蘇 銳, 程琦福, 王 駒, 趙宏剛,郭永海,陳偉明,金遠(yuǎn)新
(1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,中核高放廢物地質(zhì)處置評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029;2.中國核工業(yè)集團(tuán)公司,北京 100822)
我國高放廢物地質(zhì)處置庫場址篩選總體技術(shù)思路探討
蘇 銳1, 程琦福2, 王 駒1, 趙宏剛1,郭永海1,陳偉明1,金遠(yuǎn)新1
(1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,中核高放廢物地質(zhì)處置評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029;2.中國核工業(yè)集團(tuán)公司,北京 100822)
綜合對(duì)比瑞典、加拿大、芬蘭和美國等國高放廢物地質(zhì)處置庫場址篩選技術(shù)思路,分析國外高放廢物地質(zhì)處置庫場址篩選過程中取得的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn),總結(jié)了我國處置庫選址工作取得的成果和存在的問題。在綜合研究基礎(chǔ)上,分析提出我國高放廢物地質(zhì)處置庫場址篩選總體技術(shù)思路,包括應(yīng)遵循的原則、工作范圍、目標(biāo)和總體技術(shù)步驟等,以利于今后處置庫選址工作更系統(tǒng)、規(guī)范和統(tǒng)一。
高放廢物;地質(zhì)處置;場址篩選;技術(shù)思路
高水平放射性廢物(簡稱高放廢物)的放射性強(qiáng)、毒性大、發(fā)熱,且所含核素半衰期極長,必須采取可靠的手段將其與人類生存環(huán)境有效隔離。從目前世界發(fā)展情況看,采用深地質(zhì)埋藏(距地表深約500~1 000 m的地質(zhì)體中)并與生物圈隔離的地質(zhì)處置方式被認(rèn)為是一種有效、安全的處置手段,已成為國際共識(shí)[1-3]。埋藏高放廢物的地下工程稱為處置庫。我國的《放射性污染防治法》明確規(guī)定“高水平放射性固體廢物實(shí)行集中的深地質(zhì)處置”。
高放廢物是一類特殊的危險(xiǎn)廢物,其安全處置要求處置庫的壽命至少為10 000 a。處置庫工程不同于其他核工程,其場址篩選既要注重技術(shù)問題又要注重公眾參與的問題。隨著我國核能事業(yè)的快速發(fā)展,高放廢物的最終安全處置問題越來越引起國家和公眾的廣泛關(guān)注,同時(shí)世界其他國家也很關(guān)注。我國自1985年啟動(dòng)高放廢物地質(zhì)處置庫選址工作以來,在經(jīng)費(fèi)投入非常有限、相關(guān)管理規(guī)定不完善、選址標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)缺乏的條件下,選址工作取得了重要進(jìn)展[2,6],但是與建成處置庫的工程目標(biāo)需求相比,相差甚遠(yuǎn),還處于處置庫工程選址的前期研究階段。本文綜合對(duì)比分析國外,尤其是瑞典、加拿大、芬蘭和美國等國高放廢物地質(zhì)處置庫場址篩選過程中取得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),分析提出我國高放廢物地質(zhì)處置庫場址篩選總體技術(shù)思路,供大家討論。
為了便于敘述,下面介紹幾個(gè)基本概念[7]:場址(site):具有確定的邊界,受運(yùn)營單位有效控制的地塊或者正在調(diào)查研究建造處置庫適宜性的地塊。圍巖(host rock):包容地質(zhì)處置庫的穩(wěn)定地質(zhì)體。選址(site selection):選擇合適處置庫場址的過程,該過程由4個(gè)階段構(gòu)成,即規(guī)劃選址階段、區(qū)域調(diào)查階段、場址特性評(píng)價(jià)階段和場址確認(rèn)階段。預(yù)選區(qū)(pre-selected region):規(guī)劃階段選出的區(qū)域。預(yù)選區(qū)面積一般為1 000~10 000 km2,其中可包含若干個(gè)預(yù)選地段。預(yù)選地段(pre-selected area):區(qū)域調(diào)查階段在預(yù)選區(qū)中選出的供進(jìn)一步勘查的次級(jí)區(qū)域。預(yù)選地段一般為200~500 km2。候選場址(potential site):區(qū)域調(diào)查階段在預(yù)選地段中選出的供進(jìn)一步勘查的范圍。候選場址經(jīng)場址特性評(píng)價(jià)后,有可能成為推薦場址。候選場址面積一般為十幾到幾十平方公里。推薦場址(preferred site):經(jīng)過場址特性評(píng)價(jià)階段后,從候選場址中篩選出來的向國家主管機(jī)關(guān)和審管機(jī)關(guān)推薦的場址。最終場址(final site):推薦場址經(jīng)國家主管機(jī)關(guān)和審管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)后的場址,處置庫將建造在其中。場址特性評(píng)價(jià)(site characterization):對(duì)候選場址進(jìn)行詳細(xì)的地表和地下調(diào)查研究,以獲得決定該場址適宜性及評(píng)價(jià)放射性廢物處置設(shè)施長期安全性能的資料,并提出推薦場址。場址確認(rèn)(site confirmation):是選址過程的最終階段,其任務(wù)包括對(duì)推薦場址的詳細(xì)地面調(diào)查和建造地下實(shí)驗(yàn)室開展現(xiàn)場研究,以確認(rèn)場址,并提供安全分析、環(huán)境影響評(píng)價(jià)和工程設(shè)計(jì)所需的詳細(xì)資料。
自美國國家科學(xué)院1957年提出高放廢物地質(zhì)處置的設(shè)想至今已有50多年的歷史。50多年來, “地質(zhì)處置”已從原來的概念設(shè)想、基礎(chǔ)研究、地下實(shí)驗(yàn)室研究和示范階段,進(jìn)入到大部分處置技術(shù)已基本成型、部分處置庫設(shè)計(jì)已基本完善,部分國家已確定場址的階段。芬蘭2001年確定了Okiluoto場址。美國2002年確定尤卡山場址,2009年美國能源部在尤卡山建處置庫的計(jì)劃被暫停。瑞典2009年確定福斯馬克(Forsmark)場址。加拿大地質(zhì)處置計(jì)劃推倒重來,于2007年重新啟動(dòng)了處置庫選址計(jì)劃。這4個(gè)國家目前均實(shí)行“一次通過”(即乏燃料直接地質(zhì)處置)的技術(shù)路線[8]。本文重點(diǎn)介紹瑞典、加拿大、芬蘭和美國等4國地質(zhì)處置庫選址計(jì)劃總體情況,從正、反兩方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)分析國際高放廢物地質(zhì)處置庫選址計(jì)劃基本特點(diǎn)。
1.1 瑞 典
瑞典有4座核電站,共12臺(tái)機(jī)組(2臺(tái)機(jī)組已關(guān)閉),到2010年,累計(jì)產(chǎn)生乏燃料達(dá)12 000 t。
自第1座核電站建成,瑞典頒布了《核活動(dòng)法》,該法明確了政府、廢物產(chǎn)生者、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的責(zé)任和義務(wù)[9]。
根據(jù)瑞典 《核活動(dòng)法》的有關(guān)規(guī)定和要求,1972年瑞典4家核電企業(yè)聯(lián)合組建了核燃料及廢料管理公司 (SKB,非商業(yè)性公司),負(fù)責(zé)瑞典全國乏燃料和核廢物的安全管理。1976年,瑞典政府頒布法令要求核電站業(yè)主在新建核電站前必須首先示范如何安全處置高放廢物。核電站業(yè)主立即啟動(dòng)了瑞典高放廢物安全處置計(jì)劃——KBS計(jì)劃,由SKB總負(fù)責(zé),預(yù)計(jì)2025年處置庫開始運(yùn)行。SKB是處置庫研究開發(fā)和工程的總承包單位,包括制定研發(fā)計(jì)劃、確定場址、申請建造處置庫許可證、處置庫建設(shè)、運(yùn)行和關(guān)閉以及安全評(píng)價(jià)等。經(jīng)過30多年的研發(fā),SKB逐漸掌握了高放廢物處置技術(shù),最終開發(fā)出了KBS-3深地質(zhì)處置庫模型,并已達(dá)到了建造處置庫的條件。
SKB在場址篩選過程中采用形式多樣的宣傳手段介紹KBS計(jì)劃和地質(zhì)處置的安全性,包括邀請瑞典女王和感興趣的民眾參觀地下實(shí)驗(yàn)室和核設(shè)施,在社區(qū)民眾的廚房里組織圓桌會(huì)議討論如何安全處置高放廢物等,讓公眾參與、理解和支持KBS計(jì)劃。在此基礎(chǔ)上,SKB從全國找到了8個(gè)自愿社區(qū)(同意將處置庫建在 “自家土地上”的社區(qū)),依據(jù)構(gòu)造活動(dòng)性、交通運(yùn)輸條件等選址標(biāo)準(zhǔn)在自愿社區(qū)內(nèi)進(jìn)行區(qū)域適宜性研究和候選場址篩選,1998年篩選出5個(gè)候選場址,然后依據(jù)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件等標(biāo)準(zhǔn)篩選出2個(gè)推薦場址,即福斯馬克(Forsmark)和奧斯卡莎姆(Oskarshamn)場址。2000~2008年對(duì)這兩個(gè)場址進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià),2009年確定福斯馬克為最終場址。
1.2 加拿大
加拿大有20座核電站,已產(chǎn)生4.2萬t乏燃料,1978年加拿大政府啟動(dòng)高放廢物處置計(jì)劃,由加拿大原子能有限公司 (AECL)負(fù)責(zé)深地質(zhì)處置研究開發(fā)。1998年加拿大聯(lián)邦環(huán)境評(píng)估團(tuán)對(duì)整個(gè)處置研究開發(fā)計(jì)劃進(jìn)行了評(píng)估并得出結(jié)論:地質(zhì)處置技術(shù)上是安全可行的,但是整個(gè)地質(zhì)處置計(jì)劃沒有獲得公眾的充分理解和支持[10]。因此,高放廢物處置計(jì)劃暫停。2002年,加拿大頒布《核燃料廢物法》,要求核電廠運(yùn)營商共同成立一個(gè)核廢物管理組織(NWMO),負(fù)責(zé)高放廢物安全處置的研究開發(fā),包括向政府部門推薦高放廢物長期安全管理計(jì)劃,以及按照批準(zhǔn)的計(jì)劃組織實(shí)施,提出經(jīng)費(fèi)需求,選定合適的場址,進(jìn)行場址安全評(píng)價(jià),申請?zhí)幹脦旖ㄔ煸S可,處置庫的安全運(yùn)行和關(guān)閉等。NWMO組織成立后,即刻開展高放廢物安全處置計(jì)劃研究。2005年,NWMO組織向政府推薦了可變的分階段管理(APM)計(jì)劃。加拿大政府于2007年批準(zhǔn)了APM計(jì)劃[11]。根據(jù)該計(jì)劃,深地質(zhì)處置整個(gè)過程可分為7個(gè)階段,包括場址評(píng)價(jià)、審管評(píng)審、地下驗(yàn)證設(shè)施和處置庫建造、運(yùn)行、持續(xù)監(jiān)測、退役、關(guān)閉后監(jiān)測等。整個(gè)過程預(yù)算約160~240億加元,預(yù)計(jì)2020年確定場址,2025年建造處置庫,2035年處置庫運(yùn)行。現(xiàn)正在進(jìn)行處置庫場址篩選,由NWMO組織總負(fù)責(zé)。在前期的地質(zhì)處置計(jì)劃夭折后,NWMO組織總結(jié)了失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),借鑒瑞典等國處置庫選址的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),在APM計(jì)劃的框架下制定了新的場址篩選程序。新選址程序是:通過各種媒介廣泛宣傳APM計(jì)劃和地質(zhì)處置的安全性,獲得公眾的理解和支持;然后從加拿大國內(nèi)尋找自愿社區(qū);依據(jù)選址標(biāo)準(zhǔn),在自愿社區(qū)內(nèi)進(jìn)行區(qū)域適宜性研究和候選場址篩選,提出推薦場址;隨后報(bào)審管部門審查批準(zhǔn),最終確定場址。
1.3 芬 蘭
芬蘭有4臺(tái)核電機(jī)組,到2010年預(yù)計(jì)產(chǎn)生2 500 t乏燃料。高放廢物的安全處置研究開發(fā)由芬蘭核廢物管理公司(POSIVA)負(fù)責(zé)。芬蘭從20世紀(jì)70年代開始進(jìn)行地質(zhì)處置可行性研究,是較早開展地質(zhì)處置研究計(jì)劃的國家之一。自1976年開始選址,2001年已確定Olkiluoto核電站附近為高放廢物處置庫場址[12]。
芬蘭的選址戰(zhàn)略由POSIVA公司研究推薦給政府主管部門,經(jīng)過政府的評(píng)審和核準(zhǔn)后POSIVA公司組織實(shí)施,這與瑞典、加拿大等國相似。POSIVA公司負(fù)責(zé)制定各個(gè)階段的場址篩選標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)劃,向政府主管部門報(bào)告年度進(jìn)展情況。
1.4 美 國
美國正在運(yùn)行的核電機(jī)組104臺(tái),產(chǎn)生約9萬t乏燃料。與其他幾個(gè)國家不同,美國的地質(zhì)處置計(jì)劃由美國能源部下屬機(jī)構(gòu)民用放射性廢物管理局(OCRWM)負(fù)責(zé)組織實(shí)施,完全是政府主導(dǎo)整個(gè)實(shí)施過程。美國1957年提出用深地質(zhì)處置方法處置高放廢物,1976年開始選址研究,1983年確定9個(gè)預(yù)選區(qū),1986年縮小到3個(gè)預(yù)選區(qū),最后于1989年確定尤卡山地區(qū)為最終的預(yù)選區(qū)。在尤卡山預(yù)選區(qū)提出了15個(gè)候選場址,于1991年確定尤卡山山脊為最終場址[10]。而在尤卡山預(yù)選區(qū)的場址篩選工作從1983年就已經(jīng)開始,到2002年才完成場址評(píng)價(jià)。一直以來,內(nèi)華達(dá)州政府和當(dāng)?shù)孛癖姀?qiáng)烈反對(duì)在尤卡山建造處置庫。2009年,美國政府大量削減了在尤卡山建造處置庫項(xiàng)目的撥款,其中的重要原因是政治因素,此外還有地方政府和民眾反對(duì)。
1.5 國外處置庫場址篩選計(jì)劃的基本特點(diǎn)
經(jīng)綜合分析4個(gè)國家高放廢物庫場址篩選總體情況,其4國的場址篩選計(jì)劃均具以下基本特點(diǎn):
(1)制定了經(jīng)政府部門批準(zhǔn)的處置庫場址篩選計(jì)劃。處置庫場址篩選計(jì)劃是否得到了公眾的廣泛支持和理解是順利確定場址的關(guān)鍵因素之一。
(2)場址篩選計(jì)劃基本包括4個(gè)階段,即場址區(qū)域規(guī)劃、區(qū)域調(diào)查、場址特性評(píng)價(jià)和場址確定等。
(3)場址篩選周期較長,具有長期、穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)保障。從4國的情況看,場址篩選周期需要10~25 a。
(4)場址篩選計(jì)劃由專門的一個(gè)機(jī)構(gòu)來總體負(fù)責(zé)和組織實(shí)施。
早在1985年,原核工業(yè)部就成立了高放廢物地質(zhì)處置研究協(xié)調(diào)組,編制了高放廢物深地質(zhì)處置研究開發(fā)計(jì)劃。該計(jì)劃以研究和發(fā)展為先導(dǎo)、以建造一個(gè)國家處置庫為最終目標(biāo),提出了我國高放廢物深地質(zhì)處置的技術(shù)路線[13]。
2006 年,原國防科工委、科技部和原環(huán)??偩致?lián)合向全社會(huì)發(fā)布了《高放廢物地質(zhì)處置研究開發(fā)規(guī)劃指南》(以下簡稱 《指南》)?!吨改稀诽岢隽宋覈叻艔U物地質(zhì)處置研究開發(fā)分為3個(gè)階段,即試驗(yàn)室研究與場址選擇階段、地下現(xiàn)場試驗(yàn)階段、原型處置庫驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和處置庫建設(shè)階段,并明確了各階段的目標(biāo)、任務(wù),在2020年左右建成地下實(shí)驗(yàn)室,2050年左右建成高放廢物地質(zhì)處置庫[14]。
2007 年,國務(wù)院批準(zhǔn)的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005~2020年)》明確提出2020年建成我國高放廢物地質(zhì)處置地下實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo),使高放廢物地質(zhì)處置進(jìn)入了新的階段。
我國高放廢物地質(zhì)處置庫選址工作始于1985年,主要由核工業(yè)北京地質(zhì)研究院負(fù)責(zé)。在缺乏國家或行業(yè)的處置庫選址標(biāo)準(zhǔn)情況下,核工業(yè)北京地質(zhì)研究院根據(jù)初步擬定的選址標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)考慮了當(dāng)時(shí)的核工業(yè)戰(zhàn)略布局、核廢物的來源、后處理廠的分布、人口分布密度、各類資源及其潛在資源、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和前景等因素,從全國區(qū)域篩選入手,通過資料收集和綜合對(duì)比分析,初步篩選了六大預(yù)選區(qū),即甘肅(北山)預(yù)選區(qū)、華南預(yù)選區(qū)、新疆預(yù)選區(qū)、內(nèi)蒙古預(yù)選區(qū)、華東預(yù)選區(qū)和西南預(yù)選區(qū)[15]。在此工作的基礎(chǔ)上,經(jīng)過進(jìn)一步資料收集、現(xiàn)場踏勘和對(duì)比分析,在前述6片地區(qū)中篩選了21個(gè)地段供進(jìn)一步工作。候選圍巖有花崗巖、凝灰?guī)r、火山雜巖、花崗閃長巖、頁巖和泥巖等[16-17]。
自1990年以來,選址工作主要集中在甘肅北山預(yù)選區(qū)進(jìn)行。具體研究了甘肅北山及其鄰區(qū)的地殼穩(wěn)定性、構(gòu)造格架、地震地質(zhì)特征、水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)條件等,運(yùn)用地球物理測量方法和遙感地質(zhì)方法研究了該區(qū)的地殼穩(wěn)定性,完成了《我國高放廢物處置庫甘肅北山預(yù)選區(qū)區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究》報(bào)告,篩選出了8個(gè)預(yù)選地段。
2000 年以來,在國家有關(guān)部門的大力支持下,針對(duì)甘肅北山預(yù)選區(qū)的3個(gè)重點(diǎn)預(yù)選地段 (舊井、野馬泉和新場—向陽山預(yù)選地段)開展深部地質(zhì)環(huán)境研究和選址及場址評(píng)價(jià)研究,施工了6口深500~700 m的鉆孔和8口深100~150 m的鉆孔,開展了孔內(nèi)各種試驗(yàn),獲得了3個(gè)預(yù)選地段的深部環(huán)境初步資料。
20多年以來,在經(jīng)費(fèi)投入非常有限、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)缺乏和選址標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)管理規(guī)定缺乏的條件下,高放廢物地質(zhì)處置庫選址研究工作取得了重要進(jìn)展,初步建立花崗巖處置庫選址和場址評(píng)價(jià)技術(shù)方法,對(duì)甘肅北山預(yù)選區(qū)的3個(gè)重點(diǎn)預(yù)選地段進(jìn)行了初步對(duì)比評(píng)價(jià)[2,8]。 這些工作和成果為開展下一階段選址工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是前期工作還存在一些問題和不足,主要表現(xiàn)在:
(1)針對(duì)黏土巖等其他圍巖的場址篩選與評(píng)價(jià)工作很薄弱。雖然在全國范圍內(nèi)推薦了六大預(yù)選區(qū)域,主要候選圍巖為花崗巖、凝灰?guī)r、頁巖和泥巖等,但是針對(duì)不同圍巖的選址工作無論在投入的人力、物力和時(shí)間上,還是在工作的程度、范圍和深度上都很不平衡。
(2)不同預(yù)選區(qū)的選址工作程度不平衡。重點(diǎn)開展了甘肅北山預(yù)選區(qū)內(nèi)的地段初步對(duì)比評(píng)價(jià)工作,其他重要預(yù)選區(qū)的地段對(duì)比評(píng)價(jià)工作相對(duì)很弱。
(3)前期處置庫選址工作的規(guī)范性、全面性和系統(tǒng)性不足。
3.1 遵循的原則
充分分析國外處置庫選址工作,并借鑒我國處置庫選址前期工作中積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),提出今后的選址工作應(yīng)遵循以下基本原則:
(1)系統(tǒng)性。不僅要系統(tǒng)開展花崗巖處置庫篩選,而且要系統(tǒng)開展黏土巖處置庫篩選。按照處置庫選址導(dǎo)則要求,全面系統(tǒng)收集資料,滿足各階段場址對(duì)比的需要,各預(yù)選區(qū)和預(yù)選地段工作深度基本相同。
(2)規(guī)范性。選址過程嚴(yán)格按照國家有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。若國內(nèi)缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),則參考國外的有關(guān)規(guī)定和要求或者制定統(tǒng)一的工作規(guī)范。
(3)繼承性。充分利用20多年選址工作取得的成果和經(jīng)驗(yàn),在已有工作的基礎(chǔ)上繼續(xù)開展相關(guān)工作,但不局限于前期工作范圍。
(4)統(tǒng)一性。針對(duì)不同巖性和不同的預(yù)選區(qū)與預(yù)選地段,制定統(tǒng)一的工作程序、數(shù)據(jù)記錄與質(zhì)量要求和格式以及工作深度,統(tǒng)一名詞術(shù)語,保證今后處置庫場址篩選與對(duì)比評(píng)價(jià)在同一尺度和基礎(chǔ)上進(jìn)行。
3.2 工作范圍
工作范圍的確定原則是:預(yù)選區(qū)根據(jù)花崗巖和黏土巖(主要是全國大中型沉積盆地)在全國的分布情況以及核工業(yè)布局情況而定;預(yù)選地段的范圍根據(jù)圍巖展布的連續(xù)性和處置庫設(shè)計(jì)容量而定。
華南預(yù)選區(qū)主要指廣東省、廣西壯族自治區(qū)和湖南省及其鄰近地區(qū);華東預(yù)選區(qū)主要指華東6省及其鄰近地區(qū);內(nèi)蒙古預(yù)選區(qū)主要指內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部及其鄰近地區(qū);新疆預(yù)選區(qū)主要指新疆維吾爾自治區(qū)及其鄰近地區(qū);黏土巖選址工作也在上述四大預(yù)選區(qū)開展,主要是全國的(除青藏高原、海南省和中國臺(tái)灣省等地區(qū)外)大中型沉積盆地。西南預(yù)選區(qū)距離龍門山地震帶較近,地處長江支流的源頭,不適宜作為高放廢物處置庫的預(yù)選區(qū),今后不必在該預(yù)選區(qū)開展選址工作。
3.3 工作目標(biāo)
處置庫選址工作的總體目標(biāo)是針對(duì)不同巖性各篩選出2個(gè)推薦場址。階段目標(biāo)是:2015年前,在全國范圍內(nèi)推薦7~8個(gè)處置庫預(yù)選地段 (圍巖包括花崗巖和黏土巖);2020年前篩選出4~6個(gè)處置庫候選場址 (圍巖包括花崗巖和黏土巖);2030年前,篩選出2~3個(gè)推薦場址;2040年確定一個(gè)處置庫最終場址。
3.4 總體技術(shù)步驟
選址過程首先從大范圍的區(qū)域調(diào)查開始,篩選出預(yù)選區(qū);然后通過對(duì)預(yù)選區(qū)域的調(diào)查和研究,篩選出預(yù)選地段,對(duì)預(yù)選地段進(jìn)行勘查和比較提出候選場址;其后對(duì)候選場址進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià),提出推薦場址;最后,對(duì)推薦場址進(jìn)行深入勘察,確定最終場址。場址篩選過程分為如下6個(gè)步驟:
(1)收集全國小比例尺(≤1∶500 000)區(qū)域地質(zhì)圖、全國大地構(gòu)造綱要圖、全國活動(dòng)構(gòu)造分布圖、全國地殼抬升和沉降速率分布圖、人口等密度圖、遙感地質(zhì)圖像等資料,按預(yù)選區(qū)圈出花崗巖和黏土巖分布區(qū)。以已有資料收集為主。
(2)按選址十大因素收集預(yù)選區(qū)區(qū)域資料并綜合分析,通過遙感地質(zhì)解譯和現(xiàn)場初步路線踏勘后,在每個(gè)預(yù)選區(qū)篩選出若干個(gè)預(yù)選地段 (圍巖包括花崗巖和黏土巖)。以已有資料收集為主。
(3)對(duì)初步篩選出的預(yù)選地段重點(diǎn)進(jìn)行衛(wèi)星、航空遙感圖像解譯和現(xiàn)場踏勘,收集全國小比例尺(≤1∶250 000)區(qū)域資料,并按選址十大因素補(bǔ)充收集和分析預(yù)選地段的區(qū)域資料,應(yīng)用地段篩選排除性指標(biāo),在每個(gè)預(yù)選區(qū)至少篩選出1個(gè)預(yù)選地段。以已有資料收集為主。
(4)對(duì)篩選出的預(yù)選地段進(jìn)行地面調(diào)查和深部環(huán)境特征調(diào)查,包括補(bǔ)充收集已有資料,地面地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)查,綜合地球物理探測和鉆探工程驗(yàn)證以及鉆孔綜合測量等,成圖比例尺為1∶50 000。綜合分析各預(yù)選地段地面調(diào)查和深部環(huán)境特征調(diào)查資料,依據(jù)選址導(dǎo)則的要求,篩選出至少3個(gè)候選場址。
(5)針對(duì)候選場址開展詳細(xì)的地面調(diào)查和深部環(huán)境特征調(diào)查,進(jìn)行候選場址特性評(píng)價(jià),提出至少2個(gè)推薦場址。
(6)針對(duì)推薦場址,結(jié)合處置庫概念設(shè)計(jì)開展工程方案設(shè)計(jì)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)和安全分析等工作,提交國家有關(guān)部門批準(zhǔn),確定最終場址。
3.5 “十二五”期間處置庫選址工作思路
“十二五”期間處置庫場址篩選工作思路是:在前期20多年的選址工作基礎(chǔ)上,重點(diǎn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)和甘肅?。ū鄙剑┑热箢A(yù)選區(qū)開展預(yù)選區(qū)補(bǔ)充調(diào)查工作和預(yù)選地段特性評(píng)價(jià)工作,篩選出至少3個(gè)處置庫和地下實(shí)驗(yàn)室候選場址,圍巖巖性包括花崗巖和黏土巖。
4.1 關(guān)于選址工作遵循的原則
從處置庫選址前25 a工作來看,前期選址工作存在系統(tǒng)性和規(guī)范性不夠的問題,有必要從 “十二五”開始將處置庫選址工作做得更系統(tǒng)和更規(guī)范。同時(shí),隨著國家引導(dǎo)全國科研力量有競爭性地參加處置庫選址工作,建立統(tǒng)一的選址程序和標(biāo)準(zhǔn)非常必要和緊迫。借鑒國外處置庫選址工作的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),處置庫選址是一項(xiàng)復(fù)雜的、周期較長的系統(tǒng)工程,不確定性因素很多,因此,國家制定的選址程序必須是可以根據(jù)進(jìn)展情況進(jìn)行調(diào)整的,以增加選址程序的靈活性。
4.2 關(guān)于工作范圍
前25年選址工作取得的成果是今后開展處置庫選址工作的基礎(chǔ),但是今后的工作范圍又不僅僅局限于前期選址工作涉及的范圍。為了篩選出更適宜的場址,有必要在前期工作范圍的基礎(chǔ)上適當(dāng)延伸。
4.3 關(guān)于工作目標(biāo)
各階段的工作目標(biāo)是根據(jù)我國工程建設(shè)項(xiàng)目的一般網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃從2050年建成處置庫倒排時(shí)間初略估計(jì)的。時(shí)間節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)都可以根據(jù)今后國家投資力度、科研隊(duì)伍規(guī)模和審批進(jìn)度等情況進(jìn)行調(diào)整。
4.4 關(guān)于總體技術(shù)思路
主要根據(jù)正在修訂的 《放射性廢物地質(zhì)處置設(shè)施選址》導(dǎo)則中劃定的4個(gè)階段的工作深度和數(shù)據(jù)要求來確定。
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Discussion on technical ideas of site selection of geological disposal repository for high-level radioactive waste in China
SU Rui1,CHENG Qi-fu2, WANG Ju1, ZHAO Hong-gang1,GUO Yong-hai1, CHEN Wei-ming1, JIN Yuan-xin1
(1.CNNC Key Laboratory on Geological Disposal of High-level Radioactive Waste,Beijing Research Institute of Uranium Geology,Beijing 100029,China;2.China National Nuclear Coporation, Beijing 100822, China)
The comparison of technical ideas has been comprehensively made in site selection of geological disposal repository for high-level radioactive waste in such countries as Sweden, Canada,F(xiàn)inland and USA.There is a good understanding and analysis on experience and lessons taken by these countries in the process of site selection of geological disposal repository.The results,achievements and problems in site selection of geological disposal repository for high-level radioactive waste in China are summarized.On the basis of comprehensive research,technical ideas of site selection of geological disposal repository in China are presented which include principles and scope of site selection in details, objectives and general technique steps are defined so as to make the site selection of repository in a way of system and standardization and unification.
high-level radioactive waste; geological disposal; site selection; technical ideas
TL942
A
1672-0636(2011)01-0045-07
10.3969/j.issn.1672-0636.2011.01.009
2010-10-19;
2010-11-16
蘇 銳(1973—),男,四川巴中人,博士,高級(jí)工程師,主要從事核廢物深地質(zhì)處置研究。E-mail:su_rui@163.net