一种滨海核电厂厂区积水深度计算方法技术

本发明专利技术涉及一种滨海核电厂厂区积水深度计算方法，包括：(Ⅰ)根据核电厂厂区降雨情况、外海越浪、地面坡度和厂区地表固化情况,建立可表征地表水深与雨水管网下泄量的关系的地表径流模型；(Ⅱ)针对雨水管网排水过程，考虑雨水受外海海水的顶托作用，建立雨水管网水动力模型；(Ⅲ)对厂区进行计算网格划分，通过使雨水管网下泄量和雨水在管网系统中的排出量相等，实现地表径流模型和管网水动力学模型的耦合计算，确定厂区不同区域的积水深度。本发明专利技术通过对厂区降雨和厂区外围海水越浪造成的影响进行组合计算，所得到的积水深度的数值更加科学合理，据此可有针对性地对核电厂重要构筑物提出防洪预案和防洪措施，以提高厂区的防洪能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括：(Ⅰ)根据核电厂厂区降雨情况、外海越浪、地面坡度和厂区地表固化情况,建立可表征地表水深与雨水管网下泄量的关系的地表径流模型；(Ⅱ)针对雨水管网排水过程，考虑雨水受外海海水的顶托作用，建立雨水管网水动力模型；(Ⅲ)对厂区进行计算网格划分，通过使雨水管网下泄量和雨水在管网系统中的排出量相等，实现地表径流模型和管网水动力学模型的耦合计算，确定厂区不同区域的积水深度。本专利技术通过对厂区降雨和厂区外围海水越浪造成的影响进行组合计算，所得到的积水深度的数值更加科学合理，据此可有针对性地对核电厂重要构筑物提出防洪预案和防洪措施，以提高厂区的防洪能力。【专利说明】
本专利技术属于积水深度计算
，具体涉及一种滨海核电厂厂区积水深度计算 方法。
技术介绍
滨海核电厂根据厂区内构筑物的重要性不同，针对不同区域的雨水管网系统采用 不同设计标准。核岛所在的主厂区采用千年一遇暴雨强度设计，可能最大暴雨强度进行校 核。厂前区雨水管网系统按照一般大型工矿企业的设计标准设计。厂区构筑物屋顶设有屋 面排水系统，来收集、输送和排泄雨水，厂区地面通过设置不同坡度引导雨水地面径流，最 终厂区雨水通过地面设置的雨水口进入地下雨水管网系统，并最终排入大海。 由于恶劣的天气系统，如风暴或台风，除带来大量的降雨外，同时还可能会引起外 海潮位的增长，外海在台风的影响下，波浪会巨大，台风会导致部分海水越过厂区的防护堤 进入厂区，这部分越浪海水会在厂区地面产生漫流。由于厂区的雨水系统设计仅考虑降雨 产生的地面雨水的排出，而未考虑到越浪海水的排出，同时也未考虑此时外海潮位很大，雨 水管网出口位于海面以下，雨水的排水受到外海潮位的顶托，造成厂区雨水的排水不畅，从 而可能导致厂区雨水以及越浪海水的滞留，引起厂区局部水淹。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种同时考虑降雨（含雨水管网排放）以及越浪海水漫流情 况的滨海核电厂厂区积水深度计算方法，为厂区防水淹提供基础数据。 为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种滨海核电厂厂区积水深度计算 方法，包括以下步骤： ( I )根据核电厂厂区降雨情况、外海越浪、地面坡度和厂区地表固化情况，建立 地表径流模型，所述地表径流模型用于表征地表水深与雨水管网下泄量的关系； ( II )针对雨水管网排水过程，考虑雨水受外海海水的顶托作用，建立雨水管网水 动力模型，所述雨水管网水动力模型用于表征地表水深与雨水在管网系统中的排出量的关 系； (III)对厂区进行计算网格划分，通过使雨水管网下泄量和雨水在管网系统中的 排出量相等，实现步骤（I )的地表径流模型和步骤（II )的管网水动力学模型在每个时 间步长内的耦合计算，确定出厂区不同区域的积水深度，即地表水深。 进一步，步骤（I )中，所述地表径流模型包括地表水流连续性方程（1)和地表水 流动力学方程，地表水流动力学方程包括X方向的动量方程（2)和Y方向的动量方程（3): (1)； [( 【权利要求】1. ，包括以下步骤： (I )根据核电厂厂区降雨情况、外海越浪、地面坡度和厂区地表固化情况，建立地表 径流模型，所述地表径流模型用于表征地表水深与雨水管网下泄量的关系； (II )针对雨水在管网的排出过程，同时考虑雨水受外海海水的顶托作用，建立雨水管 网水动力模型，所述雨水管网水动力模型用于表征地表水深与雨水在管网系统中的排出量 的关系； (III)对厂区进行计算网格划分，通过使雨水管网下泄量和雨水在管网系统中的排出 量相等，实现步骤（I )的地表径流模型和步骤（II )的管网水动力学模型在每个时间步 长内的耦合计算，确定出厂区不同区域的积水深度，即地表水深。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于， 步骤（I )中，所述地表径流模型包括地表水流连续性方程（1)和地表水流动力学方 程，地表水流动力学方程包括X方向的动量方程（2)和Y方向的动量方程（3):其中， h表示地表水深；p表示降雨量；qg表示雨水井下泄量；u、v分别表示空间变量X、y方 向的垂向平均速度；t表示时间变量；z表示越浪海水在厂区地面引起水面高程；Yt表示紊 动粘性系数；η表示地表糙率； 步骤（II )中，所述雨水管网水动力模型包括雨水管网中水流连续性方程（4)和雨 水管网中水流动量方程（5)以及管道中水流连续性方程方程（6)和管道中水流动量方程 (7)：其中： Qi表示第i个连接管道出入该节点的流量； 表示直接进入节点的变化的入流量或节点的抽水量或溢流量或渗漏量； Anj表不节点的水平断面面积； t表示时间变量； Yj表示节点水深； Zi、Pi、Vi分别表示第i个管道出口的底高、大气压和速度； Hj表示每单位容积入流的净能量输入，以水头的形式表示； I表示第i个管道入口或出口的损失系数； Y表示液体的容重；g表示重力加速度； Q表不雨水在管网系统中的排出量； X表示水流沿着管道长度方向移动的距离； q表示单位长度管道的旁侧入流量； A表示过水断面的面积； h表示管道断面平均水深； Θ为管道与水平面的夹角；s。为管道坡度，且S() = sin0 ; β表示动量变动改正系数；K和K'为非水力静态分布的改正系数； Τ表示作用于过水断面的内部压力产生的作用力； Ux表示X方向的旁侧入流流速； 8{表示摩阻比降。3.根据权利要求2所述的，其特征在于，式（7) 中，sf采用下述式（8)计算： 導 ⑴， 其中，g表示重力加速度，η表示地表糙率，Q表示雨水在管网系统中的排出量，h表示 管道断面平均水深。【文档编号】G06F19/00GK104102815SQ201410275826【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日 【专利技术者】吕志锋, 白玮, 王东海 申请人:中国核电工程有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滨海核电厂厂区积水深度计算方法，包括以下步骤：(Ⅰ)根据核电厂厂区降雨情况、外海越浪、地面坡度和厂区地表固化情况,建立地表径流模型，所述地表径流模型用于表征地表水深与雨水管网下泄量的关系；(Ⅱ)针对雨水在管网的排出过程，同时考虑雨水受外海海水的顶托作用，建立雨水管网水动力模型，所述雨水管网水动力模型用于表征地表水深与雨水在管网系统中的排出量的关系；(Ⅲ)对厂区进行计算网格划分，通过使雨水管网下泄量和雨水在管网系统中的排出量相等，实现步骤(Ⅰ)的地表径流模型和步骤(Ⅱ)的管网水动力学模型在每个时间步长内的耦合计算，确定出厂区不同区域的积水深度，即地表水深。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志锋，白玮，王东海，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11