HAD 101-11 核电厂设计基准热带气旋

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2024-7-14

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772,(HAD101/11),核电厂设计基准热带气旋,(1991年4月26日国家核安全局批准发布),本导则自发布之日起实施,本导则由国家核安全局负责解释,1 引 言,本导则是《核电厂厂址选择安全规定》(HAF1O1,以下简称《规定》)有关,条款的说明和补充。本安全导则是指导性文件,在实际工作中,可以采用不同于,本导则规定的方法和程序,但必须向国家核安全局证明;所采用的方法和程序至,少具有与本导则相同的安全水平,不会给核电厂厂区工作人员和公众造成不能,接受的风险,本导则论述了热带气旋的一般特征,并根据可得到的资料特别着重论述了,它们的压力和风的构成,本导则给出了评价可能最大热带气旋(PMTC)相关参数的一般方法,该气,旋可用作设计基准热带气旋(DBTC);随后用这些参数作为推导设计基准浪涌,和设计基准风的输入。还根据适用于一个特定区域的研究,给出了可适用于评价,可能最大热带气旋压力和风场的方法。该方法依据对热带气旋结构的理论研究,成果,并利用了大量资料,其中包括航测得到的I960年—1974年间靠近日本、,台湾和菲律宾海岸发生的170个最强烈热带气旋,以及沿墨西哥湾和美国东海,岸1900年一 1978年全部极端风暴的详细分析来确定所需的参数.,但是,关于热带气旋中大雨的分布及雨量的估计及其对洪水的影响,未予讨,论,因为在导则HAD101/08、HAD101/09和HAD101/10中,已经考虑了这些,方面,在附录中给出了应用各种方法的例子。这些例子一般是以墨西哥湾、北美东,海岸和北太平洋西部的资料为基础的,有可能以针对某个区域所开发的特定物理模型为基础的方法,不经适当的,核电厂设计基准热带气旋(HAD101/U) 773,修正是不能转用到另一区域。所以,在其他易于发生热带气旋的区域,不首先进,行现有资料的气象学研究以核查这些方法的适用性,就不应采用这些方法来评,价这些区域的可能最大热带气旋。由于非常严重的热带气旋是罕见的,且很少能,在热带气旋剧烈的区段进行观察,因此,不同区域的气旋的物理特征仍是不完全,清楚的,虽然出现热带气旋比严重的温带气旋少得多,但对大多数国家而言,它们的,影响要引起足够重视,值得连续重复评价它们对海岸地区的威胁。大多数这种风,暴的重大破坏,是由带有激波的潮涌产生的泛滥所造成的,并且通常发生于离气,旋中心一段距离处。在开敞的海岸线,破坏通常开始于来自巨大碎浪的冲刷和冲,击,其影响可能随着涨潮而延伸到内陆,侵袭基础和造成建筑物较低楼层结构的,破坏,在热带气旋中,风的破坏作用是由它的强度、阵风性及持续性组合而产生,的。风所产生的动力作用可能造成屋顶破坏,通常会造成护墙和玻璃窗的破坏,大部分用作研究可能最大热带气旋的热带气旋数据均与开阔水域上的风暴,有关,严格说来,这些方法仅适用于开阔的沿海厂址。对于内陆地区,需要考查,或估量地形和地面摩擦的影响。另外,已知极向移动的风暴通常要失去它们的准,对称气旋特征并且呈现出带有显著热差的温带低气压构造。因此很清楚,在考虑,高纬度地区核电厂选址时,必须对为沿海厂址所制定的标准进行修正。最后不妨,指出的是,尽管已经可以利用过去20年所积累的航测资料,但某几个有关热带,气旋的参数在几小时内的变化仍然不清楚,因此,有必要假定可能最大热带气旋,是处于平稳状态。对于某些成熟的热带气旋,已经记录到核心区域每隔一个小时,的实际变化,1.1 热带气旋的一般描述,热带气旋是由直径100公里或几百公里的旋转湿热空气团所构成的。在充,分发育的强热带气旋内,接近中心的大气压力是最低的,并且可能小于90KPa,(即900mbar)o在北半球,气旋风沿逆时针方向向中心向内作螺旋运动,而在南,半球气旋是顺时针方向的。图1展示了一个典型的北半球热带气旋的风场图。发,育得很好的热带气旋具有广布的厚云覆盖层,一直延伸到很高处,并伴随有急风,暴雨带。紧贴着热带气旋风眼周围风力最强(可能达到100m/s)。风眼是一个轻,风和淡云天空的区域,其形状通常呈圆形或椭圆形,大小从几公里到150公里以,上。在贴近风眼的外缘风力突然增大,这叫做风眼墙,然后,随着和风眼墙的距,离变大而逐渐减弱,774 核动力厂系列,图1 一个典型的北半球热带气旋的风场图,本图是采用确定论方法(3.2)计算的位于北半球的水上可能最大热带气旋(半径=15海,里)风场。如果需要,可以将最大风点保持在从。开始顺时针方向0—180。内将风场旋转,虽然在热带气旋内的风速往往超过50m/s,气旋的移动运动则要慢得多。例,如,在北太平洋的西部,一般是以4—5m/s的速度向西或向西西北移动,但是,向其他方向移动且速度达到或超过15m/s的也是不罕见的.,热带气旋内所发生的物理过程和能量转换是极端复杂的,至今还没有得到,完满的解释。从本质上说,热带气旋是一个巨大的热机,其能源是温暖的海水.,海水提供水蒸汽,当水蒸汽冷却变成南时释放出潜热,热带气旋是暖核型风暴。因为核心的暖空气要比它周围的空气轻,因此那里,核电厂设计基准热带气旋(HAD101/11) 775,的地面压力较低,而这种地面压差产生了常见的圆形等压图形线。由于地球的自,转,流向低压力中心的空气方向偏转,并向内作螺旋形旋转。应当指出热带气旋,不会在赤道附近(北纬5。到南纬5。之间)形成,一般认为,热带气旋的形成和保持必须满足以下三个条件:,(a)海水必须是温暖的,表面温度超过26C;,(b)低层的空气必须在大面积上向内汇聚;,(c)高层的空气必须流向外层,以便能维持循环,1.2 专用术语,热带气旋根据它们的强度及其发生的区域而具有种种名称(见附录I).重……

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