淺談核電站海域工程抗震研究

摘 要：文章簡要介紹了我國核電站的發展狀況和前景，對核電站海域工程抗震研究的必要性和研究現狀進行總結，可為今后進一步研究提供借鑒和參考。

關鍵詞：核電站；海域工程；抗震

1 我國核電站的發展現狀和前景

我國蘊含著豐富的水能資源，但是我國資源分布嚴重不均勻，大概有80%的水能資源在西部，而核電能源受地域限制性比較小，所以近年來核電工程快速發展，先后修建了大亞灣、秦山、嶺澳、田灣、陽江、寧德和福清等核電站。開發核電資源，可以緩解國家電力的壓力，有效的改善我國電力資源緊缺的現狀，實現我國資源合理分配的目的，對促進國民經濟的健康發展有很大的意義。

“十一五規劃”倡導新能源，而核電在我國發展方興未艾，具有很大的發展潛力。據了解，到2020年，中國核電裝機比重將從目前的1.6%上升到4%左右，這相當于還要建設至少24座百萬千瓦級核電機組，核電的裝機容量將達到3600萬千瓦左右，比現在增加2800萬千瓦。而一位國家領導人在視察工作時又提出，把核電裝機比重提高到10%。如果這項提議列入中國能源發展規劃，中國未來16年所需建設的核電機組將是70臺。隨著能源危機的加深，環境保護的迫切，核電的發展前景極為樂觀。國家對核電發展的戰略已經做出了積極的調整，由“適度發展”到“推進發展”，再到最后的“積極發展”。核電的發展，必將在國家的大力支持下積極的推進。

2 我國核電站海域工程抗震研究的必要性

隨著經濟建設的迅速發展和對能源需求的不斷加大，大型的核電廠的建設也會越來越多，而這些工程的安全性就顯得尤其重要，關系到國家人民的財產和生命，一旦失事，其后果是災難性的。因此，確保核電廠的安全運行意義重大。

核電站海域工程主要由核電站的循環冷卻水和核安全用水的取排水設施及海工防護建筑物構成。其中海工防護建筑物用以保護整個核電站廠區免受海潮波浪作用，保證其安全運行而修建的，是核電工程的重要組成部分。

核電站海域工程的地震安全問題近年來越來越受到專家學者的廣泛關注。盡管這些防波堤、護岸結構的高度遠低于土石壩，但其對核安全的重要性絕對不亞于水壩，地震時一旦發生破壞，造成的危害是不堪設想的。因此，深入開展核電廠海域工程的抗震研究，準確把握防波堤、護岸的土工構筑物的動力特性，采取相應抗震措施，保證核電站的安全運行，具有重要的現實意義。

3 核電站海域工程抗震研究現狀

3.1 核電廠海域工程的功能及其抗震設防標準

核電站海域工程主要由核電站的循環冷卻水和核安全用水的取排水設施及海工防護建筑物所構成。由于核電站的工作特殊性，其海域工程防護建筑物的安全抗震等級比一般的水運工程建筑物高。結合《核電廠抗震設計規范》及《水運工程抗震設計規范》的規定[1]、[2]及規范差別，結合廠區的場地條件，可采用運行安全地震震動方法和極限安全地震震動方法等進行抗震設計驗算。規范中規定：按兩個相互垂直的水平向和一個豎向地震作用進行計算，豎向地震動峰值取水平向峰值的2/3；按照核電規范中規定的滑動面法、靜力有限元及動力有限元進行分析驗算。

3.2 海域工程建筑物抗震驗算方法

3.2.1 室內物理模型試驗技術

地震模擬振動臺系統是地震工程研究工作的重要試驗設備之一。在各種結構模型（或足尺結構）以及重要設備的抗震試驗時，振動臺可以按照人們的需要，或者模擬地震的再現，或者進行某種特定的振動，而被試驗的結構和設備的反應，經過相似換算后，可以得到原型結構在真實地震下的反應。所以，模擬地震振動臺系統是一個集激振系統、測試系統和分析系統于一體的完整的現代振動試驗系統。

3.2.2 數值計算分析技術

地震反應分析方法從本構模型來分可分為兩大類，一類是基于等價粘彈性模型的等效線性分析方法，另一類是基于彈塑性模型的非線性分析方法。前者模型應用方便，在參數確定和應用方面積累了豐富的試驗資料和工程經驗，能為工程界所接受；后者能較好模擬土體的實際反應，并能直接計算壩體的殘余變形，在理論上更為合理。從國內外的研究現狀來看，土工構筑物動力反應分析方法逐漸由二維的、等效線性的、總應力分析方法向三維的、真非線性的、考慮孔壓擴散和消散的有效應力分析方法發展。

4 結束語

隨著電力能源需求的日益擴大，我國在近20年中，大力發展核電，先后修建了秦山、大亞灣等核電站來緩解電力能源壓力；但核電站作為一個對安全性要求很高的建筑物，其安全性應予以高度重視。其中核電站海域工程防護建筑物的地震穩定性直接關系到整個核電站安全運行情況，一旦發生事故，后果不堪設想。因此，核電站海域工程防護建筑物的抗震研究分析顯得尤為重要。

參考文獻

[1]中華人民共和國建設部.《核電廠抗震設計規范》（GB50267-97）.中國計劃出版社，1998.

[2]中華人民共和國交通運輸部.《水運工程抗震設計規范》（JTJ146-2012）.人民交通出版社，2012.

作者簡介：曲洪亮（1979，11-），男，黑龍江人，工程師，碩士，主要從事港口工程設計。