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关注 | 我国乏燃料后处理厂厂址选址要素分析

发布时间:2016-7-31 17:31 原作者:刘福东   来自: 废物地下处置学术研讨会

随着国家对核电发展的战略由“适度发展”向“积极发展”转变,未来我国的核电规模及由此产生的乏燃料等核废物总量都将非常巨大,迫切需要建设核废物的处置大厂来满足我国核能可持续发展的要求。

其中,核电厂乏燃料后处理是实现核燃料闭式循环,解决核电可持续发展的重要环节,也是国际上大多数核电国家的选择。尤其是法国和英国后处理厂相继投入运行后,乏燃料后处理技术有了里程碑式的发展,表明动力堆乏燃料后处理技术巳经成熟,其工艺、技术、管理、安全性、经济性等各方面都是成功的

我国从世纪年代开始乏燃料后处理场址选址阶段,但由于后处理设施投入大,建设周期长,运行寿期长,而且放射性物质排放量大,环境敏感度高等原因,其选址问题历来都是争论焦点之一。因此,针对乏燃料后处理厂不同于核电厂的特性,考虑到选址可能涉及的关键因素,从技术可行性、安全可性、环境相容性和经济合理性个方面进行汇总分析,为科学选择后处理设施场址提供了一定的理论探讨

内陆和滨海场址对比的关键要素


1.与技术可行性有关的场址特征

对所选厂址的技术可行性考虑必需包括以下几点

地形条件:地形条件是否适宜通常可通过对地形图的分析估算场地平整,工作量大小来评价,同时还取决于防、排洪条件和大开挖或大填方所带来的工程技术问题及可能导致的场址安全问题

电网条件:所选场址应能够尽量靠近电网和负荷中心,与所连接的电网具有必要的相容性,在各种运行状态下能维持电网与机组的运行稳定性;电网能为后处理厂提供正常运行和安全所需的厂外电源(如启动、检修、备用电源等)

水源条件:后处理厂冷却用水要求具备适宜的水质、足够的水源补给量。此外,还应考虑工农业争水问题。对于滨海场址,还应考虑淡水供应可否得到保证

运输线路:所选场址地区的运输线路必须适于向厂区运输超重、超限的设备。应研究现有的和拟建的公路、水路、铁路是否适应从预计的制造中心或入口港运送后处理厂设备(尺寸和重量)、运入乏燃料和固体废物及应急运输的要求

离工业中心的远近:为便于运行、维修以及核电厂内某些例行检查,离场址不远处有可利用的永久性工业基地有利于维修;但如果所选场址距已有大工业基地通过(如在规定的规划限制区内),还需要考虑在核事故应急情况下可能引起的常规安全问题

2.与安全可靠性有关的厂址特征

在场址查勘阶段必须考虑以下与场址安全可靠性相关的厂址特征

地表断层:在高地震活动区中,通常在区域分析时,既要否定靠近已知大的能动断层的地区,也要否定靠近已知能动断层的可能场址。可采用场址到可疑能动断层的距离作为以后筛选和选择候选场址的一个因素。离能动断层有足够距离的那些场址则通常予以优先选择。这里的足够距离是与该能动断层的规模、产状、运动速率等密切相关的,只有经过调查、取证,确认所选场址不位于该能动断层影响带内时,才能认为该场址在这一方面是适宜的

地震活动地震活动性相对高的地区在区域分析时通常予以否定。在地震区,根据可能影响场址的地震强度来筛选场址;优先选用地震影响较小的那些候选场址

地下岩土层的适宜性在场址査勘的前两个步骤中可能得不到地下岩土层的数据资料。但候选场址可根据用作地基的地下岩土层的岩性进行比较,选出并按优劣顺序排列适当的地下岩土层作为地基的场址。在分析场址的地下岩土层适宜性时,要研究基土性能及其在地震组合影响下是否存在液化、沉降、滑移及塌陷等地基失效现象

斜坡稳定如果所选场址存有可能影响安全的高斜坡(天然斜坡和人工斜坡),而且采用可能的工程措施以后还可能不稳定时,则应认为该场址是不可接受的

火山活动在火山活动区域,紧邻可能活动火山的地区在区域分析时通常应予否定。根据我国的火山活动的历史资料来看,除黑龙江省、吉林省和台湾省的少部分地区外,其他地区的场址选择可不考虑这一方面的问题

洪水泛滥通常在区域分析时要否定受高洪水水位影响的地区。可根据受洪水影响的严重性筛选可能场址。优先选用受洪水影响较小的候选场址。对所选场址,当采用可行的防洪措施后如果还不能达到设计基准洪水位的要求时,则应认为该场址是不适宜的

极端气象现象在极端气象现象(如热带气旋、龙卷风)时有发生、且非常严重的区域,可以否定某些受影响的地区。在这些情况下,可根据受极端气象影响的严重性筛选可能场址;优先选用受极端气象影响严重性小的候选场址

外部人为事件包括飞机碰撞、军事设施和生产、贮存、处理易燃易爆和有毒物品的大型工业设施的事件对核电厂安全的影响。在作区域分析时,应否定一些紧邻大型危险设施、大型机场或运载大量危险物品的运输路线的地区。此外,还应根据离这些设施的距离和影响筛选可能场址

3.与环境相容性有关的场址特征

如果所选场址地区的环境与在这里建造和运行后处理厂不相容时,则这个场址是不适宜的。在场址查勘中,必须考虑以下场址特征

大气弥散条件:在区域分析时应否定可能长期出现不利的大气弥散特征的地区,可根据风向、大气弥散特征筛选和比较可能场址和候选场址

水弥散条件:包括地表水弥散条件和地下水弥散条件。如果所选场址处于公众所用或计划将来供公众細的地下或地練用水水源的上游,则在场址筛选时,应慎重考虑。在筛选和比较候选场址时,优先选用那些饮用水源受事故污染可能性低的厂址

人口分布:否定人口非常稠密的地区。要根据人口分布采用HAF0104所建议的方法对可能场址进行筛选和对候选场址进行比较并排列其优劣顺序;也可根据人口分布特征(如距大、中、小城镇的距离等因素)场址进行筛选

土地利用:区域内的土地利用可能影响场址选择。在研究区域内的土地利用情况时,还应考虑到未来的可能发展和区域规划情况:诸如农田、风景保护区、野生动植物自然保护区、休养场所、旅游区等均应加以考虑

应急计划:在场址查勘进行到确定优选场址的后两个步骤中,要考虑执行有效应急行动(如通信、出人口、撤离、运输方面的条件)的可能

非放射性影响:在场址筛选时应考虑核电厂的建造和运行对环境的水生动植物和农作物可能造成非放射性的不良影响和冷却塔运行对周围地区气候和小气候影响(如湿度、云雾、结冰、荫屏作用、可见度、弥散特征等变化的场址特征),但这一阶段的考虑只是粗略的

经济发展规划:对所选场址地区现有的和计划中的经济发展规划的影响要加以考虑;此外,还应考虑当地政府和社会公众对所选场址的认可程度来筛选和比较候选场址

4.与经济合理性有关的场址特征

对所选场址的经济合理性考虑,包括由场址特征引起的附加的工程费用和运行费用

工程费用在筛选和比较场址时,应考虑下述为后处理厂建设和运行而改善场址所引起的工程建设与维护费用:征地、赔偿;移民、拆迁;场地平整和土石方工程;建筑物地基处理;防、排洪工程;护坡、挡墙等防护工程;抗震附加费用;厂内外交通连接;由输、配电引起的地区电网的配套设施及供水、排水设施

输电费用在场址筛选和排列候选场优劣顺序时应考虑电力输送中的电能损耗等费用

取水费用在场址筛选和排列候选场址的优劣顺序时,应估算并考虑冷却水水源的水温、水质、提水高度以及输水距离等因素

运输费用在场址筛选和排列候选场址的优劣顺序时,应考虑乏燃料和固体废物的运输因素,并应根据规划的运输方案,估算其运输费用

以上内容可以看出,在场址选择中,涉及的因素很多,根据后处理厂工艺特点、环境排放特征,在对主要因素进行对比前提下,也要对其他因素进行对比,尽可能比较全面地收集资料进行评比


 

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