建设大型地下核电站 开创核电安全发展新途径

日本福岛核事故以后,探索一种在极端条件下也能保证放射性物质不向外界扩散的核电技术,是未来核电安全发展的重要方向。结合我国国情,从安全性、国家发展战略、水电核电联合、公众接受度等方面论述了发展地下核电站的重要意义。研究表明,地下核电站深埋于地下,利用地下洞室围岩的包容性,有利于事故后果可控,符合我国核安全规划的要求;同时,地下核电站有助于消除公众对核电的恐惧心理。发展地下核电站适应我国国情,是实施创新驱动发展战略的重要举措。      

洞坪水电站引水发电系统布置设计

针对洞坪工程地下电站受相邻建筑物限制的特点,结合地形、地质条件及枢纽布置的要求,简要介绍了引水系统的布置,着重论述了地下厂房位置及纵轴线方位角的比选、地下厂房的总体布置及开挖、支护设计.     

地下核电站概念设计厂址总平面布置方案比选

简要介绍了山区和丘陵地区示范性概念设计地下核电厂址总体规划和总平面布置方案。通过比较山区概念设计A厂址阶地平埋、阶地下埋布置方案的土石方开挖支护费用、循环水补水费用等,并综合考虑取水可靠性、道路及运输成本、洞室群稳定性影响因素、主蒸汽管道长度、施工等因素,A厂址推荐采用阶地平埋布置方案。对山区A厂址和丘陵地区B厂址阶地平埋布置方案主要费用的对比研究表明,在丘陵地区建设地下核电站更容易获得足够大的地面平台且土石方开挖工程量小;循环水补水扬程低,提水费用低,取水可靠性相对较高;道路施工相对简单,运输成本低;在丘陵地区地下核电站建设应优先选择阶地平埋布置形式。     

“长江设计院地下核电工程技术”获日本专利授权

正背景核电安全、清洁、高效,对于解决我国能源紧缺、优化产业结构、应对雾霾改善环境、推动经济发展、保障能源安全起着重要的作用。工程界提出借鉴水电站大规模的地下厂房建设经验,在山区建设大型地下核电站可为我国安全发展核电开辟一条新路。地下核电站将核岛及部分辅助系统置于地下,常规岛及电站其它辅助设施置于地面。地下核电站具有安全性更高、有利于公众接受的优点。发展地下核电站适应我国"人多、山多、地少"的国情,     

地下核电厂选址中的地质因素初探

地下核电厂是安全发展核电的一条新途径,主要特点是将核电站反应堆及带放射性的辅助厂房等涉核部分建筑物置于地下洞室内,其厂址选择需遵循核电厂选址有关的标准和法规,并满足建设大型地下洞室工程等方面的要求。在介绍地下核电厂选址所遵循的法规和需考虑因素的基础上,结合其建设条件与特点,对厂址选择中须考虑的地质因素进行了分析与探讨。可为地下核电厂的选址提供参考。     

地下核电站裂隙岩体中核素运移分析

地下核电站将反应堆等涉核建筑物布置于稳定的山体中,在厂址选择时必须评价极端严重事故工况下可能的地下水污染对外界环境的影响。结合地下核电站洞室群赋存岩体特征,提出采用以三维渗透系数张量表示的等效连续介质模型模拟裂隙岩体渗流特性,建立"隐含断层"渗流模型,求解洞室群三维渗流场。并以该渗流场为基础,进行核素运移计算。对某初选的地下核电站厂址进行模拟计算表明:在渗控措施作用下,地下洞室群工程区处于"疏干"状态;即使在严重事故工况下,向反应堆洞室内注入冷却水后,洞室内外渗流场不连通,核素不会随消防水渗入外界。     

百色水利枢纽水电站水工设计

百色水利枢纽水电站采用地下式厂房方案，根据厂区的地形地质条件、枢纽布置情况及建筑物功能要求，对地下厂房系统布置和洞室围岩稳定及支护技术进行探讨。地下厂房系统经过厂房纵轴线方向、洞室布置型式、进水口型式及引水发电隧洞上下平段间连接方式等方面的比较和论证，确定了地下厂房系统的总体布置方案。根据电站调节保证计算和围岩稳定分析成果，证明电站布置是可行的，可以不设上、下游调压室、洞室围岩稳定在采取必要的措施     

地下核电站液态放射性源项评估方法研究

目前国内外对于地面核电站液态放射性物质的迁移和源项研究已较为成熟,而对地下核电系统的研究则不多。结合精细化燃耗计算方法,提出了核反应堆厂房、地下洞室内液态放射性物质的平衡方程及向地下迁移的泄露模型,实现了对地下核电站严重事故液态放射性源项的精确评估。该方法可针对具体地下核反应堆计算科学精确的严重事故源项,从而进一步用于地下核电站严重事故的分析、场外公众剂量的评估、应急计划区的划分及应急计划的制定等,保障地下核电站周边公众的辐射安全。     

引黄工程北干线平鲁地下泵站防渗排水设计

引黄工程平鲁地下泵站位于大梁水库右岸坝肩上游西南山体下,为二等工程,主要建筑物包括地下及地面两大部分。综合考虑工程布置、地质条件等情况,采用堵、排结合形式,较好解决了顶部水库条件下地下厂房的防渗、排水设计,对类似工程设计提供经验。     

索风营水电站引水发电建筑物布置研究

本文介绍了索风营水电站引水发电建筑物布置方案,结合地形地质、水文地质条件和枢纽总布置,进行了地下厂房位置、地下厂房轴线方向、主副厂房与主变洞位置及间距和开关站位置及型式选择,以及出线平台等建筑物的方案研究。     

地下核电厂混凝土施工及大型设备安装技术研究

由于地下洞室内空间有限,而大型核岛设备尺寸较大,在受限的地下空间进行混凝土施工和大型设备安装,是地下核电厂建设可行性研究必须要解决的关键问题。针对地下核电厂混凝土施工及大型设备安装的特点,开展了地下核电厂房洞室混凝土衬砌、反应堆厂房安全壳混凝土施工和大型核岛设备安装的相关技术研究,首次提出了适合地下核电厂混凝土施工和大型设备安装的技术方案,并对相关技术方案实施的可行性进行了论证,为地下核电厂后续的研究和工程实践提供了理论依据。     

高地应力洞室围岩变形破坏规律研究

锦屏一级水电站右岸地下厂房地质条件复杂,地应力高,对围岩稳定造成较大不利影响。统计分析了厂区地下洞室群施工期的围岩变形破坏现象,归纳出高地应力条件下地应力方向、洞室轴线方向对围岩变形破坏的影响规律。研究表明,高应力条件下洞室群围岩破坏程度除了受最大主应力控制,还与洞室规模密切相关;而且高地应力引起的围岩破坏在时间上有滞后性,需研究实施支护的合适时机。上述结论为地下洞室后续合理施工及支护提供了理论依据,也可为高地应力区洞室轴线布置和围岩变形破坏预防提供参考。     

地下核电厂通风问题探讨

与地面核电厂相比,地下核电厂的通风要求更高、难度也更大。以阶地平埋式地下核电厂为例,介绍了地下核岛通风系统的设计思路、工艺流程及其所面临的一些问题,分析了将核岛深埋于山体内的地下核电厂在通风系统上针对这些问题进行了分析研究并探讨了相应对策,如将排风烟囱和新风井按较高抗震烈度设计、增设备用电源等。可为地下核电厂工程通风系统设计提供参考。     

核电厂水文地质概念模型与地下水监测井布设

为了做好核电厂附近地下水放射性监测，首先必须在分析厂址附近地形地貌、水文地质条件的基础上，初步确定厂址所在水文地质单元的边界条件和补、径、蓄、排关系，然后概化水文地质条件并建立水文地质概念模型，最后模糊判别地下水径流带，并以此指导厂址附近地下水找水方向和地下水放射性监测井位的布设。按上述思路，结合某核电厂址的水文地质条件，详述了水文地质概念模型的建立和地下水放射性监测井井位的布设原则及具体方案。     

江苏溧阳抽水蓄能电站地下厂房顶拱开挖与支护

江苏溧阳抽水蓄能电站地下厂房所处围岩较差,工程地质条件错综复杂,厂区断层发育密度大,施工安全问题极为突出。溧阳地下厂房采用顶拱开挖与支护的施工方法。通过实践证明该施工方法能保证在复杂地质条件下,大跨度地下厂房顶拱开挖与支护的施工安全、质量和进度。     

蒲石河抽水蓄能电站地下系统施工通道布置和设计

蒲石河抽水蓄能电站工程地下系统运输、出渣通道的规划布置及设计,充分利用了永久洞室,做到了"永临结合";在工程实施过程中,优化了施工支洞的布置,加快了地下工程的施工进度,方便了工程施工。在工程实施中积累的经验,可以为其他抽水蓄能电站地下系统的设计提供参考和借鉴。     

龙滩水电站引水发电系统设计

龙滩水电站地下厂房系统是一个巨型地下洞室群，无论设计、施工还是管理，在国内外都少有先例。电站的引水发电系统的布置是基于拦河大坝采用碾压混凝土重力坝，并在满足首台机组发电工期为６．５年的前提条件下进行的，左岸山体也具备布置大型地下洞室群的条件。尽管引水发电系统的设计仍存在各种困难，但目前的布置在结构布置、围岩稳定、施工、设备安装及运行管理等方面均是可行的。