嶺澳核電站海域工程防波堤設(shè)計(jì)

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嶺澳核電站(二核)海域工程位于南海北部大亞灣的西南部，在大亞灣核電站(一核)的東側(cè)， 兩者相距約1公里。?海域工程是保障核電廠安全運(yùn)行的重要組成部分之一。它主要由核電廠的循環(huán)冷卻水和核安 全用水的取排水設(shè)施及海工防護(hù)建筑物所構(gòu)成。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括防波堤、護(hù)岸、排水渠防滲隔 熱設(shè)施和取排水交叉構(gòu)筑物等。?防波堤主要用于保護(hù)廠區(qū)和取排水構(gòu)筑物免受波浪的襲擊，保護(hù)泵房取水不受波浪的影響； 排水渠和取排水交叉構(gòu)筑物主要用于把撘緩藬排放的熱水與摱?藬泵房抽取的海水分開(kāi) ，防止形成冷熱水短路。?該工程于1996年4月完成初步設(shè)計(jì)，目前廠區(qū)陸域回填、排水渠護(hù)岸和防波堤主體工程施工 正在進(jìn)行，海域工程總工期約6年，其中防波堤約為2年。?

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定?

      由于核電廠和常規(guī)的火電廠不同，它對(duì)安全性的要求非常高，因此，核電廠海工建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)與常規(guī)的港工建筑物不同。下面就其設(shè)計(jì)水位、設(shè)計(jì)波浪、防波堤越浪量和抗震 等標(biāo)準(zhǔn)的確定進(jìn)行分析和闡述。?

設(shè)計(jì)波浪標(biāo)準(zhǔn)?

2?1?1 設(shè)計(jì)波浪的重現(xiàn)期?

(1)我國(guó)《港口工程技術(shù)規(guī)范》(1987)中規(guī)定，對(duì)一般港工建筑物規(guī)定為五十年一遇；?

(2)國(guó)外海工建筑物的標(biāo)準(zhǔn)一般為五十年至一百年一遇；?

(3)本工程對(duì)海域工程防波堤設(shè)計(jì)波浪重現(xiàn)期的標(biāo)準(zhǔn)確定為一百年一遇。根據(jù)波浪統(tǒng)計(jì)分析 結(jié)果，百年一遇與五十年一遇波高的比值約為1?1。?

2?1?2 設(shè)計(jì)波浪的累積頻率?

(1)我國(guó)《海港水文》規(guī)范中，對(duì)斜坡式防波堤規(guī)定采用有效波Ｈ??13%?(即H?１／?３ )；對(duì)直立式防波堤和斜坡堤胸墻規(guī)定為H??1%?；?

(2)國(guó)外有關(guān)規(guī)范如英國(guó)《海工建筑物》(BS6349-7)，對(duì)斜坡堤設(shè)計(jì)波浪的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 為H??4%?(即H??1/10?)；?

(3)《濱海核電廠廠址設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水的確定》(HAF0111)中，設(shè)計(jì)波浪的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一般安全物項(xiàng)按如下規(guī)定：剛性構(gòu)筑物為H??１／１００ ?(即H??0?4%?)；半剛性構(gòu)筑物為H??１／１００?～H??1/3?；柔性構(gòu)筑物為H ??１３％?。但對(duì)核 安全重要物項(xiàng)則規(guī)定設(shè)計(jì)波浪的標(biāo)準(zhǔn)均為H??１／１００?；?

(4)本工程防波堤設(shè)計(jì)波浪的累積頻率確定為：對(duì)斜坡式防波堤取H??４％；?對(duì)直立式防 波 堤(含斜坡堤胸墻)取H??１％?。另外按HAF0111的標(biāo)準(zhǔn)，用H??１／１００?的波浪， 復(fù)核防波堤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以保障防波堤的基本防護(hù)功能。?

2?1?3 施工期設(shè)計(jì)波浪的標(biāo)準(zhǔn)?

       由于本海域工程地處臺(tái)風(fēng)多發(fā)區(qū)，因此設(shè)計(jì)中規(guī)定在施工期，對(duì)斜坡式防波堤其設(shè)計(jì)波浪的 重現(xiàn)期可按五年一遇，H??１３％?；直立堤可按十年一遇，H??１％?。用以復(fù)核施工 期防波堤斷面的穩(wěn)定性和控制施工速率及采取必要的防臺(tái)措施。?

設(shè)計(jì)水位標(biāo)準(zhǔn)?

2?2?1 有關(guān)的規(guī)定?

(1)我國(guó)《海港水文》規(guī)范中規(guī)定，設(shè)計(jì)高、低水位可分別采用歷時(shí)累積頻率的1%和歷時(shí)累 積頻率的98%的潮位；校核高、低水位分別采用重現(xiàn)期為五十年一遇的高、低潮位。?

(2)英國(guó)《海工建筑物》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，大浪與高潮的出現(xiàn)是相關(guān)聯(lián)的。應(yīng)考慮同一重現(xiàn)期的 波浪與高潮同時(shí)發(fā)生的不利情況。?

(3)HAF0111標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，對(duì)開(kāi)敞式海岸要考慮可能發(fā)生的最大風(fēng)暴潮與可能最大洪水同時(shí)發(fā) 生的低超越概率的高潮相結(jié)合等不利情況。?

2?2?2 本工程設(shè)計(jì)水位的確定?

本工程設(shè)計(jì)水位的確定綜合考慮了上述各種可能發(fā)生的不利情況，水位以撝榻??濟(jì)鏀 為準(zhǔn)。?設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位(DBF)：6?35m(為可能最大風(fēng)暴潮P(pán)MSS5?30m加10%超越概率高潮位1?05m) 。?

設(shè)計(jì)高水位：2?89m(為百年一遇高潮位)?

設(shè)計(jì)低水位：-2?18m(為百年一遇低潮位)?

校核高水位：3?70m(為百年一遇增水加天文最高潮位)?

計(jì)算高水位：0?87m(歷時(shí)1%)?

計(jì)算低水位：-1?16m(歷時(shí)98%)?

平均海平面：-0?20m?

越浪量標(biāo)準(zhǔn)?

       由于防波堤背后為排水渠，堤后210m為廠區(qū)護(hù)岸。其堤頂允許越浪量的標(biāo)準(zhǔn)，參考日本合 田良實(shí)提出的越浪破壞極限值，如表1：?

類(lèi)別 護(hù)面設(shè)施越浪流量 米?３/米•秒

       海堤堤頂、里坡無(wú)護(hù)面設(shè)施?堤頂有護(hù)面層、里坡無(wú)護(hù)面層?外堤、堤頂內(nèi)坡均有護(hù) 面0?005以下?護(hù)岸堤頂無(wú)護(hù)面?堤頂有護(hù)面0?05?0?2由于防波堤距離護(hù)岸較遠(yuǎn)，因此本設(shè)計(jì)確定，在設(shè)計(jì)高水位及相應(yīng)百年一遇波浪作用下，防 波堤頂部的允許越浪量不大于0?2米?３/米•秒，此時(shí)還要求堤頂越浪在排水渠內(nèi)產(chǎn)生的 再生波高H??１３％?≤1?0m。對(duì)在校核情況下堤頂越浪的要求適當(dāng)放寬，即不允許有成 層水體越過(guò)堤頂，但出現(xiàn)這種情況的概率是極小的。?對(duì)進(jìn)水渠處的防波堤段，其頂部允許越浪和產(chǎn)生再生波的允許值，以保證泵房前池取水流態(tài) 正常和水面波動(dòng)平穩(wěn)性為標(biāo)準(zhǔn)，波高限定在H??１３%?≤0?3m。?

抗震標(biāo)準(zhǔn)?

        由于防波堤的破壞不僅危及廠區(qū)堤岸的安全，同時(shí)也對(duì)循環(huán)冷卻水和溫排水造成一定的 干擾。因此，將防波堤定為核安全相關(guān)的構(gòu)筑物。參照HAF0102的有關(guān)規(guī)定，屬Ⅱ類(lèi)抗震物 項(xiàng)，按SL-1級(jí)地面運(yùn)動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，SL-2級(jí)地面運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校核。?