秦山核电三期工程取水口冲淤变化研究和预测

摘要：本文采用河床演变分析的方法研究秦山核电三期工程取水口附近海床的冲淤变化，并用数学模型和实体模型在验证的基础上进行了近期变化预测，为核电厂安全运行数十年和保证循环冷却水正常供水提供了科学依据。

关键词：河床演变 数学模型 实体模型 预测

1 前言

秦山核电三期工程位于毗邻钱塘江河口的杭州湾顶附近的秦山、螳螂山(图1)。三期工程拟建二台Candub重水堆机组，装机容量为150万kw，取水口设在螳螂山的北侧(图2)，取水流量为84m3/s。由于取水口所在海域潮强流急、含沙量大，又是杭州湾北岸深槽的末段，海床受上游钱塘江河口径流丰、平、枯的变化和围垦(钱塘江河口上游已围近百万亩)的影响而发生剧烈的冲淤变化，下游又受杭州湾北岸深槽冲淤变化的制约，因而取水口附近水域的水流、泥沙运动和海床冲淤变化尤为复杂。另外，三期工程需在螳螂山两侧的山岙海滩上围海造地作为厂区(见图2)，从而改变了取水口附近的水流条件。此外，为进一步治理钱塘江河口，规划在邻近秦山水域的尖山河湾还将继续围涂缩窄，以及开发杭州湾南岸庵东滩面的海涂资源，由于过去钱塘江的治江围涂缩窄已对秦山水域产生了一定的淤积影响，下阶段的治江围涂越向下游发展，离秦山核电就越近，影响更直接。为保证核电厂四十年循环冷却水的正常供水和安全运行，必须研究取水口附近的水流、泥沙运动和河床冲淤变化，以及对各种影响因素进行预测。为此，采用河床演变分析的方法研究核电三期取水口附近的冲淤变化，并用经验公式进行了预测。同时还采用数学模型计算和实体模型试验两种手段在实测资料验证的基础上，考虑影响近期变化的因素进行了冲淤变化预测。采用三种方法共同研究，取长补短、共同论证，使结论更可靠。

2 取水口冲淤变化分析研究

由于取水口所处的特殊地理位置决定了它的冲淤变化不仅与杭州湾、钱塘江大范围的冲淤变化有关，尤其是杭州湾北岸深槽的冲淤变化有关，还与秦山深潭冲淤变化有关。分析研究中运用了钱塘江河口40多年和杭州湾30多年的实测地形资料，还有厂区附近10多次比尺较大(1/万)的测图，再结合多年来的水文观测和测验资料，来分析研究河床的冲淤变化规律和机理，这些丰富的地形资料综合反映了水流、泥沙、河势和河床形态的变化，既包括了天然水文年的变化，也包括了人类活动(建库和围涂等)的影响。

2.1 杭州湾北岸深槽的冲淤变化

杭州湾北岸金山至秦山、杨柳山有一条长54km、平均水深7～10m的深槽，称之为杭州湾北岸深槽。秦山核电取水口位于杭州湾北岸深槽的末段这一大环境中。因而深槽的冲淤变化，将直接影响到取水口的运行。

图1 秦山核电位置示意图

Schematic location plan of Qinshan Nuclear Power Plant

图2 取水口位置图

Location plan of water intake

表1 厂区附近淤积量、平均淤积厚度验证

Verification of volume and mean thickness of siltation near the power plant region