日本是地震等自然災(zāi)害多發(fā)國家之一。自2011年東日本大地震引發(fā)海嘯導(dǎo)致福島核電站事故之后，日本對(duì)核電設(shè)施安全倍加重視。
近期，日本原子能研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAEA)開發(fā)出一套面向核電設(shè)施抗震安全高精度評(píng)價(jià)的大規(guī)模地震觀測系統(tǒng)，以改善和提高核電設(shè)施現(xiàn)有的抗震標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者、日本原子能研究開發(fā)機(jī)構(gòu)核電結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)研究室主任李銀生博士接受了科技日?qǐng)?bào)記者的采訪。
據(jù)李銀生介紹，為了實(shí)現(xiàn)核電設(shè)施抗震性能的高精度評(píng)價(jià)，需要再現(xiàn)核電設(shè)施三維形狀，建立三維詳細(xì)抗震安全評(píng)價(jià)模型，以掌握廠房、設(shè)備和管道系統(tǒng)的整體與局部的震動(dòng)情況。
為了反映廠房的三維震動(dòng)特性，需要獲得核電設(shè)施地基，地板和墻壁等多地點(diǎn)震動(dòng)響應(yīng)的詳細(xì)信息，因此需增加地震儀的設(shè)置位置和數(shù)量。由于自然地震發(fā)生次數(shù)有限，有必要進(jìn)行積極能動(dòng)的觀測以獲得更多動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。
李銀生告訴科技日?qǐng)?bào)記者，日本原子能研究開發(fā)機(jī)構(gòu)以高溫氣冷試驗(yàn)堆(HTTR)為對(duì)象，建立了核電設(shè)施的三維抗震評(píng)價(jià)模型，并與日本原子能管理廳聯(lián)合，建立了掌握地震響應(yīng)的大規(guī)模地震觀測系統(tǒng)。選擇HTTR的理由是，其廠房建筑與商業(yè)輕水堆尺寸規(guī)模相當(dāng)，并可利用已有的地震觀測系統(tǒng)。
以HTTR為對(duì)象的地震觀測系統(tǒng)擴(kuò)充了已有的地震觀測系統(tǒng)，在地基、樓層地板以及廠房墻壁設(shè)置了32個(gè)常設(shè)地震儀，可長期進(jìn)行三方向96個(gè)成分的地震響應(yīng)觀測。此外，還設(shè)有移動(dòng)型地震儀，可設(shè)置在設(shè)施中任意地點(diǎn)，掌握重要機(jī)器及管道設(shè)置位置的詳細(xì)震動(dòng)響應(yīng)。除了在發(fā)生自然地震時(shí)進(jìn)行觀測之外，還設(shè)置了人工起震器，可結(jié)合常設(shè)以及移動(dòng)型地震儀，在需要的觀測時(shí)間，對(duì)需要觀測的位置，進(jìn)行主動(dòng)地震觀測。
李銀生說，這一系統(tǒng)在觀測自然地震基礎(chǔ)上，亦可進(jìn)行人工震動(dòng)的響應(yīng)觀測。這種能對(duì)核電設(shè)施同時(shí)進(jìn)行大規(guī)模自然地震與人工震動(dòng)響應(yīng)觀測的系統(tǒng)，在世界尚屬首例。
利用該觀測系統(tǒng)所獲得的地震觀測數(shù)據(jù)，可詳細(xì)掌握核設(shè)施的震動(dòng)特性，并反映到三維抗震評(píng)價(jià)模型。同時(shí)利用大量的地震響應(yīng)觀測數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證并提高三維詳細(xì)抗震評(píng)價(jià)模型的評(píng)價(jià)精度。該研究還可為核設(shè)施安全培養(yǎng)人才。
關(guān)鍵詞： 日本 地震觀測系統(tǒng)
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