我国核电厂地震安全性评价技术 可靠性分析中地震地质相关问题讨论——中国地震局地质研究所到主任研究员李正芳

2026-05-25 10:36    2025深圳核博会核能首秀场  深圳核博会

2025年11月12日,中国地震局地质研究所到主任研究员李正芳在深圳核博会1号馆核能首秀场发表《我国核电厂地震安全性评价技术 可靠性分析中地震地质相关问题讨论》主旨报告。报告围绕核电厂建设中的地震相关问题展开,强调核电选址和建设前必须通过地震安全性评价,发震构造、能动断层、设计基准和超越概率等因素会直接影响工程安全。报告结合日本核电站受地震影响的警示案例、中国重大工程实践以及沿海核电厂特点,提出应加强海域和覆盖区断...


2025年11月12日,中国地震局地质研究所到主任研究员李正芳在深圳核博会1号馆核能首秀场发表《我国核电厂地震安全性评价技术 可靠性分析中地震地质相关问题讨论》主旨报告。

报告围绕核电厂建设中的地震相关问题展开,强调核电选址和建设前必须通过地震安全性评价,发震构造、能动断层、设计基准和超越概率等因素会直接影响工程安全。报告结合日本核电站受地震影响的警示案例、中国重大工程实践以及沿海核电厂特点,提出应加强海域和覆盖区断层探测、中强地震发震构造鉴定、定期复核以及地震预警和法规建设。

关键点
1. 核电建设必须先过地震安全关(00:08)
报告指出,虽然有人可能认为地震与核电建设相关性不大,但在核电厂建设初期选址阶段,地震安全性评价是前置关口;如果地震条件判定不适合建设,后续建设可能无法推进。

2. 研究所的定位与工程相关研究方向(00:51)
报告介绍该研究所已有七十多年历史,是国内以新构造运动和现今地质作用为研究目标的重要研究机构,并承担地震领域国家重点实验室和野外观测站等平台。其研究方向中,与工程和核电建设关系最密切的是强震震源识别、地震安全服务和灾害分析。

3. 中国地震灾害风险高,工程建设需重视地震规律(01:48)
报告通过一九零零年至二零二二年的地震统计图说明,中国大陆地震活动较多,地震灾害死亡人数在全球占比较高,因此认识地震规律对防震减灾和工程建设具有重要意义。

4. 地震安全性评价服务重大工程建设(02:28)
报告列举研究所参与服务的国家重大工程,包括核电厂、水电站、输油管线、南水北调和铁路等,说明这些工程在建设前通常都需要开展工程地震安全性评价。

5. 生命线工程穿越复杂构造区,需要层层把关(03:08)
报告以南水北调、西气东输和青藏铁路等为例,说明这些工程线路可能穿越断裂带、地震带或强活动构造区,建设前需要系统识别断裂和地震危险,并完成相应安全评价。

6. 地震安全评价也服务国际重大工程(05:22)
除国内工程外,研究所还承担一带一路等国际重大工程建设中的地震安全性评价工作,形成了相关项目分布和技术服务实践。

7. 核电地震安全评价的重要性来自现实警示(05:43)
报告以日本二零零七年地震和三一一地震引发的福岛核电站事故为例,说明地震及其诱发灾害可能造成核设施破坏或核事故,因此核电建设中的地震安全性评价非常关键。

8. 日本案例暴露发震构造识别和设计基准不足(06:47)
报告分析日本警示案例时指出,最初设计对海域断层活动性和发震构造长度认识不足,抗震设计没有充分包络实际地震动,导致地震波超过设计基准并造成破坏。由此强调应在地震发生前系统厘定发震构造,并结合断层性质、峰值加速度和地震波速度等进行详细评定。

9. 中国发震构造评价需借鉴警示案例并细化分段(08:44)
报告提到新疆、甘肃等地区发震构造较多,并以一九零六年马纳斯七点七级地震为例,说明评价时不能简单统一处理,应根据不同构造进行断裂分段,因为不同段的潜在发震震级可能不同。

10. 标准体系关注活动断层和能动断层(09:39)
报告介绍地震部门牵头完成了活动断层、核电安全和区划图等相关标准,并重点解释能动断层:若地震发生时断层发生位移,其上方建筑物可能受损,因此标准中对其判定和实现条件作出明确规定。

11. 沿海核电区需要明确能动断层鉴定标准(10:41)
报告指出,中国核电厂基本分布在沿海地区,并结合广西灵山地震、常德地震等案例提出能动断层鉴定标准。广西防城港、白龙及拟建玉林核电等项目都需要梳理相关断裂影响,以保障工程地震安全。

12. 核电抗震设计应采用合理超越概率(12:12)
报告指出,目前核电抗震设计采用低超越概率,即万年一遇的设计基准。研究认为,对于大型核电和大型水库大坝,采用万年一遇更为合理,相关单位在抗震设计中应严格把控和模拟设计基准。

13. 发震构造到厂址距离应考虑震源分布范围(13:00)
报告说明判定发震构造与核电厂最近距离有两种方式:直接量取距离,或考虑震源整体分布范围。借鉴日本地震案例,报告认为第二种方案相对更合理。

14. 即使东部地震活动较弱,也需识别潜在发震构造(13:35)
报告以台山核电早期地震地质分布图为例说明,虽然中国东部地区地震活动性相对较弱,但为了保障工程安全,仍需识别多类发震构造,并据此给出不同震源和抗震设防参数。

15. 核设施地震安全评价的建设建议(14:15)
报告建议,沿海核电厂建设前应重视周边海域和覆盖区断层探测,因为海域断层探测和识别难度高于陆域;同时应加强东部中强地震发震构造鉴定,并可依托研究所相关成果和技术支持。

16. 核电厂运行后应随研究进展开展复核(16:29)
报告指出,核电厂运行一段时间后需要进行安全复核,随着新的研究成果更新,设计参数可能需要调整。报告以青山核电相关工作为例,说明后续复核中设计参数曾有所提高。

17. 最后反思:加强科研、法规和预警体系(17:04)
报告最后提出四点反思:充分认识核电厂地震问题的复杂性,加强核电厂地震调查与评价科研工作,加强地震安全性评价技术法规建设,并重视核电厂地震预警系统建设。

时间线
00:01 - 报告开场,说明主题是核电厂建设中的地震相关问题,并强调选址阶段地震评价的重要性。
00:42 - 介绍研究所历史、研究平台和主要研究方向,为后续工程地震安全评价内容提供背景。
01:48 - 通过全国地震分布和灾害数据说明中国地震风险较高,工程建设必须重视地震规律。
02:28 - 展示研究所服务国家重大工程建设的实践,包括核电、水电、管线、调水和铁路等项目。
05:22 - 从国内工程扩展到国际工程,说明研究所也参与一带一路等重大工程的地震安全评价。
05:43 - 转入核电安全评价的必要性,结合日本核电站受地震影响的案例提出警示。
06:47 - 深入分析日本案例中发震构造识别、抗震设计基准和实际地震动之间的偏差,并提出评价方法上的启示。
08:44 - 结合中国发震构造实例,说明不同构造段的地震潜势需要分别评价。
09:39 - 介绍相关标准体系,重点说明活动断层、能动断层及其对核电和水电工程安全的意义。
10:41 - 围绕中国沿海核电厂分布,讨论东部地区能动断层鉴定标准及广西相关地震和核电项目影响。
12:12 - 说明核电抗震设计中的低超越概率和万年一遇设计基准,并强调设计参数控制。
13:00 - 讨论发震构造与厂址距离的判定方法,并以台山核电案例说明潜在震源识别在抗震设防中的作用。
14:15 - 提出核设施地震安全评价建议,重点关注沿海海域断层探测、覆盖区识别和东部中强地震构造鉴定。
16:29 - 补充说明核电厂运行后的复核需求,强调应随着研究成果更新重新审视安全参数。
17:04 - 报告收尾,总结对核电地震安全工作的反思,呼吁加强科研、法规和地震预警系统建设。

AI 延伸阅读(下文由AI生成,其内容可能存在偏差,请注意甄别):

我国核电厂地震安全评价亟需强化发震构造识别与全周期复核

中国地震局地质研究所主任研究员李正芳围绕“我国核电厂地震安全性评价技术可靠性分析中的地震地质相关问题”作报告时指出,核电厂建设必须在选址初期高度重视地震安全问题。地震安全审查是核电工程能否继续推进的重要前提,一旦厂址地震条件不满足要求,后续建设将面临重大限制。地震安全评价不仅关系核电厂自身安全,也关系重大工程、生命线工程运行以及区域防灾减灾能力建设。

报告介绍,中国地震局地质研究所已有七十多年历史,是国内唯一以新构造运动和现今地质作用为主要研究目标的研究所,拥有我国地震领域唯一的国家重点科学实验室,并建有多个国家野外科学观测研究站。研究所长期围绕地震科技服务开展工作,在强震震源识别、地震灾害分析、国家地震安全服务等方面积累了大量成果,为重大工程建设提供了重要技术支撑。

我国大陆地震活动分布广、强度高、灾害影响大。1900年至2022年的地震统计表明,中国大陆地震数量多、覆盖范围广,地震灾害造成的人员伤亡在全球占比较高。正因如此,认识地震活动规律、识别潜在发震构造、科学确定抗震设防参数,对防震减灾和工程安全具有基础性意义。核电厂、水电站、输油管线、南水北调、铁路等重大工程在建设前均需开展工程地震安全性评价。

在国家重大工程服务方面,地质研究所参与了南水北调、西气东输、青藏铁路、川藏铁路以及“一带一路”相关国际工程的地震安全评价。南水北调工程线路长、穿越区域构造复杂,需要系统评价断裂带活动性和地震风险;西气东输工程涉及大范围管线安全,地震安全性评价里程巨大,并推动了地震烈度区划图等抗震设防基础成果建设;青藏铁路、川藏铁路穿越强活动断裂和地震活跃区,相关评价工作对于保障线路在地震作用下不发生重大危险具有关键作用。

核电地震安全评价的必要性已被多次国际事故所警示。2007年日本地震导致核设施受损,暴露出设计基准和发震构造评价不足的问题;2011年日本“3·11”地震引发海啸并影响福岛核电站,更进一步说明地震及其次生灾害可能对核电安全造成严重影响。李正芳强调,核电厂抗震设计必须充分包络潜在风险,如果设计基准未能覆盖实际可能发生的地震动水平,强震发生时就可能出现设施破坏和安全失控。

发震构造识别是核电厂地震安全评价中的核心问题。报告指出,发震构造不能等到地震发生后再追溯,而应在工程建设前尽可能识别潜在风险。断层的类型、长度、分段特征、活动方式等都会影响潜在震级、峰值加速度、地震波传播和震源影响范围。以1906年新疆马纳斯7.7级地震为例,对复杂断裂进行分段评价并分别判断潜在震级,是重大工程地震安全评价中的重要技术思路。类似构造模式不仅与核电相关,也关系水电工程和生命线工程安全。

针对核电厂建设中的能动断层问题,报告强调,能动断层是地震发生时可能产生错动的断层,一旦厂址上方或近场存在能动断层,其错动可能对建筑物和核设施造成直接破坏。我国已在活动断层、核电安全、地震区划等方面形成一系列技术标准和规范,对能动断层的识别、判定和避让提出明确要求。由于我国核电厂大多位于东部沿海地区,必须结合东部地震活动特征、断层展布和隐伏构造条件开展细致评价。

沿海核电厂周边的地震地质问题尤其需要关注。广西1936年灵山地震及其地表破裂分布,对白龙核电、防城港核电以及拟建玉林核电等项目的区域安全评价具有参考意义。常德地震等东部中强地震案例,也可为东部核电厂能动断层鉴定和抗震设防提供依据。即使东部地区整体地震活动水平低于西部,也不能忽视潜在发震构造识别,台山核电等项目的评价实践表明,厂址安全必须建立在对区域构造和地震动参数的充分论证之上。

在抗震设计基准方面,核电厂通常采用低超越概率标准,即接近“万年一遇”的设防要求。报告认为,对于核电工程和大型水库大坝等高风险重大工程,采用万年一遇标准具有合理性。关键在于对设计基准进行严格把控,通过充分论证、模拟计算和不确定性分析,避免低估地震动水平。核电设施一旦发生严重事故,后果可能远超一般工程,因此抗震设防必须保持足够保守和可靠。

报告还讨论了发震构造与厂址距离判定问题。一种方法是直接测量发震构造到核电厂厂址的距离,另一种方法则考虑整个震源分布范围。结合日本相关案例经验,后者往往更能反映实际风险,因为潜在地震对核电站的影响距离可能比地表断层到厂址的表面距离更近。核电厂安全评价不能仅依赖简单几何距离,而应综合震源深度、破裂范围、断层倾角和地震动传播特征进行判断。

针对未来核设施地震安全评价,报告提出多方面建议。沿海核电厂周边海域断层和隐伏覆盖区探测难度较大,应加强海域地球物理探测和隐伏断层识别,避免遗漏潜在发震构造。东部地区还需进一步加强中强地震发震构造鉴定,明确哪些区域具备发生5级、5.5级、6级甚至6.5级地震的构造条件,为厂址评价和设防参数确定提供依据。地质研究所在东部发震构造研究方面已有较多成果,可为后续核电厂安全评价提供技术支撑。

李正芳特别强调,核电厂地震安全评价不应只在建设阶段完成一次,而应随着科学认识更新开展周期性复核。秦山核电一期、二期、三期均开展过相关地震安全评价复核,后续设计参数也根据新的认识有所提高。这说明,随着探测技术进步、历史地震研究深化和地震动模拟能力提升,既有核电厂有必要持续更新地震安全认识,并相应完善安全措施。

报告认为,核电厂建设前必须全面认识地震活动、断层构造、海域探测、隐伏构造以及海啸等次生灾害的复杂性,持续提升地震调查、构造识别、地震动模拟和安全评价能力。同时,应进一步完善核电厂地震安全评价相关法规、技术标准和审查制度,并加强核电厂地震预警系统建设。当前我国核电厂地震预警系统尚不普及,未来如能加强布局,将有助于提升核设施在突发地震情况下的应急响应能力。



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