《核动力工程厂址地震调查与评价》一书简介

《核动力工程厂址地震调查与评价》一书简介由核工业第二研究设计院田胜清教授撰写的《核动力工程厂址地震调查与评价》一书，已由地震出版社于１９９５年１０月出版。作者从５０年代后期开始从事核工业工程的厂址选择、地质勘察、地震调查和有关设计等的技术管理和研究工...     

核电厂厂址选择中的地震调查与评价

结合十多年来我国核电厂厂址选择中地震调查与评价工作的基本经验,阐述了核电厂厂址选择中的地震调查与评价的阶段划分及其有关内容     

核设施地震危险性分析方法研究

福岛核事故揭示了外部自然灾害引发严重核事故的可能性,为核工程界敲响了警钟。因此,对我国运行和在建核电厂址逐步开展了抗震裕度评价(SMA)或地震概率安全评价(SPSA)工作。本文针对地震危险性分析在核工程应用中存在的问题,从设计基准地震动的确定、核电厂地震概率安全评价、超设计基准地震动安全分析3个方面进行了研究。设计基准地震动确定方面,目前存在的主要问题是某些核设施厂址确定论方法和概率论方法评价结果的显著差异。本文以我国的一些核电厂址为例,分析了确定论和概率论方法评价结果的控制性因素,分析结果表明,反应谱的周期较小时,主要受距厂址较近的发震构造(地震构造区)、潜在震源区控制;随着反应谱周期的增大,距厂址较远的区域性发震构造、高震级潜在震源区的影响逐步增大。通过分解变量MRs对地震动年平均超越概率(HT4)的相对贡献,给出了变量的边际分布和联合分布,说明了变量的分布特征,指出了评价结果差异的主要影响因素为单位面积上高震级档地震年平均发生率和衰减关系的截断水平。根据核设施结构基于性能抗震设计方法的应用要求,以地震引起堆融的年平均概率为目标,推导了反应谱调整系数公式,根据推导结果和中美两国厂址地震危险性曲线变化趋势的对比分析,建立了适用于我国的核设施结构抗震设计反应谱调整系数的近似公式。核电厂地震概率安全评价中的主要问题是概率地震危险性分析中的不确定性处理和表达。论文分析了地震动预测模型截断水平对概率地震危险性分析结果的影响,讨论了厂址地震危险性分析结果的分布形式;验证了随机振动理论方法的适用性,采用随机振动理论方法研究了土层地震反应分析中土层剖面模型参数的不确定性对评价结果的影响;介绍了美国中东部地区概率地震危险性分析认知不确定性处理采用的逻辑树方法,实现了逻辑树模型中多方案的权重确定方法,讨论了该方法的适用范围。关于认知不确定性处理,针对逻辑树模型在实际工程应用中存在的逻辑问题。基于稳定大陆地区最大震级和高震级档地震年平均发生率的研究进展,随机生成完整的地震目录,从中进行小样本抽样,分析了6值和高震级档地震年平均发生率的分布范围,研究了逻辑树模型中相互关联节点分支间的组合问题。根据稳定大陆地区最大震级先验分布的研究成果,利用破坏性地震目录计算似然函数,采用Bayesian方法,初步估计了对我国内陆核电厂址有重要影响的长江中游地震带最大震级的分布。关于抗震裕度评价中的抗震裕度地震确定问题,分析了我国核电厂址的地震危险性背景和不同堆型的抗震设计特点,以某核电厂址为例,采用多种方法确定了抗震裕度地震。根据分析计算结果,按照抗震裕度评价的目的、厂址地震危险性特征、堆型的抗震设计特点,给出了适用的方法和抗震裕度地震谱型。     

中国核电厂抗震裕度地震谱形问题探讨

福岛核事故后,地震作为初始事件引发核电厂严重事故的问题引起了广泛关注。在此背景下,中国核电厂相继开展了抗震裕度评价,但在评价中选用了不同的地震谱形。基于美国针对早期运行核电厂开展的抗震裕度评价方法和中国核电厂址的地震危险性背景分析,对比了中美两国核电厂抗震设计基准的差异,针对中国目前的情况,建议优先对采用二代加堆型的运行电厂进行抗震裕度评价。通过将RG1.60谱与归一化厂址特定SL-2级加速度反应谱进行对比分析,发现部分核电厂址反应谱谱形在高频部分超过了RG1.60谱,对于这类厂址,直接放大标准反应谱作为抗震裕度地震是不恰当的。对于采用二代加堆型的核电厂,选择了某个厂址特定SL-2级地震动与标准设计比较接近的核电厂址进行了分析,采用不同方法确定其抗震裕度地震,结果表明0.3g标定的NUREG0098中值谱在平台段和长周期部分明显低于相同PGA水平的一致概率谱和设定地震谱,三者都能被0.3g标定的RG1.60谱所包络。考虑到中国运行电厂的抗震设计特点,为了评价核电厂实际抗震能力相对于厂址的抗震安全裕度,可以采用一致概率谱或设定地震谱;为了评价二代加运行核电厂实际抗震能力相对设计基准地震动的抗震安全裕度,建议采用给定PGA标定的RG1.60谱。     

我国核电厂厂址特定地震动特征分析

本文介绍了我国核电厂地震安全性评价及抗震设计中涉及的法规、标准和导则中关于设计地震动参数确定的技术背景和要求.基于近些年来我国开展的核电厂厂址可行性研究阶段地震安全性评价工作的结果,分析了一些潜在厂址特定地震动反应谱特征及其与规范标准反应谱的差异,探讨了规范反应谱对我国核电厂工程的适用性问题.     

辽宁核电站温坨子厂址的地震地质研究

辽宁省瓦房店温坨子是东北地区第一个被选用的核电站厂址。但在厂址认定过程中对一些地震地质问题存在不同看法，为此，进行了一两年的深入研究。本文着重介绍了这个认定过程中的几个地震地质问题；针对这些问题进行的三方面的研究以及研究工作取得的认识。     

历史地震资料在核动力工程地震安全性评价中的应用

以三个核工程安全性评价为例,论述了运用历史地震及其资料对在核工程厂址近区域发生地震的确认及其对厂址的影响;区域范围内大震震中区的确认;对ＳＬ－２估计以及历史地震在ＳＬ－２确定的原则,历史地震资料在ＳＬ－２确定的不确定性中的应用。     

核电厂址隐伏断裂探测中的地震勘探方法研究

总结了近年来在多个核电厂址地震安全性评价中陆域覆盖区和海域浅层地震勘探的工作经验,通过对不同的典型工程实例分析,讨论了在不同地质和地球物理条件下,用浅层地震反射法探测隐伏断裂时应注意的关键性技术问题.提出了在不同地质条件下实施隐伏断裂探测时的地震仪器设备选择、方案设计、参数选取、断层识别的基本方法.本文的研究成果可为类似地区开展核电厂址能动断层探查工作提供实用性的技术资料.     

辽宁核电站厂址的地震地质研究概述

拟建中的辽宁核电站是我国第三个大型核电站,由于电站厂址的地质构造复杂,地震活动较频繁,所以在选址过程中作了较详细的地震地质工作。本文简述了该核电站的规划选址概况、区域稳定性评价、厂址断裂活动性研究、地震地面运动的研究,并概括介绍了该核电站选址的地震地质研究工作所取得的进展。     

地震重新定位在核电厂厂址地震安全性评价中的重要性

通过对地震资料可靠性的分析,阐述了在核电厂厂址地震安全性评价中重新测定震源位置的必要性,提出了改善地震定位精度的途径,并且给出了通过重新定位改变地震活动图象的例证     

不同场地条件下的土层地震反应对比分析

选择新疆地区的地震动衰减关系,采用概率方法计算了位于同一构造区的两个场地(A场地和B场地)的地震危险性,两个场地以基岩峰值加速度为标志的场地地震危险性结果相近。通过现场勘察与检测,场地A与场地B均为岩性不同的两个一元结构,岩性分别以砂砾石和粉土为主。采用一维土层反应等效线性化的计算方法得出场地A和场地B的土层反应。通过地震反应谱的特征分析,表明硬场地和软场地的强度和周期(或频率)特征是不同的,同时讨论了它们测试与判定中存在的问题。     

天津地区覆盖层土动力学参数统计分析

收集天津地区近年来有代表性的具有完整土动力学参数作为实验数据的地震安全性评价报告66份,用两种统计方法按不同深度统计分析粉质黏土、黏土、粉土、砂土、淤泥质土等的实测土动力学参数,给出动剪切模量比和阻尼比平均值。选取2个典型工程场地,构建土层分析模型,进行土层地震反应分析计算。结果表明,本文得到的统计2值在天津地区具有一定的代表性和适用性,与实测值结果更为接近。对于获得原状土样困难的场地,特别是对于较薄的夹层土,可参照统计2结果进行分析计算。     

Investigation into dynamic response of regional sites to seismic waves using shaking table testing

This study addresses the changes in acceleration,pore water pressure and Fourier spectrums of different types of seismic waves with various amplitudes via large-scale shaking table tests from two sites:a sand-containing regional site and an all-clay site.Comparative analyses of the test results show that the pore water pressures in sand-soil layers of the regional site initially increase and then decrease as the amplitudes of the seismic accelerations increase.The actions of the vertical and vibrational seismic waves contribute to greater pore water pressures.The amplification coefficient of the sand-layer regional site becomes smaller as the seismic waves grow stronger,so that both sites are capable of filtering high frequencies and amplifying low frequencies of seismic waves.This is more apparent with the increase in the peak value of the acceleration,and the natural vibration frequencies of both sites decrease with the transmission of the seismic waves from the basement to the ground surface.The decreasing frequency value of the sand-containing regional site is smaller than that of the all-clay site.     

面向地下结构的最优地震动峰值指标随埋深变化规律

选取了50条实际地震动,采用一维场地等效线性化方法分别对均匀半空间场地和成层半空间场地进行地震响应分析,同时选择效益性作为判别标准来探究最优地震动峰值指标(峰值加速度PGA,峰值速度PGV,峰值位移PGD)随埋深变化的规律.研究结果表明:对于选取的两类场地,最优地震动峰值指标均随埋深的改变而变化,埋深浅时PGA效益性最...     

Geophysical exploration for geothermal low enthalpy resources in Lipari Island, Italy

Integrated geophysical surveys were performed in two sites, Fossa di Fuardo and Terme di San Calogero in Lipari Island, Southern Italy with the intent of the exploration of low-enthalpy geothermal fluids. Both sites show strong geochemical and geologic evidences of hydrothermal activity. The geophysical methods consist of two microgravimetric surveys, two 2D geoelectric profiles, a seismic reflection profile and a five seismic refraction profiles. The seismic methods allowed us to locate the main subsurface seismic discontinuities and to evaluate their geometrical relationships. The gravity field was used to constraint the seismic discontinuities, while the electric prospecting let discriminate more conductive areas, which could correspond to an increase in thermal fluid circulation in the investigated sites.The results obtained by the different geophysical methods are in good agreement and permit the definition of a reliable geo-structural model of the subsurface setting of the two investigated areas. A low-enthalpy geothermal reservoir constituted by a permeable pyroclastic and lava sequence underlying two shallow impermeable formations was found at Fossa del Fuardo. The reservoir is intersected by some sub-vertical faults/fractures that probably play an important role in convoying the thermal water up to the surface. At the other site, Terme di S. Calogero, the geophysical surveys showed that an intense circulation of fluids affects the subsurface of the area. This circulation concentrates along a ENE-trending fault located at a little distance from the thermal resort. The hot fluids may upraise along the fault if the width of the ascent area is smaller than 20 m.     

Seismic characterization of rigid sites in the ITACA database by ambient vibration monitoring and geological surveys

The problem of seismic characterization of rock-mass or stiff-soil outcrops by the use of passive seismic prospecting techniques is discussed. Difficulties in the application of this kind of procedure in the presence of rugged morphology, high surface wave velocities and low ambient vibration powers, typical of stiff-soil/rock-mass sites are examined. A methodology to face these problems is here proposed, which is based on the strict synergy of detailed geologic surveys and application of robust seismic prospecting techniques, jointly considering single-station and multi-station tools. The application of this approach for the characterization of a number of sites belonging to the Italian Accelerometric Network is described, focusing on two representative case histories.     

强震作用下不同处理方式黄土地基抗震陷性能评价

由于黄土高原区抗震设防标准长期偏低,无法承受强震带来的严重灾害链后果,因此为了提高地基及公路路基的抗强震能力,以强震动荷载为试验输入条件,以强夯、粉煤灰、水泥土等三种地基改性处理试样为研究对象,对其进行室内动三轴试验,寻找针对震陷性黄土工程场地更加经济、科学的抗震陷地基处理方法,研究不同地基改性处理方法在强震动荷载下的残余应变特性,得到强震作用与残余应变的定量关系,并从变形特征和动载振次两个角度对比三类方法的适用性。在此基础上,估算场地不同地基处理方式下的震陷量,给出强震荷载下不同工程场地有效的抗震陷处理方法与评价办法,为黄土场地抗震设计和地基处理提供参考依据。     

山西带形变监测场地情况调查

对山西带跨断层短水准流动测量场地、定点台站跨断层水准场地和区域流动GPS场地及分布情况进行了调查、汇总和分析。调查了10个流动水准测量场地和4个定点台站水准测量场地,所跨断层绝大多数走向为北北东至北东向,多具有右旋正走滑活动性质,反映了山西带总体构造特征。同时发现,偶有近东西向断裂或北西向断裂与其互相切割,应该是容易造成应力集中的地方。整个山西带布有区域GPS观测点40个,每年正常观测1次的有39个,点距多为几公里到几十公里不等,在整个断层带上的分布比较均匀,并已积累了十几年的流动观测资料。结合地质资料和历史地震的活动特点,认为山西带再次孕育强震的可能性较大,这些多手段形变测量场地的布设情况、时间和空间上的相互联系及多年复测资料的积累对强震预测研究有重要价值。     

The use of optimization to construct critical accelerograms for given structures and sites

In this paper a methodology has been presented for constructing the most critical accelerogram from among a be class of candidate accelerograms for a given site and structure. This most critical accelerogram could be used to assess seismic resistance of a structure with a high level of confidence. Specifically, the method superimposes accelerograms recorded at similar sites to create the candidate accelerograms, then uses optimization and approximation techniques find the most critical accelerogram. The most critical accelerogram is defined as the one which maximizes damage is structure, as computed by non-linear dynamic structural analysis, as well as satisfies constraints on ground parameters to ensure credibility. The damage has been defined as cumulative inelastic energy dissipation or sure of interstorey drifts. The method is applied to ten examples in the paper.     

苏鲁超高压变质带北部地球物理调查（1）─-深反射地震

苏鲁超高压变质带是世界上研究陆一陆碰撞俯冲和壳幔作用的最佳地质场所之一．为了解超高压变质带岩石的形成、折返和相应的动力学过程,必须了解该区的地壳和浅地幔构造．本文介绍了该区北部的地质情况和进行深反射地震调查取得的成果,包括（１）在五莲─青岛断裂南侧超高压变质岩片向北倾斜,呈现叠复组构,反映岩片的折返;（２）根据地震资料推测在１４６Ｍａ前后胶南地块的隆升一伸展构造内幕;（３）超高压变质岩片厚约１２ｋｍ,由于含有大量相辉岩透镜体,地震波速高达６．８─７．３ｋｍ／ｓ;（４）莫霍面附近有许多楔形反射体,反映陆一陆碰撞;（５）石门地区７ｋｍ深处存在高波速的强反射体,可作为在该区进行大陆科学钻探的候选场址．