核電廠前期廠址選擇的思路

徐 續(xù)，趙 鋒，張啟明，譚承軍

（蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

核電廠廠址選擇作為核電建設(shè)的第一步，是保障核電安全的基礎(chǔ)，是需要重點(diǎn)關(guān)注的一環(huán)。核電廠廠址選擇中涉及多學(xué)科、多專業(yè)的知識(shí)，需要對(duì)各種候選廠址從社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等諸多方面予以綜合考慮。同時(shí)，核電廠廠址比選需要以科學(xué)決策原理為基礎(chǔ)，運(yùn)用工程技術(shù)知識(shí)，通過調(diào)查研究和分析評(píng)價(jià)，進(jìn)行選擇和決策。

我國已有30多年的核電廠選址工作經(jīng)驗(yàn)，積累了較多的廠址資料和數(shù)據(jù)。對(duì)這些已經(jīng)開展過的廠址特征數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼?，可以總結(jié)形成一套可供量化參考的廠址指標(biāo)體系，為核電廠選址決策提供一個(gè)有效的輔助工具，一定程度上為廠址的優(yōu)劣劃定一個(gè)相對(duì)客觀的等級(jí)[1]。本文主要目的在于嘗試把核電廠前期的選址工作進(jìn)行數(shù)據(jù)化和程序化，從而為我國核電廠的選址決策提供輔助。

核電廠前期選址工作的關(guān)鍵是要把握好廠址查勘階段容易獲得的、具有顛覆廠址適宜性的相關(guān)廠址特征。

1 核電廠選址的原則

廠址選擇是在指定的選址區(qū)域范圍內(nèi)，通過多次篩選和方案比較而選定廠址的，最終選定的廠址，必須符合現(xiàn)行有關(guān)法律法規(guī)的廠址選擇準(zhǔn)則的全部要求。

核電廠前期的廠址選擇，必須考慮包括安全（核安全和非核安全）和非安全（經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境等）兩方面的因素，所選定的廠址必須同時(shí)具備技術(shù)可行、安全可靠、環(huán)境相容和經(jīng)濟(jì)合理等四大基本條件。

從核安全的觀點(diǎn)考慮，核電站的廠址選擇必須是保護(hù)公眾和環(huán)境免受放射性事故所引起的過量輻射影響，同時(shí)要對(duì)于可能發(fā)生的外部自然事件或人為事件對(duì)核電站的影響、與實(shí)施應(yīng)急措施及有關(guān)外圍地帶的人口密度、分布及其他特征、核電站正常的放射性物質(zhì)釋放等問題重點(diǎn)加以研究。

法國核電廠選址遵循技術(shù)經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則；美國規(guī)定了地質(zhì)和抗震、水文、氣象、突發(fā)事件、人口密度、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、安全計(jì)劃等項(xiàng)核電站選址的一般準(zhǔn)則[2-4]。

我國現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是采用國際原子能機(jī)構(gòu)制定的通用標(biāo)準(zhǔn)，在地震、防洪、極端氣象、工程地質(zhì)等方面提高了選址的條件。除了在選址時(shí)要充分考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等因素外，在評(píng)價(jià)核電廠廠址適宜性方面，外部自然事件對(duì)設(shè)施安全影響評(píng)價(jià)如地震、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、洪水和極端氣象條件、水體交換、大氣擴(kuò)散、外部人為事件、人口分布以及應(yīng)急計(jì)劃等方面都應(yīng)滿足核安全法規(guī)確定的標(biāo)準(zhǔn)和原則[5-12]。另外，降低工程造價(jià)，提高工程的經(jīng)濟(jì)性也是在選址時(shí)要重點(diǎn)考慮的原則。

2 核電廠選址的特征指標(biāo)

核電廠廠址選擇工作是一個(gè)多目標(biāo)的決策問題，涉及各個(gè)學(xué)科的專業(yè)技術(shù)，同時(shí)考慮政治、經(jīng)濟(jì)、文化、自然等各種復(fù)雜因素，牽涉大量的資料收集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算。這個(gè)多目標(biāo)決策問題，一般需要通過富有經(jīng)驗(yàn)專家的詳細(xì)研究和論證。

為了在核電廠廠址選擇中給專家決策提供有效的輔助，需要在一定程度上為廠址的優(yōu)劣劃定一個(gè)相對(duì)客觀的等級(jí)，形成一個(gè)可供量化參考的廠址指標(biāo)體系。建立廠址特征體系的目的是判斷一個(gè)核電廠廠址的優(yōu)劣，而廠址的優(yōu)劣也需要體現(xiàn)在技術(shù)可行性、安全可靠性、環(huán)境相容性和建設(shè)經(jīng)濟(jì)性4個(gè)方面。因而，廠址的特征體系“歸一化”時(shí)也從這4個(gè)方面著手。

圖1給出了應(yīng)考慮的廠址特征示意圖。

如圖1所示，廠址特征可以大致作出如下分類：

建設(shè)經(jīng)濟(jì)性：如建設(shè)交通設(shè)施、地基處理、抗震處理、取排水工程、搬遷移民、輸電設(shè)施等；

技術(shù)可行性：如用地條件、建筑材料來源、三廢處理、交通運(yùn)輸條件等；

安全可靠性：如地質(zhì)條件、自然災(zāi)害、外部人為事件等；

環(huán)境相容性：大氣彌散、地表水彌散、地下水彌散、人文經(jīng)濟(jì)條件等。

擬建核電廠所選定的廠址必須同時(shí)具備技術(shù)可行、安全可靠、環(huán)境相容和建設(shè)經(jīng)濟(jì)等4大基本條件，選址準(zhǔn)則因而也具體落實(shí)到這4類基本廠址特征中。

3 核電廠選址的量化方法

廠址特征量化需要解決的是兩個(gè)問題：

（1）輔助評(píng)定候選廠址是否及格（顛覆性的因素）。

（2）輔助評(píng)定各個(gè)候選廠址的適宜性，以便從中找出更適宜的廠址。

對(duì)于第1個(gè)問題，判定廠址“是否合格”是相對(duì)簡單的，實(shí)際上是一個(gè)定性的問題。如果每一項(xiàng)廠址特征（量）都能滿足法規(guī)或工程要求，那么這個(gè)廠址就“及格”了；只要有一項(xiàng)廠址特征不能滿足，那可能這個(gè)廠址的適宜性就需要大量工作詳細(xì)論證。

對(duì)于第2個(gè)問題，要比較、評(píng)判多個(gè)候選廠址的優(yōu)劣，更多的時(shí)候則是一個(gè)定量的問題。不僅要對(duì)每一項(xiàng)廠址特征（量）給出其量化、可比較的指標(biāo)值，更要提供一種可以把各項(xiàng)廠址特征進(jìn)行綜合的方法，并以某種可行的方式給出，以便作為判斷廠址特征優(yōu)劣的參考。但由于核電廠廠址的各項(xiàng)特征涉及不同的專業(yè)區(qū)域（地震、水文、氣象等），相互之間有很大的區(qū)別，如果要將各項(xiàng)特征綜合起來，必須要找到一些共同特征，將各項(xiàng)特征統(tǒng)一起來“歸一化”，才能進(jìn)行相應(yīng)的比較。

對(duì)于一些以文字描述形式給出的指標(biāo)，或者評(píng)價(jià)時(shí)仍難以得到確切數(shù)據(jù)的指標(biāo)。只能直接給出對(duì)應(yīng)指標(biāo)實(shí)際值的評(píng)價(jià)值，評(píng)價(jià)值有優(yōu)、良、中、差和顛覆5個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)于4～0的分值來表示等級(jí)數(shù)。

對(duì)于其他的特征指標(biāo)，也可以按照以上指標(biāo)量化的方法進(jìn)行量化分析。

4 實(shí)例分析

以紅沿河核電廠為例，廠址共有特征指標(biāo)43項(xiàng)，其中廠址安全性指標(biāo)16項(xiàng)，廠址環(huán)境影響指標(biāo)9項(xiàng)，廠址經(jīng)濟(jì)與政策性指標(biāo)12項(xiàng)，廠址應(yīng)急可行性指標(biāo)6項(xiàng)，未出現(xiàn)顛覆性因素。

在廠址安全性的16項(xiàng)指標(biāo)中，有8項(xiàng)得4分，5項(xiàng)得3分，2項(xiàng)得2分，1項(xiàng)得1分，廠址安全性方面得分為52分。

在廠址環(huán)境影響9項(xiàng)指標(biāo)中，有6項(xiàng)得4分，2項(xiàng)得3分，1項(xiàng)得2分，廠址環(huán)境影響方面得分為32分。

在廠址經(jīng)濟(jì)與政策性的12項(xiàng)指標(biāo)中，有8項(xiàng)得4分，4項(xiàng)得3分，廠址經(jīng)濟(jì)與政策性方面得分為44分。

在廠址應(yīng)急可行性的6項(xiàng)指標(biāo)中，有5項(xiàng)得4分，1項(xiàng)得3分，廠址應(yīng)急可行性方面得分為23分。

由此可知，紅沿河核電廠涉及廠址安全、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和應(yīng)急的43項(xiàng)特征指標(biāo)量化得分為151分，占總評(píng)分的87.8%，為優(yōu)良的核電廠廠址。

此外，本文研究的廠址比選特征量化方法對(duì)于同一地區(qū)的多個(gè)廠址優(yōu)劣比較具有較強(qiáng)的針對(duì)性，可以把核電廠廠址前期容易獲得的相關(guān)廠址特征數(shù)據(jù)化和程序化，為政府和專家的決策提供高效的輔助。

5 總結(jié)

本文從建設(shè)經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性、安全可靠性和環(huán)境相容性4個(gè)方面分析了核電廠前期選址的主要特征指標(biāo)，以核電廠的洪水指標(biāo)為例，分析了核電廠廠址特征指標(biāo)的量化，并給出了國內(nèi)部分核電廠廠址的洪水特征指標(biāo)的量化評(píng)分。同時(shí)，以紅沿河核電廠為例，詳細(xì)分析了核電廠安全、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和應(yīng)急4個(gè)方面的特征指標(biāo)以及量化評(píng)分情況。通過這種廠址特征指標(biāo)選取和量化比較的分析思路，可以為核電廠前期的廠址比選提供依據(jù)，為核電廠選址時(shí)政府和專家的決策提供有效的輔助。

[1]中國廣東核電集團(tuán)公司研究課題.核電廠備選廠址特征量化及評(píng)價(jià)體系的研究[R]，2008.11.（Study Subject of China Guangdong Nuclear Power Corp., Ltd.Study on Candidate Nuclear Power Plant Site Characterization and Evaluation System[R]，2008.11.）

[2]U.S.NRC.10 CFR PART 50（NRC Regulations Title 10, Code of Federal Regulations）.

[3]U.S.NRC.Regulatory Guide 4.7: General Site Suitability Criteria For Nuclear Power Stations(Revision 2), April 1998.

[4]U.S.NRC.Generic Environmental Impact Statement for cense Renewal of Nuclear Plants.NUREG-1437.

[5]國家核安全局.核電廠廠址選擇安全規(guī)定(HAF101)[S]，1996.（NNSA.Provisions on Nuclear Power Plant Siting Safety (HAF101) [S], 1996.）

[6]國家核安全局.核電廠廠址選擇中的地震問題(HAD101/01) [S]，1994.（NNSA.Seismological Issues in Nuclear Power Plant Siting (HAD101/01)[S], 1994.）

[7]國家核安全局.核電廠廠址選擇的大氣彌散問題(HAD101/02) [S]，1987.（NNSA.Atmospheric Diffusion Issues in Nuclear Power Plant Siting(HAD101/02) [S], 1987.）

[8]國家核安全局.核電廠廠址選擇及評(píng)價(jià)的人口分布問題(HAD101/03) [S]，1987.（NNSA.Population Distribution Issues in Nuclear Power Plant Siting and Evaluation (HAD101/03) [S], 1987.）

[9]國家核安全局.核電廠廠址選擇外部人為事件問題(HAD101/04) [S]，1989.（NNSA.External Man Induced Events in Nuclear Power Plant Siting(HAD101/04) [S], 1989.）

[10]國家核安全局.核電廠廠址選擇中的放射性物質(zhì)水力彌散問題(HAD101/05) [S]，1991.（NNSA.Hydraulic Diffusion of Radioactive Substance in Nuclear Power Plant Siting (HAD101/05) [S],1991.）

[11]國家核安全局.核電廠廠址選擇與水文地質(zhì)的關(guān)系(HAD101/06) [S]，1991.（NNSA.Relations between Nuclear Power Plant Siting and Hydrogeology (HAD101/06) [S], 1991.）

[12]國家核安全局.核電廠廠址選擇的極端氣象現(xiàn)象(HAD101/10) [S]，1991.（NNSA.Extreme Meteorological Phenomena in Nuclear Power Plant Siting (HAD101/10) [S], 1991.）