巢湖核電廠普選廠址條件分析

張曉勇，陳亮亮

(安徽省電力設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230601)

安徽省地處中國(guó)中部，作為全國(guó)重要的能源產(chǎn)地之一，煤炭資源豐富，保有儲(chǔ)量約260億噸，位居全國(guó)前列。全省95%以上的電力供應(yīng)依賴于煤炭，主要是火力發(fā)電。同時(shí)，我省還在兼顧“皖電東送”戰(zhàn)略任務(wù)，對(duì)煤炭的需求量將急劇提升。供需矛盾為核電工程建設(shè)提供了發(fā)展空間。

初步踏勘了巢湖市沿江、沿湖區(qū)域比較合適的核電廠址，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)查、收集資料，進(jìn)行必要的勘查，查明可能廠址的技術(shù)可行性、安全可靠性、環(huán)境相容性和經(jīng)濟(jì)合理性的特征，從而推薦兩個(gè)或兩個(gè)以上候選廠址進(jìn)入下階段研究工作。

1 廠址普選原則

(1) 廠址選擇應(yīng)遵守保護(hù)公眾和環(huán)境免受電廠運(yùn)行狀態(tài)或事故工況狀態(tài)釋放的放射性影響超過(guò)國(guó)家規(guī)定限制的原則。

(2) 廠址選擇中要考慮廠址所在區(qū)域?qū)穗姀S的影響以及核電廠對(duì)廠址所在區(qū)域的影響。

(3) 廠址選擇時(shí)必須考慮以下幾個(gè)方面的因素：

人口因素的影響：廠址所在區(qū)域可能發(fā)生的外部自然事件或人為事件對(duì)核電廠的影響；可能影響所釋放的放射性物質(zhì)向人體轉(zhuǎn)移的廠址特征及其環(huán)境特征；實(shí)施應(yīng)急措施的可能性。

(4) 廠址應(yīng)建在人口密度較低，區(qū)域人口密度較小的地區(qū)。核電廠距10萬(wàn)人口以上的城鎮(zhèn)和100萬(wàn)人口以上大城市的市區(qū)發(fā)展邊界，應(yīng)分別保持適當(dāng)?shù)闹本€距離。(建議給出具體數(shù)值或范圍)

(5) 廠址選擇應(yīng)不受洪水危害，廠址不應(yīng)位于在地表或接近地表處可能產(chǎn)生明顯錯(cuò)動(dòng)的地表斷裂帶上。廠址不應(yīng)選在有洞穴、巖溶等自然特征和水井、礦井、油井或氣井等人為特征的區(qū)域，以及有引起地面塌陷、沉降或隆起的可能性而影響核電廠安全的區(qū)域。

(6) 在廠址及其臨近地區(qū)，不宜存在影響核電廠安全的不穩(wěn)定邊坡。

(7) 廠址應(yīng)選在受嚴(yán)重的龍卷風(fēng)等極端氣象影響小的地區(qū)。

(8) 廠區(qū)應(yīng)遠(yuǎn)離重要的軍事設(shè)施、大型危險(xiǎn)設(shè)施如化學(xué)品、炸藥生產(chǎn)廠和貯存?zhèn)}庫(kù)、煉油廠、油或天然氣貯存設(shè)施；

遠(yuǎn)離民用機(jī)場(chǎng)、軍用機(jī)場(chǎng)、空中實(shí)彈靶場(chǎng)和空中航線、輸送易燃?xì)怏w或其他危險(xiǎn)物質(zhì)的管線以及運(yùn)載危險(xiǎn)物品的運(yùn)輸線路包括水路、陸路和航線。

(9) 廠址區(qū)域的氣象，應(yīng)有利于電廠放射性氣體向大氣的彌散。

(10) 廠址應(yīng)遠(yuǎn)離重要的、為公眾所用或計(jì)劃將來(lái)供公眾使用的地下或地表飲用水水源。

(11) 影響廠址安全的外部自然因素和人為因素中選擇其與重大輻射風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的外部事件(自然事件與人為事件)，作為考慮事項(xiàng)，確定核電廠設(shè)計(jì)用的外部事件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

2 普選廠址的確定

在現(xiàn)場(chǎng)初步踏勘及室內(nèi)資料分析的基礎(chǔ)上，選擇橫山廠址、姥山廠址、祈雨山廠址、烈山廠址、九龍山廠址、花山廠址、曉山廠址、攔龍山等八個(gè)廠址進(jìn)行廠址普選分析比較。

橫山、姥山、祈雨山、烈山廠址位于原巢湖市無(wú)為縣，現(xiàn)屬蕪湖市管轄；九龍山、花山廠址位于原巢湖市居巢區(qū)，現(xiàn)屬縣級(jí)巢湖市，歸合肥市代管；曉山、攔龍山廠址位于原巢湖市和縣，現(xiàn)屬馬鞍山管轄。為了方便稱呼，本文均統(tǒng)一按原行政區(qū)劃的巢湖市進(jìn)行。

本文主要選取綜合條件較優(yōu)的橫山廠址進(jìn)行分析，其余廠址分析按照該廠址工作進(jìn)行。

3 橫山廠址條件分析

3.1 橫山廠址概況

橫山廠址位于原巢湖市無(wú)為縣牛埠鎮(zhèn)橫山一帶。廠址東南距銅陵市12km，西南距池州市39.5km，西北距廬江縣43.8km，北偏西距合肥市94km，北偏東距巢湖市66.5km。位于竹絲湖東南，東距長(zhǎng)江4.8km。

無(wú)為縣位于安徽省中部，位于長(zhǎng)江北岸，與蕪湖市、蕪湖縣、繁昌縣、銅陵縣、銅陵市隔江相望。北與和縣、含山縣、巢湖市為鄰，西與廬江縣、樅陽(yáng)縣接壤。距省會(huì)合肥市公路里程117km。無(wú)為縣總面積2433km2，2008年9月全縣總?cè)丝跀?shù)為1434387人。

地形地貌：橫山廠址西臨竹絲湖，微地貌為低山丘陵，四周地形較為開(kāi)闊，廠址所在山體完整，呈南北走向，東西兩面臨水，水系發(fā)育。地面高程在21.40m～140.5m之間。場(chǎng)地內(nèi)植被茂密，主要為松樹(shù)、水杉樹(shù)、灌木等。

土地利用：廠址區(qū)多為林地及荒山，有少量耕地，沒(méi)有大型工業(yè)企業(yè)，沒(méi)有國(guó)家級(jí)風(fēng)景區(qū)和保護(hù)區(qū)。

廠址用地：占地面積152.5hm2。

3.2 交通運(yùn)輸條件

鐵路運(yùn)輸：無(wú)為縣二壩鎮(zhèn)建有淮南鐵路線的南終點(diǎn)站—蕪湖北站，1977年通車。

公路運(yùn)輸：無(wú)為縣公路通車總里程2328.4km，按行政等級(jí)劃分，省道144.3km，縣道455km，鄉(xiāng)道1093.1km，村道636km。

水運(yùn)：水運(yùn)優(yōu)勢(shì)明顯，長(zhǎng)江岸線長(zhǎng)達(dá)104km，長(zhǎng)江岸線資源非常豐富?？h城已有無(wú)城港船舶噸位200t，航道等級(jí)五級(jí)。

大件運(yùn)輸：橫山廠址位于長(zhǎng)江北岸，水上交通十分方便，核電廠大件運(yùn)輸可利用在廠址附近長(zhǎng)江岸邊修建核電廠專用碼頭，將貨物運(yùn)至大件碼頭?？梢酝ㄟ^(guò)水運(yùn)轉(zhuǎn)陸路的方式進(jìn)入廠址，具體線路：設(shè)備廠家—長(zhǎng)江—核電廠專用碼頭—新修建專用大件運(yùn)輸?shù)缆贰獜S址。

3.3 地震、地質(zhì)

近區(qū)域斷裂構(gòu)造：未發(fā)現(xiàn)有晚更新世以來(lái)的深、大活動(dòng)斷裂。

廠址及其附近斷裂構(gòu)造：根據(jù)安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局繪制的1:5萬(wàn)牛埠幅地質(zhì)圖資料表明，橫山內(nèi)有三條NW向斷層和一條NE向斷裂，斷層規(guī)模一般不大，初步估計(jì)為晚更新世以前的斷裂，不存在能動(dòng)斷層，該類斷裂對(duì)廠址穩(wěn)定性影響不大。

火山活動(dòng)：橫山廠址區(qū)域范圍位于我國(guó)大陸的東南部，區(qū)域主體位于揚(yáng)子斷塊區(qū)，并與華北斷塊區(qū)的南部、秦嶺～大別山斷褶帶相毗鄰。區(qū)域范圍內(nèi)第四系地層分布有序，無(wú)第四紀(jì)火山活動(dòng)，廠址所在區(qū)域地殼現(xiàn)處于穩(wěn)定階段。

地震活動(dòng)：橫山廠址近區(qū)域范圍內(nèi)未發(fā)生M≥6.0級(jí)的地震。歷史地震對(duì)廠址的最大影響烈度為Ⅵ～Ⅶ度影響。

根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖，橫山廠址在50年內(nèi)一般場(chǎng)地條件下，可能遭遇超越概率為10%的場(chǎng)地地震動(dòng)峰加速度值在0.05g到0.10g分界線附近，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ～Ⅶ度。橫山廠址SL－2級(jí)地面運(yùn)動(dòng)基巖峰值加速度計(jì)算值初步判定不會(huì)超過(guò)0.2g。

巖土工程條件：橫山廠址巖性主要為志留系墳頭組泥頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖夾細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖；茅山組紫紅色中粒石英砂巖；在巖體完整性、巖體質(zhì)量和巖體地基承載力條件等方面，具有明顯優(yōu)勢(shì)，可作為良好的地基持力層。未發(fā)現(xiàn)對(duì)地基適宜性有影響的，如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶等物理地質(zhì)現(xiàn)象的存在。

3.4 氣象及水文條件

無(wú)為縣設(shè)有氣象觀測(cè)站，具備多年連續(xù)觀測(cè)資料。無(wú)為縣氣象站始建于1957年，現(xiàn)位于無(wú)為縣西門外，觀測(cè)場(chǎng)海拔高度17.2m。

氣候類型屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，其特點(diǎn)是：季風(fēng)明顯、氣候溫和、四季分明、雨量充沛、光照充足。由于地處中緯度地帶特定的地理位置表現(xiàn)在氣候上具有明顯的過(guò)渡性，即兼有南北氣候之長(zhǎng)：水熱資源優(yōu)于北方，光資源優(yōu)于南方；但也兼有南北氣候之短：降水時(shí)空變化大，旱澇災(zāi)害較頻繁，有些年份少雨干旱，有些年份多雨成澇，表現(xiàn)出氣候明顯變異性。同時(shí)，本市也是氣象災(zāi)害多發(fā)區(qū)，常有連陰雨、暴雨(雪)、霜凍、高溫、大風(fēng)、冰雹等災(zāi)害表現(xiàn)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。

洪水條件：廠址河段洪水主要由長(zhǎng)江上游降雨形成，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水考慮由降雨產(chǎn)生的可能最大洪水及上游水庫(kù)潰壩與可能最大暴雨引起的區(qū)間洪水相遇兩種情況。橫山廠址設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位高出廠址附近江堤1.0m～1.5m，由于上游堤防水庫(kù)潰壩時(shí)早已紛紛潰破，廠址處河段水位將低于該水位，不會(huì)受到洪水危害。

3.5 電能送出及接入系統(tǒng)條件

送出條件：巢湖地區(qū)屬于皖中電網(wǎng)，與工業(yè)比較發(fā)達(dá)的合肥市、蕪湖市接壤，是安徽省承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)，電力需求增長(zhǎng)較快。根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)，巢湖市2015年最大負(fù)荷為1660MW，2020年達(dá)2670MW。從電力電量平衡的角度看，巢湖地區(qū)屬于缺電地區(qū)，但巢湖電廠具備擴(kuò)建條件，地區(qū)電網(wǎng)有一定的電源支撐，核電可以在巢湖和皖中電網(wǎng)部分消化，盈余電力通過(guò)主干網(wǎng)送往皖南地區(qū)和華東市場(chǎng)，電網(wǎng)具備電力送出的能力。

接入系統(tǒng)條件：距規(guī)劃中的500kV巢湖二變直線距離約50km，距現(xiàn)有的500kV巢湖變直線距離約90km，距500kV廬桐變直線距離約65km，距江南的500kV銅貴變直線距離約35km。廠址周邊線路走廊均不緊張。

3.6 環(huán)境影響分析

人口分布：廠址半徑5km范圍內(nèi)共涉及到牛埠鎮(zhèn)和銅陵市的灰河鄉(xiāng)的2個(gè)社區(qū)和5行政村，廠址半徑5km范圍沒(méi)有人數(shù)超過(guò)1萬(wàn)人的人口中心。廠址半徑5km范圍總?cè)丝?7918人，平均人口密度為355人/km2。廠址半徑10km范圍內(nèi)共涉及城鎮(zhèn)5個(gè)，分別為無(wú)為縣的牛埠鎮(zhèn)、土橋鎮(zhèn)、昆山鎮(zhèn)和銅陵市的灰河鎮(zhèn)、老洲鎮(zhèn)，無(wú)超過(guò)10萬(wàn)人的人口中心。

搬遷人口：廠址800m半徑范圍內(nèi)有692人需拆遷移民，移民較少。

管道設(shè)施：廠址半徑15km范圍內(nèi)，暫未發(fā)現(xiàn)輸油管線和天然氣管線，公路沿線有小型的民用加油站。

軍事設(shè)施：在廠址30km范圍內(nèi)暫未發(fā)現(xiàn)影響核電廠建設(shè)和運(yùn)行的軍事設(shè)施。

外部事件：廠址附近未發(fā)現(xiàn)對(duì)廠址構(gòu)成潛在危險(xiǎn)的危險(xiǎn)源。

大氣彌散：廠址區(qū)域年平均風(fēng)速2.6m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹E，頻率為21%，年靜風(fēng)頻率為17%。初步判斷，大氣彌散條件較好。

水彌散：核電廠低放廢水排入長(zhǎng)江，長(zhǎng)江三峽蓄水后年平均流量27600m3/s，歷年最小流量為8060m3/s。初步判斷，本廠址水彌散條件較好。

3.7 水源及取排水條件

水源條件：從長(zhǎng)江取水作為核電廠供水水源，取水河段屬于長(zhǎng)江銅陵河段城德洲汊道的左汊，左汊為主汊，取水條件優(yōu)越。能滿足規(guī)劃建設(shè)4×1000MWe核電機(jī)組最大取水量6.0m3/s的要求。

取排水條件：取水管線長(zhǎng)約4.9km，排水管線長(zhǎng)約4.4km。

3.8 工程方案初步設(shè)想

(1)總體規(guī)劃原則

按照4×AP1000核電機(jī)組進(jìn)行總體規(guī)劃。

核島布置在比較完整的基巖上。

合理確定廠區(qū)地坪標(biāo)高，廠區(qū)地坪高程高于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)高程，施工區(qū)地坪高程高于百年一遇洪水位。

廠區(qū)各功能分區(qū)明確，交通運(yùn)輸方便、短捷。

(2)全廠總體規(guī)劃

核電廠總體規(guī)劃主要分為以下幾個(gè)區(qū)進(jìn)行規(guī)劃：核島及常規(guī)島等主要生產(chǎn)設(shè)施區(qū)、BOP區(qū)、廠前區(qū)、升壓站區(qū)、循環(huán)水取排水設(shè)施、冷卻塔、重要碼頭、防排洪設(shè)施、進(jìn)廠公路、施工道路、重件道路、施工區(qū)、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)區(qū)等。

整個(gè)核電廠按一字型布置，由北向南擴(kuò)建，循環(huán)水?dāng)M采用二次循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以長(zhǎng)江水作冷卻水水源。根據(jù)廠址設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位、工程地質(zhì)條件及土石方平衡情況，初步確定場(chǎng)平標(biāo)高31.8m。

進(jìn)廠公路：按照二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廠址東北側(cè)的村道進(jìn)行改造，作為進(jìn)廠公路，長(zhǎng)度約為3.7km，往北與牛昆路、X040相連，沿X040往東接S227。

應(yīng)急路：按照三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廠址東南側(cè)的村道進(jìn)行改造，作為應(yīng)急路，長(zhǎng)度約5.5km，往東南與S227相連。

4 廠址條件比較

4.1 廠址安全初步分析

橫山、姥山、祈雨山、烈山、九龍山、花山、曉山、攔龍山八個(gè)廠址初步分析廠址附近范圍無(wú)大活動(dòng)斷裂，沒(méi)有能動(dòng)斷層；廠址SL－2高值均不超過(guò)0.2g；初步判斷八個(gè)廠址均可采用天然巖石基礎(chǔ)；初步確定的廠址地坪標(biāo)高可以避免洪水危害；八個(gè)廠址附近未發(fā)現(xiàn)對(duì)廠址構(gòu)成潛在危險(xiǎn)的危險(xiǎn)源；大氣和水彌散條件較好；八個(gè)廠址具備大件運(yùn)輸條件；廠址處可以保證核電廠應(yīng)急計(jì)劃的實(shí)施。其中巢湖市居巢區(qū)及無(wú)為縣六個(gè)廠址廠址的排水半徑15km范圍內(nèi)有銅陵淡水豚類保護(hù)區(qū)，保護(hù)面積19800hm2，主要保護(hù)對(duì)象為白暨豚、江豚等珍稀水生生物和河流生態(tài)，需下一步開(kāi)展工作。

綜合分析，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)影響廠址安全的顛覆性因素。

4.2 建廠條件分析和比較

地震、地質(zhì)條件：八個(gè)廠址附近范圍內(nèi)均不存在能動(dòng)斷層。初步判斷八個(gè)廠址均可采用天然巖石基礎(chǔ)。

水源條件：橫山廠址、姥山廠址、祈雨山廠址、烈山廠址、曉山廠址及攔龍山廠址在長(zhǎng)江取水，取水水條件優(yōu)越，九龍山廠址、花山廠址在巢湖取水，均能滿足核電廠最大取水量的要求。

大件運(yùn)輸條件：橫山廠址、姥山廠址、祈雨山廠址、烈山廠址、曉山廠址及攔龍山廠址大件運(yùn)輸可通過(guò)長(zhǎng)江直接運(yùn)達(dá)，條件較好；九龍山廠址、花山廠址大件運(yùn)輸經(jīng)裕溪閘——裕溪河，通過(guò)巢湖轉(zhuǎn)兆河運(yùn)輸。

電能外送條件：無(wú)為縣境內(nèi)的橫山廠址、姥山廠址、祈雨山廠址、烈山廠址；四個(gè)廠址距規(guī)劃中的500kV巢湖二變直線距離約50km，距現(xiàn)有的500kV巢湖變直線距離約90km，距500kV廬桐變直線距離約65km，距江南的500kV銅貴變直線距離約35km。原居巢區(qū)境內(nèi)的九龍山、花山廠址均位于巢湖南岸，2個(gè)廠址距規(guī)劃中的500kV巢湖二變直線距離約35km，距現(xiàn)有的500kV巢湖變直線距離約60km，距500kV廬桐變直線距離約65km，距江南的500kV銅貴變直線距離約70km。和縣境內(nèi)的曉山、攔龍山廠址距規(guī)劃中的500kV巢湖二變直線距離約70km，距現(xiàn)有的500kV巢湖變直線距離約35km，距江南的500kV當(dāng)涂變直線距離約45km。無(wú)為縣、居巢區(qū)六個(gè)廠址距安徽500kV主干網(wǎng)中通道、西通道和規(guī)劃的中二通道均較近(中通道從廠址附近經(jīng)過(guò))，和縣兩個(gè)廠址距安徽500kV主干網(wǎng)東通道和規(guī)劃的中二通道均較近。八個(gè)廠址接入系統(tǒng)條件較好，輸電線路適中。

人口及拆遷：曉山廠址、攔龍山廠址、橫山廠址、祈雨山廠址拆遷相對(duì)較少，九龍山廠址、花山廠址相對(duì)多些。橫山廠址、烈山廠址、曉山廠址、攔龍山廠址、祈雨山廠址5km范圍內(nèi)人口密度較小，而姥山廠址、九龍山廠址、花山廠址5km范圍內(nèi)人口密度相對(duì)較多。

場(chǎng)地條件：各廠址用地基本相當(dāng)，祈雨山廠址土石方量最小，花山廠址、九龍山廠址土石方量較大。

氣象條件：巢湖市居巢區(qū)及無(wú)為縣橫山、姥山、祈雨山、烈山、九龍山、花山六個(gè)廠址年靜風(fēng)頻率相當(dāng)，均為17%左右，和縣曉山及攔龍山兩個(gè)廠址年靜風(fēng)頻率為10%，大氣彌散條件較好。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)八個(gè)廠址的技術(shù)可行性、安全可靠性、環(huán)境相容性、經(jīng)濟(jì)合理性四個(gè)方面的初步分析評(píng)價(jià)，八個(gè)廠址均未發(fā)現(xiàn)影響廠址安全的顛覆性因素，基本具備建設(shè)核電廠條件。

其中無(wú)為縣境內(nèi)的四個(gè)廠址中，橫山廠址不僅有粉砂巖出露，同時(shí)局部具有較大面積出露的石英砂巖，其力學(xué)性質(zhì)較泥質(zhì)粉砂巖而言，具有一定的優(yōu)勢(shì)。從取水條件方面，橫山廠址位于長(zhǎng)江西岸，與長(zhǎng)江的直線距離約4.9km，取水河段的長(zhǎng)江為分叉河段，主流偏左，深槽居中，取水處河灘地稍寬，初步判斷，電廠可在該河段取水。電廠補(bǔ)給水管線較短，沿途多為崗地。

原巢湖居巢區(qū)的兩個(gè)廠址中，九龍山巖性主要為五通組石英砂巖、墳頭組砂巖；花山主要巖性為為五通組石英砂巖、墳頭組砂巖，局部地段含有舟山組和棲霞組灰?guī)r；從取排水條件方面，九龍山廠址取水近、排水遠(yuǎn)，花山廠址取水較遠(yuǎn)，排水距離相對(duì)較近，從土石方量看，花山廠址工程量較大。

和縣的兩個(gè)廠址中，地基基巖巖性相當(dāng)，從取排水條件看，曉山廠址較為優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，最終推薦候選廠址依次為：橫山廠址、曉山廠址、祈雨山廠址、攔龍山廠址。

[1]EJ/T1127－2001，核電廠廠址選擇基本程序[S]．

[2]GB/T50294－1999，核電廠總平面及運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[3]劉建平，李朝華．吉林核電廠廠址的選擇[J]．吉林電力技術(shù)，1999，(1)．

[4]彭兢，劉紅光．內(nèi)陸核電廠與常規(guī)活力電廠廠址選擇比較[J]．武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2009，(10)．

[5]田勝清．關(guān)于內(nèi)陸核電廠廠址選擇[J]．電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2004，(9)．