徐邦斌
(水利部淮河水利委員會(huì) 蚌埠 233001)
核電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證若干問(wèn)題探討
徐邦斌
(水利部淮河水利委員會(huì) 蚌埠 233001)
核電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證是核電項(xiàng)目水資源管理的一項(xiàng)重要抓手。本文結(jié)合核電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證特點(diǎn)和水資源管理要求,分析了核電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證應(yīng)注意的關(guān)鍵問(wèn)題和工作重點(diǎn),在此基礎(chǔ)上提出做好核電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證工作的幾點(diǎn)建議。
核電 水資源論證 合理性分析
核電作為一種清潔、高效、優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代能源,是解決我國(guó)能源危機(jī)的重要途徑,目前核電在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中所占比重較少,大力發(fā)展替代能源成為當(dāng)務(wù)之急。核電因其發(fā)電成本低、發(fā)電小時(shí)數(shù)長(zhǎng)、電網(wǎng)接入穩(wěn)定、低碳環(huán)保等特性,成為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的新能源。與火電項(xiàng)目相比,核電項(xiàng)目具有建設(shè)周期長(zhǎng)、工程投入大、社會(huì)關(guān)注度高的特點(diǎn),工程選址要求更加嚴(yán)格。目前我國(guó)已運(yùn)營(yíng)和在建的核電項(xiàng)目大都位于濱海地區(qū),內(nèi)地一些省份目前正在著手開(kāi)展項(xiàng)目前期研究和廠址比選工作。
《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則(試行)》已于2005年5月12日發(fā)布實(shí)施,對(duì)指導(dǎo)和規(guī)范建設(shè)項(xiàng)目水資源論證工作起到了重要作用,但導(dǎo)則缺乏核電項(xiàng)目水資源論證的有關(guān)內(nèi)容,如對(duì)核電項(xiàng)目水資源論證技術(shù)要求和工作重點(diǎn)未作規(guī)定。核電行業(yè)用水工藝復(fù)雜,安全可靠性要求高,取用水量大,供水保證率要求高,公眾對(duì)退水影響反應(yīng)尤為敏感。核電項(xiàng)目水資源論證是核電項(xiàng)目水資源管理的重要手段,做好核電項(xiàng)目水資源論證工作對(duì)于落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度,保障核電項(xiàng)目供水安全和用水需求具有重要意義。
2.1核電廠供水保證率要求高
核電廠供水的安全性要求比火電高,特別是為核島服務(wù)的安全廠用水系統(tǒng),在核電廠正常運(yùn)行和發(fā)生事故情況下都要保證用水。一般情況下,核電廠擬選取的取水水源要求在設(shè)計(jì)保證率97%、校核保證率99%條件下以及連續(xù)枯水年條件下可供水量都能夠滿足電廠用水要求?!逗穗姀S水工設(shè)計(jì)規(guī)范》(送審討論稿)規(guī)定,核電廠用水保證率不得低于97%。鑒于核電工程對(duì)安全和取水保證率的高要求,根據(jù)核電工藝要求,應(yīng)按保證率不低于97%的最小流量充分論證供水水源可靠性,以保證核電廠用水安全。核電廠循環(huán)用水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)不同的補(bǔ)水源,一個(gè)是正常補(bǔ)水源,一個(gè)是備用補(bǔ)水源。當(dāng)核電廠不設(shè)廠用蓄水池時(shí),必須論證在最小流量條件下可以保證電廠用水量。此外,取水水源還應(yīng)滿足事故情況下的核電廠安全用水。
2.2核電廠取水量難以精確估算
核電廠通常裝機(jī)規(guī)模大,多臺(tái)機(jī)組連續(xù)建設(shè),施工周期較長(zhǎng),施工期、調(diào)試期、運(yùn)行期往往發(fā)生重疊,而施工、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等不同工況的用水情況存在差異,核電廠對(duì)施工期、運(yùn)行期有不同的用水需求。機(jī)組施工周期長(zhǎng),在調(diào)試階段,機(jī)組的啟動(dòng)、開(kāi)機(jī)、停機(jī)交替出現(xiàn),用水量變幅較大,運(yùn)行期受江河可利用量、調(diào)水量等影響,項(xiàng)目取水量難以精確估算。因此,應(yīng)對(duì)核電項(xiàng)目不同工況下的用水水平和用水合理性進(jìn)行全面分析,并以此核定核電廠的年最大用水量。基于核電廠用水的復(fù)雜性,應(yīng)分別繪制施工期、運(yùn)行期的水量平衡圖,計(jì)算不同年份的用水量。
2.3核電廠熱污染影響較大
核電廠向受納水體排放的增溫冷卻水稱為電廠溫排水,電廠的大量余量主要通過(guò)冷卻水散失于周圍環(huán)境。與火電廠相比,核電廠的熱污染較為嚴(yán)重,通?;痣姀S冷卻水帶走的熱量相當(dāng)于發(fā)電量的1.4倍,而核電廠則有2倍多。對(duì)于直流供水系統(tǒng),廢熱則全部通過(guò)冷卻水進(jìn)入受納水體。核電廠溫排水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響(即熱污染)日益引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。國(guó)際上對(duì)內(nèi)陸核電溫排水導(dǎo)致的水體升溫都有明確規(guī)定,我國(guó)尚未有明確的水溫影響范圍限值。因此,核電項(xiàng)目水資源論證應(yīng)了解核電廠溫排水熱污染控制技術(shù),并根據(jù)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo),科學(xué)評(píng)價(jià)溫排水排放對(duì)水域環(huán)境和受納水體的影響。
2.4公眾對(duì)低放廢水影響關(guān)注度高
核電廠對(duì)水體的影響是在正常和事故工況下排入水體的低放廢水所產(chǎn)生的輻射,低放廢水經(jīng)過(guò)稀釋后排入天然水體,雖然放射性很低,但仍會(huì)對(duì)水體生態(tài)環(huán)境造成一定的
破壞,影響區(qū)域水質(zhì)安全,會(huì)對(duì)公眾用水心理產(chǎn)生一定的負(fù)面效應(yīng)。歷史上的核電站重大事故表明,核事故中放射性物質(zhì)泄漏進(jìn)入水體后將長(zhǎng)期影響水環(huán)境質(zhì)量,對(duì)水資源安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。核電廠的低放廢水和其他工藝退水存在對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生顯著影響的可能性,尤其是放射性物質(zhì)進(jìn)入飲用水和灌溉系統(tǒng)后可能產(chǎn)生的負(fù)面影響,公眾對(duì)此較為敏感。因此,內(nèi)陸核電項(xiàng)目水資源論證的重點(diǎn)是低放廢水影響評(píng)價(jià),應(yīng)重點(diǎn)分析放射性廢液對(duì)受納水體的影響,包括對(duì)飲用水水質(zhì)的影響、對(duì)水生生物的影響。
3.1一般技術(shù)要求
核電廠的用水工藝和過(guò)程除大部分和燃煤、燃?xì)饣痣姀S相類似外,最大的差別是多了核島的用水部分。應(yīng)根據(jù)核電項(xiàng)目的取用水要求和工藝特點(diǎn),分析核電站冷卻水、化學(xué)(除鹽)水、工業(yè)用水及生活用水的水源條件和退水情況,確定重點(diǎn)論證內(nèi)容。一般情況下,濱海核電站重點(diǎn)是取用水的合理性和淡水水源的論證,內(nèi)河核電項(xiàng)目水資源論證的重點(diǎn)除取用水合理性、水源論證外,更重要的是核電站安全用水的可靠性和退水影響分析。核電項(xiàng)目水資源論證規(guī)劃水平年的選取應(yīng)根據(jù)具體工程建設(shè)進(jìn)度安排,結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源綜合規(guī)劃等合理確定。除核島安全用水外,核電站的用水保證率為97%,施工期的用水保證率根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。核電項(xiàng)目水資源論證工作等級(jí)應(yīng)為一級(jí)。
3.2用水合理性分析
核電項(xiàng)目通常規(guī)模大,多臺(tái)機(jī)組連續(xù)建設(shè),且單臺(tái)機(jī)組施工周期較長(zhǎng),施工期、調(diào)試期和運(yùn)行期往往發(fā)生重疊,由于土建、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等不同工況的用水特征存在差異,核電項(xiàng)目對(duì)運(yùn)行期和施工期用水量有不同的要求,因此,應(yīng)對(duì)核電項(xiàng)目不同時(shí)期的用水量進(jìn)行分析評(píng)價(jià),需分施工期、調(diào)試期和運(yùn)行期以及各組合工況,分別對(duì)不同工況下的用水水平和用水合理性進(jìn)行分析,并以此核定核電項(xiàng)目的最大年用水量。基于核電項(xiàng)目用水的復(fù)雜性,應(yīng)分別繪制施工期、運(yùn)行期水量平衡圖,進(jìn)行水平衡分析,根據(jù)核電項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度安排和不同的工況組合,提出不同年份的用水量,改擴(kuò)建核電項(xiàng)目還應(yīng)包括已有工程的水量平衡測(cè)試內(nèi)容。
3.3取水水源論證
可供水量分析計(jì)算須分施工期、調(diào)試期和運(yùn)行期以及各組合工況進(jìn)行。濱海地區(qū)一般為缺水地區(qū),利用具有多年調(diào)節(jié)或完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)為取水水源的,宜采用長(zhǎng)系列分析計(jì)算,以月為調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)段,根據(jù)調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)歷時(shí)保證率,遵循防洪調(diào)度、不動(dòng)用死庫(kù)容的基本運(yùn)用規(guī)則,分析水庫(kù)對(duì)核電項(xiàng)目的可能最大供水能力;利用具有非完全年調(diào)節(jié)、季、月、周或日調(diào)節(jié)水庫(kù)為取水水源的,宜采用典型年資料分析計(jì)算,結(jié)合蓄水池的調(diào)節(jié)能力,以旬或日為調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)段,典型年出現(xiàn)供水破壞時(shí),遵循防洪調(diào)度、不動(dòng)用死庫(kù)容的基本運(yùn)用規(guī)則,分析水庫(kù)對(duì)核電項(xiàng)目的可能最大供水能力。
3.4退水影響分析論證
低放廢水雖然放射性很低,但仍能對(duì)水體生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞,影響區(qū)域水資源質(zhì)量安全。濱海核電工程的退水一般排入附近海域,退水影響論證可適當(dāng)簡(jiǎn)化,應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)和海域環(huán)境影響評(píng)價(jià)的成果和結(jié)論,論述退水的影響;內(nèi)陸河核電工程的退水必須作低放廢水排放和冷卻塔排水對(duì)區(qū)域水資源影響(包括風(fēng)險(xiǎn)分析)的專題分析。根據(jù)水功能區(qū)保護(hù)目標(biāo),分析核電項(xiàng)目退水的可行性和主要污染物的控制指標(biāo)。通過(guò)數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)的方法,模擬低放廢水污染物在水體中的輸運(yùn)、擴(kuò)散及衰減過(guò)程,揭示低放廢水污染物的輸移規(guī)律,確定核電站廢水排放負(fù)荷,為核電站排水口設(shè)置、河流生態(tài)環(huán)境有效保護(hù)及受納水體使用的安全保障等提供科學(xué)依據(jù)。
4.1制定核電項(xiàng)目水資源論證相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則》涉及核電項(xiàng)目水資論證的條款較少。建議盡快出臺(tái)濱海和內(nèi)陸核電水資源論證技術(shù)要求,為核電水資源論證和水資源安全管理提供技術(shù)依據(jù)。加快核電水資源論證標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),制定核電項(xiàng)目低放廢水的排放控制標(biāo)準(zhǔn)、核電項(xiàng)目用水定額標(biāo)準(zhǔn)等,建立核電水資源論證技術(shù)框架。開(kāi)展國(guó)外核電水資源管理現(xiàn)狀調(diào)研,通過(guò)分析和總結(jié)國(guó)外核電站規(guī)劃、選址、建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程中水源供應(yīng)、水資源安全等方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),制定我國(guó)核電水資源管理政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并出臺(tái)相應(yīng)的政策文件。
4.2開(kāi)展核電項(xiàng)目水資源論證相關(guān)專題研究
為做好核電項(xiàng)目水資源論證工作,有必要開(kāi)展一些相關(guān)專題研究。開(kāi)展核電低放射性廢水污染機(jī)理研究,研究放射性污染物在水體中的輸運(yùn)、擴(kuò)散、衰減及累積過(guò)程,揭示低放射性污染物在水體中的輸移規(guī)律;開(kāi)展非正常工況下核電項(xiàng)目水資源安全的事故應(yīng)急預(yù)案研究,增強(qiáng)非正常工況下保障水資源安全的事故應(yīng)急能力;開(kāi)展內(nèi)陸核電項(xiàng)目選址階段水資源約束條件研究,從水資源配置與管理要求、取水水源條件、低放射性廢液受納水文條件、水資源安全四個(gè)方面構(gòu)建內(nèi)陸核電項(xiàng)目選址階段水資源約束條件指標(biāo)體系。
4.3提高論證單位及編制人員的專業(yè)技能
盡管我國(guó)核電項(xiàng)目水資源論證已取得一定進(jìn)展,但是從目前新建核電站的論證實(shí)踐中可以看出,水利部門缺乏核電專業(yè)的技術(shù)人員,論證技術(shù)、論證人員及專家隊(duì)伍仍需加強(qiáng)和完善。一要加強(qiáng)核電水資源論證技術(shù)隊(duì)伍能力建設(shè),開(kāi)展與核電相關(guān)的水資源論證的培訓(xùn)和交流活動(dòng),不斷提高從業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì),從而提高核電水資源論證報(bào)告書質(zhì)量;二要提高核電水資源論證業(yè)務(wù)范圍的準(zhǔn)入條件,嚴(yán)格資質(zhì)審查,獎(jiǎng)懲并舉,優(yōu)勝劣汰,保證論證資質(zhì)單位的技術(shù)力量;三要開(kāi)展與核電主管部門、安全監(jiān)督部門、環(huán)保部門及相關(guān)設(shè)計(jì)、研究和生產(chǎn)部門的交流合作,聘請(qǐng)精通核電行
業(yè)用水工藝的技術(shù)人員參加水資源論證工作。
4.4加強(qiáng)水資源論證的公眾參與
內(nèi)陸核電退水的受納水體(江河湖庫(kù))中有的是飲用水水源地,放射性廢水對(duì)居民健康、水環(huán)境及生態(tài)的影響是公眾普遍關(guān)注的問(wèn)題。內(nèi)陸核電水資源論證工作應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)放射性廢水排放的公眾參與,全面聽(tīng)取利益相關(guān)方的意見(jiàn),并將其作為退水影響分析和實(shí)施補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。加強(qiáng)內(nèi)陸核電站建設(shè)的公眾溝通,可減少項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程遇到的阻力和對(duì)公眾的危害。一要增加公眾參與度,明確公眾參與的途徑與形式,充分聽(tīng)取利益關(guān)系人的意見(jiàn);二要增強(qiáng)論證透明度,向公眾公開(kāi)有關(guān)水資源論證報(bào)告及審批信息,保障公眾知情權(quán)、參與權(quán)和政策監(jiān)督權(quán)■