DLT 7777-2010 核电厂海工构筑物设计规范-条文说明

DL/T 7777—2010 97 核电厂海工构筑物设计 条 文 说 明 DL/T 7777—2010 98 目 次 1 范围................................................................................................................................................... 99 4 总则................................................................................................................................................... 99 5 物项类别和防护标准..................................................................................................................... 100 6 工程水文和地质............................................................................................................................. 102 7 取排水工艺设计............................................................................................................................. 116 8 总平面设计..................................................................................................................................... 120 9 构筑物设计..................................................................................................................................... 124 10 构筑物地基处理........................................................................................................................... 126 11 取水工程拦污防护设施............................................................................................................... 129 12 模型试验....................................................................................................................................... 130 13 海工构筑物检测与管理............................................................................................................... 131 DL/T 7777—2010 99 1 范围 根据国家核电工业发展规划要求，贯彻“积极推进核电建设”的指导思想和发展方针， 确定了以压水堆机型为主流的核电发展技术路线和设计标准体系建设。本规范遵循上述需 要，确定压水堆核电厂海工构筑物设计标准的编制内容。 滨海核电厂海工构筑物受海况影响大，结构设计复杂，型式多种多样。根据国内已建和 在建的多个滨海核电厂设计情况和国外的调查资料，海工构筑物的设计范围主要从三个方面 划分，一是压水堆机型；二是受海洋环境影响的构筑物；三是泵房以外取排水构筑物。其构 筑物类型有围护核电厂陆域的临海斜坡式护岸和输水泵房两侧的直立式或斜坡式边墙；取排 水构筑物有明渠的防波堤、导流堤、防沙堤、中隔堤、深层取排水隔热堤、取排水渠道和泵 房外前池；暗取暗排的隧洞、暗涵（管涵或箱涵）、竖井、取排水头部；构筑物的交叉与连 接有上下穿越明渠的渡槽、渡涵和倒虹吸涵井；接受重大件设备卸船作业的码头、航道和锚 地等。 本规范为提高标准的通用性和兼容性，除适用于新建、扩建和改建压水堆核电厂海工构 筑物设计外，考虑到为覆盖多种核电机组发展的需要，凡受到海洋环境影响的其他堆型的核 电厂、核动力厂和乏燃料处理厂的构筑物设计均可参照执行。 4 总则 4.1 海工构筑物是滨海压水堆核电厂建设的重要组成部分。为满足我国经济和社会发展不断 增长的能源需求，实现电力工业结构优化和可持续发展，核电建设实现自主化是我国能源建 设的一项重要政策。自 1983 年确定压水堆核电技术路线以来，目前在压水堆核电厂设计和 工程建设等方面已形成一定的能力，新建、扩建核电厂任务日益繁重。但二十多年来，作为 核电厂海工构筑物工程设计却无标准可循，缺乏反映核电厂压水堆自身特点和安全要求的标 准，因此，制定海工构筑物标准，确保海工构筑物安全可靠、技术先进、经济合理、科学监 管和满足设计使用年限是核电厂走向科学化、自主化、规范化，不断提高海工构筑物工程设 计水平具有十分重要的意义。 4.2 本条主要强调海工构筑物设计原则上按核电厂初步可行性研究、可行性研究、初步设 计、施工图设计阶段同步进行。今后随着投资方式的变化，常规的设计阶段可随之改变，以 满足核电设计所要求的内容和深度。 4.3 海岸动力因素和海洋地质地貌多变而又复杂，海岸工程主要涉及到风况（热带气旋、 温带气旋、寒潮等）、水面波动（天文潮、风暴潮、海啸等）、近岸流、波浪、海冰、岸滩 演变、泥沙冲淤等影响。所以海工构筑物设计，必须具备完整的、可靠的水文气象观测统计 和分析资料；地质地貌、泥沙运动和地震等基础资料。海工构筑物的设计方案还要结合当地 砂石料供应、施工条件分析、因地制宜地从技术经济方面进行评价，选择合理的海工构筑物 方案。 4.4 随着核电事业的发展，目前我国已建和在建的核电厂压水堆有第二代的 CPR 机型和第 DL/T 7777—2010 100 三代 EPR1550、AP1000 机型。本规范从海工构筑物通用性出发，要求其功能均能安全承受 使用期和施工期可能出现的各种作用；正常使用期和维护下具有合适的工作性能；在正常使 用期和维护下具有足够的耐久性；在发生偶然事件情况下，结构仍能保持必需的整体稳定性。 4.5 核电厂总体规划中相关的海工构筑物布置，应结合当地城镇临海开发规划和海洋功能 区划要求，从核电厂近期建设和长远发展、安全运行、节约用海范围和初期投资发挥经济效 益出发，经论证可按核电厂规划容量统筹布置分期建设，达到可持续发展要求。 4.6 核电厂海工构筑物的工程设计内容，涉及我国工业和经济建设多行业、多部门和多专 业的设计基础资料和标准，主要有核电、交通运输、水利水电、海洋、铁道、建材、水文气 象、地质地貌和地震等多科技领域的行业和国家规范及法令法规。本条要求除执行本规范外， 还要同时执行现行上述相关行业、相关专业和相关国家颁布的规范及法令法规。 5 物项类别和防护标准 5.1 海工构筑物安全等级 5.1.1 依照国标《压水堆核电厂物项分级》（GB/T17569-1998）将构筑物划分为安全级和 非安全级两大类。 安全级适用于包容放射性物质、其失效可能使公众或厂区人员所受照射超过规定限值的 物项、对安全级设备起保护作用的物项以及作为最终热阱的物项。 非安全级适用于安全级以外的所有构筑物。在非安全级中应当识别出安全重要物项 NC （S）类海工构筑物。 5.2 海工构筑物物项等级类别 5.2.1 对海工构筑物等级类别的划分基本依照国标《压水堆核电厂物项分级》 （GB/T17569-1998）第四章“安全等级的划分”中 4.6“构筑物”一节的有关内容编写的； 含重要厂用水的取水泵房前池进水口的侧墙和边墙是泵房安全取水的屏障，类同作为最终热 阱海水库中与安全直接相关的海工构筑物，因此将其列为安全级。 5.2.2 非安全级 NC（S）类物项也是安全重要物项，此类物项的范围主要包括四个方面： （1）有条件干厂址防止海浪淹没核岛的防护堤及护岸； （2）含重要厂用水的取水构筑物； （3）与含重要厂用水取水明渠相交叉的排水构筑物； （4）取排水中隔堤及排水隔热防渗防波堤。 5.2.3 非安全级 NC 类物项都与核安全无关，可按现行行业标准进行设计。 5.3 海工构筑物结构抗震设防标准 5.3.1 根据 HAF0215（1）的要求，核电厂物项共划分为三个抗震类别：抗震Ⅰ类、抗震 Ⅱ类和非核抗震类。 5.3.2 各类物项的抗震设防标准按《压水堆核电厂物项分级》（GB/T17596-1998）附录 C 表 C1 中规定划分。 DL/T 7777—2010 101 表 C1本标准中的安全分级、抗震分类、规范分级 和质量保证分级关系对照 所有物项 SC NC 安全分级 承压机械设备 SC-1 SC-2 SC-3 NC（S） NC 抗震分级 所有物项 Ⅰ类 Ⅱ类 非核抗震类 规范分级1） 承压机械设备 1 2 3 质量保证分级 所有物项 QA1 QA2 QA3 QAN 1）根据GB/T 16702-1996 从表 C1 中可看出： （1）所有安全级物项均应列为抗震Ⅰ类； （2）非安全级 NC（S）类物项，大部分列为抗震Ⅱ类，其中特别重要的应列为抗震 Ⅰ类； （3）非安全级 NC 类物项为非核抗震类，《水工建筑物抗震设计规范》（DL 5073-2000） 第 1.0.6 条规定：工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物，可根据其遭受强震影 响的危害性，在基本烈度基础上提高 1 度作为设计烈度。 在核电厂中非核抗震类的重要海工构筑物如无重要厂用水取水明渠防波堤、泵房侧墙和 边墙、取排水隧洞与暗涵等，亦应提高 1 度设防。 5.4 海工构筑物防洪水位标准 海工构筑物的防洪水位按照构筑物功能依次分为核安全相关物项、重要厂区、非动力区 和临建及施工准备区。 核岛区厂区防洪水位参照《滨海核电厂厂址设计基准洪水位的确定》（HAD101/09）考 虑风暴潮、假潮和海啸可能最大引起洪水的组合即 DBF 水位。 重要厂区防洪水位可参照火力发电厂现行标准《火力发电厂设计技术规程》（DL/T 5000-2000）确定。 5.5 越浪与核岛安全防护 5.5.1 核岛区斜坡式防浪护岸，挡浪墙后的地坪标高与前沿厂坪标高相一致，挡浪墙的顶 标高根据设计要求确定；在设计中应考虑厂区景观的要求，尽量降低挡浪墙的顶标高。 5.5.3 越浪量的物理含义为：每延米防浪墙每秒越过的海水量（m3/m·s）。在以往的越 浪量模型试验中，试验参数常采用定潮位、定浪高和定风速，这样的试验结果不符合真实 的越浪过程和结果，影响工程防浪措施设计的准确性。为了进一步提高越浪量设计的准确 性和可靠性，提出了试验采用潮位、波浪和风速的同步时程曲线法。 （1）潮位采用 DBF 过程； （2）波浪采用可能最大台风浪（HS）过程； （3）风速采用与可能最大台风浪相应的 10 分钟平均风速过程。采用 10 分钟平均风 速是根据《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）中的规定选取的。 5.5.4 当护岸挡浪墙的顶标高确定后，一次风浪过程中，越过护岸挡浪墙的海水总量可由 DL/T 7777—2010 102 模型试验测定。关于一次风浪过程中允许越过的海水总量应根据墙后的排水和存水条件确 定。因此，越浪量模型试验的最终成果是合理确定挡浪墙的最终标高的依据。 5.5.5 在核电厂中，当存在防波堤掩护的平静水域时，可做为越浪水体的排水口，可同步 排除相应的越浪水体；若无此条件或者越浪水体过大不能同步排除时，可在挡浪墙与核岛间 设置防水墙用以暂时存留部分越浪水体。为了不影响核岛区的安全巡逻，防水墙的高度宜小 于 1m。 5.5.6 有关穿越挡浪墙下排水管涵的设置系统尽可能与厂区排水系统相结合。 6 工程水文和地质 6.2 工程水文 6.2.1 可能最大风暴参数的确定：可能最大风暴潮可由热带气旋、温带大风天气系统（温 带气旋与寒潮）引起。 6.2.1.1 可能最大热带气旋参数包括中心气压 P0、最大风速半径 R、最大风速 Vmax、气旋 移速 Vc和边缘海面气压 Pw。 根据核安全导则，并收集国内已经建成、正建设中、正在设计中的核电工程（台山、红 沿河、田湾、福清、白龙、宁德、岭澳、海阳、三门、兴城、昌江等）的有关成果，分析归 纳提出各参数的确定原则及。 （1）P0的取值范围 热带气旋 P0样本的取值范围，直接影响概率论方法的计算结果。HAD101/11 中指出： 研究范围应包括厂区 300~400km 以内通过的所有已知的热带气旋。国内核电厂 P0 的取值范 围如下： 厂址 范围 宁德 半径 300Km 白龙 18°~22°N，105.6°~110.6°E 台山 半径 300Km 福清 半径 350Km 红沿河 36.5°~44.5°N，115°~125°E 海阳 半径 500Km 田湾 28°~40°N，118°~127°E 兴城 半径 400km 昌江 半径 400km 在国内热带气旋多发海域，P0 取值范围基本符合导则要求。在北方海域如黄海、渤海， 热带气旋出现频次较小，取值范围有所扩大。 （2）PMSS 时 P0 的计算方法 《滨海核电厂厂址设计基准洪水的确定》（HAD101/09）给出“有两种基本方法可以用 来确定可能最大洪水起因事件（可能最大风暴潮、可能最大假潮、可能最大海啸连同风浪）： DL/T 7777—2010 103 一种方法是利用现象的物理模型知识即确定论法，而另一种方法是以区域中实测水位的一组 历史资料的分析为基础即随机法。所用方法的选择取决于是否有大量的完整的和可靠适用这 一方法的历史资料，也取决于是否能充分地模拟相关事件。如果现有的充分资料对两种方法 都适用，则应将两种方法的计算结果互相校核。”《核电厂设计基准热带气旋》（HAD101/11） 指出“本导则所推荐的一般程序是估算 P0 极值。已开发了几种估算方法。这些方法可分为两 组：（1）确定论或物理方法（2）概率论方法。对于特定厂址，所采用的方法可能要受到可 能取得的资料限制。然而，假如资料许可，两种方法都应考虑。”导则要求极端事件参数确 定必须具有大量的、完整的和可靠的历史资料。就国内情况看：在用确定论方法计算 P0 值 时的参数时，如“热带气旋风眼内温度的垂直分布”、“热带气旋风眼内湿度分布”大多采用 1960~1969 年的探空资料，正如导则所说“对于热带气旋内部的地面和上层空气的气象测量， 无论在覆盖的面积还是记录时间上均仍然不够充分”。而采用概率论法计算时则有 1949 年至 今近 60 年的资料（台风年鉴）。 国内有关核电厂 P0计算值与采用值归纳如下： 表 6.2.1.1 厂址 确定论 P0计算值 （hPa） 概率论计算千年一遇 P0值 （hPa） 推荐值 （hPa） 宁德 879.35 903.3 903 三门 867.69 869.12 890.65（填塞） 白龙 889.04 906.3 906.3 台山 884.55 900.4 900 福清 862.69 862.2 862* 红沿河 922 950 950 海阳 894 928 928 田湾 886.19 920 920 兴城 922 947+5（填塞） 952 注：①福清核电海上取 862，登陆时取 909.7。 ②概率论计算值均为P-Ⅲ曲线计算所得千年一遇值。 表 6.2.1.1 中看出，国内核电工程中，均采用概率论法计算的千年一遇的 P0 值作为可能 最大热带气旋的中心气压值。 依据上述分析①确定论计算的 P0 值没有重现期的概念，亦无法与概率论计算结果相比 较②用确定论计算 P0 时，所需的参数的选定资料多为 1960~1969 年探空资料，有的参数为 专家的推荐值③国内计算可能最大热带气旋增水时均取概率论计算结果。 综上所述条文规定用概率论法计算的 1000年一遇 P0作为可能最大热带气旋的中心气压 值。 （3）关于热带气旋 P0 的填塞 《核电厂设计基准热带气旋》（HAD101/11）中指出：“为了应用本导则所讨论的方法， 可能最大热带气旋是指一种假想的平稳状态的热带气旋，它是根据可以在特定海岸地区发生 DL/T 7777—2010 104 最大持续风速所选择的气象参数的组合。”国内核电厂工程中在计算可能最大热带气旋增水 时，P0 取值采用两种方法：一是视可能最大热带气旋在沿最不利路径向工程水域移动中是平 稳状态，P0 值不变；二是实测资料表明热带气旋向工程水域移动时，受取值范围内岛屿、陆 域等的影响，P0 值有可能增大，即所谓的填塞作用。国内部分核电厂采用方法见表 6.2.1.1。 不考虑填塞的有宁德核电、台山核电、白龙核电、海阳核电、红沿河核电、田湾核电。考虑 填塞的有海南昌江核电、福清核电。两厂址 P0 填塞情况分述如下：海南昌江核电千年一遇 P0 值为 898.3hpa，热带气旋经海南岛进入北部湾后中心气压根据历史资料填塞选择最小值 5hpa。计算采用的 P0为 903hpa。福清核电采用多次填塞，千年一遇的 P0为 862.2hpa，结合 台湾海峡具体地理特征和穿越台湾后在闽中二次登陆，热带气旋强度通常会明显地减弱，从 安全偏保守角度出发，按移动路线（17 个强热带气旋穿越台湾岛后在福建登陆 P0 的填塞量 平均为60.4hpa，最大为86hpa，最小为35hpa，取其均值47.7hpa）每一中心点填塞量为11.9hpa， 沿路径影响厂址可能最大热带气旋 P0 分别为 862hpa 和 909.7hpa。 在计算可能最大热带气旋增（减）水时，可不考虑 P0 的填塞。对受陆域影响显著的海 区，可依据历史实测资料做一次性填塞。 （4）最大风速半径 R 《核电厂设计基准热带气旋》（HAD101/11）中，最大风半径对“某个特定热带气旋 R 的 确定是由航测估算飞行高度的 R，对 R 的下限是根据郭晓岚提出的方法来完成，这些限 值与北太平洋西部台风内观测到的最小 R 值的下限非常一致。” 从现收集我国核电厂（宁德、白龙、台山、福清、红沿河、海阳、田湾、三门）的资料 看：台风中心最大风速半径的选定基础资料均是采用 1960 年~1974 年美国西北太平洋飞机 探测的 173 个样本，从样本总体中看出，台风越强，大风半径就越小。 各厂址情况如下： 1）宁德核电厂：千年一遇 P0=903hPa，探测资料中在 P0 为 903hPa 附近的 7 次 R 探测 资料如下： P0（hPa） 902 910 898 903 908 891 901 R（km） 46 20 30 9 6 30 30 Rmax为 46km，Rmin为 6km，平均值 R=24.4km，计算采用值 R=40km。 2）白龙核电厂：千年一遇 P0=906.3hPa，探测资料中在 P0 为 906hPa 附近的 7 次 R 探测 资料如下： P0（hPa） 902 903 908 908 910 912 914 R（km） 43 9 17 6 20 43 15 Rmax为 43km，Rmin为 6km，平均值 R=21.9km，计算采用值取最大半径 43km。 3）台山核电厂：千年一遇 P0=900hPa，探测资料中在 P0 为 900hPa 附近的 3 次 R 探测 资料如下： DL/T 7777—2010 105 P0（hPa） 902 898 901 R（km） 46 30 30 Rmax为 46km，Rmin为 30km，平均值 R=35.3km，计算采用值取最大半径 40km。 4）福清核电厂：千年一遇 P0=862hPa，（登录时取 909.7hPa），在 173 个样本中台风 中心气压低于 930hPa 的最大风速半径均小于 50km，绝大多数小于 40km，当 P0 为 862~909.7hPa 时，取 R 为 40km。 5）红沿河核电厂：千年一遇 P0=950hPa，探测资料中在 P0 为 950hPa 附近的 10 次 R 探 测资料如下： P0（hPa） 954 953 956 957 953 957 954 955 956 953 R（km） 17 46 43 57 41 24 57 35 35 41 Rmax为 57km，Rmin为 17km，平均值 R=39.6km。 渤海台风风暴潮模式计算结果表明，同一路径同一 P0 的台风，增水值随着大风半径的 增大而增大。计算采用值取最大半径 50km。 6）海阳核电厂：千年一遇 P0=928hPa，用 173 个资料取其 23°N 以北的 63 个，作中心 气压和最大风速半径相关（相关系数为 0.4030）。将 P0=928hPa 代入回归方程的 R=21km。 由相关图知，对于中心气压小于 93.5hPa 的 R 上限为 24km，其保守估计值为 25~27km。故 推荐值为 R=25km。 7）田湾核电厂：千年一遇 P0=920hPa，用 171 个样本进行相关，当 P0=920hPa 时相关 图上看出 Rmax为 45km，Rmin 为 7km。推荐 R 为 22km。（R=-78.8885+0.11003×P0=22.4km） 8）三门核电厂：千年一遇 P0=890.69hPa，着重选取中心气压最低的 7 个如下： P0（hPa） 902 898 894 903 908 891 901 R（km） 43 30 15 9 17 30 30 根据 173 个资料建立适用于东海台风的经验公式，参照取值范围，当 P0 为 890.69hPa 时，推荐 R=30km。 9）兴城核电厂：取千年一遇 P0=952hPa 附近的 10 次探测资料最大 57km，最小 6km 平 均值 27.7km，取 50km（大于平均值，小于最大值）。 依据上述知：热带气旋最大风速半径 R 的选定，均取之于热带气旋航空探测资料，即 选取与 1000 年一遇 P0 值相接近的热带气旋中心气压所对应的大风半径。 （5）可能最大热带气旋最大风速 Vmax通常有三种方法确定。 1）采用压力廓线方程式推导最大风速，即《核电厂设计基准热带气旋》（HAD101/11） 推荐的方法。 2）相关法：收集历史上发生的西北太平洋热带气旋中心气压与最大风速数据，建立相 关关系，确定千年一遇 P0 所对应的 Vmax。 DL/T 7777—2010 106 3）用概率论法计算：在规定的范围内取每年路经本区热带气旋的 Vmax作样本，如果当 年没有热带气旋进入选择区内，取所有样本的平均值作为本年度的风速值。用 P-Ⅲ曲线和 极值Ⅰ型分布计算，适线后选取经验点和理论点拟合较好的线型，取千年一遇的 Vmax 作为 可能最大热带气旋的最大风速值。 国内使用较多的为压力廓线方程法，如：宁德、福清、台山、白龙、三门等，采用相关 法的有岭澳、海阳等。在山东海阳核电工程中作了三种方法计算结果比较： 重现期 100 年 1000 年 10000 年 压力廓线方程 44m/s 52m/s 59m/s 相关法 42m/s 52m/s 61m/s 概率论法 41m/s 51m/s 62m/s 推荐值 44m/s 52m/s 62m/s 三种计算方法其结果是非常接近的。 （6）热带气旋移速 Vc： 《核电厂设计基准热带气旋》（HAD101/11）中指出：“在热带气旋中，最大风速场的 一个重要因素是分量 T，即气旋的移动速度。这是特定气旋最易定量确定的参数之一，并通 常是由测量区域气旋轨迹图上观察点之间的时间和距离来确定的。” 台风移速资料可参考中央气象局出版的 1949~2005 年 57 年的台风年鉴或中央气象台实 时发布的台风资料统计。 1）宁德核电厂：严重台风增水的台风移向发生在 295°~315°范围，统计 290°~300°、 300°~310°、310°~320°这三部分的台风移速平均值为 18.4km/h，最大值为 33.1km/h。将平均 值与最大值平均（18.4+33.1）/2=25.7≈26km/h 为计算移速。 2）白龙核电厂：采用 1949~2005 年共 57 年台风年鉴资料，通过厂区范围气压低于 975hPa 的台风，按 W 向型、NW 向型、N 向型统计如下： 最大移速（km/h） 平均移速（km/h） 最小移速（km/h） W 36.7 20.4 10.5 NW 27.0 17.7 9.1 N 18.6 13.0 7.4 取最大移速作计算值。 3）台山核电厂：在厂区 300km 范围内统计出 9 个方位最大移速、平均移速和移速范围。 取每个方位的最大移速。 4）福清核电厂：由相关单位统计，影响厂址台风平均移速 25.82km/h，其中 5229 号、 6122 号台风移速最快为 41.44km/h，7420 号台风移速最慢为 10.73km/h，取平均移速和最快 移速的平均值（25.82+41.44）/2=33.63km/h。 5）红沿河核电厂：资料分析表明 7203 号、8509 号、7303 号台风分别为 1949 年以来所 代表的类型移速最快的台风，因此分别对三类进行增水计算。 DL/T 7777—2010 107 6）海阳核电厂：取半径 500km 范围，形成最大增水台风移向为 NW（移向 125°~180°）， 其移速上限为 26km/h，保守移速为 26~28km/h，推荐值为 27km/h。 7）田湾核电厂：影响本区的台风平均移速 19km/h，最大为 40km/h，8605 号台风转入 日本海，对我国近海没有太大影响，此台风不予考虑。其次为 6005 号、8506 号台风移速为 36km/h。1949 年在长江口以北至连云港以南台风有 7708 号、8913 号，登陆时移速分别为 15.7km/h、24km/h。PMSS 计算时取大于平均移速和已有登陆最快的 8913 号台风移速，而 小于最大北上台风移速，移速值取 30km/h。 8）三门核电厂：根据厂址区域内热带气旋的移速与中心气压的点聚图。中心气压低于 970hPa 的热带气旋，其移速均小于 30hm/h，只有一次接近于 35km/h，因此移速取 30~35km/h 是合理安全的。 综上所述：统计区域内历史上发生的热带气旋移速，取最有利于厂址增水方向的最大移 速作为可能最大热带气旋的移速 Vc。 （7）可能最大热带气旋外围气压 Pw的确定 Pw代表台风外围气压或正常气压，有许多确定 Pw的方法。为方便计算，Pw可选取袭击 区域海平面年、季、月乃至侯的平均。 1）福清、宁德、田湾、红沿河核电工程是依据热带气旋登陆月份选取同月份海区多年 平均气压值。 2）海阳核电工程采用气旋性曲率为 0 的平均气压，用定界法确定，选取其上限为 Pw 值。 3）三门核电工程采用热带气旋最外闭合某等压线分析，取最大值 Pw。 依据上述，Pw 值取热带气旋外边界东、南、西和北四个方向上的海平面气压等值线曲 率为 0 处的气压平均值。此取值方法符合《核电厂设计基准热带气旋》（HAD101/11）中的 要求。 6.2.1.2 可能最大温带天气系统风场 温带天气系统包括温带气旋与寒潮，很难用简单模型来刻画风场特征。可能最大温带天 气系统风场，根据历史发生大风持续时间，采用时间对称风场设计模型，搜索出最有利厂区 风暴潮增、减水的风向，得到可能最大风暴潮增减水值。风速取 1000 年一遇的风速。 6.2.3 依据核安全导则的有关规定，设计基准洪（枯）水位由基准水位、风暴潮、假潮、 海啸和风浪引起的增水组成，各项应分别论述，不能用迭加原理。 6.2.3.1 基准水位 《滨海核电厂厂址设计基准洪水位的确定》（HAD101/09）要求，基准水位包括以下内 容： 天文潮； 海平面异常现象； 湖泊和水库等封闭水体中的水位变化； 由于河流流量所引起的水位变化。 DL/T 7777—2010 108 （1）天文潮：导则要求可以有不同使用准则。例如：10%超越高潮，即在连续 21 年以 上的月最大天文潮中，只有 10%超越或等于其高度的潮位；平均大潮；19 年最高天文潮。 国内有关核电厂计算方法均采用厂址处不少于完整一年的潮位观测资料进行调和分析，用此 调和常数回报 19 年中每个月的最高天文潮位，从中给出最高（最低）天文潮或 10%超越概 率天文高（低）潮位。现将国内核电厂有关资料归纳如下： 厂址 最高天文潮 （m） 10%超越概率天文 高潮位 （m） 最低天文潮 （m） 10%超越概率天文 低潮位 （m） 台山 2.34 2.22 -1.18 -1.05 红沿河 1.79 1.64 -1.42 -1.33 田湾 2.96 2.71 -3.02 -2.81 福清 4.34 4.01 -2.16 -2.10 白龙 3.50 3.24 -1.88 -1.65 宁德 3.68 3.50 -3.43 -3.36 岭澳 1.17 1.05 -1.53 -1.41 海阳 2.26 2.14 -2.16 -2.10 统计结果为最高天文潮与 10%超越概率天文高潮位的平均差值为 19.3cm，最大 33.0cm， 最小 12.0cm。最低天文潮与 10%超越概率天文低潮位的平均差值为 14.2cm，最大 23cm，最 小 7cm。 以上 8 个核电厂址的设计基准水位中，6 个选取 10%超越概率天文高潮位。 综上所述，取 10%超越概率天文高潮位作为设计基准水位中的天文高潮；取最低天文潮 作为天文低潮位。 （2）海平面异常：通常海平面上升是由绝对海平面上升和相对海平面上升两部分构成。 绝对海平面上升是由全球气候变暖导致海水热膨胀和冰川融化而造成的。相对海平面上升是 由地面沉降，局部地质构造变化，局部海洋水文周期性变化及沉积压实等造成的。众多的学 者对我国近岸海域平均海平面上升问题从不同的角度做出大量的研究。海平面异常的原因众 说不一。 用历史资料计算平均海平面变化的方法有多种。用不同计算方法计算所得的结果目前还 难以作准确度比较，要定量海平面上升速率尤为困难。考虑到核电厂的特殊性，条文中推荐 采用国家海洋局发布的中国海平面公报中的数值。 通常国际上将 1975~1986 年平均海平面称为常年平均海平面。以此海平面值来研究海平 面变化。国家海洋局发布的 1990~1998 年中国海洋环境质量公报及 2000 年、2003 年、2006 年、2007 年中国海平面公报亦是以此分析海面变化（2008 年中国海平面公报依据全球海平 面监测系统（GLOSS）的预定，将 1975~1993 年的平均海平面定为常年平均海平面，简称 常年）。 国家海洋局 2006 年中国海平面公报提供的数据如下： DL/T 7777—2010 109 未来 3年和 10年中国海平面上升预测值* 2009 年 2016 年 辽 宁 10 34 河 北 4 12 天 津 9 35 山 东 8 28 江 苏 9 30 上 海 10 38 浙 江 11 36 福 建 8 23 广 东 9 30 广 西 11 37 海 南 12 36 渤 海 8 28 黄 海 9 30 东 海 11 38 南 海 10 31 全 国 9 31 * 相对于 2006 年平均海平面（单位：毫米） 国家海洋局发布的 2007 年中国海平面公报中海平面变化如下： 2007 年中国沿海海平面变化 区 域 名 称 过去 30 年变化 （mm） 辽 宁 109 河 北 48 天 津 196 山 东 96 江 苏 78 上 海 115 浙 江 98 福 建 47 广 东 55 广 西 81 沿 海 省 ︵ 自 治 区 、 直 辖 市 ︶ 海 南 80 渤 海 118 黄 海 87 东 海 86 海 区 南 海 72 全 海 域 90 DL/T 7777—2010 110 国内核电工程 DBF 水位的组成中，不考虑海平面上升的厂址有：白龙、福清、宁德、 田湾、海阳、红沿河。考虑海平面上升的厂址有台山（上升 0.13m）、三门（上升 0.15m）、 兴城（上升 0.10m），昌江（上升 0.18m）。从总体上看，在使用期为 60 年，海平面上升值 小于 20cm。 综上所述，中国沿海海平面多年的上升值，相对于风暴潮增水值有量级的差别。考虑到 全球都在关注温室效应引发的海平面问题，将海平面上升值作为 DBF 水位的一个组成部分， 其变化量值应根据国家海洋局发布的最新《中国海平面公报》确定。 （3）河流流量所引起的水位变化 河流流量所引起的水位变化：导则中要求，“当厂址位于半封闭水体（如河口）的沿岸 时，基准水位可以取决于天文潮与河道流量的组合。在某些区域，极端洪水位主要由海洋的 原因所引起，则只需选择适当的河流流量值（数十年内不被超过）。这一水位与可能最大风 暴潮、海啸、风浪及潮位适当组合，用于推导设计基准洪水”。实际中实测水位值可以分离 出天文潮和剩余水位，而剩余水位中包含有风暴增水和河流流量引起的水位变化。这两者是 难以分离的。河流流量的影响已包含在径流影响的风暴潮数值模式中。 根据上述，设计基准水位可由天文潮、平均海面异常组成。 6.2.3.2 可能最大风暴潮增（减）水 收集国内已经建成、正建设中、正在设计中的核电工程（台山、红沿河、田湾、福清、 白龙、宁德、岭澳、海阳、三门、兴城、昌江等）的有关成果，所采用的风暴潮数值模型均 为深度平均的二维模型。但在风暴潮应用研究中，国内外也有采用三维数值模型，因此在附 录 F 中给出了两个常用的数值模型。 可能最大风暴潮计算中，不同热带气旋风场模型的计算结果有所差别，需经分析比较后 确定适合于厂址区的风场模型。 对于可能最大温带天气系统风场，根据历史发生大风持续时间，采用时间对称风场设计 模型，采用粗、细扫描设计，搜索出最有利厂址区风暴潮增、减水的风向，并给出各持续时 间的可能最大风速。 6.2.3.3 设计基准洪水位的组合：《滨海核电厂厂址设计基准洪水的确定》（HAD101/09） 9.3 节准则的应用中指出：“滨海厂址通常要考虑的洪水事件包括：可能最大风暴潮；可能最 大假潮；可能最大海啸；严重风暴潮、严重假潮或严重海啸组合。在各种情况下，必须考虑 恰当的高基准水位。” 1.3 节极端现象指出：“由主要条件（风暴潮、假潮和海啸）和风浪所 引起的增水，正如基准水位那样，应分别论述。但在此外不能用迭加原理，因此总水位的不 同组成，不能分别地计算并相加。”按上述原则和国内核电厂计算的有关数据方法，分述如 下： （1）假潮是一种发生在封闭或半封闭海湾中的自由振动，其振动周期取决于海湾的形 状、深度和驻波的波节数。假潮的波长与海湾的空间尺度同一数量级。假潮的振型取决于海 湾的几何形状和水深。假潮的振幅取决于外力的大小，如“气压波的强迫作用”，“大气压力 扰动和风速、风向的突变”等。 DL/T 7777—2010 111 假潮是叠加在天文潮和各种非周期性水位变化上的。假潮的分析与计算通常是将厂址的 实测水位减去天文潮的回报值得到残值水位，作为假潮分析的基本数据，进行统计分析。 收集国内沿海核电厂的有关假潮计算结果如下表： 厂址 白龙 台山 福清 红沿河 海阳 田湾 昌江 假潮振幅（cm） 50 16 ＜10 ＜30 40 58 20 鉴于假潮振动被包含在风暴潮水位中，基准洪水位中，可不考虑假潮的影响。 （2）国内所有核电工程水文分析报告中均明确形成地震海啸需具备以下三个条件： 1）地震发生在海底且伴有地壳的大范围急剧升降。 2）地震强度在里氏 6.5 级以上且震源深度小于 80km（海阳 80km、红沿河 50km）。 3）地震海区的水深需足够深，一般要在 1000 米以上。 鉴于我国近岸海域均不满足上述条件，难以生成地震海啸。查阅历史资料：如 1967 年 7 月 18 日渤海大地震，震级为里氏 7.4 级，对秦皇岛、葫芦岛、营口的潮位影响均未超过 0.5m。1960 年在智利近海发生 8.7 级地震并引发海啸，在智利沿岸海啸波高 20.4m，海啸波 传到夏威夷希鲁(Hilo)波高超过 11m，在日本太平洋沿岸波高仍有 6.1m，福建东山站记录为 0.33m，闸坡站没有记录到此次海啸波，香港北角验潮站最大海啸波高只有 0.38m。2004 年 12 月 26 日的印尼大地震引起的印度洋周边的大海啸，国家海洋环境预报中心在地震发生后 2 小时，通过卫星测得海面上的海啸波约为 1.2m，地震发生后 3 小时 15 分，通过卫星测得 海面上的海啸波约为 0.9m；当海啸波传到南中国海，其影响就很微小了。表现在实测潮位 过程曲线上存在微小锯齿状的波幅变化，西沙站的波幅为 0.1m 左右，三亚站波幅约 0.1m。 国内在建的核电厂工程中，如宁德、台山、福清、红沿河、田湾、海阳、岭澳、三门等 均未考虑海啸影响。因此，在 DBF 水位的组合中，可不考虑地震海啸引起的增水。 收集到的国内 10 个核电厂址计算出可能最大风暴潮增水与 10%超越概率的最高天文潮 和 60 年平均海平面上升值组合及计算出的可能最大风暴减水与最低天文潮组合。其水位值 均超过用实测资料计算的百万年一遇的高、低潮位（即概率小于 10-6）。从概率角度出发， 百万年一遇潮位值，在 60 年内出现的概率为 6×10-5，不出现的概率为 0.99994。 （3）总则中指出：“风浪的作用必须单考虑或者与上述洪水组合在一起考虑”，作为海 工构筑物，波浪在近岸区产生的超高及波峰面高度应在波浪对构筑物作用力中考虑。 综上所述设计基准洪水位（设计基准低水位）应按下列组合： 设计基准洪水位=设计基准水位+可能最大风暴增水 =10%超越概率的天文高潮位+80 年海平面的上升值+可能最大风暴增水 （设计基准低水位=天文最低潮位+可能最大风暴减水） 6.2.4.3 不同重现期波要素推算方法 （1）我国《海港水文规范》（JTJ213）中规定不同重现期波浪要素的计算所用资料年 限不得少于 20 年。可虑到我国海洋站观测资料年限长度大都已经超过 30 年，核电厂要求的 不同重现期波浪要素的计算更为严格，故规定所用资料年限不得少于 30 年。对于不同重现 DL/T 7777—2010 112 期波浪要素的频率分析，采用我国的《海港水文规范》（JTJ213）中的规定。 （2）条文 6.2.4.3 中（2）（3）项均执行《海港水文规范》（JTJ213）中的有关规定。 （3）条文 6.2.4.3 中规定波浪计算需要利用第三代波浪模式。目前国际上通用的波浪模 式 WAM、WAVEWATCH III 和浅水波浪模式 SWAN 皆已考虑了风能输入、底摩擦耗散、 波浪破碎耗散、非线性波波相互作用、地形或海流引起的波浪折射等机制。由于浅水波浪要 素的计算有不规则波模式和规则波模式，故规定既可以海面浅水波浪模式计算，也可以先计 算出深水处的波浪要素，然后利用深水处的波浪要素和缓坡方程等推算浅水区的波浪要素。 利用波浪模式进行计算时应注意源函数项的选取。 6.3 工程地质 6.3.1.3 本条为抗震Ⅰ类物项或Ⅱ类物项的构筑物进行工程场地抗震安全性评价分析提供 计算参数，除常规试验项目外需增加现场孔中剪切波速测试项目。 6.3.1.7 （2）岩石（体）的测试项目 5）岩体地应力测试，重点为分析深埋隧洞的岩体地应力 情况，预测岩爆发生的可能性、强度和位置。地应力的量测有应力解除法和应力恢复法，根 据量测的地应力值按有关规范判别地应力的分级（极高地应力、高地应力、中等地应力、地 应力）。 （3）地下水的测试项目 2）岩土渗透性分级表是引用《水力发电工程地质勘察规范》 （GB50287-2006），渗透性是岩土的一种主要的水力性质，为便于对各种试验方法测定的 岩土渗透性能的强弱进行统一描述，特制定本分级。渗透系数可通过室内试验和现场试验测 定。表中渗透性分级所对应的岩土特征和土类只是典型的例子，在实际工作中，岩土的渗透 性均应通过试验确定。 6.3.2.2 天然建筑材料勘察阶段分为初测和定测两个阶段，而且定测阶段必须在工程初步 设计阶段完成，这是天然建筑材料勘察在程序上的特性。 6.3.2.3 剥离地层指覆盖于有用层上的第四系地层、风化层、无用夹层、断层破碎带等； 开采地层指可用地层。剥采比=剥离层体积/可利用地层体积。一般要求建筑材料场地选址时 剥采比应低于 0.2﹕1。开采储量可根据平均厚度法、平行断面法、三角形法或等值线法估算。 天然建筑材料的质量应符合下列规定： （1）软质岩石不得作为建筑材料使用。软质岩石系指泥质胶结的砂岩或砾岩、泥灰 岩、页岩、粘土质板岩、凝灰岩、千枚岩等；石料应为未风化、不成片状和节 理裂隙不发育； （2）石料饱和抗压强度及其它要求应满足本规范 9.1 的要求； （3）混凝土所用粗骨料（碎石）和细骨料（砂）的质量指标应执行《水运工程混凝 土施工规范》（JTJ268）中有关规定。 6.3.3.2～6.3.3.3 地基承载力确定有综合法和查表法，综合法有合理性、可靠性，但缺乏 实用性。因海工构筑物在海域做载荷试验国内无实例，查表法虽带有经验性，但还是普遍采 用的。附录 H 中地基承载力是引用《港口工程地基规范》（JTJ250-98）和《港口工程地质 DL/T 7777—2010 113 勘察规范》（JTJ240-97）相关内容。 6.3.4.1 有利、不利和危险地段的划分，是引用《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）， 但表中地质、地形、地貌的条件，本规范做了补充和细化，因《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2001）规范有不易判别和不易掌握之处，如稳定基岩，本规范给定为中风化、 微风化整体岩石地基，这就易于判别。表 6.3.4.1 下面的注是本规范的补充。 6.3.4.2 场地岩土类型划分和剪切波速 Vs 值，表 6.3.4.2 是引用的《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2001），但为了易于掌握、判别，总结了核电厂海工实例，对表中岩土名称和 形状一栏中内容进行了补充和细化，如岩石场地进行了细分。原表中采用地基承载力特征值 划分粘性土及填土场地，本规范采用标准贯入试验锤击数以及室内试验的压缩模量来判别划 分。 6.3.4.4 场地可液化土地基的判别和评价 对初判为不液化 1）～7）的条件是引用于《建筑抗震设计规范》（GB50011）、《海 上平台场址工程地质勘察规范》（GB17503）和“国家建研院地基所”提供的《地基基础震 害调查与抗震分析》（唐山地震调查报告），其中 2）～3）是工程实例的总结资料。 关于进行复判，采用《建筑抗震设计规范》（GB50011）的标准贯入试验判别法和《海 上平台场址工程地质勘察规范》（GB17503）的室内振动三轴液化试验判别法。关于标准贯 入试验判别法，《核电厂抗震设计规范》（GB50267-97）规定标准贯入锤击数基准值 N0是 按公式计算确定，计算公式中按物项的类别由规定的地震加速度峰值推算出的验算地点的地 面加速度值a （g）确定标贯击数基准值 N0，这与《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001） 按抗震设防烈度确定标准击数基准值 N0 是不同的。 场地可液化地基复判方法在条文说明中简述如下，这样有利于应用。 （1）标准贯入试验判别法 当符合公式（1），应判定为液化土。 5.63N ＜ crN （1） 式中： 5.63N ——未经修正的地下水位下饱和土标准贯入锤击数实测值； crN ——液化判别标准贯入锤击数临界值。 1）标准贯入试验锤击数判别地面下 15m 深度范围内的临界值 crN 应按公式（2）计 算： [ ] c wscr M ddNN 3)(1.09.00 -+= （2） 2）对于采用桩基或埋深大于 5m 的深基础时，判别 15～20m 范围土的液化，其标准 贯入锤击数临界值 crN 应按公式（3）计算： [ ] c wcr M dNN 31.04.20 -= （3） DL/T 7777—2010 114 式中： 0N ——液化判别标贯击数基准值，按表 1 采用； sd ——饱和土标准贯入点深度（m）； wd ——地下水位深度（m）； cM ——粘粒含量百分率，当小于 3 或为砂土时，应采用 3。 表 1 标准贯入锤击数基准值 0N 设计地震分组 7 度 8 度 9 度 第一组 6(8) 10(13) 16 第二组 8(10) 12(15) 18 注：①设计地震分组，见《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）； ②括号内数值分别用于设计基本加速度为0.15g（7 度）和 0.30g（8 度）的地区。 （2）根据公式 6.3.4.4-4 和公式 6.3.4.4-5，由不同的地面加速度 a值计算得到的标准贯 入锤击数基准值 0N 的计算结果见表 2。 表 2 标贯击数基准值 0N 与地面加速度a关系表 a (g) 0.075 0.10 0.125 0.15 0.175 0.20 0.25 0.30 0.40 0N 6.0 6.0 6.4 7.5 9.5 11.4 12.8 13.7 16.0 （3）地基内有液化土层时，对海域中构筑物地基液化土层，应按照《水运工程抗震设 计规范》（JTJ225-98）计算土的抗液化指数 IN，根据抗液化指数 IN，可对液化土层的桩侧 摩阻力、内摩擦角等力学指标进行折减。对陆域构（建）筑物应按照《建筑抗震设计规范》 （G