隨著國(guó)家對(duì)核電發(fā)展的戰(zhàn)略由“適度發(fā)展”向“積極發(fā)展”轉(zhuǎn)變,未來(lái)我國(guó)的核電規(guī)模及由此產(chǎn)生的乏燃料等核廢物總量都將非常巨大,迫切需要建設(shè)核廢物的處置大廠來(lái)滿足我國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展的要求。
其中,核電廠乏燃料后處理是實(shí)現(xiàn)核燃料閉式循環(huán),解決核電可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),也是國(guó)際上大多數(shù)核電國(guó)家的選擇。尤其是法國(guó)和英國(guó)后處理廠相繼投入運(yùn)行后,乏燃料后處理技術(shù)有了里程碑式的發(fā)展,表明動(dòng)力堆乏燃料后處理技術(shù)巳經(jīng)成熟,其工藝、技術(shù)、管理、安全性、經(jīng)濟(jì)性等各方面都是成功的。
我國(guó)從世紀(jì)年代開(kāi)始乏燃料后處理場(chǎng)址選址階段,但由于后處理設(shè)施投入大,建設(shè)周期長(zhǎng),運(yùn)行壽期長(zhǎng),而且放射性物質(zhì)排放量大,環(huán)境敏感度高等原因,其選址問(wèn)題歷來(lái)都是爭(zhēng)論焦點(diǎn)之一。因此,針對(duì)乏燃料后處理廠不同于核電廠的特性,考慮到選址可能涉及的關(guān)鍵因素,從技術(shù)可行性、安全可性、環(huán)境相容性和經(jīng)濟(jì)合理性個(gè)方面進(jìn)行匯總分析,為科學(xué)選擇后處理設(shè)施場(chǎng)址提供了一定的理論探討。
內(nèi)陸和濱海場(chǎng)址對(duì)比的關(guān)鍵要素
1.與技術(shù)可行性有關(guān)的場(chǎng)址特征
對(duì)所選廠址的技術(shù)可行性考慮必需包括以下幾點(diǎn):
地形條件:地形條件是否適宜通常可通過(guò)對(duì)地形圖的分析估算場(chǎng)地平整,工作量大小來(lái)評(píng)價(jià),同時(shí)還取決于防、排洪條件和大開(kāi)挖或大填方所帶來(lái)的工程技術(shù)問(wèn)題及可能導(dǎo)致的場(chǎng)址安全問(wèn)題。
電網(wǎng)條件:所選場(chǎng)址應(yīng)能夠盡量靠近電網(wǎng)和負(fù)荷中心,與所連接的電網(wǎng)具有必要的相容性,在各種運(yùn)行狀態(tài)下能維持電網(wǎng)與機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性;電網(wǎng)能為后處理廠提供正常運(yùn)行和安全所需的廠外電源(如啟動(dòng)、檢修、備用電源等)。
水源條件:后處理廠冷卻用水要求具備適宜的水質(zhì)、足夠的水源補(bǔ)給量。此外,還應(yīng)考慮工農(nóng)業(yè)爭(zhēng)水問(wèn)題。對(duì)于濱海場(chǎng)址,還應(yīng)考慮淡水供應(yīng)可否得到保證。
運(yùn)輸線路:所選場(chǎng)址地區(qū)的運(yùn)輸線路必須適于向廠區(qū)運(yùn)輸超重、超限的設(shè)備。應(yīng)研究現(xiàn)有的和擬建的公路、水路、鐵路是否適應(yīng)從預(yù)計(jì)的制造中心或入口港運(yùn)送后處理廠設(shè)備(尺寸和重量)、運(yùn)入乏燃料和固體廢物及應(yīng)急運(yùn)輸?shù)囊?/SPAN>。
離工業(yè)中心的遠(yuǎn)近:為便于運(yùn)行、維修以及核電廠內(nèi)某些例行檢查,離場(chǎng)址不遠(yuǎn)處有可利用的永久性工業(yè)基地有利于維修;但如果所選場(chǎng)址距已有大工業(yè)基地通過(guò)(如在規(guī)定的規(guī)劃限制區(qū)內(nèi)),還需要考慮在核事故應(yīng)急情況下可能引起的常規(guī)安全問(wèn)題。
2.與安全可靠性有關(guān)的廠址特征
在場(chǎng)址查勘階段必須考慮以下與場(chǎng)址安全可靠性相關(guān)的廠址特征:
地表斷層:在高地震活動(dòng)區(qū)中,通常在區(qū)域分析時(shí),既要否定靠近已知大的能動(dòng)斷層的地區(qū),也要否定靠近已知能動(dòng)斷層的可能場(chǎng)址?刹捎脠(chǎng)址到可疑能動(dòng)斷層的距離作為以后篩選和選擇候選場(chǎng)址的一個(gè)因素。離能動(dòng)斷層有足夠距離的那些場(chǎng)址則通常予以優(yōu)先選擇。這里的足夠距離是與該能動(dòng)斷層的規(guī)模、產(chǎn)狀、運(yùn)動(dòng)速率等密切相關(guān)的,只有經(jīng)過(guò)調(diào)查、取證,確認(rèn)所選場(chǎng)址不位于該能動(dòng)斷層影響帶內(nèi)時(shí),才能認(rèn)為該場(chǎng)址在這一方面是適宜的。
地震活動(dòng):地震活動(dòng)性相對(duì)高的地區(qū)在區(qū)域分析時(shí)通常予以否定。在地震區(qū),根據(jù)可能影響場(chǎng)址的地震強(qiáng)度來(lái)篩選場(chǎng)址;優(yōu)先選用地震影響較小的那些候選場(chǎng)址。
地下巖土層的適宜性:在場(chǎng)址査勘的前兩個(gè)步驟中可能得不到地下巖土層的數(shù)據(jù)資料。但候選場(chǎng)址可根據(jù)用作地基的地下巖土層的巖性進(jìn)行比較,選出并按優(yōu)劣順序排列適當(dāng)?shù)牡叵聨r土層作為地基的場(chǎng)址。在分析場(chǎng)址的地下巖土層適宜性時(shí),要研究基土性能及其在地震組合影響下是否存在液化、沉降、滑移及塌陷等地基失效現(xiàn)象。
斜坡穩(wěn)定:如果所選場(chǎng)址存有可能影響安全的高斜坡(天然斜坡和人工斜坡),而且采用可能的工程措施以后還可能不穩(wěn)定時(shí),則應(yīng)認(rèn)為該場(chǎng)址是不可接受的。
火山活動(dòng):在火山活動(dòng)區(qū)域,緊鄰可能活動(dòng)火山的地區(qū)在區(qū)域分析時(shí)通常應(yīng)予否定。根據(jù)我國(guó)的火山活動(dòng)的歷史資料來(lái)看,除黑龍江省、吉林省和臺(tái)灣省的少部分地區(qū)外,其他地區(qū)的場(chǎng)址選擇可不考慮這一方面的問(wèn)題。
洪水泛濫:通常在區(qū)域分析時(shí)要否定受高洪水水位影響的地區(qū)?筛鶕(jù)受洪水影響的嚴(yán)重性篩選可能場(chǎng)址。優(yōu)先選用受洪水影響較小的候選場(chǎng)址。對(duì)所選場(chǎng)址,當(dāng)采用可行的防洪措施后如果還不能達(dá)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位的要求時(shí),則應(yīng)認(rèn)為該場(chǎng)址是不適宜的。
極端氣象現(xiàn)象:在極端氣象現(xiàn)象(如熱帶氣旋、龍卷風(fēng))時(shí)有發(fā)生、且非常嚴(yán)重的區(qū)域,可以否定某些受影響的地區(qū)。在這些情況下,可根據(jù)受極端氣象影響的嚴(yán)重性篩選可能場(chǎng)址;優(yōu)先選用受極端氣象影響嚴(yán)重性小的候選場(chǎng)址。
外部人為事件:包括飛機(jī)碰撞、軍事設(shè)施和生產(chǎn)、貯存、處理易燃易爆和有毒物品的大型工業(yè)設(shè)施的事件對(duì)核電廠安全的影響。在作區(qū)域分析時(shí),應(yīng)否定一些緊鄰大型危險(xiǎn)設(shè)施、大型機(jī)場(chǎng)或運(yùn)載大量危險(xiǎn)物品的運(yùn)輸路線的地區(qū)。此外,還應(yīng)根據(jù)離這些設(shè)施的距離和影響篩選可能場(chǎng)址。
3.與環(huán)境相容性有關(guān)的場(chǎng)址特征
如果所選場(chǎng)址地區(qū)的環(huán)境與在這里建造和運(yùn)行后處理廠不相容時(shí),則這個(gè)場(chǎng)址是不適宜的。在場(chǎng)址查勘中,必須考慮以下場(chǎng)址特征:
大氣彌散條件:在區(qū)域分析時(shí)應(yīng)否定可能長(zhǎng)期出現(xiàn)不利的大氣彌散特征的地區(qū),可根據(jù)風(fēng)向、大氣彌散特征篩選和比較可能場(chǎng)址和候選場(chǎng)址。
水彌散條件:包括地表水彌散條件和地下水彌散條件。如果所選場(chǎng)址處于公眾所用或計(jì)劃將來(lái)供公眾細(xì)的地下或地練用水水源的上游,則在場(chǎng)址篩選時(shí),應(yīng)慎重考慮。在篩選和比較候選場(chǎng)址時(shí),優(yōu)先選用那些飲用水源受事故污染可能性低的廠址。
人口分布:否定人口非常稠密的地區(qū)。要根據(jù)人口分布采用HAF0104所建議的方法對(duì)可能場(chǎng)址進(jìn)行篩選和對(duì)候選場(chǎng)址進(jìn)行比較并排列其優(yōu)劣順序;也可根據(jù)人口分布特征(如距大、中、小城鎮(zhèn)的距離等因素)場(chǎng)址進(jìn)行篩選。
土地利用:區(qū)域內(nèi)的土地利用可能影響場(chǎng)址選擇。在研究區(qū)域內(nèi)的土地利用情況時(shí),還應(yīng)考慮到未來(lái)的可能發(fā)展和區(qū)域規(guī)劃情況:諸如農(nóng)田、風(fēng)景保護(hù)區(qū)、野生動(dòng)植物自然保護(hù)區(qū)、休養(yǎng)場(chǎng)所、旅游區(qū)等均應(yīng)加以考慮。
應(yīng)急計(jì)劃:在場(chǎng)址查勘進(jìn)行到確定優(yōu)選場(chǎng)址的后兩個(gè)步驟中,要考慮執(zhí)行有效應(yīng)急行動(dòng)(如通信、出人口、撤離、運(yùn)輸方面的條件)的可能。
非放射性影響:在場(chǎng)址篩選時(shí)應(yīng)考慮核電廠的建造和運(yùn)行對(duì)環(huán)境的水生動(dòng)植物和農(nóng)作物可能造成非放射性的不良影響和冷卻塔運(yùn)行對(duì)周圍地區(qū)氣候和小氣候影響(如濕度、云霧、結(jié)冰、蔭屏作用、可見(jiàn)度、彌散特征等變化的場(chǎng)址特征),但這一階段的考慮只是粗略的。
經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃:對(duì)所選場(chǎng)址地區(qū)現(xiàn)有的和計(jì)劃中的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的影響要加以考慮;此外,還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)卣蜕鐣?huì)公眾對(duì)所選場(chǎng)址的認(rèn)可程度來(lái)篩選和比較候選場(chǎng)址。
4.與經(jīng)濟(jì)合理性有關(guān)的場(chǎng)址特征
對(duì)所選場(chǎng)址的經(jīng)濟(jì)合理性考慮,包括由場(chǎng)址特征引起的附加的工程費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用:
工程費(fèi)用:在篩選和比較場(chǎng)址時(shí),應(yīng)考慮下述為后處理廠建設(shè)和運(yùn)行而改善場(chǎng)址所引起的工程建設(shè)與維護(hù)費(fèi)用:征地、賠償;移民、拆遷;場(chǎng)地平整和土石方工程;建筑物地基處理;防、排洪工程;護(hù)坡、擋墻等防護(hù)工程;抗震附加費(fèi)用;廠內(nèi)外交通連接;由輸、配電引起的地區(qū)電網(wǎng)的配套設(shè)施及供水、排水設(shè)施。
輸電費(fèi)用:在場(chǎng)址篩選和排列候選場(chǎng)優(yōu)劣順序時(shí)’應(yīng)考慮電力輸送中的電能損耗等費(fèi)用。
取水費(fèi)用:在場(chǎng)址篩選和排列候選場(chǎng)址的優(yōu)劣順序時(shí),應(yīng)估算并考慮冷卻水水源的水溫、水質(zhì)、提水高度以及輸水距離等因素。
運(yùn)輸費(fèi)用:在場(chǎng)址篩選和排列候選場(chǎng)址的優(yōu)劣順序時(shí),應(yīng)考慮乏燃料和固體廢物的運(yùn)輸因素,并應(yīng)根據(jù)規(guī)劃的運(yùn)輸方案,估算其運(yùn)輸費(fèi)用。
以上內(nèi)容可以看出,在場(chǎng)址選擇中,涉及的因素很多,根據(jù)后處理廠工藝特點(diǎn)、環(huán)境排放特征,在對(duì)主要因素進(jìn)行對(duì)比前提下,也要對(duì)其他因素進(jìn)行對(duì)比,盡可能比較全面地收集資料進(jìn)行評(píng)比。
文章來(lái)源:劉福東,我國(guó)乏燃料后處理廠廠址選址要素探討,廢物地下處置學(xué)術(shù)研討會(huì), 2012