◎ 林建高　張　可　中核霞浦核電有限公司

福建霞浦核電基地海工工程平面布置方案研究過程與分析

◎ 林建高張可中核霞浦核電有限公司

海工工程平面布置方案的確定是開展海工設(shè)計、通航安全論證、水土保持論證、海域使用論證、海洋功能區(qū)劃調(diào)整、海域環(huán)境功能區(qū)劃調(diào)整等工作的基礎(chǔ)，對工程的施工和項目行政審批等工作的開展具有重要作用。本文闡述了霞浦核電基地海工工程平面布置方案的研究和比選過程，并提出了類似工作的相關(guān)建議。

霞浦核電 海工工程 平面布置

1.概述

1.1工程概況

擬建核電廠址位于福建省霞浦縣東沖半島東北部的長表島，地處福寧灣和高羅澳之間。核電工程海域水下地形平緩，坡度變化較小，等深線大致與岸線平行，多年來工程海域海床保持基本穩(wěn)定狀態(tài)。

廠址規(guī)劃建設(shè)7臺機組，統(tǒng)一規(guī)劃，分期建設(shè)，先期建設(shè)1臺CFR600示范快堆機組，后續(xù)建設(shè)1臺1000MW快堆核電機組、1臺600MW高溫汽冷堆核電機組和4臺百萬千瓦級壓水堆核電機組。

1.2項目特點

本廠址有中核和華能兩家業(yè)主，2臺快堆由中核霞浦核電有限公司負責(zé)建設(shè)和營運，1臺高溫氣冷堆和4臺壓水堆由華能霞浦核電有限公司負責(zé)建設(shè)和營運。如果僅針對兩臺快堆機組進行海工可研論證將較為簡單，但考慮到基地的協(xié)調(diào)統(tǒng)一及部分區(qū)域共用的問題，選擇全基地論證的方式。

近年來環(huán)境保護要求日益提高，土石方外購成本很高，而且難以協(xié)調(diào)。而對于廠址土石方自平衡，由于廠址周邊海域水深較深，淤泥層較厚，土石方消納量大，存在較大困難。

水產(chǎn)養(yǎng)殖是霞浦縣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，廠址周邊分布有大面積的紫菜、海帶養(yǎng)殖，如何盡量較少對養(yǎng)殖業(yè)的影響也是重點考慮的問題。

600MW示范快堆是緊急啟動的國家重大工程，已于2015年7月啟動正挖和回填，總平面方案的確定須與快堆現(xiàn)場施工進度結(jié)合，避免對現(xiàn)場施工產(chǎn)生顛覆性影響。

2.研究過程

2.1前期工作

福建霞浦核電基地海工總平面布置方案設(shè)計包含在海工工程可行性研究工作中，霞浦核電基地海工工程可行性研究工作于2015年3月份啟動，2015年4月完成了工作大綱和質(zhì)保大綱的編制，并召開評審會。

2015年4月至9月，完成了9種取排水方案、海工可研典型斷面圖和海工石方、混凝土量估算，但受制于溫排水和泥沙沖淤的外委專題成果及總體規(guī)劃方案，取排水方案推進存在巨大困難。

圖1　方案一：南取北排

圖2　方案二：北取南排

2015年6月至11月，進行海工構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成土石方消納量統(tǒng)計和工程費用估算工作。

2.2第一輪平面方案研究工作

綜合對水深、潮流、波浪、地質(zhì)以及與相鄰項目的關(guān)系的分析，取水方案重點考慮明渠取水，排水方案重點考慮明渠排水，包含若干組次的平面方案?；跍嘏潘湍嗌吃囼灣醪浇Y(jié)論，經(jīng)各方討論，2015年10月提出南取北排和北取南排各一個最優(yōu)取排水方案，方案列表描述如下表，具體平面布置圖參見下圖。

從取水安全、取排水溫升、取水口淤積情況、對養(yǎng)殖區(qū)的影響、土石方消納和經(jīng)濟性等角度進行比選，南取北排方案相對北取南排方案的取水安全、取水溫升和經(jīng)濟性具備優(yōu)勢。但溫排水對養(yǎng)殖區(qū)的影響范圍南取北排比北取南排相對較大。

圖3　方案一：南取北明排

圖4　方案二：南取北暗排

圖5　方案一：南取北明+暗排

圖6　方案二：南取北明排

圖7　方案三：北取南明排

為進一步明確海工方案，針對海工工程方案，2015年12月3日，組織專家召開咨詢會，獲得專家關(guān)于南取北排方案優(yōu)于北取南排方案的意見。在此基礎(chǔ)上，為具體量化量方案差異，經(jīng)過結(jié)合取水溫升影響、養(yǎng)殖區(qū)影響、取水安全保證、取水口泥沙淤積等因素的詳細論證分析，經(jīng)各方面討論，最終明確以南取北排方案作為優(yōu)選方案。

2.3第二輪平面方案研究工作

各方討論后，確定以南取北排為基礎(chǔ)，將廠區(qū)護岸邊界向南撤期以減小石方消納量，基于土石方不足，提出了暗排方案，提出了如下兩個平面方案。

方案一與方案二均采用南明渠取水北側(cè)排水的方式，不同之處在于方案一采用北側(cè)明渠排水而方案二采用北側(cè)隧洞排水方式。在假定石方供應(yīng)充足的條件下，方案一明渠排水的方式工程造價要比方案二低，但是由于本工程的土石方量是欠缺的，采用明渠排水會導(dǎo)致嚴(yán)重的土石方量欠缺，工程將受到土石方來源的限制，而方案二隧洞排水能夠很好的解決廠區(qū)土石方不足的問題，因而可見方案二（南取、北暗排）優(yōu)于方案一（南取北明排）。

2.4第三輪平面方案研究工作

2016年2月～4月，中核快堆機組從開山填海協(xié)調(diào)性的角度，確定了北側(cè)回填區(qū)邊界；華能壓水堆機組和高溫堆機組對取水量以及北護岸邊界進行了優(yōu)化，基于以上變化，2016年5月提出如下三個方案進行深入比選：

方案一：南取北明+暗排：7臺機組明渠取水，快堆2臺明渠排水，華能5臺機組隧洞排水；

方案二：南取北明排：7臺機組明渠取水，快堆2臺明渠排放，華能5臺機組明渠排放；

方案三：北取南明排：7臺機組明渠取水、排水，東南排單邊堤2km。

從取水安全、取排水溫升、取水口淤積情況、對養(yǎng)殖區(qū)的影響、土石方消納和經(jīng)濟性等角度進行比選，方案二相對方案三的取水安全、取水溫升和經(jīng)濟性具備優(yōu)勢，溫排水對養(yǎng)殖區(qū)的影響范圍相對較大，可考慮與地方進一步協(xié)調(diào)，方案二優(yōu)于方案三。方案一相對方案二能夠解決石方不足問題，取水溫升較低，但工程費用高，可暫作為推薦方案。

綜上考慮，在霞浦核電基地海工工程可行性研究報告中，以方案一（南取、北明+暗排）作為推薦取排水方案，并在2016年6月7日的專家評審會上獲得了專家的認可。

3.總結(jié)與思考

海工工程平面布置方案的確定是開展海工設(shè)計、通航安全論證、水土保持論證、海域使用論證、海洋功能區(qū)劃調(diào)整、海域環(huán)境功能區(qū)劃調(diào)整等工作的基礎(chǔ)，對工程的施工和項目行政審批等工作的開展具有重要作用。同時，期間不確定因素較多，應(yīng)盡早開展海工工程平面布置方案研究設(shè)計工作并進行方案固化，特別是避免對取排水工程的設(shè)計及現(xiàn)場施工產(chǎn)生顛覆性影響。

海工工程平面布置方案的設(shè)計必須以養(yǎng)殖區(qū)調(diào)查、水深地形測量、巖土勘察、海洋水文分析、溫排水和泥沙沖淤等專題為基礎(chǔ)，應(yīng)提前考慮，并先期開展相關(guān)專題，為海工工程平面布置方案設(shè)計提供充分依據(jù)。

海工工程平面布置方案的確定具有較多的影響因素，包括取水安全、取水溫升、排水溫升、泥沙淤積、溫排水對海域和養(yǎng)殖區(qū)的影響、土石方消納、淤泥外棄、工程費用、第三方協(xié)調(diào)等。各影響因素沒有明確優(yōu)劣，具體項目應(yīng)通過綜合比較論證確定優(yōu)選方案，在保證取水安全的前提下，使環(huán)境影響盡量小，工程代價盡量低。