一种地下核电站洞室群排水系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地下核电站洞室群排水系统和方法，对经排水斗流出的地下核电站洞室内的积水用放射性监测器进行监测，当监测到积水具有放射性时，控制器关闭第一隔离阀，并开启第二隔离阀，具有放射性的积水进入涉及放射性的排水支路，并经由放射物质处置室处置之后排入虹吸井；当未检测到积水具有放射性时，控制器关闭第二隔离阀，并开启第一隔离阀，不具有放射性的积水排入虹吸井；积水经虹吸井排放到山体外部河流中。利用虹吸管路和虹吸井构建非能动排水系统，虹吸装置内形成的负压使管道中的水进行有压流动，加快流动速度，排水效果好，无论是意外积水还是严重事故工况下，排水系统均能有组织地、高效地将积水排出地下洞室。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下核电
，具体涉及一种地下核电站洞室群排水系统和方法。
技术介绍
地下核电站在地下或山体内设置多个洞室容纳反应堆厂房及其他辅助厂房，利用天然岩体作为纵深防御原则的最后一道实体屏障，保障反应堆安全。地下洞室通过进出管道、通风口及排气管道与外界环境相通，这些通道的存在可能会导致洞室内意外进水，如果进水不能及时排出，将造成洞室内积水，存在水淹的可能，影响各个系统和设备的正常运行，导致严重事故时专设安全设施无法正常响应，威胁核电站安全；反应堆发生严重事故时，安全壳可能破裂，甚至失效，携带放射性的冷却剂将流向反应堆洞室，造成洞室内积水，不仅威胁洞室、设备的安全，而且放射性积水会向反应堆洞室外部岩体迁移，污染地下水体，造成严重的环境污染。目前地面核电站厂房的排水方法，主要针对强降雨的情况，利用虹吸式屋面雨水排水系统排除屋面雨水，从而避免雨水进入厂房内部，将厂房内设备设施与外界雨水环境隔离。地下工程的排水采用疏导的方法将地下水有组织地通过排水系统排走，以削弱水对地下结构的压力，减小水对结构的渗透作用，从而辅助地下工程达到防水目的。常用的排水方法为渗排水，即将水层渗出的水，通过集水管流入集水井内，然后采用专用水泵进行机械排水。然而这种渗排的方式只能将岩体水层中的渗水集中疏导排出，无法及时排出存在于洞室内的大量积水。地下核电站洞室内积水存在含有放射性、污染地下水的可能，因此不能简单地照搬已有的地下工程排水系统和方法，需特殊考虑放射性积水的处置问题。
技术实现思路
：为了克服上述
技术介绍
的缺陷，本专利技术提供一种地下核电站洞室群排水系统和方法，利用虹吸装置将洞室内积水快速排出，极端事故下亦能够进行有组织的自流排水。为了解决上述技术问题本专利技术的所采用的技术方案为：一种地下核电站洞室群排水系统，在地下核电站洞室设有数个排水监测隔离装置，所述排水监测隔离装置包括设置在所述洞室的排水斗，所述排水斗的输出管路连接有第一支路和第二支路，所述第一支路设有第一隔离阀，所述第二支路设有第二隔离阀；所述排水斗的输出管路上还设有用于监测排水是否具有放射性的放射性监测器，所述放射性监测器连接于控制器，所述控制器的两个信号输出端分别连接所述第一隔离阀和所述第二隔离阀的控制端；所述第一支路连接未涉及放射性的排水支路，所述第二支路连接涉及放射性的排水支路；所述未涉及放射性的排水支路与虹吸井的入口连通，所述涉及放射性的排水支路与放射性处置室的入口连通，所述放射性处置室的出口与所述虹吸井的入口连通；所述虹吸井的出口连接排放管道。较佳地，数个排水监测隔离装置分别布设于控制、柴油机、维修空调洞室、核反应堆洞室、废弃物处理洞室、汽轮机洞室、阀闸洞室，所述核反应堆洞室设置有至少两个所述数个排水监测隔离装置。较佳地，所述虹吸井的排放管道包括分别连接于所述虹吸井出口的自然排放管道和动力排放管道，所述自然排放管道连接于所述虹吸井出口的位置设有第三隔离阀，所述动力排放管道连接于所述虹吸井出口的位置设有第四隔离阀；还包括水位监测器，所述水位监测器连接于所述控制器，所述控制器的两个信号输出端分别连接所述第三隔离阀和所述第四隔离阀的控制端。较佳地，所述自然排放管道与山体外部河流直接连通，所述自然排放管道从连接于所述第三隔离阀的端口至连接于山体外部河流的端口之间具有向下的倾斜度。较佳地，所述动力排放管道通过排水泵与山体外部河流连通，所述排水泵的入口连接所述第四隔离阀，所述排水泵的出口连接山体外部河流。较佳地，所述放射性处置室设置在地下，所述放射性处置室与所述虹吸井之间的管路上还设有第五隔离阀。本专利技术还提供一种利用上述系统进行的地下核电站洞室群排水方法：对经所述排水斗流出的所述地下核电站洞室内的积水用所述放射性监测器进行监测，当监测到积水具有放射性时，所述控制器关闭所述第一隔离阀，并开启第二隔离阀，具有放射性的积水进入所述涉及放射性的排水支路，并经由所述放射性物质处置室处置之后排入所述虹吸井；当未检测到积水具有放射性时，所述控制器关闭第二隔离阀，并开启第一隔离阀，不具有放射性的积水排入所述虹吸井；所述积水经虹吸井排放到山体外部河流中。较佳地，当所述水位监测器检测到目的排放区域的水位高于预设值时，所述控制器关闭所述第三隔离阀，并开启所述第四隔离阀，所述积水由所述排水泵经所述动力排放管道排放至山体外部河流中；当所述水位监测器检测到目的排放区域的水位不高于所述预设值时，所述控制器关闭所述第四隔离阀，并开启所述第三隔离阀，所述积水经所述自然排放管道排放至山体外部河流中。较佳地，当所述核反应堆洞室发生严重事故时，关闭所述第五隔离阀，将高放射性积水隔离在放射性处置室内。本专利技术的有益效果在于：通过排水监测隔离装置对各个洞室含有放射性物质的积水进行单独处理，以保证排水品质；不同洞室排水支路并联布置以及涉放和非涉放虹吸排水支路并联布置，避免放射性核素的迁移，减小放射性物质处理的压力，提高排水效率；通过能动的动力排放管道和非能动的自然排放管道相结合，应对山体外不同的水位状况，保障核电站安全运行。外界水位较低时，全系统非能动自流排水，提高核电站的安全性；外界水位较高时，虹吸排水支路非能动将积水排到虹吸井，动力装置将虹吸井内存水排到高于设计洪水位的排水口，防止河水倒灌，保障洞室内设施设备的安全。严重事故时，放射性处置室容纳从洞室内流出的高放射性积水，将其隔离，等待处理，阻止了放射性核素的扩散，保障公众、工作人员和环境的安全；本专利技术利用虹吸管路和虹吸井构建非能动排水系统，虹吸装置内形成的负压使管道中的水进行有压流动，加快流动速度，排水效果好，无论是意外积水还是严重事故工况下，排水系统均能有组织地、高效地将积水排出地下洞室。附图说明图1为本专利技术实施例一的结构示意图；图中：1、排水斗；2、放射性监测器；3、第一隔离阀；4、第二隔离阀；5、输出管路；6、未涉及放射性的排水支路；7、涉及放射性的排水支路；8、放射性处置室；9、虹吸井；10、虹吸墙；11、第三隔离阀；12、自然排放管道；13、第四隔离阀；14、动力排放管道；15、排水泵；16、第五隔离阀；17、排水槽；18、河流；19、山体。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例一一种地下核电站洞室群排水系统，在设置在山体19中的地下核电站洞室设有数个排水监测隔离装置，排水监测隔离装置包括设置在洞室的排水斗1，排水斗1的输出管路5连接有第一支路和第二支路，第一支路设有第一隔离阀3，第二支路设有第二隔离阀4；排水斗1的输出管路5上还设有用于监测排水是否具有放射性的放射性监测器2，放射性监测器2连接于控制器，控制器的两个信号输出端分别连接第一隔离阀3和第二隔离阀4的控制端；第一支路连接未涉及放射性的排水支路6，第二支路连接涉及放射性的排水支路7；未涉及放射性的排水支路6与虹吸井9的入口连通，涉及放射性的排水支路7与放射性处置室8的入口连通，放射性处置室8的出口与虹吸井9的入口连通；虹吸井9的出口连接排放管道，排放管道与山体19外部河流18连通。数个排水监测隔离装置分别布设于控制、柴油机、维修空调洞室、核反应堆洞室、废弃物处理洞室、汽轮机洞室、阀闸洞室，核反应堆洞室设置有至少两个数个排水监测隔离装置。在发生严重事故的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下核电站洞室群排水系统，其特征在于：在地下核电站洞室设有数个排水监测隔离装置，所述排水监测隔离装置包括设置在所述洞室的排水斗(1)，所述排水斗(1)的输出管路(5)连接有第一支路和第二支路，所述第一支路设有第一隔离阀(3)，所述第二支路设有第二隔离阀(4)；所述排水斗(1)的输出管路(5)上还设有用于监测排水是否具有放射性的放射性监测器(2)，所述放射性监测器(2)连接于控制器，所述控制器的两个信号输出端分别连接所述第一隔离阀(3)和所述第二隔离阀(4)的控制端；所述第一支路连接未涉及放射性的排水支路(6)，所述第二支路连接涉及放射性的排水支路(7)；所述未涉及放射性的排水支路(6)与虹吸井(9)的入口连通，所述涉及放射性的排水支路(7)与放射性处置室(8)的入口连通，所述放射性处置室(8)的出口与所述虹吸井(9)的入口连通；所述虹吸井(9)的出口连接排放管道。

【技术特征摘要】
1.一种地下核电站洞室群排水系统，其特征在于：在地下核电站洞室设有数个排水监测隔离装置，所述排水监测隔离装置包括设置在所述洞室的排水斗(1)，所述排水斗(1)的输出管路(5)连接有第一支路和第二支路，所述第一支路设有第一隔离阀(3)，所述第二支路设有第二隔离阀(4)；所述排水斗(1)的输出管路(5)上还设有用于监测排水是否具有放射性的放射性监测器(2)，所述放射性监测器(2)连接于控制器，所述控制器的两个信号输出端分别连接所述第一隔离阀(3)和所述第二隔离阀(4)的控制端；所述第一支路连接未涉及放射性的排水支路(6)，所述第二支路连接涉及放射性的排水支路(7)；所述未涉及放射性的排水支路(6)与虹吸井(9)的入口连通，所述涉及放射性的排水支路(7)与放射性处置室(8)的入口连通，所述放射性处置室(8)的出口与所述虹吸井(9)的入口连通；所述虹吸井(9)的出口连接排放管道。2.根据权利要求1所述的一种地下核电站洞室群排水系统，其特征在于：数个排水监测隔离装置分别布设于控制、柴油机、维修空调洞室、核反应堆洞室、废弃物处理洞室、汽轮机洞室、阀闸洞室，所述核反应堆洞室设置有至少两个所述数个排水监测隔离装置。3.根据权利要求1所述的一种地下核电站洞室群排水系统，其特征在于：所述虹吸井(9)的排放管道包括分别连接于所述虹吸井(9)出口的自然排放管道(12)和动力排放管道(14)，所述自然排放管道(12)连接于所述虹吸井(9)出口的位置设有第三隔离阀(11)，所述动力排放管道(14)连接于所述虹吸井(9)出口的位置设有第四隔离阀(13)；还包括水位监测器，所述水位监测器连接于所述控制器，所述控制器的两个信号输出端分别连接所述第三隔离阀(11)和所述第四隔离阀(13)的控制端。4.根据权利要求3所述的一种地下核电站洞室群排水系统，其特征在于：所述自然排放管道(12)与山体外部河流直接连通，所述自然排放管道(12)从连接于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫，刘爽，刘海波，张顺，袁博，曾杰，朱宜飞，桂胜强，宋嘉东，丁志良，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42