近岸海島核電廠址特點(diǎn)分析

林建高

摘? 要：隨著濱海核電廠址開(kāi)發(fā)難度的逐漸加大，近岸海島因其獨(dú)特的陸海資源優(yōu)勢(shì)和區(qū)位條件成為核電發(fā)展的重要選擇之一，但同時(shí)近岸海島核電廠址又不得不在行政審批、環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急等方面面臨特殊的困難。本文針對(duì)近岸海島核電廠址與濱海核電廠址相比的主要特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)于海島核電廠址開(kāi)發(fā)主要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討，為后續(xù)近岸海島核電廠址的開(kāi)發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：核電 近岸海島 濱海 選址

中圖分類號(hào)：TM623 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2021）04（c）-0085-04

Analysis of the Characteristics of Nearshore Island-Nuclear Power Plant Site

LIN Jiangao

（CNNP Xiapu Nuclear Power Co.，Ltd.， Ningde， Fujian province， 355100? China）

Abstract： As the difficulty of developing coastal nuclear power plant site is gradually increasing， nearshore island has become one of the important choices for nuclear power development because of its unique advantages in both resources and location conditions. But at the same time， offshore island nuclear power plant site has to face special difficulties in administrative approval， environmental protection， emergency response and other aspects. This paper aims at the analysis of the different characteristics between nearshore island nuclear power plant site and coastal nuclear power plant site， discusses the key issues of island nuclear power plant site development， so as to provide references for the follow-up development of nearshore island nuclear power plant site.

Key Words： Nuclear power; Nearshore island; Coastal; Site selection

1? 開(kāi)發(fā)海島核電廠址的意義

核電廠的廠址選擇受地質(zhì)地震條件、水源與水文、氣象資料、交通運(yùn)輸條件、電網(wǎng)條件、人口分布和密度及其他諸多因素的影響與限制，核電廠址資源相對(duì)稀缺。我國(guó)濱?；鶐r核電廠址基本篩查完畢，再開(kāi)發(fā)條件優(yōu)良的濱海核電廠址的難度越來(lái)越大，而國(guó)家對(duì)于內(nèi)陸核電廠址的開(kāi)發(fā)尚未作出決策，海島因其獨(dú)特的陸海資源優(yōu)勢(shì)和區(qū)位條件成為核電發(fā)展的重要選擇之一。

我國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó)，海島眾多，擁有面積大于500m2的海島7300多個(gè)，大部分海島分布在大陸沿岸海域，距離大陸不足10km的海島約占70%左右;基巖島的數(shù)量約占93%，為近岸海島核電的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。目前，國(guó)內(nèi)已有寧德核電、霞浦核電兩個(gè)核電基地選擇了在近岸海島上建設(shè)。本文主要以霞浦核電為例，就近岸海島核電廠址與普通濱海核電廠址相比，對(duì)存在的主要特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2? 海島核電廠址的優(yōu)勢(shì)

2.1 周邊人口相對(duì)較少

根據(jù)《核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》（GB6249-2011）、《核電廠總平面及運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 50294-2014）的規(guī)定，核電廠必須在周圍設(shè)置不小于500m的非居住區(qū)、不小于5km的規(guī)劃限制區(qū);核電廠應(yīng)盡量建在人口密度相對(duì)較低、離大城市相對(duì)較遠(yuǎn)的地點(diǎn)，規(guī)劃限制區(qū)范圍內(nèi)不應(yīng)有1萬(wàn)人以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)等，并對(duì)事故情況下周邊居民的集體劑量限定了約束值。

我國(guó)的海島中約94%的海島為無(wú)人居住海島[1]，島上無(wú)常住居民，不需要開(kāi)展居民搬遷。海島與陸地相隔，與該廠址鄰近的陸地相比，按統(tǒng)計(jì)距離計(jì)算覆蓋的陸域面積正常情況下會(huì)有所減少，大概率可有較低平均人口密度。例如霞浦核電所在的長(zhǎng)表島廠址周邊1km范圍內(nèi)沒(méi)有居民，5km范圍內(nèi)平均人口密度19人/km2，20km范圍內(nèi)平均人口密度為204人/km2，按照人口密度法分類，屬于福建省Ⅰ類核電廠建設(shè)廠址。而該廠址西南方向7km的界石濱海廠址，1km范圍內(nèi)有居民533人，5km范圍內(nèi)平均人口密度為192人/km2，20km范圍內(nèi)平均人口密度為109人/km2，按照人口密度法分類，屬于福建省Ⅱ類核電廠建設(shè)廠址。人口量少的優(yōu)勢(shì)可使廠址更容易滿足GB6249的劑量約束要求，同時(shí)更有利于開(kāi)展廠外應(yīng)急，降低社會(huì)關(guān)注度和公眾接受難度。

2.2 取水水深條件較好

水深是決定取水口位置的首要條件。取水口無(wú)論布置在何處，其首先要保證有足夠的水深，滿足核電廠的取水要求。核電廠取水設(shè)計(jì)低水位（DBL）采用最低天文潮疊加最大可能風(fēng)暴減水來(lái)計(jì)算，通常布置在海圖水深約5m處[2]。而很多濱海廠址近區(qū)域海域水深都無(wú)法滿足該要求，田灣核電、紅沿河核電、臺(tái)山核電等核電廠采用了建設(shè)、維護(hù)難度更大且投資更高的管涵或明渠和管涵結(jié)合的方式解決遠(yuǎn)距離取水的問(wèn)題，其余核電廠也都基本修建取水明渠來(lái)解決取水問(wèn)題。相比之下，海島周邊水深通常比同區(qū)域陸地周邊水深更深，例如，霞浦核電在島嶼周邊水深就可達(dá)到10m，工程采取了在廠址南側(cè)貼岸港池取水方案，減少循環(huán)水的取水距離;而與該廠址相鄰的界石侯選廠址經(jīng)初步研究，需要修建取水明渠長(zhǎng)度約1.3km。

2.3 取水安全更易保證

取水安全是核電廠安全的重要一環(huán)，從歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看，我國(guó)目前投入運(yùn)營(yíng)的核電廠址都發(fā)生過(guò)取水系統(tǒng)堵塞事件，其他國(guó)家核電廠近10年也發(fā)生了上百起取水系統(tǒng)堵塞的事件。核電廠取水系統(tǒng)堵塞問(wèn)題不但可能導(dǎo)致機(jī)組被迫降功率或停堆停機(jī)，甚至?xí)?duì)核電廠最終熱阱的可用性構(gòu)成威脅[3]。其中引起取水系統(tǒng)堵塞的主要有海生物及紫菜、麥秸稈、毛竹等海上漂浮物。據(jù)波浪理論，波浪進(jìn)入淺水后，波速和波長(zhǎng)隨著水深變淺而減小，在波浪折射現(xiàn)象的作用下，最終趨向于與海岸線垂直。當(dāng)海上漂浮物隨著波浪進(jìn)入到近岸淺水區(qū)時(shí)，經(jīng)過(guò)波浪折射作用，導(dǎo)致海上漂浮物幾乎都集中在岸灘海灣里[4]，從而更靠近外海的島嶼周邊海上漂浮物通常比同海域海灣內(nèi)少。

此外，對(duì)比國(guó)內(nèi)部分海域水文測(cè)驗(yàn)成果，更靠近外海區(qū)域，水動(dòng)力相對(duì)更強(qiáng)，例如霞浦核電取水口的水文觀測(cè)點(diǎn)水流流速約比同區(qū)域靠近陸地方向2km位置的另一觀測(cè)點(diǎn)流速大了約25%～40%。較強(qiáng)的水動(dòng)力有利于降低取水口的卷吸效應(yīng)，更容易保證取水安全。

2.4 有利于減小溫排水影響

溫排水的影響是核電廠工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)關(guān)切因素之一。一方面，核電廠溫排水對(duì)周邊海域生態(tài)環(huán)境和利益相關(guān)方的影響是海域使用論證和海洋環(huán)評(píng)的重要考察內(nèi)容，溫排水的影響范圍和程度直接影響核電廠的海工布置方案，對(duì)電廠的投資成本影響巨大。另一方面，取水溫升與核電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性直接關(guān)聯(lián)，一般情況下，電廠取水溫度每升高2℃，電廠冷卻效率降低1%[5]。

溫排水的影響主要取決于區(qū)域水動(dòng)力情況、取排水口與流場(chǎng)的關(guān)系、取排水口的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、海域水深、海水表面散熱系數(shù)等因素。有研究表明在同等條件下，總體上水深、潮差或流速越大，溫升線包絡(luò)面積越小[6]。而海島廠址相對(duì)有如下優(yōu)勢(shì)：一是更靠近外海的海島廠址潮差、流速等水動(dòng)力作用更為顯著，水體的彌散作用更強(qiáng);二是周邊水深更深，相對(duì)熱環(huán)境容量更大;三是水面風(fēng)速相對(duì)較大，同等條件下水面綜合散熱系數(shù)更大，利于水體散熱;四是所面對(duì)的海域更廣，海工布置的選擇空間更大;五是離陸地岸線更遠(yuǎn)，溫排水影響生態(tài)保護(hù)岸線、潮間帶等環(huán)境敏感區(qū)的可能性相對(duì)小。在以上因素的作用下，海島核電廠址在控制溫排水影響范圍、取水溫升等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2.5 有利于大件運(yùn)輸

為了減少疏浚工程量，以及避免后期沖淤影響，碼頭航線應(yīng)盡量利用自然水深，避免在淺灘上開(kāi)挖港池。海島周邊水深更深的特點(diǎn)同樣為核電自建大件碼頭創(chuàng)造了有利條件。

3? 海島核電廠址面臨的挑戰(zhàn)

海島核電廠址在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，根據(jù)前期海島廠址開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，海島核電廠址的種種特點(diǎn)同樣會(huì)給實(shí)際開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)一系列的困難，需要在海島核電廠址開(kāi)發(fā)過(guò)程中給予高度關(guān)注。

3.1 審批難度更大

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)海洋、海島環(huán)境保護(hù)管理日趨嚴(yán)格，陸續(xù)出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)海島保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)海洋環(huán)境保護(hù)法》《無(wú)居民海島開(kāi)發(fā)利用審批辦法》《防治海洋工程建設(shè)項(xiàng)目污染損害海洋環(huán)境管理?xiàng)l例》等法律法規(guī)，海島核電在像濱海核電一樣上報(bào)用海申請(qǐng)的同時(shí)，還需要將用島申請(qǐng)上報(bào)國(guó)家審批。海島廠址需要考慮國(guó)家和地方海島保護(hù)利用規(guī)劃、海洋功能區(qū)劃、海洋主體功能區(qū)劃、海洋環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、生態(tài)紅線、海洋環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、生態(tài)功能區(qū)劃、海岸帶保護(hù)與利用規(guī)劃等，尤其是海島保護(hù)利用規(guī)劃是海島廠址所特有的。相關(guān)規(guī)劃的符合性都是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的前置條件，是用島申請(qǐng)過(guò)程中的審評(píng)方關(guān)注的重要因素。

在海島廠址開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)全面了解涉及的相關(guān)規(guī)劃，若有不符則及時(shí)申請(qǐng)調(diào)整，避免影響項(xiàng)目環(huán)評(píng)、可研、用海用島等行政許可審批。

3.2 環(huán)境保護(hù)要求更高

無(wú)居民海島通常都具有特殊的生物群落，保存了一批珍稀物種，形成了獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。而海島與陸地相比，面積狹小，地理環(huán)境獨(dú)特，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，一旦遭受人類活動(dòng)的破壞就很難恢復(fù)[7]。

為了加強(qiáng)無(wú)居民海島管理，自然資源部2017年下發(fā)的《無(wú)居民海島開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目論證報(bào)告編寫要求》中提出，無(wú)居民海島的開(kāi)發(fā)利用除了要符合各級(jí)規(guī)劃要求的前提下，還要有包括植物、動(dòng)物保護(hù)、生態(tài)化岸線建設(shè)、建立生態(tài)監(jiān)測(cè)站在內(nèi)的完善的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)措施，對(duì)核電廠建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中的生態(tài)保護(hù)工作提出了更高的要求。

海島項(xiàng)目在選址過(guò)程中，應(yīng)提前研究島上生態(tài)情況，尤其是珍稀動(dòng)物情況，排除生態(tài)保護(hù)方面的廠址顛覆性因素。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中和建成后，還需按照相關(guān)管理單位要求落實(shí)好生態(tài)保護(hù)和修復(fù)措施。

3.3 總平面布置困難

由于國(guó)家在海島、海洋保護(hù)上面有嚴(yán)格的規(guī)定，應(yīng)該盡可能地減少征用島嶼和開(kāi)展填海，在緊縮子項(xiàng)用地面積的同時(shí)，現(xiàn)有霞浦、寧德兩個(gè)海島核電廠址都不得不將部分廠前區(qū)子項(xiàng)在島外建設(shè)，其中寧德核電5號(hào)、6號(hào)機(jī)組將除了與生產(chǎn)運(yùn)行緊密相關(guān)子項(xiàng)之外的其余子項(xiàng)都布置在了島外。

由于海島資源的稀缺性和不可逆性，我國(guó)海洋主管部門對(duì)海島的使用保持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度，原則上不允許通過(guò)圍填海將島嶼與陸地或其他島嶼相連。寧德核電、霞浦核電都是通過(guò)橋梁將島嶼與陸地相連，而橋梁的建設(shè)成本、維護(hù)成本和建設(shè)工期都遠(yuǎn)高于海堤。我國(guó)海島呈明顯的鏈狀或群狀分布，大多數(shù)都以群島的形式出現(xiàn)。現(xiàn)有兩個(gè)海島核電廠址的緊鄰位置都有需要避讓的其他島嶼，為了防止海島滅失，兩個(gè)核電采用了在臨近位置修建直立擋墻的方式，產(chǎn)生了較高的額外投資成本。

在海島核電廠址選址過(guò)程中，應(yīng)著重對(duì)周邊海島分布情況進(jìn)行調(diào)研，并充分考慮海島的可利用面積，盡可能選擇面積滿足全部子項(xiàng)布置的島嶼。

3.4 符合應(yīng)急要求難度更大

根據(jù)《核電廠核事故應(yīng)急管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則之一——核動(dòng)力廠營(yíng)運(yùn)單位的應(yīng)急準(zhǔn)備和應(yīng)急響應(yīng)》（HAF002/01，1998年5月12日）、《核動(dòng)力廠營(yíng)運(yùn)單位的應(yīng)急準(zhǔn)備和應(yīng)急響應(yīng)》（HAF002/01，2010年8月）和《國(guó)家核應(yīng)急預(yù)案》（國(guó)務(wù)院，2013年6月30日）、《核電廠總平面及運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 50294-2014）等規(guī)范對(duì)核電廠的應(yīng)急的要求，參照國(guó)內(nèi)外核電廠設(shè)計(jì)慣例，廠址應(yīng)設(shè)置不同方向的主要和次要進(jìn)廠道路，從而使廠內(nèi)人員在撤離時(shí)可盡量不近距離通過(guò)事故反應(yīng)堆，并盡可能避開(kāi)放射性煙羽的影響[8]。而我國(guó)海島大都只有一個(gè)方向靠近陸地，如果要建設(shè)兩個(gè)不同反向的進(jìn)廠道路則可能需要建設(shè)大型跨海橋梁，投資巨大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

此外，橋梁作為當(dāng)前海島廠址的唯一應(yīng)急通道，橋梁的可靠性顯得尤為重要。隨著交通工具可靠性的不斷提高，在開(kāi)發(fā)海島核電廠址的同時(shí)，建議進(jìn)一步深入研究就地隱蔽、海上應(yīng)急、空中應(yīng)急等輔助應(yīng)急手段[9]。

3.5 部分島嶼歷史遺留問(wèn)題仍未解決

由于我國(guó)《海島保護(hù)法》2010年才生效，《海島保護(hù)法》生效前，部分無(wú)居民海島發(fā)放了土地證、林權(quán)證，以及集體租賃合同或承包合同等多種使用權(quán)證，《海島保護(hù)法》生效后許多歷史遺留問(wèn)題長(zhǎng)期沒(méi)有得到解決[10]。例如霞浦核電海島開(kāi)發(fā)利用申請(qǐng)過(guò)程中，審管單位發(fā)現(xiàn)所在的長(zhǎng)表島發(fā)放過(guò)土地證，導(dǎo)致審批一時(shí)陷入僵局。在開(kāi)發(fā)海島時(shí)，必須要對(duì)該島的歷史遺留問(wèn)題了解清楚并予以徹底解決，避免對(duì)后續(xù)工作產(chǎn)生影響。

4? 海島核電廠址開(kāi)發(fā)的思考與建議

隨著沿海經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，濱海核電廠址日益緊缺，海島核電廠址因其獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)效益、公眾效益優(yōu)勢(shì)，必將成為未來(lái)核電發(fā)展的一個(gè)重要選擇。各海島廠址的地質(zhì)條件、地形條件、周邊海域環(huán)境等條件的不同，所展現(xiàn)的優(yōu)劣勢(shì)也會(huì)存在很大差別。在核電廠址選擇和開(kāi)發(fā)工作中應(yīng)針對(duì)具體廠址開(kāi)展有針對(duì)性的專題調(diào)查，并在調(diào)查成果的基礎(chǔ)上具體分析。

針對(duì)海島核電廠址的特殊性，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)該首先高度關(guān)注廠址所在區(qū)域的相關(guān)國(guó)土空間規(guī)劃和開(kāi)發(fā)、保護(hù)規(guī)劃，避免政策上的顛覆因素，提前開(kāi)展不符合規(guī)劃的調(diào)整。其次，重點(diǎn)優(yōu)化總平面布置方案，使填海、溫排水等避讓環(huán)境敏感區(qū)。此外，根據(jù)海島廠址的特點(diǎn)創(chuàng)新和優(yōu)化應(yīng)急方式，考慮除常規(guī)應(yīng)急道路之外的其他輔助手段。最后，應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行海島保護(hù)與開(kāi)發(fā)的相關(guān)法規(guī)和政策，集約用島，嚴(yán)格落實(shí)生態(tài)監(jiān)測(cè)和保護(hù)措施。

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