Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi
При проектировании и строительстве АЭС Fukushima-Daiichi максимальная высота цунами на основе анализа статистических данных (с учетом землетрясения в Чили в 1960 г.) оценивалась приблизительно в 3 м. Проектная высота площадки АЭС составила 10 м. Дальнейшие детерминистические оценки TEPCO — JSCE...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Ядерна та радіаційна безпека |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України
2014
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97515 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi / В.И. Скалозубов, В.Н. Ващенко, И.Л. Козлов, Т.В. Габлая, Т.В. Герасименко // Ядерна та радіаційна безпека. — 2014. — № 2. — С. 13-16. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859951931976318976 |
|---|---|
| author | Скалозубов, В.И. Ващенко, В.Н. Козлов, И.Л. Габлая, Т.В. Герасименко, Т.В. |
| author_facet | Скалозубов, В.И. Ващенко, В.Н. Козлов, И.Л. Габлая, Т.В. Герасименко, Т.В. |
| citation_txt | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi / В.И. Скалозубов, В.Н. Ващенко, И.Л. Козлов, Т.В. Габлая, Т.В. Герасименко // Ядерна та радіаційна безпека. — 2014. — № 2. — С. 13-16. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Ядерна та радіаційна безпека |
| description | При проектировании и строительстве АЭС Fukushima-Daiichi максимальная
высота цунами на основе анализа статистических данных (с учетом
землетрясения в Чили в 1960 г.) оценивалась приблизительно в 3 м. Проектная
высота площадки АЭС составила 10 м. Дальнейшие детерминистические оценки
TEPCO — JSCE подтвердили невозможность затопления промплощадки
Fukushima-Daiichi цунами. Однако в результате запроектного землетрясения
11.03.2011 высота цунами у побережья АЭС Fukushima-Daiichi достигла 15 м, что
привело к затоплению и возникновению тяжелых аварий.
В данной работе предложена гидродинамическая модель возникновения
и распространения цунами на основе консервативных допущений. В результате
численного моделирования установлена возможность достижения высоты волны
15 м у побережья АЭС Fukushima-Daiichi при значении приведенного
коэффициента гидродинамического сопротивления 1,8. Согласно разработанной
модели возможность затопления определяется не только высотой промплощадки,
мощностью и расстоянием землетрясения, но и продолжительностью
сейсмических толчков, условиями диссипации энергии, размерами эпицентра
и другими факторами.
У процесі проектування й будівництва АЕС Fukushima-Daiichi максимальна висота
цунамі на основі аналізу статистичних даних (з урахуванням землетрусу в Чилі
у 1960 р.) оцінювалася приблизно в 3 м. Проектна висота майданчика АЕС
становила 10 м. Подальші детерміністичні оцінки TEPCO — JSCE підтвердили
неможливість затоплення проммайданчика Fukushima-Daiichi цунамі. Проте
внаслідок позапроектного землетрусу 11.03.2011 висота цунамі у побережжя АЕС
Fukushima-Daiichi досягла 15 м, що призвело до затоплення й виникнення важких
аварій.
У даній роботі запропоновано гідродинамічну модель виникнення
й розповсюдження цунамі на основі консервативних допущень. У результаті
чисельного моделювання встановлено можливість досягнення висоти хвилі 15 м
у побережжя АЕС Fukushima-Daiichi при значенні приведеного коефіцієнта
гідродинамічного опору 1,8. Згідно з розробленою моделлю можливість затоплення
визначається не тільки висотою проммайданчика, потужністю і відстанню
землетрусу, але й тривалістю сейсмічних поштовхів, умовами дисипації енергії,
розмірами епіцентра та іншими чинниками.
Based on analysis of statistics (including the Chile earthquake in 1960), the maximum
height of a tsunami was evaluated at about 3 m in the design and construction of
Fukushima-Daiichi. The design level of the NPP site was 10 m. Further TEPCO–JSCE
deterministic evaluations confirmed that the Fukushima-Daiichi site could hardly be
flooded in a tsunami. However, the beyond design basis earthquake on 11 March 2011
caused a tsunami that reached 15 m on the Fukushima-Daiichi coastline and led to
flooding and severe accidents.
Based on conservative assumptions, this paper proposes a hydrodynamic model to
describe the occurrence and spread of a tsunami. Numerical simulation has shown that a
wave can reach 15 m on the Fukushima-Daiichi coastline with the reduced
hydrodynamic resistance factor being 1.8. According to the developed model, the
likelihood of flooding is determined not only by the site level, earthquake intensity and
distance, but also by the duration of seismic impacts, conditions of energy dissipation,
epicenter size and other factors.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:17:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(62).2014 13
УДК 621.039
В. И. Скалозубов1, В. Н. Ващенко2,
И. Л. Козлов3, Т. В. Габлая1, Т.В. Герасименко2
1 Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины,
г. Киев, Украина
2 Государственная экологическая академия Украины,
г. Киев, Украина
3 Одесский национальный политехнический университет,
г. Одесса, Украина
Гидродинамическая
модель затопления
промплощадки АЭС
Fukushima-Daiichi
При проектировании и строительстве АЭС Fukushima-Daiichi
( проектная высота площадки АЭС — 10 м) максимальная высота цунами
на основе анализа статистических данных (с учетом землетрясения
в Чили в 1960 г.) оценивалась приблизительно в 3 м. Детерминистические
оценки TEPCO — JSCE подтвердили невозможность затопления пром-
площадки цунами. Однако в результате запроектного землетрясения
11.03.2011 высота цунами у побережья АЭС достигла 15 м, что привело
к затоплению и возникновению тяжелых аварий.
В данной работе предложена гидродинамическая модель воз-
никновения и распространения цунами на основе консерватив-
ных допущений. В результате численного моделирования установ-
лена возможность достижения высоты волны 15 м у побережья АЭС
Fukushima-Daiichi при значении приведенного коэффициента гидроди-
намического сопротивления 1,8. Согласно разработанной модели воз-
можность затопления определяется не только высотой промплощадки,
мощностью и расстоянием от эпицентра землетрясения, но и продол-
жительностью сейсмических толчков, условиями диссипации энергии,
размерами эпицентра и другими факторами.
К л ю ч е в ы е с л о в а: затопление, цунами, землетрясение, гидро-
динамическая модель.
В. І. Скалозубов, В. М. Ващенко, І. Л. Козлов, Т. В. Габлая,
т. в. Герасименко
Гідродинамічна модель затоплення проммайданчика
АЕС Fukushima-daiichi
У процесі проектування й будівництва АЕС Fukushima-Daiichi (проектна
висота майданчика АЕС — 10 м) максимальна висота цунамі на основі ана-
лізу статистичних даних (з урахуванням землетрусу в Чилі у 1960 р.) оціню-
валася приблизно в 3 м. Детерміністичні оцінки TEPCO — JSCE підтвердили
неможливість затоплення проммайданчика цунамі. Проте внаслідок поза-
проектного землетрусу 11.03.2011 висота цунамі у побережжя АЕС досягла
15 м, що призвело до затоплення й виникнення важких аварій.
У даній роботі запропоновано гідродинамічну модель виникнен-
ня й розповсюдження цунамі на основі консервативних допущень.
У результаті чисельного моделювання встановлено можливість досяг-
нення висоти хвилі 15 м у побережжя АЕС Fukushima-Daiichi при значенні
приведеного коефіцієнта гідродинамічного опору 1,8. Згідно з розроб-
леною моделлю можливість затоплення визначається не тільки висо-
тою проммайданчика, потужністю і відстанню від епіцентру землетру-
су, але й тривалістю сейсмічних поштовхів, умовами дисипації енергії,
розмірами епіцентру та іншими чинниками.
К л ю ч о в і с л о в а: затоплення, цунамі, землетрус, гідродинамічна
модель.
© В. И. Скалозубов, В. Н. Ващенко, И. Л. Козлов, Т. В. Габлая,
Т. В. Герасименко 2014
П
ромплощадка первой очереди энергоблоков
АЭС Fukushima-Daiichi была спроектирована
на высоте около 10 м над уровнем моря. Для за-
щиты от возможного затопления цунами были
сооружены две линии волнорезов высотой
около 5 м над уровнем моря (рис. 1). Оценки максимальной
высоты цунами, проведенные на этапе проектирования АЭС
Fukushima-Daiichi статистическими методами (около 3 м)
и впоследствии детерминистическими методами (около 5 м),
«гарантировали» эксплуатирующей организации ТЕРСО до-
статочную защищенность промплощадки от затопления цу-
нами. Однако вследствие запроектного землетрясения маг-
нитудой около 9,0 в эпицентре на расстоянии 160…180 км
от побережья 11.03. 2011 возникло цунами с высотой волны
около 15 м у промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi, что
привело к затоплению промплощадки первой очереди с ка-
тастрофическими последствиями: полной потере длитель-
ного электроснабжения и критической функции безопас-
ности по охлаждению ядерного топлива, что послужило
основной причиной возникших тяжелых аварий, разруши-
тельных парогазовых взрывов и катастрофических радиаци-
онных выбросов в окружающую среду. По признанию экс-
плуатирующей организации ТЕРСО, возникшее 11.03.2011
затопление цунами промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi
было полной неожиданностью, что во многом определило
недостаточную подготовленность персонала по управлению
аварийными процессами в сложившихся условиях [1].
Анализируя проектные и эксплуатационные обосно-
вания максимальной у побережья АЭС Fukushima-Daiichi
высоты цунами, эксперты МАГАТЭ пришли к выводу, что
необходимо было использовать 3—5-кратные запасы оценок
[1]. Однако, по нашему мнению, такие «пост-событийные»
рекомендации недостаточно обоснованы. Более актуаль-
ным представляется усовершенствование детерминистиче-
ских методов моделирования возможного затопления пром-
площадок атомных станций, вызванных землетрясением
и (или) другими экстремальными природными явлениями.
Уникальные данные Фукусимской катастрофы обеспечи-
вают определенный уровень валидации расчетных моделей
и перспективу применения для анализа безопасности дру-
гих АЭС при экстремальных природных явлениях.
Гидродинамическая модель затопления промплощадки
АЭС Fukushima-Daiichi основана на детерминистическом
методе [2], основные положения которого заключаются
в следующем (рис. 1):
1. Землетрясение с максимальным ускорением аэц
на глубине hэц и на площади поверхности дна Sэц (рис. 1)
является основным источником волны возмущения вод-
ного объема (в данном случае — океана) высотой h(t), ко-
торая в общем случае может распространяться во всех на-
правлениях R(t) от эпицентра в горизонтальной плоскости
(t — текущее время распространения волны возмущения).
2. Распространение волны возмущения (цунами) про-
исходит под действием сил сейсмического воздействия Fcв,
гидродинамического сопротивления Fгс и давления ветра
плотностью ρве и скоростью wвe (Fвe) при переменной
(в общем случае) средней глубине океана hг(t), которая оп-
ределяется конкретным рельефом его дна fp(R).
3. Распространение волны возмущения полагается изо-
термическим процессом, а сжимаемостью морской воды
можно пренебречь (плотность воды ρ постоянна).
4. Консервативно полагается:
направление ветра плотностью ρве является попутным
для цунами;
при достижении цунами волнореза происходит
практически мгновенное торможение водного потока
14 ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(62).2014
В. И. Скалозубов, В. Н. Ващенко, И. Л. Козлов, Т. В. Габлая, Т. В. Герасименко
в горизонтальном направлении и резкое возрастание вы-
соты волны торможения h(R = L0);
высота волны торможения полностью определяет усло-
вие затопления промплощадки (без учета гидродинами-
ческих и диссипативных процессов в пространстве между
волнорезом и промплощадкой).
Развитие волны возмущения, вызванной землетрясени-
ем, условно разбивается на два временных этапа: 1) этап
возбуждения волны эпицентром землетрясения (0 ≤ t ≤ Δtc)
и 2) этап распространения волны возмущения в горизон-
тальной плоскости (Δtc ≤t ≤ t0(R = L0)).
Принятое допущение обоснованно при условии, что
время возбуждения цунами Δtc значительно меньше вре-
мени распространения цунами до побережья t0.
Консервативное условие затопления промплощадки АЭС
Δh/hпр ≥ 1, (1)
где Δh — высота волны; hпр — высота промплощадки АЭС.
Тогда, в рамках принятых допущений, модель возбуж-
дения волны высотой h = hэц+Δh в районе эпицентра зем-
летрясения (1-й этап)
ρSэц
d
d
h
t
= –Gц, (2)
ρSэц
d d
d d
h
h
t t
= ρSэцаэцh(t) — ρνΠэц
d
d
h
t
(3)
при краевых условиях
h (t = 0) = hэц, (4)
d
d
h
t
(t = 0) = 0, (5)
h(t = Δtc) = hэц + Δh0, (6)
d
d
h
t
(t = Δtc) → 0, (7)
где Gц — расход от эпицентра волны возмущения (цу-
нами); ν — коэффициент кинематической вязкости жид-
кости; Δtc — общая продолжительность подземных толч-
ков; Πэц — периметр водяного «столба» возмущения.
После преобразования уравнений возбуждения цунами
на 1-м этапе (1) — (7) получим
2d
d 2
h
h
t
= аэцh –
эц
эц
П d
d
h
S t
ν –
2
2
ц
2
эцρ
G
S , (8)
ц
эц
d
d
Gh
t S
= −
ρ
. (9)
Конечным результатом интегрирования уравнений (4)—(9)
является расход волны в горизонтальной плоскости
Gц(t = Δtc) и начальная высота волны распространения
Δh0(t = Δtc).
Модель распространения волны возмущения высотой
Δh(t) = h — hг на 2-м этапе процесса имеет вид (t > tc)
г
d
d
2( ) 0,h h R
t
ρ ∆ + = (10)
г
d d
d d
2( )
R
h h R
t t
ρ ∆ +
= Fсв(t) — Fгс(t) (11)
при краевых условиях
h(t = Δtc) = Δh0, R(t = Δtc) = Rэц, (12)
d
d
h
t
(t = Δtc) = 0, (13)
d
d
R
t
(t = Δtc) =
ц c
эц
( )G t t
S
= ∆
ρ
, (14)
d
d
R
t
(R = L0) → 0, (15)
hг(t) = fp(R), hг(R = 0) = hэц, hг(R = L0) = hк, (16)
где приведенные текущие силы воздействия на волну по-
путного ветра Fвe и гидродинамического сопротивления Fгс
Fвe = ρвеwве
2ΔhR, (17)
Fгс= λгс ρhR
d
d
2R
t
, (18)
где λгс — приведенный коэффициент гидродинамического
сопротивления (диссипативных потерь).
Для приведения расчетной модели к критериальной
форме введем безразмерные параметры и их масштабы:
Т1 =
c
1t
t∆ , Н =
эц
h
h , ΔН =
пр
h
h
∆
, Нг =
г
эц
h
h ,
веρ
ρ =
ρ
, L =
0
R
L
, Т =
t
t
Μ , ве
w
w
w =
Μ
, ц
G
G
G =
Μ
.
Рис. 1. Расчетная модель затопления цунами
промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi:
а — горизонтальная плоскость;
б — вертикальная плоскость
а
б
ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(62).2014 15
Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi
Тогда расчетная модель в критериальной форме на 1-м
этапе
G
1
d
d
H
K G
T
= − , KG = c
эц эц
G t
S h
Μ ∆
ρ
,
2
11
d d
dd
2 2
2 a G
H H
H K H K K G
TT
ν= − − ,
H(T1 = 0) = 1,
1
d
d
H
T
(T1 = 0) = 0,
H(T1 = 1) = 1 + Kh ΔH0,
1
d
d
H
T
(T1 = 1) → 0;
на 2-м этапе
г
г
dd d
d d d
2( )h h
HH L
K K H H
Т Т Т
∆
= − ∆ + − ,
2
г гс г
d d
dd
2
2 2
2
( ) ( )h w h h
L L
K H H L K w HK K H H L
ТТ
∆ + = ρ ∆ − λ ∆ +
,
ΔH(T = 0) = ΔH0, L(T = 0) = Lэц, H(T = 0) = 1 + Kh ΔH0,
d
d
H
T
(T = 0) = 0,
d
d
L
T (T = 0) = KL,
d
d
L
T (L = 1) → 0,
где c
эц эц
G
G
t
K
S h
Μ ∆
=
ρ
; ( )с
єц
эц
2
;a
t
K a g
h
∆
= − эц
эц эц
ctK
h Sν
ν∆ Π
= ;
пр
эц
h
h
K
h
= ;
пр
эц
2
2
2
0
t
w w
h
K
h L
Μ
= Μ ; ц c
эц 0
( ) t
L
G t t
K
S L
= ∆ Μ
=
ρ
.
Исходя из условия KG ≡ Kw ≡ KL ≡ 1, получаем масштабы
эц
ц c
0 0 ,
( ) (0)t
S L L
G t t R
ρ
Μ = =
= ∆ ′
эц эцM ,G
c
S h
t
ρ
=
эц ц c эц
2
пр эц пр
2
2
( )
(0)w
h G t t h
R
h S h
= ∆
Μ = = ′
ρ
.
Таким образом, окончательная критериальная форма
расчетной модели на 1-м этапе имеет вид
1
d
d
H
G
T
= − , (19)
2
11
d d
dd
2
2 a
H H
H K H K G
TT
ν= − − , (20)
H(T1 = 0) = 1,
1
d
d
H
T
(T1 = 0) = 0, (21)
H(T1 = 1) = 1 + Kh ΔH0,
1
d
d
H
T
(T1 = 1)→ 0; (22)
на 2-м этапе
г
г
dd d
d d d
2( ) ,h h
HH L
K K H H
Т Т Т
∆
= − ∆ + − (23)
2
г гс г
d d
dd
2
2 2
2
( ) ( )h h h
L L
K H H L w HK K H H L
ТТ
∆ + = ρ ∆ − λ ∆ + , (24)
ΔH(T = 0) = ΔH0,
L(T = 0) = Lэц,
Hг(T = 0) = 1 + KhΔH0, (25)
гdd
( 0) ( 0) 0
d d
HH
T T
T T
∆
= = = = ,
d
d
L
T
(T = 0) = 1,
d
d
L
T
(L = 1)→0, (26)
Hг(t) = fp(R), Hг(L = 1) = hк/hэц. (27)
Условие затопления промплощадки
ΔН > 1. (28)
В данной работе выполнен анализ результатов расчет-
ного моделирования по приведенному выше методу. В ре-
зультате анализа установлено:
1. Расчетная математическая модель представ-
ляет систему нелинейных дифференциальных уравне-
ний, не имеющую тривиальных аналитических решений.
Поэтому интегрирование проведено известным числен-
ным методом Рунге—Кутты с относительной расчетной
погрешностью менее 1 %.
2. Основными определенными исходными данными
расчетного моделирования были [1]: максимальный от-
клик ускорения землетрясения в эпицентре 2,0g; консер-
вативно продолжительность толчков землетрясения в эпи-
центре 200 с, а расстояние от эпицентра до промплощадки
АЭС Fukushima-Daiichi 160 км*; высота промплощадки
АЭС над средним уровнем моря 10 м.
Неопределенными исходными данными являлись: пло-
щадь поверхности эпицентра землетрясения; рельеф по-
верхности дна от эпицентра до промплощадки; скорость
попутного ветра; коэффициент гидродинамического сопро-
тивления. В расчетах для рельефа поверхности дна принима-
лась линейная аппроксимация. Для определения значения
приведенного коэффициента гидродинамического сопро-
тивления λгс проведены вариационные расчеты для выпол-
нимости граничного условия затопления промплощадки (1).
В результате получено значение λгс = 1,8 (рис. 2). Влиянием
скорости попутного ветра пренебрегалось.
Рис. 2. Зависимость относительной высоты цунами
у побережья от приведенного коэффициента
гидродинамического сопротивления
* По отдельным источникам информации продолжительность толчков
не превышала 100 с, а расстояние до эпицентра — 180 км.
16 ISSN 2073-6237. Ядерна та радіаційна безпека 2(62).2014
В. И. Скалозубов, В. Н. Ващенко, И. Л. Козлов, Т. В. Габлая, Т. В. Герасименко
3. Основные результаты расчетного моделирования
средней по проходному сечению скорости распростране-
ния и относительной высоты цунами приведены на рис. 3.
Рис. 3. Основные результаты расчетного
моделирования средней скорости и относительной
высоты цунами, вызванного землетрясением
На начальном этапе возбуждения землетрясением зна-
чения скорости и высоты цунами резко возрастают. Далее
под действием диссипативных процессов гидродинами-
ческого сопротивления скорость распространения волны
монотонно уменьшается, а с приближением к волноре-
зу происходит резкое торможение. Изменение скорости
волны и уменьшение глубины на пути распространения
определяют и характер изменения относительной высоты
цунами, которая достигает 15 м перед волнорезом.
4. На основе анализа критериальной формы гидродина-
мической модели цунами и вариационных расчетов уста-
новлена существенная зависимость высоты волны у побе-
режья от критериев С1, С2 и С3:
эц c эц эц к
гс эц
; ;1 2 3
0
а t h L h
С С С
L h
∆
= = =
νλ
. (29)
Критерий С1 отражает отношение удельной энергии
землетрясения в эпицентре, передаваемой водному объему,
к удельной энергии диссипативных необратимых потерь.
Критерий С2 отражает влияние расположения размера
эпицентра землетрясения до побережья. Критерий С3 от-
ражает отношение глубины океана у побережья к глубине
океана в эпицентре землетрясения. В частности, при рас-
стоянии от эпицентра до побережья в два раза меньшем,
чем до промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi (ориенти-
ровочно расположение АЭС Onagawa), высота волны мо-
жет достигнуть 20 м (см. рис. 3). Результаты расчетного
моделирования, а также вариационные расчеты по опреде-
лению λгс (см. рис. 2) подтверждают значительное влияние
диссипативных гидродинамических потерь на основные
параметры цунами.
Проектные и послепроектные оценки максимальной
возможной высоты цунами у побережья АЭС Fukushima-
Daiichi, проведенные эксплуатирующей организацией
TEPCO с привлечением компании JSCE, не учитывали
в полной мере влияние критериев (29), что в конечном ито-
ге и определило заниженность этих оценок. С другой сто-
роны, предлагаемая гидродинамическая модель затопле-
ния промплощадки АЭС цунами не требует привлечения
недостаточно обоснованных 300—500 % запасов по оценке
высоты цунами, предлагаемых экспертами МАГАТЭ [3].
5. Основные ограничения предложенной гидродина-
мической модели затопления промплощадки связаны
с принятыми допущениями по оценке отдельных исход-
ных данных (размеры эпицентра землетрясения, рельеф
дна, диссипативные потери и др.), а также с усреднением
скорости распространения волны по площади проходного
сечения. Решение этих вопросов является перспективой
усовершенствования предложенной модели.
Список использованной литературы
1. Анализ причин и последствий аварии на АЭС Fukushima
как фактор предотвращения тяжелых аварий в корпусных ре-
акторах / В. И. Скалозубов, А. А. Ключников, В. Н. Ващенко,
С. С. Яровой. — Чернобыль: Ин-т проблем безопасности АЭС
НАН Украини, 2012. — 280 с.
2. Метод моделирования затопления цунами промплощад-
ки АЭС Fukushima-Daiichi / В. И. Скалозубов, И. Л. Козлов,
Т. В. Габлая, Г. С. Драган, В. Ю. Кочнева // Проблеми безпеки атом-
них електростанцій і Чорнобиля. — 2013. — Вип. 21. — С. 27—32.
3. IAEA International fact finding expert mission of the nuclear ac-
cident following the great east Japan earthquake and tsunami: Prelimi-
nary Summary / Tokyo, Fukushima Daiichi NPP, Fukushima Daini
NPP and Tokai NPP. — Japan. —24 may-1 June.
References
1. Analysis of reasons and consequences of accident on АЭС
of Fukushima as a factor of prevention of severe accidents n reactors /
V. I. Skalozubov, А. А. Kluchnikov, V. N. Vaschenko, S. S.Yarovoy. —
Chornobyl : Institut problem bezpeky AES NAN Ukraine (Institute for
Safety Problems of Nuclear Power Plants), 2012. — 280 p. (Rus)
2. Tsunami inundation method NPP industrial site in Fukushima-
Daiichi / V. I. Skalozubov, I. L. Kozlov, T. V. Gablaia, G. S. Dragan,
V. Yu. Kochneva // Problemy bezpeky atomnyh electrostantsiy і Chornobyiya
(Problems of nuclear power plants and of Chornobyl). — 2013. — Iss. 21. —
P. 27—32. (Rus)
3. IAEA International fact finding expert mission of the nuclear
accident following the great east Japan earthquake and tsunami: Pre-
liminary Summary Tokyo, Fukushima Daiichi NPP, Fukushima Daini
NPP and Tokai NPP. — Japan. —24 may-1 June.
Отримано 03.02.2014.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97515 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2073-6231 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:17:51Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Скалозубов, В.И. Ващенко, В.Н. Козлов, И.Л. Габлая, Т.В. Герасименко, Т.В. 2016-03-28T19:10:59Z 2016-03-28T19:10:59Z 2014 Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi / В.И. Скалозубов, В.Н. Ващенко, И.Л. Козлов, Т.В. Габлая, Т.В. Герасименко // Ядерна та радіаційна безпека. — 2014. — № 2. — С. 13-16. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2073-6231 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97515 621.039 При проектировании и строительстве АЭС Fukushima-Daiichi максимальная высота цунами на основе анализа статистических данных (с учетом землетрясения в Чили в 1960 г.) оценивалась приблизительно в 3 м. Проектная высота площадки АЭС составила 10 м. Дальнейшие детерминистические оценки TEPCO — JSCE подтвердили невозможность затопления промплощадки Fukushima-Daiichi цунами. Однако в результате запроектного землетрясения 11.03.2011 высота цунами у побережья АЭС Fukushima-Daiichi достигла 15 м, что привело к затоплению и возникновению тяжелых аварий. В данной работе предложена гидродинамическая модель возникновения и распространения цунами на основе консервативных допущений. В результате численного моделирования установлена возможность достижения высоты волны 15 м у побережья АЭС Fukushima-Daiichi при значении приведенного коэффициента гидродинамического сопротивления 1,8. Согласно разработанной модели возможность затопления определяется не только высотой промплощадки, мощностью и расстоянием землетрясения, но и продолжительностью сейсмических толчков, условиями диссипации энергии, размерами эпицентра и другими факторами. У процесі проектування й будівництва АЕС Fukushima-Daiichi максимальна висота цунамі на основі аналізу статистичних даних (з урахуванням землетрусу в Чилі у 1960 р.) оцінювалася приблизно в 3 м. Проектна висота майданчика АЕС становила 10 м. Подальші детерміністичні оцінки TEPCO — JSCE підтвердили неможливість затоплення проммайданчика Fukushima-Daiichi цунамі. Проте внаслідок позапроектного землетрусу 11.03.2011 висота цунамі у побережжя АЕС Fukushima-Daiichi досягла 15 м, що призвело до затоплення й виникнення важких аварій. У даній роботі запропоновано гідродинамічну модель виникнення й розповсюдження цунамі на основі консервативних допущень. У результаті чисельного моделювання встановлено можливість досягнення висоти хвилі 15 м у побережжя АЕС Fukushima-Daiichi при значенні приведеного коефіцієнта гідродинамічного опору 1,8. Згідно з розробленою моделлю можливість затоплення визначається не тільки висотою проммайданчика, потужністю і відстанню землетрусу, але й тривалістю сейсмічних поштовхів, умовами дисипації енергії, розмірами епіцентра та іншими чинниками. Based on analysis of statistics (including the Chile earthquake in 1960), the maximum height of a tsunami was evaluated at about 3 m in the design and construction of Fukushima-Daiichi. The design level of the NPP site was 10 m. Further TEPCO–JSCE deterministic evaluations confirmed that the Fukushima-Daiichi site could hardly be flooded in a tsunami. However, the beyond design basis earthquake on 11 March 2011 caused a tsunami that reached 15 m on the Fukushima-Daiichi coastline and led to flooding and severe accidents. Based on conservative assumptions, this paper proposes a hydrodynamic model to describe the occurrence and spread of a tsunami. Numerical simulation has shown that a wave can reach 15 m on the Fukushima-Daiichi coastline with the reduced hydrodynamic resistance factor being 1.8. According to the developed model, the likelihood of flooding is determined not only by the site level, earthquake intensity and distance, but also by the duration of seismic impacts, conditions of energy dissipation, epicenter size and other factors. ru Державне підприємство "Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки" Держатомрегулювання України та НАН України Ядерна та радіаційна безпека Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi Гідродинамічна модель затоплення проммайданчика АЕС Fukushima-Daiichi Hydrodynamic Model of Fukushima-Daiichi Site Flooding Article published earlier |
| spellingShingle | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi Скалозубов, В.И. Ващенко, В.Н. Козлов, И.Л. Габлая, Т.В. Герасименко, Т.В. |
| title | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi |
| title_alt | Гідродинамічна модель затоплення проммайданчика АЕС Fukushima-Daiichi Hydrodynamic Model of Fukushima-Daiichi Site Flooding |
| title_full | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi |
| title_fullStr | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi |
| title_full_unstemmed | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi |
| title_short | Гидродинамическая модель затопления промплощадки АЭС Fukushima-Daiichi |
| title_sort | гидродинамическая модель затопления промплощадки аэс fukushima-daiichi |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97515 |
| work_keys_str_mv | AT skalozubovvi gidrodinamičeskaâmodelʹzatopleniâpromploŝadkiaésfukushimadaiichi AT vaŝenkovn gidrodinamičeskaâmodelʹzatopleniâpromploŝadkiaésfukushimadaiichi AT kozlovil gidrodinamičeskaâmodelʹzatopleniâpromploŝadkiaésfukushimadaiichi AT gablaâtv gidrodinamičeskaâmodelʹzatopleniâpromploŝadkiaésfukushimadaiichi AT gerasimenkotv gidrodinamičeskaâmodelʹzatopleniâpromploŝadkiaésfukushimadaiichi AT skalozubovvi gídrodinamíčnamodelʹzatoplennâprommaidančikaaesfukushimadaiichi AT vaŝenkovn gídrodinamíčnamodelʹzatoplennâprommaidančikaaesfukushimadaiichi AT kozlovil gídrodinamíčnamodelʹzatoplennâprommaidančikaaesfukushimadaiichi AT gablaâtv gídrodinamíčnamodelʹzatoplennâprommaidančikaaesfukushimadaiichi AT gerasimenkotv gídrodinamíčnamodelʹzatoplennâprommaidančikaaesfukushimadaiichi AT skalozubovvi hydrodynamicmodeloffukushimadaiichisiteflooding AT vaŝenkovn hydrodynamicmodeloffukushimadaiichisiteflooding AT kozlovil hydrodynamicmodeloffukushimadaiichisiteflooding AT gablaâtv hydrodynamicmodeloffukushimadaiichisiteflooding AT gerasimenkotv hydrodynamicmodeloffukushimadaiichisiteflooding |