许出现影响防　波堤使用功能的破坏。　根据本工程的重要性，结合我国交通部《港　口工程技术规范》，防波堤确定为Ｉ级建筑物。　对于斜坡式防浪堤的设计波高积累频率，《海港　水文》中规定为Ｈ　。考虑到核电厂的重要性，　本次设计中，对于斜坡式防波堤，设计波高的积　累频率确定为Ｈ豫。对于直立式防波堤和斜坡　式防波堤的胸墙，设计波高的积累频率均采用　Ｈ１％ｏ　防波堤的胸墙顶高程是根据越浪量的标准　用波浪爬高的方法计算得出的。越浪量的标准　按循环水泵房前沿水域再生波Ｈ。　≤Ｏ．３ｍ为控　制条件。波浪的爬高可按海港水文规范的有关　一７一　维普资讯 http://www.cqvip.com

磁电Ｚ程与磕木２００６年第４聊　规定进行计算。另外，对于有胸墙的斜坡堤．其　胸墙的顶高程不宜低于设计高水位的１．Ｏ倍设　４结语　计波高值。根据以往工程的经验，在百年一遇高　核电厂厂区标高及防波堤堤顶标高设计对　潮位和百年一遇波浪相遇不利条件下，胸墙顶　工程造价影响很大，由于核电厂安全性的要求，　高程根据爬高计算确定值，与百年一遇高潮位　海滨核电厂厂区标高一般比常规火力发电厂厂　加１．５倍设计波高确定值相接近。由于厂址三　区标高要高出２￣３ｍ左右。单从厂区土方平整。　面环海，厂址周围各部位的可能出现的最大风　工作量就要比常规火力发电厂高出许多。本工　暴潮增水和波浪的影响均不一样，由此初步确　程防波堤的工程造价初步估算是１６万元，每延　定胸墙的顶高程为８．９ｍ～１０．４ｍ标高。　米，广东岭澳核电厂取水口防波堤的工程造价　堤顶高程的确定与胸墙的底高程和护面　是２０万元／每延米。单单防波堤的工程造价就　块体形式相关联。若堤顶高程定得太高。则防波　要用去数亿元。问题的实质是在设计水位的标　堤断面加大，这样既不经济也不合理。但若堤顶　准和波浪参数的确定上，如设计水位，它是由天　高程定得太低，将使得胸墙的自由度加大。胸墙　文潮和台风引起的增减水组合而成。差异之一　的稳定性就差，势必加大胸墙宽度尺寸．从而使　是增减水重期的设计标准。“火力发电厂设计技　防波堤的整个宽度加大，这样也不合理。根据分　术规程”（ＤＬ５０００—２０００）４．０．５条指出：对位于　析比较，最后堤顶暂按标高７．９ｍ计，这样胸墙　海滨的发电厂，其防洪堤ｆ或防浪堤）的堤顶标　的高度在１．０～２．５ｍ之间。　高应按表４．０．５防洪标准（重现期）的要求加重　山东海阳核电厂防波堤由于取水方案目前　现期为５０年累积频率１％的浪爬高和０．５ｍ的　还没有最后确定，因此现在还未施工，在出施工　安全超高确定。对位于江、河旁的发电厂，其防　图之前，除了设计计算外，还必须进行防波堤的　洪堤的堤顶标高应高于频率ｌ％的高水位０．５．一　断面模型试验，通过断面模型试验。最终确定防　１．０ｍ；当受风、浪、潮影响较大时，尚应再加重现　波堤的堤顶高程、防波堤的最优断面以及护面　期为５０年的浪爬高。防洪堤的设计标准尚应征　结构形式等。　得当地水利部门的同意。　表４－ｏ＿５发电厂的等级和防洪标准　发电厂等级　规划容量（ＭＷ）　防洪标准（重现期）　Ｉ　＞２４００　≥１００、２００年（１）一遇的高水（潮位）　Ⅱ　４００　。２４００　≥１００年一遇的高水（潮位）　Ⅲ　＜４００　≥５０年一遇的高水（潮位）　注：本表指标强制。　（１）对于风暴潮严重地区的特大型的海滨发电厂取２００年。　但到目前为止，许多工程已突破了此标准，　讲，如按照《堤防工程设计规范》以及《港Ｅｌ工程　有的工程厂区围堤堤顶标高已按２００年一遇的　技术规范》设计厂区护堤及防波堤，标准明显偏　高水位（或潮位）加重现期为１００年累积频率　低。这给我们设计工作带来了不便。因此。今后　ｌ％的波浪组合确定。而国内核电厂设计对厂区　一定要加强这方面的工作，尽快配套制定一系　护堤及防波堤设计标准也没有统一明确的规　列规范、规程。这也需要引起各方面的重视。　定。国家核安全局虽然制定了一系列的核安全　因笔者经验和水平所限，文中谬误之处在　法规，但这只是指导性文件。从工程实用性来　所难免。恳请指正。　一８一　维普资讯 http://www.cqvip.com

董胜宪：山东海阳核电厂厂区标高和防波堤堤顶标高的确定　范汇编．１９９６．１２　棼考文献：　［５］董胜宪．海滨电厂厂区围堤及贮灰场围堤堤顶标高　［１］核电厂厂址选择安全规定（ＨＡＦＩＯ１）及其安全导则　设计标准探讨．】９８７　『２］核电厂设计安全规定（ＨＡＦ１Ｏ２）及其安全导则　『６１中国海洋大学．山东海阳核电厂工程设计基准洪水　［３１电力工业部规划计划司．核电规划工作手册（第一　位和设计低水位分析报告．２００５．４　卷）．１９９４　『７］南京水利科学研究院．山东海阳核电厂工程厂区护　［４］电力工业部规划计划司．核电建设前期工作规程规　堤断面模型试验报告．２ｏｏ５．６　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔ　ｈｅ　Ｓｉｔｅ　Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｔｏｐ　Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄａｍ　ａｇａｉｎｓｔ、）ｌ　Ｖｅ　ｉｎ　ＳｈａｎＤｏｎｇ　ＨａｉＹａｎｇ　ＮＰＰ　Ｄｏｎｇ　Ｓｈｅｎｇｘｉａｎ　（Ｆ￣ｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐ０ｗｅｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２０００６３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｈａｎＤｏｎｇ　ＨａｉＹａｎｇ　ＮＰＰ　ｈａ　ｓ　ａ　ｐｌａｎ　ｏｆ　６　ｘ　１　０００ＭＷｅ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｐｏｗｅｒ　ｕｎｉｔｓ　ａｎｄ　２×　１Ｃ００ＭＷｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｕｎｉｔｓ．２￣１０００１ＭＷｅ　ｕｎｉｔｓ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｓｔａｇｅ．Ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｓｉｔｅ　ｅｌｅ　ｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｏｐ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ｃ　ｆ　ｄａｍ　ａｇａｉｎｓｔ　ｗａｖｅ　ｈａｓ　ｍｏｒｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＮＰＰ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ａＳ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｏｒｏｊｅｃｔ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ．Ｉｔ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮＰＰ，Ｓｉｔｅ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ，，Ｔｈｅ　ｔｏｐ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄａｍ　ａｓａｉ￣ｗａｖｅ，Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｆ０ｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ．　一９一