5 排水渠設計方案優化
核電站的循環冷卻水排水受到溫度與低放射污染。這種溫排水有可能通過排水渠兩岸滲入或者將溫度傳入取水渠道和取水頭部的附近海域,對循環冷卻水的取水造成溫度與低放射污染。所以排水系統的防滲隔熱的問題是設計的重點,而解決此問題的關鍵在于排水建筑方案的選擇。在初步設計階段,綜合考慮各種因素選用了箱涵方案。后經多次設計優化,最終采用了地連墻明渠方案,現分別對兩種方案的優缺點給予介紹。
5.1 箱涵方案
箱涵方案的最大優點是防滲性能好,可以防止大亞灣的低放熱水進入嶺澳的取水明渠。如果低放熱水進入取水明渠,會給核島重要生水水泵及其它設備和相關系統帶來低放污染,而且使核島重要生水取水溫度超過設計溫度,將直接危及核反應堆及整個電廠的安全。但是,箱涵方案也存在下列問題:
(1)在設計高水位(+2.89
mPRD,百年一遇高潮位)時,不能滿足大亞灣核電站排水口虹吸井的自由出流,須對其進行改造。
。2)從施工角度看,箱涵方案須有特大噸位的半潛駁預制。箱涵安裝也須在水下進行,工期長,接頭止水難度大,施工質量難以保證。
。3)箱涵須設計檢修閘門和人孔,運行管理復雜。
5.2 地連墻明渠方案
地連墻明渠方案是一種設計創新,它打破常規的設計理論,在防波堤上設置了柔性地連墻。該方案的優點是增加了過水斷面,降低了水位壅高,使最高設計水位不再對大亞灣核電站的排水虹吸井自由出流影響,在運行和檢修方面也有很大的優越性。另外,由于柔性地連墻的防滲隔熱效果較好,排水口又遠離取水頭部,所以排水口不需要做特殊的處理,可采用自由排放。這種方案也為干施工方案提供了可能性。地連墻明渠方案的技術難點:
。1)防波堤的波浪穩定性:在防波堤的設計理論上,堤心要求有較大的透水性,以減少波浪反射對坡面穩定的不利影響。而此方案在防波堤上設計了柔性地連墻,與防波堤設計原理是相反的。
。2)柔性地連墻的抗震強度與穩定性:防波堤抗震設計標準為Ⅱ類抗震物項設計,Ⅰ類抗震物項校核。柔性地連墻的作用是防滲,在地震工況下,其強度及穩定性是重點關注的問題。
。3)施工的可行性:防波堤上設置地連墻是首創,在含有大塊石且空隙率很大的防波堤上挖槽、成孔、漏漿情況也無先例可以借鑒。
6 各構筑物的設計
6.1 防波堤
防波堤作為兩座核電站的熱水和低放廢水的排水渠導流堤,防止熱水和低放廢水直接沿流程滲入大海;同時也用于保護中隔堤、廠區護岸、取排水交叉渡槽及聯合泵房的安全,并保證聯合泵房取水不受波浪影響。
防波堤采用柔性地連墻防滲,地連墻底標高?-15.0
mPRD?左右,頂標高4.7
mPRD,厚
6.2 中隔堤
中隔堤位于防波堤和廠區護岸之間,與廠區護岸和防波堤一起共同組成取排水明渠,防止冷熱水短路。并作為防浪墻的第二屏障,保證聯合泵房取水不受波浪影響。
中隔堤整體設計要求在設計水位及校核水位下,各部位均穩定;在DBF水位(6.35
mPRD ,設計基準洪水位)下。中隔堤堤面允許有一定位移,但不喪失防浪隔熱的基本功能。中隔堤及地連墻均為干式施工。
中隔堤的滲漏采用鋼筋混凝土地連墻防滲,地連墻底標高-13.0
mPRD左右,頂標高為3
mPRD,厚
6.3 取排水交叉口渡槽設計
取排水交叉口渡槽采用支墩式渡槽結構,下層為嶺澳核電站的取水渠道,上層為大亞灣核電站的溫排水通道。渡槽總長為
6.4 護岸設計
護岸是嶺澳核電站的取水渠道的內邊界,也是防浪的第三道屏障保護廠坪的安全。護岸的設計采用典型的塊石斜坡堤,護面采用漿砌石,下設大塊石棱體護腳,頂部設漿砌塊石覆蓋層。在堤心石內坡面設計反濾層,以避免因細顆粒的移動而造成廠區地坪的沉降。采用汽車在陸域向水域中推進的施工方式。
7 結語
嶺澳核電站的循環冷卻水取排系統不僅解決了相鄰兩座核電站的循環冷卻的用水矛盾問題,而且通過采用兩座核電站排水合排的方式,使排水口進一步遠離原來的大亞灣核電站的取水口,使取水 口的水溫比原來有所下降,提高了大亞灣核電站的安全性能。同時,本工程首次在大型海域工程中采用的圍堰防滲干基坑施工的設計思路和在防波堤上建造柔性地連墻的設計創新可作為以后濱海核電站項目設計的參考。