CN105122378A - 用于冷却核电站的供水装置，以及包括这种装置的核电站 - Google Patents

Abstract

供水装置包括一个泵井(2)，至少一个泵站(10)从该泵井向一冷却回路(11)供水，以及至少一个泵井隧道(3)，向抽水池(2)供水以便保持足够的水位(L₂)。装置进一步包括一个用于供应补给水的系统，能够从至少一个应急储水池(60)向抽水池(2)供水。用于供应补给水的系统包括至少一个输水管(65)，将抽水池(2)连接到一个所述应急储水池(60)上以及一个阻隔装置(9)，如果抽水池(2)的水位下落到事先界定的非正常水平时能够打开输水管。本发明也涉及一个核电站，包括这一装置，尤其适于架设在易遭受海啸泛滥的海岸线上。

Description

用于冷却核电站的供水装置，以及包括这种装置的核电站

本发明涉及一个用于至少一个基于热交换器的冷却回路的取水装置，包括一个进水的抽水池，该站的至少一个泵站从抽水池抽水以将其在所述冷却回路内循环，而且进一步包括至少一个抽水隧道，与至少一个沉在某种水体例如海洋，湖泊或河流中的主进水口连接，所述抽水隧道为抽水池提供水以便维持抽水池的水位，足够用于泵站的运行。

基于热交换器的冷却回路被代表性地设计为冷却从一个核电站反应器的二次回路中的水轮发电机中出来的蒸汽以凝结该蒸汽，以便返回到液体状态的水被反馈到二次回路的蒸汽发生器中。蒸汽发生器通过初级回路与二次回路之间的热交换从一个密封的初级回路中吸取热量以冷却反应器。初级与二次回路时液体型封闭系统，而基于热交换器的冷却回路是打开的而且与二次回路完全隔离，二次回路反过来与初级回路完全隔离。从一热交换器中退出的水因此是非放射性的，而且可以被排尽，例如以返回到供应回路的水体中。

已知如上述定义的取水装置，特别是西布鲁克核电站，建造在南新罕布什尔(美国)的海岸线附近而且1990年被委托修建。装置包括一个几千米长的单独抽水隧道，连接到三个吸水竖井上。每个吸水竖井刚好在海床以上大约平均水位以下15米处开口，而且包括一个构成所述水下进水口之一的上部。

同样，从1985年6月17日出版的编号JP60111089A日本专利申请书，已知一种取水装置，包括一抽水池，通过一个地下抽水隧道被供水，隧道连接在一个潜入海洋相当浅的深度处的进水口上。进水口可能在海啸浪之前暴露在外。

这些取水装置并非设置用于处理抽水隧道中临界崩溃的公认不可能情形，该情形可能导致隧道的完全阻塞，结果是几乎完全中断向抽水池的供水以及供给核电站泵站的备用泵的水不足的风险。备用泵是典型的辅助泵，用于补充在电力生产过程中使用的泵站的泵(“生产水泵”)，而且当生产水泵关闭时用于为以热交换器为基础的冷却回路提供缩减流量。这些备用泵用于在核反应器关闭很长时间或持续一段时间时对其进行冷却。

即使有两个抽水隧道，我们也不能忽略在抽水隧道中发生临界坍塌的可能性，几乎会完全切断向抽水池的供水，从而切断向泵站的供水，特别是在相对高地震危险性区域。此外，通过一个与沉在海中的进水口连接的隧道向抽水池供水的优势是显著降低了与海平面上的水的最高温度相比的抽水池中水的最高温度，这一低温主要与进水口被放置在平均海平面之下的深度相关。用以补充第一抽水隧道从而限制在第一隧道中发生临界坍塌时抽水池供水的中断风险，第二抽水隧道的添加涉及将新的进水口至少放置在与第一进水口实质上相同的深度处以避免抽水池中的水被明显加热。

将抽水池中的水加温实际上会导致核电站二次回路的效率η的增加。效率取决于冷源的温度Tf，即位于热交换器入口处的水的温度，而且定义如下：

η＝(Tc–Tf)/Tc

Tc为热源的温度，即从热交换器中出来的水的温度。效率η因此随着冷源温度Tf的下降而上升。

根据水下地志学，抽水隧道的必要长度通常随进水口设置处的深度而增加。此外，除了建造一额外隧道的成本，隧道临界坍塌的风险也通常随隧道长度增加，特别是在处于主要地震事件危险的区域。添加抽水隧道以便为抽水池提供更安全供水的解决方案因此并不尽如人意，或者由于附加进水口不够深时核电站二次回路的较低效率，或者根据附加进水口更深时的成本和/或安全性。

本发明的目的是提供一种取水装置，其中当在为抽水池供水的抽水隧道中发生临界坍塌时，由于至少核电站泵站的备用泵而向抽水池持续供水；该装置没有在核电站的正常运行期间影响核电站二次回路的效率，即当水通过一个抽水隧道或多个抽水隧道以正常方式向抽水池供应时。

为此，本发明涉及一种如上述前言中定义的取水装置，特点在于其进一步包括一个用于供应补给水的系统，与所述至少一个抽水隧道不同而且能够从至少一个应急储水池向抽水池供水，所述用于供应补给水的系统包括是找一个将抽水池连接到所述应急储水池的输水管以及一个封锁所述输水管的阻隔装置，如果抽水池的水位像之前定义的反常方式下降的话，阻隔装置能够至少部分打开所述输水管，这样如果通过所述至少一个抽水隧道所供应的水不足的话，则抽水池通过所述用于供应补给水的系统被供水。

利用这些方案，抽水池的水通常在电站运行过程中不予来自应急储水池的水混合，因此核电站二次回路的效率不受应急储水池的存在的影响。如果抽水池的水位以事先所定义的非正常方式下降的话，则仅起动应急储水池的使用。水位以事先所定义的非正常方式的下降通常与一个或多个抽水隧道的临界坍塌相对应，导致向抽水池供水的持续中断或者至少大幅下降。这种水位的下降可能也相当于水体相对短时间内的异常下降，正如可能发生在例如易于发生海啸区域的海岸线附近。本发明因此也可以应用于偶尔海平面可能下降到最低潮位下的海岸线上的核电站的取水装置，在海啸的第一次浪潮之前有时是这样。

依照根据本发明的一取水装置的有利实施例，所述水体构成了所述应急储水池。这样，通过所述用于供应补给水的系统向抽水池供水可以持续无限的时间而且不需要泵送装置来维持应急储水池中的水位。

在根据本发明的取水装置的其他优选实施例中，通过一个或多个以下方案进行使用：

所述水体是海洋，而且所述用于供应补给水的系统被设置在抽水池和一部分与海洋连通的通道之间；

所述用于供应补给水的系统包括一个备用隧道，与至少一个沉入在所述水体中的备用进水口连接，所述备用进水口被设置在所述主进水口之上至少十米的高度；

所述至少一个应急储水池包括一个包含大量水的储水池，当水通过所述至少一个抽水隧道被正常供应到抽水池时，大量水仍然本质上保持不变。

所述至少一个主进水口被放置在相对于所述水体的平均参照水面的一定深度处，所述深度是预先确定的，这样流入抽水池中的水在一年当中的至少一个阶段，其最高温度至少为4℃，小于所述水体表面水的最高温度；

所述阻隔装置包括一个阻隔件，能够围绕枢轴旋转以打开所述输水管；

所述阻隔装置被调适以便所述阻隔件根据抽水池水位的下降自动进行旋转；

所述阻隔件的旋转通过一个起动装置驱动，该起动装置连接在一个能够为起动装置生成触发控制的控制系统上，控制系统与一个接收一用于测量抽水池水位的装置所提供的数据的分析系统相关联。所述分析系统能够确定抽水池水位是否以事先界定的非正常方式下降；

如果起动装置不执行其功能，则所述起动装置适于使待通过所述阻隔装置自动执行的所述阻隔件能够转动：

当应急储水池水位与抽水池水位之间的高度差超过一定阈值时，所述阻隔件转动以打开所述输水管；

所述阻隔装置包括一个设置在相对于所述枢轴的侧对面阻隔件上的平衡工具上，所述平衡工具包括一个同所述枢轴具有一定距离的主配重部件，而且所述主配重部件重量为所述阻隔件重量的80％到200％之间。

所述阻隔装置包括一个漂浮装置，其设置为当水通过所述至少一个抽水隧道被正常供应时，该漂浮装置完全沉入水中，而且如果抽水池水位下降到最低潮预定水位之下以达到预定触发水位时，漂浮装置至少部分暴露，所述漂浮装置适于在达到所述触发水位时使所述阻隔件转动。

本发明也涉及一个核电站，包括一个根据本发明的取水装置，其中抽水池被一个构成一实质为防水盖的装置覆盖，而且在封盖装置上或附近开设至少一个标刻度的开口以便如果抽水池由于所述水体的异常上涨而溢出的话，使有限流量的水能够流到抽水池外，核电站进一步包括至少一个排放竖井，为流出隧道供水，所述排放竖井也设有一个封盖装置，具有至少一个标刻度的开口以使有限流量的水流在排放竖井溢流时流到外面。

根据这种核电站的一个有利实施例，所述应急储水池包括一个储水池，其顶部朝外开放而且包含大量水，当水通过所述至少一个抽水隧道被正常供应到抽水池时，大量水仍然本质上保持不变，而且所述至少一个标刻度的开口通向所述储水池以便能够在其中收集所述有限流量的水。

本发明的其他特点和优点将通过一些非限定性例证实施例的以下描述变得更加明显，参考图示，其中：

图l以图示代表海岸线附近一核电站的顶视图，包括一个能够被修改的取水装置以为其配备一个用于供应补给水的系统。

图2以图示代表图1中表示的取水装置的一个侧视图，以及在设计中需要考虑在内的不同潮位。

图3以图示代表图1中核电站的顶视图，处于坍塌之后抽水隧道的高度降级运行情况中；这种情况不允许核电站继续正常运行。

图4以图示代表图1的取水装置所作修改的一个局部侧视图以实施根据本发明的用于供应补给水的系统，所示系统的阻隔装置位于其封锁输水管的位置。

图5代表图4中用于供应补给水的系统，其阻隔装置位于打开输水管的位置，将抽水池放置成与隧道连通。

图6以图示代表图4中用于供应补给水的系统的局部顶视图。

图7以图示代表图4中用于供应补给水的系统的局部顶视图，其阻隔装置位于图5的开口位置。

图8以图示代表图4中一部分阻隔装置的局部侧视图。

图9以图示代表图8中阻隔装置的局部侧视图，加上一个配重调整工具。

图10以图示代表与图9相似的阻隔装置的局部侧视图。

图11以图示代表本发明用于供应补给水的系统的另一个实施例的局部侧视图，该实施例可以作为图4中用于供应补给水的系统的替代物而使用。

图12代表图11中用于供应补给水的系统，其阻隔装置位于完全打开输水管的位置。

图13以图示代表图11中用于供应补给水的系统的一个变体的局部侧视图，其阻隔装置位于关闭输水管的位置。

图14以图示代表图13中用于供应补给水的系统，其阻隔装置位于完全打开输水管的位置。

图15以图示代表与图11相似的用于供应补给水的系统的另一个变体的局部侧视图，带有根据另一个实施例的阻隔装置。

图16代表图15中用于供应补给水的系统，阻隔装置其阻隔装置位于完全打开输水管的位置。

图17以图示代表一可能遭受浪潮的核电站的本发明取水装置的另一个实施例的局部侧视图，供水系统的阻隔装置在关闭输水管的位置上表示。

图18代表图17用于供应补给水的系统，阻隔装置位于打开输水管的位置以便抽水池通过备用隧道与海洋连通。

图19以图示代表图17中用于供应补给水的系统的局部侧视图，装配一个根据另一个实施例的阻隔装置。

图20以图示代表本发明取水装置另一个实施例的局部侧视图，用于海岸线附近的可能遭受浪潮的核电站，其第一应急储水池包括一个储水池，特别用于处理海啸情况。

图21代表图20的取水装置，情况是核电站附近的海水在海啸第一次浪潮之前下降到最低潮的水位，储水池使水能够继续向生产水泵供应。

图22代表图20中的取水装置，处于核电站附近的海水水位在海啸期间达到其峰值的情况下。

图23代表图20中的取水装置，情况是由于坍塌，通过抽水隧道向抽水池的供水被中断，抽水池通过一备用隧道被间接供应水以维持备用泵的运行。

图24以图示代表一部分图20中的取水装置，起动装置安装在其内以控制封闭用于供应补给水的系统的阻隔装置，起动装置表示为已驱动以使储水池能够被充水。

图25以图示代表图23中取水装置的另一个实施例，处于相同的情况，即通过抽水隧道向抽水池的供水已经被中断，抽水池通过一备用隧道被间接供应水。

图26以图示代表一个带有唯一受控开口的一个实施例的前视图，可用于图25中取水装置的供水系统中，阻隔装置显示在其关闭输水管的位置。

图27代表图26的阻隔装置，在其被驱动打开之后，位于非阻塞输水管的中间位置。

图28以图示代表图26的阻隔装置的局部侧视图。

图29代表图28的阻隔装置，位于非阻塞输水管的中间位置。

图30以图示代表图26中阻隔装置的一修改部分的局部侧视图，处于关闭输水管的位置以及处于非阻塞输水管的中间位置。

图31以图示部分代表与图20相似的取水装置的另一个实施例，其中储水池和抽水池都被封盖装置覆盖。

图32以图示代表用于通过不适于建造的一片土地与水的边缘隔开的核电站的取水装置的另一个实施例的局部侧视图，一应急储水池包括一个储水池，可以从辅助水源例如河流供水。

图l，图2，和图3代表同一个取水装置而且在下文中一起讨论。取水装置安装在海岸线上核电站1的位置，而且包括一个位于一隧道6底部63的抽水池2，以及一个为抽水池供水的地下抽水隧道3。一核电站泵站10将水抽进抽水池2以便用于至少一个以热交换器为基础的冷却回路。地下隧道3通过两个竖井的方式与抽水池2连通，每个竖井由一个通向水池底部2B的基本垂直通道7构成，如图2所示。

地下抽水隧道3出于说明目的而在图1和3中可见，但是应该了解该隧道被埋在海床下，因此从海洋上不可见。隧道3从海岸线延伸出一定长度，经过河床以下达到海平面(法语为MSL)以下高度，该高度是根据抽水池中水不能超过的最高温度事先确定的。在图l所示的实施例中，抽水隧道3位于海床以下大约平均海平面以下40米高度，并且连接到两个彼此间隔一定距离的进水口51和52上。

每个进水口51和52都位于海床之上平均海平面L₀以下的深度H处，而且处于一实质上与图2中所示的抽水隧道连接的吸水竖井8的上端。水在地下抽水隧道中获取非常少的热量，因此到达抽水池的水实质上与在进水口51或52收集的水具有相同的温度。更可取地，深度H被确定以便到达抽水池2的水在至少一年期间其最高温度比构成水体5的水的最高表面温度低至少4℃。

在图1所示的示例中，抽水隧道3构成了一个环，具有一个构成至少半个圆的弯曲部分3C，而且有两个端，每个端都通过一基本垂直通道7与抽水池2连通。进水口51和52使隧道能够拉动以是泵站10的泵送率的函数的速率I₁和I₂流动的各自溪流中的水。如果一个满功率的反应器装置1A在正常运行期间需要大约70m³每秒的水，例如每个溪流I₁或I₂为大约每秒35m³的水。隧道3的内径，以及通道7和吸水竖井8的内径，被选为例如大约5米，这确保了水在隧道一个臂3B或3D中的流速为每秒70m³，如果另一个臂因坍塌而被阻塞，未受影响的臂中也不会有实质上的水头损失。

在一个根据本发明的取水装置中，对于抽水隧道3或者仅对于一个抽水隧道3有必要形成一个环以便为核电站的抽水池2供水。抽水隧道的任何其他形式都是可能的，而且抽水池2可以通过两个或甚至三个独立抽水隧道供水。特别是，如果处于安全原因或为了维护必要的流速而将一个抽水池分配给核电站的多个反应器的泵站，可能决定使抽水池得到两个并排安装的环状抽水隧道3的供水。此外，以已知方式，泵站包括泵R(参见图4)，用于将从以热交换器13为基础的冷却回路11中出来的水输送到一通向流出隧道4的排放竖井14中，该流处隧道在位于距离进水口51和52一定距离的水下口41处结束。流出隧道4排出的水的流速I_R通常等于流速I₁和I₂的流速的和。

通道6包括一个与海洋5连通的进水口60，而且通过通道与海岸线5B之间的堤防61免受海洋入侵。一壁62，例如以堤壁的形式，在底部63与通道进水口60之间制造了隔离，这样来自抽水池2的水不会与通道里进水口的水混合。这样，来自抽水池2的水不会被通道6内通常更热的水所加热。壁62和隧道以及吸水竖井可能作为已经在运行的核电站的修改部分来建造，在此抽水最初由通道6构成，以降低向核电站泵站所供水的最高温度。

万一发生不太可能发生的抽水隧道3臂的损坏，例如在遭受图3图示所示的隧道的区域55，则隧道的内部横截面积可能大幅变窄。申请人进行的研究是我们能够假定对于含有可以在横向于隧道的方向上移动的加强壁部分的隧道，而且在所认为的最严重坍塌的情况下，隧道损坏区域的内部横截面积将仍然足够使水流速例如达到至少5m³每秒并且大于泵站10备用泵所需的应急流速。水的大约。4m³每秒的应急流速通常足够满足已经停止发电的反应器装置的泵站的供水需求。

然而，研究的现状不允许确定无疑地预测隧道的内部横截面积在所有坍塌可能情况下都有系统地保持充足。我们无法完全排除隧道内部横截面积严重缩小的可能性，或多或少切断向抽水池2的供水，意味着放置充足的水从抽水隧道到达备用泵。图3所示的临界坍塌的案例因此可能导致核反应器的冷却故障，即使是在反应器关闭期间。由于这些原因，申请人已经试图涉及一个用于供应补给水的系统，能够将抽水池设置成与应急储水池连通，所述系统用于确保每当来自抽水隧道的水流不足以供应备用泵时，从应急储水池向抽水池的供水被必然起动。

在以下描述中，假定水体5是遭受潮汐的海洋。可以理解所描述的实施例也适于在水位上没有实质变化的水体。通道7的每个壁都在抽水池2实质上低于最大潮汐常数的最低潮的水位L_L之下的水位为末端(参见图2)。实际上，通过抽水隧道3向抽水池的供水受由于大气压力而在水位之间建立的平衡所影响。考虑到泵站10的泵送率，吸水竖井8和隧道3中的水头损失可能导致抽水池水位L₂位于在进水口51和52所测的海平面L₁之下几厘米或几十厘米，讨论中的水位L₁为涌浪峰值和低谷之间的平均值。该平均海平面L₁实质上与进水口之上和通道6中的相同，消除了由于涌浪而导致的水位的快速变化。当海平面L₁达到最低潮位L_L时，抽水池的水位L₂达到必须为通道7口7E之上一定高度的水位L_2L，以防止抽水池逐渐被泵站10的生产泵抽空。抽水池的高度是这样的，当海平面L₁在最大潮汐常数期间达到最高潮位L_H时，水不会从抽水池溢出。

在图1所示的在通道6内实施抽水池2的实施例中，应急储水池最好由通道的进水口60构成，进水口通常免除了能够在通道外在海岸线设置中遭遇的海浪和涌浪。可能在通道的入口处设置一个过滤系统，图中未显示，例如由可以时常清洁的格栅构成，以保持通道进水口60内的水摆脱污染物例如漂浮物或藻类。实际上，由于穿过抽水隧道3的水不含有这种污染物这一事实，泵站10的过滤系统12(参见图2)可以有利地省略用于处理这些类型污染物的过滤和清洁手段。在抽水池2必须快速通过通道的进水口60供应水的紧急情况下，我们不想冒弄脏过滤系统12的风险。

如图4以及图5到7所示，为了实施用于供应补给水的系统，封闭壁62由隔断壁620代替，隔断壁具有一个开口65，被以旋转阀9为形式的阻隔装置封堵。阀9包括一个密封板形式的阻隔件90，通常为平面的，例如实质上为矩形的，而且可以围绕枢轴91旋转。阀9进一步包括一个设置在相对于枢轴91的密封板90相对的一个边上的平衡工具。平衡工具包括一个位于距离枢轴91固定距离处的主配重部件92。平衡工具进一步包括一可调节辅助平衡工具，包括例如一辅助平衡锤94，可移动地安装在固定于阀9的两个臂93上。这样，阻隔装置9的重心G的位置可以在一定程度上调整，如下参考图9所作的详细描述。阀9这样设计，即重心G位于同密封板90的平面具有一定距离处，这样阀的重量相对于。枢轴91施加的扭矩提供了一种即使海平面L₁高于抽水池水位L₂也能保持阀关闭的力量。

为了使向以热交换器13为基础的冷却回路11供水的泵站10有恒定的泵送率，海平面L₁与抽水池水位L₂之间的高度差Δh实质上不随海平面变化。由如上所述的阀的重量给予的阀9的闭合力确定为大于由于高度差Δh而产生的密封板90两个面之间的水压差所需的阀打开力，该差Δh是对于正常运行期间泵站的泵送率而考虑的，其相应的反应器装置处于满功率。这样，只要抽水池2通过抽水隧道3正常供水，阀9仍然如图4和图6所示是关闭的，所以抽水池中的水与通道进水口60构成的应急储水池中的水几乎没有混合。阀9没有必要进行完全密封，因为水从进水口60渗入到抽水池2中是可以接受的，只要这没有明显增加抽水池中的水温。

阀的重量提供的阀9闭合力是为了与水位中的预定临界差ΔhV相对应，该差正确地表明了通过一个或多个抽水隧道3向水池2中的供水不足。也就是说，照安排，一旦高度差Δh超过临界差ΔhV，则因临界差ΔhV产生的阀开启力大于阀闭合力，从而一旦达到临界差ΔhV则阀打开。实际上，必须也考虑阀的主件的静摩擦，例如与枢轴91相关的轴承，如果后者随着轴承95转动(参见图5和图7)。

抽水隧道3中的坍塌不太可能恰好在海平面L₁于最强潮汐常数期间与最低潮位L_L一样低时发生。结果，如果在隧道坍塌之后达到了临界高度差ΔhV，则阀9通常会在抽水池2水位L₂仍然在相对于图5中所示的最低潮位情况下的临界高度L_2V以上时打开。

此外，阀9的分类可能根据用于供应补给水的系统的预期功能而不同。可能期望使水能够在阀打开时穿过阀9，其速率足够使在海洋表面的水温不超过一定值例如10℃到20℃期间以全功率发电的反应器装置的泵站10能够正常运行。对于隧道几个臂中的临界坍塌，经历坍塌的抽水隧道的维修可能需要几个月甚至一年多。核电站的发电之后可能在某些或所有工作周期内继续，特别是在冬天，通过利用通道6向抽水池2供水。作为为了适应发电所需的最大流速的大尺寸阀9的替代物，可以提供较小尺寸的阀9，与主闸阀例如一安装在隔断壁620内的阀9旁边的提升阀平行安置。主闸阀，图中未显示，将在阀9被启动之后被控制打开，闸阀的打开时为了重新启动生产水泵的需要。

在核电站的其他结构中，例如核电站被安装在全年保持相对暖和的海洋附近，如果水必须通过通道6供应到抽水池的话，泵站10的正常运行以满功率发电是可能的。在这种情况下，阀9的尺寸可以相对较小以使足够的水穿过以达到最小流量，例如大约每秒5m³，用所需水可靠地供应泵站10的备用泵。也可以想象阀9的尺寸足够以降低流量供应生产水泵，其环境为核电站发电量缩减。

抽水池2的尺寸可以将极限情况考虑在内，即抽水隧道3中临界坍塌在海平面L₁已经在最强潮汐常数期间到达最低潮位L_L时发生。就在来自与抽水隧道连接的通道7中的水的供应被切断之前，抽水池的水位L_2L处于低于潮位L_L的高度。一旦水供应被切断或者至少对于泵站10所消耗的水来说不足，抽水池水位或多或少会快速下降，以达到图5中所示的临界水位L_2V。如上所说，阀9之后被迫旋转打开。此外，可能有利地设置一用于探测水位和/或阀9的旋转的系统，用于强迫停止电力生产并且从泵站10的生产水泵转换到备用泵。

过滤系统12被设置在临界水位L_2V之下，而且泵站10的进水口也充分地安排在该水位之下以避免他们在抽水池水位继续在生产水泵关闭阶段继续下降期间暴露。根据穿过开启阀门9的水的流速，抽水池水位将或多或少快速回升，而且至少生产水泵已经完全停止一次。由于阀9的平衡工具，枢轴91水平高度之上的阻隔装置的重心G的位置使阀的重量对枢轴91施加的扭矩随着阀的打开而下降。结果，阀仍然在水的高度差Δh再次小于临界差ΔhV时所保持的动态平衡的位置处保持打开。

上述阀9是一个阻隔装置，在其内自动发生旋转，意思是以被动方式无需外部设备对其进行启动。视情况，阀9的转动可以通过连接到例如一与水位探测系统相关的控制系统上的起动装置启动。起动装置可能，例如，作用到一条与附着到枢轴91上的阀的曲柄相连接的电缆上，而且可能有利地适于使阀能够在启动装置不起作用的情况下自动旋转。起动装置可能也被设置为在其被启动之后，保持阀9处于比参考图5的上述动平衡位置开口更大的位置。

如图6和图7所示，辅助配重部件94可能由一个安装成与彼此平行的两个臂93可移动垂直的横梁结构构成，以调整横梁94和与之平行的枢轴91之间的距离的方式。此外，构成将抽水池2与通道的进水口60隔离开的壁620上的输水管的开口65可能在进水口60侧配置一个过滤和/或安全栅挡。

有利地，主配重部件92重量为阻隔件90重量的80％和200％之间。这样，如图8所示，两个部件的装配的重心G1在高度范围DG1内相对接近枢轴91。为了提升重心G1的位置，主要配重部件92的重量可以增加而且/或其重心的位置提升。附着在该装配上的辅助平衡工具进行如此安排以致整个装配的重心G位于枢轴91水平高度X之上，如图9所示。在方向A1上某个边缘内DG2调整辅助配重部件94的位置移动了辅助平衡工具的重心G2，而且因此或多或少将重心G移动到更加远离枢轴91的位置。因此，如果在测试或正常运行期间，当抽水隧道运行时阀9被意外打开，例如在暴风雨袭击海岸线5B期间，辅助配重部件94的位置可以被重新调整以符合已经被重新向上估计的临界高度差ΔhV。

主配重部件92以及由辅助配重部件94构成的装置可能构成一个装配，是万能的单件，通过装配在其上而固定在阻隔件90上，如图10所示。

用于供应补给水的系统的另一个实施例在图11到14中显示，用于根据本发明的取水装置。与之前实施例相比，本实施例使阻隔装置9的尺寸能够缩减，而且尤其是阻隔件90的尺寸。如图11和图12所示，构成将抽水池2与通道的进水口60隔离开的壁621上的输水管的开口65被安置在壁621的下部。一基本为平面的密封板，例如实质上为矩形，构成了阀9的阻隔件90。密封板90的尺寸略大于开口65的通道的横截面积，所述横截面积可能相对很小，例如大约2到3m2，以便只允许足够水的通道可靠供应泵站10的备用泵。正如对之前实施例进行的描述，也可能平行设置一个主闸阀，例如一个由控制装置驱动的滑动式闸阀，也称为片阀，安装在隔断壁621上阀9的旁边。

阀9的枢轴91附着在密封板90的下沿。阀的主件包括，例如，与枢轴91相关的轴而且设置成在抽水池底部的轴承座上旋转。可能提供气压沉箱或中空水密柱，每个都有枢轴91贯穿的壁，以便容纳轴承和底座并且用空气包围它们。作为轴承的替换物，可能这样安排，即枢轴91由一个在其长度上具有一例如不锈钢边缘的杆构成，挤压在一个半管的内表面或类似具有与杆平行而且附着在水池底部的地面上的凹面的轴承元件。轴承元件的凹面通常朝向通道的进水口60，以防止枢轴91在抽水池方向上移动，包括在阀9已经如图12所示旋转之后。这种带有脊形枢轴的装置的静摩擦可以相当低，尤其是可以随时间变得相对稳定而无需装置的特别维护。

密封板90被安装在壁621的开口65内以便以或多或少密封的方式密封开口，而且被安装成相对于垂直方向有一定倾角。一维持板90的倾斜位置的坝肩由例如壁621的一个肩部622构成。板90的倾斜和重量被事先确定以便板在抽水隧道正常运行情况下仍然保持原位，如图11所示。也就是说，不管由于海平面L₁与抽水池水位L₂之间的高度差Δh引起的在通道侧板的表面上的水压差，板90不能在正常情况下旋转，但是如图12所示如果达到了临界高度差ΔhV，则必须旋转以打开阀9。

阀9不需要大的配重部件例如上述主配重部件92。实际上，一旦板90开始旋转，板相对于垂直方向的倾斜下降，这缩减了板的重量相对于枢轴91产生的扭矩而且也因此减小了因临界高度差ΔhV产生的阀对开口力的阻力。阀9因此一定能在板90开始旋转时完全打开。

在图13中，图11用于供应补给水的系统的变体包含为阀提供可调节平衡工具，平衡工具包括，例如，一可移动安装在两个平行固定在阀9上的臂的93配重部件94，方向类似于上述参考图4和图6所述的辅助平衡工具94。此外，为了优化隔断壁621上开口65的横截面积，地板凹陷在配重部件94之下，而且保持板90的倾斜位置的坝肩形成在枢轴91附近。一个相对较轻的配重部件94，例如小于板90重量的10％，对与调整阀重心G的测试是足够的。

如图13所示，阀13承受了两个相对的扭矩，意思是扭矩位于相对于枢轴91的相反方向。阀的重量施加的扭矩等于重量乘以阀的重心G上施加的重量向量与枢轴91的中心轴C之间的距离D1的值F1。施加到板90上的水压差的力所施加的代数扭矩等于该力乘以力矢量F2与中心轴C之间的距离D2的代数值F2。板90的角度，以及重心和阀的重量被事先确定以便如果达到水位的临界高度差ΔhV时，两个相对的扭矩具有相同的绝对值。如图14所示，当临界高度差ΔhV被略超过时，这克服了装置与其枢轴91的静摩擦，导致板90旋转而打开阀9。抽水池的水位L₂可能继续降落，只要生产泵不完全关闭，并且在只有备用泵活跃时反而上升回来。

与图11用于根据本发明的取水装置的实施例相似的用于供应补给水的系统的另一个实施例显示在图15中。阻隔装置9的实施尤其不同于之前实施例，特别在于密封板90不是抽水池2与通道进水口60之间阀9的唯一密封元件。实际上，如前所述的主配重部件92在此构成了一个远离枢轴91的板90的侧面上的密封表面S3。这样，由于施加在密封表面S3上的水压差的力产生的扭矩被添加到阀的重量F1施加的扭矩上，在与施加到板90上的水压差的力F2所施加的扭矩相反的旋转方向上。

阀9的应用使阀保持关闭直到相对较大的临界高度差ΔhV出现，无需特别大的配重系统。实际上，设计可能规定了密封表面S3增加的尺寸以使阀适应更大的临界高度差ΔhV。此外，如图16所示，一旦阀9打开，会暴露一个输水管，其横截面积实际上等于开口65的横截面积。另外，根据重心G的预期位置，阀可能设置为如果抽水隧道的运行恢复则自动关闭。视情况，一过滤和/或安全栅挡12'可能设置在抽水池2侧的开口65上。

根据本发明的取水装置的用于供应补给水的系统包括一备用隧道，特别是如果抽水池与应急储水池具有一定距离。情况可能就是这样，例如，如果核电站通过一段无法进行建筑的土地与海洋隔离，从而防止通向抽水池通道的建造，但是允许备用隧道的通道在所述土地段下方。情况可能也是这样，例如，如果发电厂位于易于经历水位异常上涨的水体旁边。

图17中，根据本发明的一取水装置适于位于这种水体附近的核电站。水位的异常上涨意思是浪潮，例如因海啸，或者溢出河流的洪水引起的那些浪潮。一例如图1中所示的取水装置需要相当少的装置来抵抗水位的异常上涨。堤坝61必须足够高以防止如果水体5达到最高估算高度L_1P而发生洪水。另外，堤坝61必须完全保护核电站，而且因此通向海洋的开口例如通道不再有任何问题。为了简化描述，下文中认为水体5是海洋，但是应该明白所述安装也涉及任何适于冷却核电站的水体，例如一条河流。

有利地，连接抽水池2与抽水隧道3的通道7的口7E位于抽水池底部2B之上的预定高度，所以如果海水异常下降到最低潮位L_L之下的话，正如沿易发生海啸区域内海岸线所能发生的一样，一定量的水保留作为抽水池中的储备。在海平面下降的最临界估计中，海平面L₁将在一定时期内仍然保持在通道7的口7E平面之下，意思是在可能持续几分钟的该阶段，输送到泵站10的水将只来自于水的储存容量。该容量的水因此必须进行安排以便有时间停止核反应器的发电并且从泵站10的生产水泵转换到备用泵，而且这样做也没有中断向备用泵的供水的风险。必须能够从水的储存容量供应备用泵直到海水上升得足够高以便通道7中的水能够返回到通道口7E的水位之上，意思是直到隧道3再次供应抽水池。作为第一个近似值，据估计例如对于一个核装置的泵站，大约10,000m³的水的储存容量足够抵消海啸第一次浪潮之前的海平面的最可能临界下降，持续至少15分钟左右。

为了避抽水池2在海平面异常上涨期间不受控制的溢流，例如在海啸的第一次浪潮期间或之后，水池上覆盖一个构成一本质上的水密盖25。标刻度的开口26可以开在水密盖25上或附近，例如在水池与其外部环境之间的水池的侧壁上。这样，如果水池2被完全填满，标刻度的开口26使有限的水流量I_p能够从水池流到外部环境中。流量I_p在被排放到例如处于低潮中的海洋时，可能被输送到一个形成在抽水池2一隔室21的盖子上的小水池22中。

此外，如上所述，参考图1和图4，在核电站1A，离开以热交换器13为基础的冷却回路11的水被排放到排放竖井14以便通过流出隧道4排入海洋中。如果发生海水异常上涨，必须避免排放竖井不受控制的溢流。有利地，排放竖井14也设置一个封盖装置，带有至少一个标刻度的开口以使有限流量的水能够在溢流使流入到外界排放竖井中。这种方案适用于任何由本发明的取水装置构成并且易于经历水体5水位异常上涨的核电站。此外，为了防止流出隧道4相对堵塞的可能性，排放竖井14可能有利地装备一个只有在超过竖井中的一定水压时才能向外界打开的封闭阀，或者一个阻隔装置，被控制打开以便其与一通向海洋的辅助流出通道连通。如果流出隧道4发生阻塞，排放竖井14中的水位由于来源于泵R(图4)的水将上涨，而且阀或阻隔装置在水位到达竖井顶部不久之后便被启动打开以通过辅助流出通道将水排出。

抽水池2该水密盖25处的最大水压是相对于水密盖25的进水口51和52之上最高海平面L_1P的函数。根据穿过标刻度的开口26的水流I_p，抽水池2的降压将或多或少很明显。可能省掉开口26并用阀代替，使空气能够进入并且防止水流出。在这种情况下，水池2，水密盖25，以及过滤系统12的结构必须承受住附加压力。

取水装置进一步包括用于供应补给水的系统，功能上类似于上述系统，参考图4，而且包括与沉在海洋中的至少一个备用进水口15连接的备用隧道30形式的输水管。备用进水口15必须下沉一定深度，确保其用于不会露出，除非海平面极其异常下降，正如海啸的第一次浪潮到达之前发生的一样，并且位于最强潮汐常数期间最低潮位L_L之下。对于备用进水口15通常没有必要设置在潮位L_L之下的十米开外，该潮位L_L之下十米以内的设置通常便足以防止进水口被浮游物体或藻类所污染。一主进水口51或52通常被设置在最低潮位L_L之下二十米开外，所以进水口吸进的水的最高温度的下降是很明显的。因此备用进水口15通常被设置在主进水口以上至少十米的高度H_E。

备用隧道30在堤坝61下穿过并且包括一水平通道35，穿过抽水池2的壁以通向在一构成垂直平面的末端35B的水池。本质上与参考图4的上述装置相同的自动旋转阀形式的阻隔装置9安装在抽水池2中，例如在水池的隔室2B中，提供通向阀的通道而没有将物体或工人吸入到抽水池主舱2A内的风险。在隔室2B与主舱2A之间设置的开口21可能设置一个安全栅格。在阀9的闭合位置，构成阀的阻隔件的平面密封板90顶住备用隧道30的末端35B并且从而封锁输水管。

如图18所示，如果抽水隧道向泵站10的供水不足，则抽水池2的水位L₂会下降直到超过海平面L₁与水池水位L₂之间预定的临界差ΔhV，这会导致阀9旋转而且因此打开输水管。通过备用隧道30来自海洋的水进入水池的隔室2B之后通过开口21进入水池的主舱2A。

可以理解图17用于供应补给水的系统的阻隔装置不限于带有大平衡工具的阀9。例如，参考图11，图13，或图15如上所述的阀装置9可能反而被设置在抽水池的隔室2B中，通道35适当地适应。

如图19所示，根据阻隔装置的另一个实施例，旋转阀装置16包括一漂浮装置96，设置成在抽水隧道3的水的正常供应期间完全沉入水中。漂浮装置96的体积被预先界定以便在完全沉入浮标上施加的浮力足够在水的正常供应期间保持阀16关闭，通过使由于施加在备用隧道30侧的密封板90表面上的水压差产生的阀的开口力保持平衡。浮标96的结构适于在发生潮汐波的情况下抵挡抽水池2的高水压

在向泵站10的供水不足的情况下，如果吸入池2的水位L₂充分下降到最低潮位L_2L以下以达到预定触发水平L_2V，浮标96被设计用于至少部分从水中出现，以便施加在浮标上的浮力的下降使阀16从而使阻隔件90旋转。有利地，漂浮装置96的体积和重量事先被确定，这样如果超过了水位临界差ΔhV，由于水压差产生的阀开启力大于因漂浮装置相对于枢轴91的扭矩产生的阀闭合力。因此，一旦海平面L₁在最强潮汐常数期间实质上在最低潮位L_L之上，只要一超过预定的水位临界差ΔhV，阀16便开始旋转以打开输水管。

这种带有其漂浮装置96的阀的明显优势在于抽水池水位L₂下降到触发水位L_2V之下后，很快便基本确定阀将自动旋转。即使假设能抓住枢轴91或者由于有机物质将板90附着在通道的末端35，水位L₂下降到触发水位L_2V之下使浮标96暴露在阀开启力必然足够强以克服阻止旋转的静力的位置。例如，在图19所示的水位L₂下，我们可以看到阀16无法保持关闭而且如所示那样旋转打开。可以理解这种带有漂浮装置的可能也被用作阻隔装置代替例如图4中的用于供应补给水的系统中的阀9。

装置的可能缺点在于对于阀可以旋转多远的限制，如果泵站10的生产水泵在海洋表面的水位依然很凉期间被重新启动，则可能不允许足够的水流穿过备用隧道30。在这种情况下，一个解决方案可能是为备用隧道30和通道35设置足够的横截面积，并且设置一个适于大横截面积的控制阀，与阀16平行，阀16反过来被安排用于简单地使一定足够的水流能够供应泵站备用泵。此外，枢轴91可能由一个沿其长度设有一支撑边缘的杆构成，如上有关图11中所示的实施例所描述，应该防止轴严重卡住而无需特别维护。

此外，如果高水位是由于海啸，而且如果在核电站海啸之前没有感觉到明显地震，则有希望不关闭核电站的反应器装置，因此在高水位期间也无需关闭泵站的生产水泵。例如参考图17和图18中上述的取水装置允许这种操作。然而，如上所说，在可能持续几分钟的这个期间，向生产水泵的供水必须能够单独地从通道7口7E之下的抽水池2中所含的水的存储中发生。作为第一近似值，例如据估计，对于反应器装置的泵站，可能需要高达100,000m³水的存储容积以克服海啸第一次浪潮之前海平面可能的最高临界下降，持续至少十五分钟。例如，在储水池2底部2B与通道7口7E之间至少五米的高度下，可能需要大约两公顷的水池表面积来确保这样的水存储容积。

针对通道7口7E水位以下的超大存储容积来说，建造例如图17中这样的抽水池也有缺点。首先，因为储水池具有一个构成一耐储水池中例如大约两巴的水压的盖子的顶部以便在海啸或浪潮发生时容纳水，这种为了覆盖一公顷或以上的顶部的应用涉及巨额的建造成本。如果抽水池2由多个供应几个反应器装置的泵站共享的话更是如此，储水池顶部的表面积是实质上总体增加了取水装置的建造成本。此外，由于在供应满负荷生产的反应器装置时泵站的泵送率大约为例如每秒70m³，可能要花费几乎一个小时以大约每秒140m³的流速来完全再次装满由两个反应器装置共享并且容量按照高潮平均测量为500,000m³的抽水池。根据外界空气的温度，特别是如果外界温度在阴凉处超过30℃的话，流进储水池的水在其离开抽水隧道并进入泵站期间可能变暖约1℃。与更小容积的抽水池相比，设备效率的相对下降可能因此在一年的某些时间段发生。

为了克服这些潜在缺陷，本发明取水装置的一个实施例提出了在储水池中建造应急储水池，其容纳的水体积在水通过一个或多个抽水隧道正常供应到抽水池时仍保持实质上未变。

这种实施例的一个示例在图20中显示。储水箱20通过一个堤壁80与抽水池2分开，其内设置一个开口85，构成一个用于供应补给水的系统的输水管。输水管85在堤壁80的相对于图的水位的垂直平面上构成圆弧或其他连续曲线弯曲侧通向抽水池2。在图中闭合位置所示的阻隔装置17包括与支撑结构相关的密封板90'形式的阻隔件，板的外表面形状实质上与堤壁80的弯曲侧互补。带有支撑结构的板90'与水平枢轴91'连接，在其上，枢轴旋转以将阻隔装置17带到一个打开输水管85的位置，如图21所示。枢轴91'可能本质上与构成堤壁80完全侧的曲率轴的中心轴一致。由于阻隔装置17的最宽旋转角小于90°，而且再次甚至小于45°，可能这样安排，枢轴91由一个沿其长度具有棱线的杆，棱线与一相同直线在一条直线上而且面向对边并且抵在凹底座表面上，从而设置了一个不需要润滑的水下枢轴。

密封板90'的外表面设置为当阻隔装置17位于闭合位置时与堤壁80弯曲侧的表面平齐，只留下一个小间隙，允许有限流量的水在输水管85关闭时从储水池20出来并进入到抽水池2中。然而，密封板90'与堤壁80弯曲侧之间的间隙足够防止板卡住壁的任何风险，间隙的厚度能够浮动例如随着板的支撑结构的热膨胀。太小的间隙可能允许在板与壁被卡阻的地方接触，防止阻隔装置17打开。

阻隔装置17包括一个设置在平衡工具相对于枢轴91'的阻隔件90'的相对侧。平衡工具包括一个主配重部件97，包括一支撑结构，刚性连接在板90'的支撑结构上。阻隔装置17的目的是只要储水池水位达到主配重部件97的大部分从水中显露出的预定触发水平L_2V，便从其闭合位置开始旋转。主配重部件97最好重量在阻隔件90'重量的80％到200％之间。例如，接近阻隔件重量200％的的重量使枢轴91'和主配重部件97能够被放置在更接近位置，从而减少了阻隔装置17的总尺寸而且另外允许了更宽的旋转角以及用于抽水池水位固定下降装置的更宽的开口。另外，平衡工具可能包括一可移动安装在主配重部件的支撑结构上的辅助配重部件。此外，为了缩减抽水池地面的表面积，从而缩减构成储水池封盖装置25的顶部的表面积，可能在连接隧道3与抽水池2的两个通道7的两个口7E之间安装至少一个阻隔装置17。

储水池20的地板延伸出比抽水池2更大的表面积，而且其顶部通向外面。尽管一防护太阳管的系统，例如一防水油布，依然可以存在，但是储水池20不需要防水顶部。储水池20的水位L₃保持相对稳定，在抽水池的封盖装置25之下。例如，可能设置用于在抽水池与储水池之间的双向上循环水的泵，以补偿通过阻隔装置17持续渗漏到抽水池中的水或者相反地在暴雨期间将水排入抽水池。只要抽水池通过抽水隧道或隧道持续被正常供应水的话，储水池20中的水的体积仍保持实质不变。对于抽水池向两个反应器装置供水的核电站，容纳例如大约100,000m³水的储水池20似乎足够克服海平面可能的最高临界下降。

储水池20水位L₃与抽水池2水位L₂之间的高度差可以很明显，特别是在低潮时，而且例如可以在海洋每年的最低潮时达到大约十米。结果，在顶峰时期接近1巴的水压差应用在构成储水池20与抽水池2之间阻隔件90'的密封板上。另外，被密封板90'封闭的输水管85的横截面积必须足够大以使能够使泵站的生产水泵继续运行的水流通过，例如大约每秒70m³，意味着密封板90'比较大的表面积。因密封板90'上的水压差产生的力导致了图20中以矢量F2表示的力，施加在封堵输水管85的密封板表面的几何中心上或附近。该力矢量F2垂直朝向被设计为同枢轴91'一致的堤壁80弯曲侧的曲率轴的中心轴，这样力矢量不会在阻隔装置17上产生扭矩。有利地，堤壁80弯曲侧曲率轴的中心轴可能稍微位于枢轴91'之上，这样垂直朝向该中心轴的力矢量F2在阻隔装置17上产生扭矩，帮助装置旋转打开。后一方案可能有利于减小主配重部件97必要的重量，只要该部件的体积仍然满足阻隔装置17处于闭合位置时所需的浮力。

在图20所示的实施例中，用于供应补给水的系统可以使抽水池2与该示例中为海洋的水体5构成的第二应急储水池之间进行间接连通。在通过一个或多个抽水隧道向抽水池的供水在持续期变得不足的情况下，尤其是在一个或多个抽水隧道发生临界坍塌的情况下，一旦储水池20中的水体积严重下降，则必须执行持久的解决方案向抽水池中供水。考虑到接近海洋，设置一个连接到至少一个沉入海中的备用进水口15的备用隧道30形式的输水管是有利的，如上述参考图17所述。可以理解如果核电站位于水源例如有为第二应急储水池提供可靠和持续水源的可能性的河流或湖泊附近的话，则对于备用隧道30的解决方案，可能优先选择在这种水源和储水池20之间供水的环节。例如可以在核电站的位置上或附近设置一个通过从海洋抽水来保持处于一定水位的海水的小人工湖，高度略高于储水池20而且与储水池连接或通过利用阀关闭的管与抽水池连接。

考虑到储水池20并非由封盖装置关闭，备用隧道30创建的密封输水管的阻隔装置在发生浪潮时不可以允许海水进入储水池，因为储水池之后可能溢出而且有淹没核电站的风险。因此，例如图17中引用的装置9就不适于储水池20。此外，当抽水池水位2以之前定义的异常方式下降时，探测海平面状态以确定抽水池下降的水位是否由海水异常后退而引起的是很有利的。如果海平面还没有明显变化，得出临界坍塌已经在抽水隧道中发生的结论，则泵站的生产水泵可以关闭并且转换到后备泵。储水池20中的水体积通常足够为后备泵供水至少两个小时。由于这为封阻备用隧道30的阻隔装置的打开提供了时间，所以非自动控制阀形式的阻隔装置，例如闸阀，是可能的。不同于自动阀，这种阻隔装置不设置被动安全机构，而且一旦阀打开，必须能够确保在发生浪潮时阀能关闭。

一类似于装置17的自动阻隔装置可能被用于关闭备用隧道30。或者，可能使用一不需要配重部件的旋转漂浮装置18。图20中显示的阻隔装置18包括一个围绕枢轴91'旋转的弯曲密封板90'，枢轴可以设置成与构成板弯曲面曲率轴的中心轴的直线相一致。只要浮标完全在水下，则浮标98附着在密封板的支撑结构上而且适于向上推动结构。在装置上可以添加一个小的调整配重部件，用以调整当浮标上升到水面之上时被启动的旋转。

如图21所示，在海啸第一次浪潮之前海平面的临界下降期间，海水在几分钟时间内撤退到最低潮位L_L以下。抽水池2的水位L₂由于水返流向水位试图与海平面L₁保持均衡的通道7内而首先迅速下降。阻隔装置17大部分主配重部件97的快速暴露大大减小了施加在该部件上的浮力并且使闭合装置几乎完全打开，使储水池20能够以有限流量向抽水池2供水但是目的是如果这些生产水泵仍没有被关闭的话能满足这些水泵。阻隔装置17被这样设置，即水位L₂通道7口7稍往下的高度处稳定，所以通过通道7从储水池损失尽可能少的水。我们会注意到如果水位L₂稍微升回，阻隔装置17转动并且稍微阻塞输水管85，这缩减了流量以便水位L₂可以如图21中所示一样稳定。此外，探测海平面状态以检查抽水池下降的水位是否由海水异常后退而引起的是很有利的。在这种情况下，而且如果在核电站海啸之前没有感觉到明显地震，则没有必要关闭核电站的生产水泵，生产水泵可以继续通过储水池供水知道水通过抽水隧道返回抽水池。即使如此，在设计核电站时可能确定生产水泵在发生异常低抽水池水位时将被系统关闭，从而限制储水池所需的流量而且从而限制储水池的建造成本。

当海啸第一次浪潮到来时，如图22所示，海水能够达到位于抽水池封盖装置25以上几米的水位L_1P。抽水池中的水上升，使阻隔装置17关闭。一旦抽水池的水达到封盖25，则允许有限水流I_p通过标刻度的开口26退出到外界环境中。该水流I_p可以输送到储水池20，水位L₃仍然远低于储水池的最大生产能力。封锁备用隧道30的阻隔装置18没有被施加在其阻隔件90'上的水压差启动旋转，因为压力会导致力矢量F2指向枢轴91'。核电站能够在海水返回到其正常水位所需的时段内在该浪潮状态下继续运行，例如大约半个小时。

在图23中，我们可以看到在至少一个坍塌区域55的一个或多个抽水隧道中已经发生了临界坍塌。抽水池2水位L₂已经下降，导致阻隔装置17打开，使储水池20的水大量排入到抽水池以达到基本相同的水位L₂。在水转移期间，泵站的生产水泵被关闭而且转换到备用泵。阻隔装置18的浮标已经部分暴露到水面之上，使阻隔装置部分打开并且从而通过备用隧道30向储水池20供水。阻隔装置18的部分开口自动与泵站的耗水量相适应，因为如果水位L₂下降太多，阻隔装置18会进一步打开知道恢复平衡。

如图24所示，阻隔装置17或18的旋转致其打开，也可能致其关闭可能是情况通过连接到一与至少一个水位探测系统相关的控制系统的起动装置70被启动。起动装置70可能，例如，包括一可能位于一吊车上的曲柄，作用于连接在阻隔装置的结构上的线缆71。这种起动装置的优点是如果曲柄未被启动，会使阻隔装置能够自动旋转。在图24所示的示例中，一旦抽水隧道3被修好而且抽水池2被正常供水，则在海水处于高潮位时，起动装置被启动强行打开阻隔装置18以通过备用隧道30填充储水池。考虑到参考图23抽水隧道3的临界坍塌状况，我们会注意到，如果希望增加备用隧道30和抽水池2之间的水流，使生产水泵能够重新启动，如图24所示的起动装置70的安装允许保持阻隔装置17和18完全打开。

此外，在设计阶段，我们可以设置手段用于在其关闭位置固定阻隔装置18，或者用于去除阻隔装置18并密封由备用隧道30构成的输水管。一旦随着通过加强抽水隧道供水的核电站的运行获取了足够的经验，会发现抽水隧道中的临界坍塌不能将水流缩减到其影响备用泵的供水的点，可以确定暂时或最后封锁备用隧道具有的输水管。在这种情况下，甚至在类似于图20的安装的本发明新取水装置的建造中不用备用隧道也可以。如果需要的话，该情况下接近海水能够为储水池20的供水提供紧急解决方案。

在图25中，显示了根据本发明取水装置的另一个实施例，与参考图23的上述实施例相似。这些本质上的不同在于抽水池2是通过与至少一个沉入海中的备用进水口15连接的备用隧道31供水。为了图25中图示法的目的，备用隧道31表示为穿过储水池20，在穿过将储水池20与抽水池2隔离的堤壁89的一个面的横管36处结束。横管36构成一个输水管86，或多或少程度上远离与阻隔装置17相联系的输水管85。最好是具有不穿过储水池20的备用隧道31。此外，参考图24如上所述，阻隔装置17可能与包括例如一作用于线缆71上的曲柄的起动装置70相联系。起动装置70在此连接到一与多个水位探测系统相联系的控制系统50上，水位探测系统利用水传感器28主要探测抽水池水位2是否已经以事先界定的异常方式下降，水位变化率的测量可能是确定异常下降的参数。

为了关闭备用隧道31形成的输水管86，可能使用一自动闭合装置例如参考图17和图19的上述阻隔装置9和16中的一个或另一，因为这是闭合抽水池的相同配置，必须能够通过备用隧道与海洋连通。利用这种阻隔装置9或16，装置的开口设置为触发水位L₂高于预定水位L_2V以便触发封锁抽水池与储水池之间输水管85的闭合装置17的开口，这样实际上除了在海水出现异常撤退时没有使用储水池中的任何水。

自动阻隔装置例如装置9或16不是必要的，然而，特别是可以想到使用一个只有起动装置才能打开的阻隔装置19。这种阻隔装置19自动性的缺乏不一定危急安装的安全性，而且特别是分配给阻隔装置的起动装置可能是冗余的。此外，图25安装中的阻隔装置19最好设计成仅在一个或多个抽水隧道3中发生临界坍塌时打开，而且用于在抽水池水位L₂达到用于启动阻隔装置17开口的预定水位L_2V时打开。因此，如果打开阻隔装置19出现故障，抽水池水位L₂继续下降到预定水位L_2V，这会自动启动阻隔装置17的开口或者通过相关起动装置70启动，从而从储水池向抽水池供水。储水池20中的水量通常足够供备用泵运行至少两个小时，为恢复对阻隔装置19的开口的控制提供了时间。

为了确保阻隔装置19仅在一个或多个抽水隧道3中发生坍塌时打开，我们需要确信无疑，抽水池水位L₂的快速下降不是由于海水撤退。为做到这一点，控制系统50可能不仅与用于探测吸入池水位下降的系统相关，也与用于探测海平面下降的系统相关。每个探测系统，包括例如在不同高度用于测量水位的水传感器28，向与控制系统50相关的分析系统发送数据29。分析系统用于确定吸入池2水位是否以事前界定的异常方式下降而且海平面是否没有异常下降。如果两种情况都属实，几乎可以确定一个或多个抽水隧道已经遭受了临界坍塌。控制系统50之后向起动装置70发送一启动命令59以促使阻隔装置19打开，例如通过拉动线缆71以开启使阻隔装置19保持关闭的锁定系统。启动命令59可能也开始从泵站的生产水泵转换到备用泵。如图25所示，一旦阻隔装置19打开，备用隧道31向抽水池2供水而且水位L₂上升以在大约海平面L₁处稳定。我们将注意到由备用隧道31构成的输水管86可能低于图25中所示的表示，而且可能例如以同输水管85相同的形式位于储水池的底部。

图26，以及图27，图28，和图29，代表相同阻隔装置19的不同位置并且一起对其进行讨论。所示的阻隔装置19是一个非自动闭合装置的例证性实施例，可以用在图25取水装置的供水系统中。在图26和图28中，阻隔装置19显示在其闭合位置。装置包括一通常为可以围绕枢轴91旋转的平面密封板形式的阻隔件90。板90关闭形成在堤壁80表面上的输水管86。闭合位置通过一锁定系统保持，锁定系统包括附着在堤壁80上的支架82以及一插入在支架82和板90自由端之间的锁闭杆72。锁闭杆72与至少一条可以通过上述起动装置70拉动的线缆连接。在锁闭杆72的每个边上设置滚轴73以促进为装置开锁时杆的位移。

如图27和图29所示，线缆71的驱动向上拉动锁闭杆72，这样在施加在储水池20侧板的表面上的压力差的影响下，它不再阻止密封板90旋转。板90设计成至少旋转90°以完全疏通备用隧道构成的输水管86。如图30所示，可以这样设置，即密封板90的枢轴91由沿其长度具有一边缘的杆99构成，例如一具有椭圆形轮廓的边缘ridge，杆99抵在与杆99平行并且固定在堤壁80上的装配构件81的凹面内。杆99的所述边缘以及装配构件81的凹面的轮廓的形状适于使板能够旋转至少90°而没有过多的堵塞或摩擦。

在图31中，类似于图20的取水装置的另一个实施例仅仅使用非自动阻隔装置19，意思是仅通过起动装置打开的装置。控制系统50适于分别控制每个阻隔装置19的开口，而且与利用探测水的存在的传感器28探测抽水池2和储水池20中水位下降的系统相联系。阻隔装置19可能不可逆地打开，意思是一旦打开后在不进行具体操作的情况下是不可能关闭阻隔件90的，上述装置19就是这样。阻隔装置19也可能可逆地打开，例如蝶形阀或闸阀就是这样。

如果抽水池水位L₂异常下降，当阻塞备用隧道30的第二阻隔装置19仍然关闭时，位于抽水池2与储水池20之间的第一阻隔装置19被启动打开。启动命令59也使泵站的生产水泵转换到备用泵。由第一阻隔装置19打开的输水管的横截面积被规定为足够小，这样储水池20水位L₃不会下降太快，但是必须允许充足流量，例如在每秒5m³和15m³之间，所以当生产水泵被关闭时，抽水池2的水位L₂仍然仅稍微低于将抽水池连接到抽水隧道3的通道7的口E7。储水池20的水量确定充足，这样如果水位L₂的异常下降时由于海水的撤退，则向备用泵的供水被保证直到海水返回到其最低潮位L_L之上而且储水池20水位仍然在启动第二阻隔装置19的水位L₄之上。储水池20被一个设有至少一个标刻度的开口27的封盖装置25'所覆盖，特别是在非可逆地打开的阻隔装置19的情况下，以防止储水池在海啸发生时溢流或淹没核电站。

如果水位L₂的异常下降是由一个或多个抽水隧道3的坍塌，则储水池20水位相对较慢地下降直到其达到启动第二阻隔装置19的水位L₄，并且用于探测储水池20水位下降的系统发出了一启动命令59以打开第二阻隔装置。作为预防措施，一旦确定隧道3中已经发生临界坍塌，则在达到水位L₄之前可能命令第二阻隔装置打开。之后储水池通过备用隧道30供水。抽水池2水位L₂以及储水池20水位L₃大幅反升至海平面L₁。从而确保了即使在另一次海啸事件发生的情况下，核电站泵站也能在安全模式下运行。

作为上述实施例的备选方案，也可能直接将备用隧道30连接到抽水池2上。一旦确定了一个或多个抽水隧道或多或少被阻塞之后，将命令与备用隧道30相联系的第二阻隔装置19开口。此外，一例如参考图26-30的上述阻隔装置19的非自动阻隔装置可能被用于代替没有储水池的供水系统中的自动阻隔装置，例如参考图17的上述供水系统，而不是阀装置9。在这种情况下，如果阻隔装置19必须在某个点打开，一旦一个或多个抽水隧道3是运行的，装置必须在生产水泵重新启动之前关闭，以避免来自抽水隧道的水被来自备用隧道30的水加热。

一根据本发明的取水装置可以被用于配置一个通过不适于建造的土地或者通过一大片沙丘或在内陆方向上下降到平均海平面或以下的其他不规则事务与海水隔离的核电站。可以理解安装的抽水池必须成形以便储水池地面低于平均海平面和具有海浪的水体的最低潮位以下至少几米。根据建造的适合性和/或海岸沿线的土地拓扑结构，可能在远离海岸某个地点修建核电站，例如达到大约五千米距离，考虑到带有这种长度的隧道的安装所增加的建筑成本。

如果海岸线可能经历异常潮汐波例如海啸，则具有例如参考图17到31的上述设施之一的取水装置的核电站可以远离海岸线安装，延长每个抽水隧道和每个相应的备用隧道。在其他情况下，当没有这种潮汐波时，可以使用参考图17的例如上述但是不带抽水池封盖装置的取水装置。

对于有关取水装置的建造成本和维护的原因，或者对于地震活动区域的安全性原因来说，对于这种原理海岸线建造的核电站免除备用隧道是有利的，只要有比如河流或湖泊的辅助水源。在这种情况下，可能设置应急储水池，包括一个可能通过上述用于供应补给水的系统向装置的抽水池供水的储水池。

如图32所示，根据本发明取水装置的一个实施例，用于通过不适于建造的一片土地Z而与海岸线隔离的核电站，包括一个可以被设置成通过形成在一个用于隔离两个水池的壁80上的输水管86与抽水池2连通的储水池20。输水管86再次通过一个非自动阻隔装置19关闭，被一个与用于探测抽水池水位下降的系统相联系的控制系统50所控制。或者，可能使用一阻隔装置，例如上述被动激活的阻隔装置9，16，17，和18中的一个。不管阻隔装置的类型，装置必须在抽水池水位L₂发生异常下降时，而且至少在水位L₂已经下降到最低潮位L_2L以下直到预定启动水位L_2V时打开。

在所示实施例中，水传感器28测量水位的变化率。如果水位以超过大于潮位最高已知正常变化率的预定阈值的速率下降，该事件的特征为表明一个或多个抽水隧道3堵塞或封阻或者海水的异常撤退的异常情况。一旦探测到异常情况，控制系统50向起动装置发动启动命令59，图中未显示，以驱动阻隔装置19的打开。控制系统50也通过与抽水池2相关的反应器装置控制着电力生产的关闭，以及从泵站10的正常生产水泵向备用泵的转换。

在图32所示的核电站正常电力生产的情况下，阻隔装置19关闭输水管86而且当储水池中的水越来越热时，从而防止抽水池中的水被储水池中的水加热，特别是在夏季。储水池20水位L₃被保持地相对恒定而且接近于完全充满储水池，例如以超过最高潮位L_H的高度，以便如果发生暴雨，储水池中的余水溢出到水位L₂更低的抽水池2。储水池中的水量确定在生产水泵已经被关闭之后足够供应备用泵一段预定紧急时期，例如至少四个小时。

在预先确定的紧急时期，而且根据设定程序，通过一辅助水源例如一河流5'快速进行配置以向储水池供水，或直接向抽水池供水。从辅助来源中可以获得的水的平均流速必须大于或等于备用泵的泵送率。例如，取用足够的水以保证至少每秒5m³的平均水流速度通常在大多数核电站中足够满足已经停止发电的反应器装置泵站的需求。

例如利用位于储水池20边缘并且通过地下管线与河流5'连接的辅助泵站10'可以将水从河流5'中抽出。辅助泵站10的泵在阻隔装置19被打开不久后便有利地被启动，以便维持储水池20接近储水池填充水位的水位L₃。这样，即使随着从河流5'抽水而出现长期问题，例如辅助泵站10'出现故障，核电站人员有几个小时的时间采取适当措施来恢复备用泵的充分供水。

Claims (15)

1.核电站的(1)用于至少一个以热交换器(13)为基础的冷却回路(11)的取水装置，包括：

抽水池(2)，核电站至少一个泵站(10)从抽水池抽水以在所述冷却回路(11)内循环；以及

至少一个连接到沉入水体(5)例如海洋，湖泊，或河流中的至少一个主进水口(51，52)的抽水隧道(3)，所述抽水隧道(3)向抽水池(2)供水以便维持足够所述至少一个泵站(10)运行的抽水池(2)的水位(L₂)；

特点在于它进一步包括一与所述至少一个抽水隧道(3)不同而且能够从至少一个应急储水池(60，5，20)向抽水池(2)供水的用于供应补给水的系统，所述用于供应补给水的系统包括至少一个输水管(65，30，31，85，86)，将抽水池(2)连接到所述应急储水池(60，5，20)上以及一个阻隔装置(9，16，17，18，19)，关闭所述输水管，如果抽水池水位(2)以之前定义的异常方式下降的话，阻隔装置能够至少部分打开所述输水管，所以如果所述至少一个抽水隧道(3)供给的水变得不足的话，抽水池(2)可以通过所述用于供应补给水的系统被供水。

2.根据权利要求1所述取水装置，其中所述水体(5)构成所述应急储水池。

3.根据权利要求2所述的取水装置，其中所述水体(5)是海洋，而且所述用于供应补给水的系统(620，65，9)被设置在抽水池(2)与一部分(60)同海洋(5)相连通的通道(6)之间。

4.根据权利要求2所述的取水装置，其中所述用于供应补给水的系统包括一同沉入在所述水体(5)之间的至少一个备用进水口(15)连接的备用隧道(30)，所述备用进水口(15)被设置在所述主进水口(51)以上至少十米的高度(H_E)。

5.根据权利要求1或4所述的取水装置，其中所述至少一个应急储水池包括一个储水池(20)，含有大量水，当水通过所述至少一个抽水隧道(3)被正常供应到抽水池(2)中时仍实质上保持不变。

6.根据权利要求1到5中任一所述的取水装置，其中所述至少一个主进水口(51，52)被设置在相对于所述水体(5)的平均参考水位(L₀)的一定深度(H)处，所述深度(H)被确定，这样流入到抽水池(2)中的水在一年中至少一个阶段其最高温度比所述水体(5)表面上水的温度低至少4℃。

7.根据权利要求1到6中任一所述的取水装置，其中所述阻隔装置(9，16，17，18，19)包括一个能够围绕枢轴(91，91'，98)选择的阻隔件(90，90')以便打开所述输水管(65，30，31，85，86)。

8.根据权利要求7所述的取水装置，其中所述阻隔装置(9，16，17，18)被调适以便所述阻隔件(90，90')的旋转根据抽水池(2)水位(L₂)的下降自动发生。

9.根据权利要求7或8所述的取水装置，其中所述阻隔件(90，90')的旋转被一个连接到能够为起动装置产生启动命令(59)的控制系统(50)的起动装置(70，71)所驱动，控制系统(50)与一接收用于测量抽水池(2)水位(L₂)的装置(28)提供的数据(29)的分析系统相联系，所述分析系统能够确定抽水池(2)水位(L₂)是否以先前定义的异常方式下降。

10.根据与权利要求8结合的权利要求9所述的取水装置，其中如果起动装置(70，71)不执行其功能的话，所述起动装置(70，71)适于允许通过所述阻隔装置(9，16，17，18)被自动执行的所述阻隔件(90，90')旋转。

11.根据权利要求8或10所述的取水装置，其中当应急储水池(60，5，20)水位(L₁，L₃)与抽水池(2)水位(L₂)之间的高度差(Δh)超过一预定阈值(ΔhV)时，所述阻隔件(90)旋转以打开所述输水管(65，30，31，85)。

12.根据权利要求8到11中任一要求所述的取水装置，其中所述阻隔装置(9，17，18)包括一个设置在相对于所述枢轴(91，91')的阻隔件(90，90')相对的一边的平衡工具(92，93，94，97)，所述平衡工具包括一个位于距所述枢轴(91，91')固定距离的主配重部件(92，97)，而且所述主配重部件(92，97)的重量在所述阻隔件(90，90')的80％与200％之间。

13.根据权利要求8到12中任一要求所述的取水装置，其中所述阻隔件(16，17，18)包括一个漂浮装置(96，97，98)，设置成当所述至少一个抽水隧道(3)正常供水时完全沉入在水中并且这样如果抽水池(2)水位(L₂)下降到预定的最低潮位(L_2L)之下以达到预定启动水位(L_2V)，则漂浮装置必须至少部分露出，所述漂浮装置(96，97，98)适于当达到使所述启动水位(L_2V)时使所述阻隔件(90，90')旋转。

14.核电站包括一根据权利要求1所述的取水装置，其中抽水池(2)由一个构成一实质上为水密盖(25)的装置覆盖，而且在封盖装置上或附近设置至少一个标刻度的开口(26)以使有限水流(I_p)在抽水池(2)由于所述水体(5)的异常上升而溢出时能够流到外界抽水池(2)中，核电站进一步包括至少一个排放竖井(14)，向一个流出隧道(4)供水，所述排放竖井(14)也装配一个具有至少一个标刻度的开口的封盖装置以使有限水流能够在排放竖井(14)溢流的情况下流出。

15.根据权利要求14所述的核电站，其中所述应急储水池包括一储水池(20)，其顶部通向外面而且含有大量水，当所述至少一个抽水隧道(3)正常向抽水池(2)供水时实质上仍保持不变，而且其中所述至少一个标刻度的开口(26)通向所述储水池(20)以能够在其内搜集所述有限水流(I_p)。