核電項目總體規劃及總平面設計環境友好性分析研究

王 威 吳德成 張 凡

中國核電工程有限公司 北京 100840

1 前言

2021年“兩會”期間，我國政府在政府工作報告中向全世界承諾2030年前實現“碳達峰”、努力在2060年前實現“碳中和”。核電作為一種清潔、低碳、安全、高效的基礎性現代能源，同時作為非化石能源和基荷電力主力，必將為我國社會當前優化能源結構、保障能源安全、推動產業升級、應對氣候變化和減少環境污染等方面都發揮重大作用，也必將為“雙碳”目標的實現貢獻更加突出的力量。

與廠址環境相適宜的核電總體規劃與總平面設計是實現核電項目環境友好的重要體現，核電項目總體規劃與總平面布置需將環境友好作為必要要求貫穿于設計全過程，設計成果力求達到資源消耗最小化和環境擾動最小化。

2 核電項目前期選址規劃環境友好性考慮

前期規劃選址階段環境友好性在總體規劃方面體現為項目建設與周邊自然環境的有機結合，即按照合理達到與盡量最低的原則，在實現節地、節水以及節能等基本目標的同時，通過采用可行技術，實現項目建設對周邊自然環境的最小影響，同時達到最佳經濟造價。

從總體規劃角度出發，核電項目前期階段環境友好性主要體現在選址及規劃布置對外部自然事件和外部人為事件兩大方面的考慮。其中影響總體規劃的外部自然事件主要是指廠址位置處的用地、用海條件、巖土工程條件、海洋功能條件、氣象條件等；影響總體規劃的外部人為事件主要是指化學品爆炸、有毒有害氣體以及飛機墜毀等固定和移動危險源。

總的來說，環境友好型總體規劃就是結合廠址位置處的自然條件與外部條件，綜合考慮“安全可靠性、環境相容性、技術可行性以及經濟合理性”的選址原則[1]，對廠址環境進行合理的、有選擇的利用與改造，最大程度減少項目建設過程中對廠址周邊自然環境的擾動，使核電項目的建設與廠址環境有機融合。

本文主要從外部自然事件角度出發，分析闡述核電項目前期選址規劃工作在環境友好性方面應關注的重點內容。

1）關注對土地環境的影響

由于我國濱海核電項目址資源已非常稀缺，如何做好稀缺廠址資源的合理利用對于核電建設的經濟性有至關重要的影響。核電項目用地面積較大，按照《電力工程項目建設用地指標》要求，6臺百萬千瓦級壓水堆核電機組生產區面積的控制指標為82.35公頃，但根據工程建設經驗，在考慮附屬設施區、施工力能區、施工臨建區等的用地面積后，6臺機組總的工程用地面積可達到190公頃至200公頃。面對如此大規模的占地面積，規劃選址階段首先要結合廠址環境對廠址區域用地進行合理規劃，實現土地資源的節約和集約利用，同時要避免占用耕地資源。

規劃過程中需重點關注對土地環境以下幾個方面的影響：

一是要對擬選廠址所在位置的國土空間規劃進行詳細的了解，例如海南省可在海南國土空間基礎信息平臺中進行“多規合一”圖紙的查閱，通過圖紙查閱可以確定大致的廠址邊界范圍，選址區域充分利用建設用地及未利用地，不占或少占農用地；

二是在確定廠址區域時應關注廠址用地范圍區域地形條件，充分利用和保護自然的排水系統，盡量避免占用原有區域的特殊地段，例如不占用區域泄洪通道的溝谷地段，避免對原有區域排洪造成影響。在某核電項目四通一平過程中，由于回填過程未對溝谷地段進行特殊回填處理，導致在回填完成后填方區域仍有部分地下滲水匯流并沿原有水道流動，對場地安全造成了潛在影響，后期進行了大量的工程措施進行補救處理；

三是利用廠址區域地形測量圖，總體規劃階段合理確定廠坪設計標高以及廠址用地邊界，避免因廠坪標高設置不合理而導致的廠址邊界形成大范圍的高填、高挖，在場地平整過程中應避免對廠址周邊環境造成擾動，將廠址邊界與周邊環境形成有機的統一體。

2）關注對海洋環境的影響

核電項目對海洋環境造成的影響主要表現為循環冷卻水取/排水構筑物占海、取水系統對海生物的卷吸和攔截、運行期溫排水（1℃溫升用海范圍較大）、循環水系統排水產生的泡沫、核電項目施工期懸沙等問題，這些問題都可能對廠址周邊海域原始水溫及水質條件造成一定的改變，因此在核電項目選址規劃階段，應結合廠址區域海洋功能區劃、近岸海域環境功能區劃以及海洋保護區生態保護紅線等條件對循環水取、排水方式進行合理規劃，最大限度減小核電項目取、排水過程對周邊海域環境造成的影響。在必要情況下，還需對海域功能區劃進行相應的調整，保證海域環境得到有效保護、海域使用得到有效管理。

在此基礎上，為全面貫徹落實《海岸線保護與利用管理辦法》和《圍填海管控辦法》，推進海域海岸線資源全面節約和高效利用，從嚴控制建設項目用海填海規模和占用岸線長度，提高海域開發利用率，實現以最小的海域空間資源消耗服務海洋經濟社會可持續發展，促進海域海岸線資源節約集約利用，國家海洋局于2017年5月印發了《建設項目用海面積控制指標（試行）》。該控制指標中具體規定了海域利用率、岸線利用率、海洋生態空間面積占比、投資強度、容積率、行政辦公及生活服務設施面積占比、開發退讓距離及圍填海成陸比例等8項主要建設項目用海集約管控指標。因此在前期選址規劃階段關注總體規劃對海洋功能影響的同時，也需要提前考慮后續總平面布置過程中海洋環境對核電項目的使用要求。

3）關注對其他環境的影響

前期選址規劃階段除考慮上述用地、用海對廠址環境的影響外，還應最大限度遵循核電項目的選址原則，注意避免占用社會資源，例如選址位置要考慮周邊環境敏感區，不宜選在主要的農、牧、漁養殖區，不宜選擇在飲用水源保護區、有開采價值的礦藏礦床區、歷史文物古跡保護區、風景區及森林和自然保護區等[2]。

選址規劃階段廠址位置確定以后，總圖運輸專業人員還應綜合考慮當地的氣象條件、外部交通條件、電力出線條件等，通過對廠址總體布局及功能分區位置進行不斷優化，合理調整核電項目的非居住區及規劃限制區的影響范圍，盡量避免核電項目建設引發的征地、拆遷問題，避免對周邊區域的人口自然增長、區域規劃帶來限制、調整等問題。

3 核電項目設計階段環境友好性的考慮

1）對用地環境的環境友好性考慮

設計階段總圖運輸專業對用地環境的友好性考慮主要應體現在以下幾個方面：

一是從嚴控制廠區用地面積，應采用先進節地技術和工藝，嚴格控制廠區用地、廠外設施以及施工區用地紅線，避免土地資源的浪費；

二是提高廠區用地的利用率，在結合反應堆廠房位置和非居住區半徑的基礎上，充分利用非居住區用地，減少征地拆遷和居民搬遷量；

三是要充分利用自然條件，因地制宜，結合原始場地環境條件開展場地平面及豎向設計。例如在場地平整設計中，應避免對場地的大開大挖，盡量做到土石方就地平衡。

2）對用海環境的環境友好性考慮

設計階段總圖運輸專業設計人員對用海環境的著力點主要是解決海域利用率、岸線利用率、海洋生態空間面積占比以及容積率等4項指標要求：

一是落實海域利用率指標中的有效利用面積，在設計過程中需要注意道路廣場、綠地、預留用地、景觀設施、地下管線用地等均不屬于有效利用面積，因此在廠區總平面布置過程中應結合海域回填范圍回填深度、地基處理方式以及地基承載力的大小，合理布置建/構筑物、露天設備場、堆場、操作場地、實物保護圍欄等設施，力求在滿足工藝流程及功能分區要求前提下，盡量將上部荷載小的建構筑物布置在海域回填區，在布置過程中需要注意建筑物地下建筑面積是不計入總建筑面積的；

二是落實岸線利用率中新海岸線長度的指標要求，由于新海岸線長度僅指填海造地用海方式下形成的岸線，且原始岸線往往是曲折彎曲的，而填海造地后形成的邊界一般較為順直，因此在實際工程項目中新舊海岸線比值很難達到1.2倍的要求，在選址規劃階段應重視岸線利用范圍合理規劃，建議優先考慮采用人工島、多突堤、區塊組團等布局方式，在減少對岸線資源的占用、保護海岸地形地貌的原始性和多樣性的同時，通過設計手段有效增加新海岸線長度；

三是落實海洋生態空間面積占比，由于核電項目對于輻射防護以及實物保護的特殊要求，在保護區范圍內為非綠化區域，一般在保護區外、控制區內也僅在運行辦公設施附近做少量綠化，整個廠址的綠化重點區域集中在廠前區等行政辦公區域，而且其廠址范圍內一般無人工濕地、水系等。按照相關規范規定，核電項目綠化率一般控制在5%～10%范圍內即可，因此較難滿足用海指標中10%～20%的要求，如滿足這一要求，需要考慮在廠址周邊海工護岸區域（一般采用扭王字塊分層堆砌，保護廠址避免波浪影響）采取特殊的綠化方式，既不能影響護岸扭王字塊的消浪作用，同時也要保證綠植的長期生長與養護；

四是落實用海區域的容積率，核電項目生產區范圍內除主廠房外一般為工業廠房，這些廠房大部分均為低層建筑，具有上部荷載大的特點，若通過增高建筑層數的方法提高建筑面積進而提高填海范圍內的容積率，將大大增加建筑地基處理難度和費用，因此如何在填海區域進行建構筑物的合理布置，需要在選址規劃階段根據估算的填海深度進行核電項目總體規劃布局，盡量將上部荷載大的廠房布置于回填深度較淺、地基處理較為容易的區域，將上部荷載較小可以設置為多層建筑的建筑物布置于回填較深的區域；

上述4項指標環環相扣，要滿足岸線利用率就需要通過人工島、突堤等方式增加新岸線長度，這樣也勢必會增加填海面積。增加填海面積后將對海洋生態空間占比、容積率等指標造成連鎖影響，因此在選址規劃階段，需要對廠址用海條件給予足夠的重視，合理規劃用海方式和用海面積。

3）廠區總平面布置對環境友好性考慮[3]

廠區總平面布置對環境友好性的考慮體現在將生產聯系緊密的設施集中或聯合布置，節約集約用地的同時，杜絕建構筑物在消防、爆炸、噪音、震動及衛生等對外界環境的影響。

部分核電項目為了滿足相關要求，開始建造大型自然通風冷卻塔，冷卻塔在對循環水進行冷卻時不僅會產生一定分貝的噪音，而且由于風力和熱力的作用，冷卻水在冷卻塔塔頂會形成水蒸汽和小顆粒水珠，對周圍環境會有飄滴和霧羽影響。在北方地區嚴寒季節，水珠和水霧也會使道路、鐵路產生較為嚴重的冰凍，影響交通安全；水珠和水霧與工業大氣中的酸、堿、鹽類有害介質共同作用后，還會加劇露天設備和建構筑物的腐蝕破壞。因此，在進行大型自然通風冷卻塔平面定位時，不僅要考慮其對地基穩定和地基承載力的要求，也要結合當地氣象條件對冷卻塔位置進行綜合考慮，即在平面布置過程中應盡可能將冷卻塔布置在主要生產建構筑物、屋外配電裝置、鐵路和主要道路最大風頻的下風側或冬季盛行風向的下風側，為減少濕熱空氣回流，需將冷卻塔布置位置避開高大建筑物建的狹長地帶。此外，要避免其對廠內辦公場所造成噪聲污染，將生產行政辦公區和生活福利設施盡量遠離冷卻塔進行布置。

4）廠址景觀、綠化設計對環境友好性考慮

核電項目綠化布置在不增加建設用地的前提下，充分利用廠區場地和進廠道路兩側進行綠化，其中道路綠化、出入口綠化及廠前區綠化應作為整個電廠綠化的重點，三者應構成電廠廠區綠化景觀的重要組成。其中道路綠化一般宜將樹木有序的沿道路布置，形成林蔭大道；廠前區行政辦公樓前一般宜布置草坪、花壇和觀賞性單株植物，使其成為中心綠化區，廠區前其他區域可適當布置小片草坪和花圃，使其成為工作之余休息散步的良好場所。

總而言之，在有限的空間內，核電項目應盡可能通過廠址景觀、綠化布置美化廠容，達到凈化空氣、調節氣溫、濕度和日曬的目的，在達到環境友好的同時為電廠職工創造良好的工作環境和生活環境。

4 重視水土保持設計及監測等相關工作

核電項目建設施工過程中，由于土石方施工的爆破、開挖、填充、道路的修建、渣土的堆放以及車輛運輸會使施工區域塵土飛揚、大氣中粉塵含量增高，土石方開挖過程產生的部分廢棄土石方還會占用部分土地進行永久或臨時堆放，堆放過程中易受雨水沖刷造成水土流失和生態破壞，開挖爆破以及各類施工和運輸機具所產生的噪聲還會對廠址周圍的聲環境將產生一定的影響，以上施工操作會對原有生態環境條件造成一定影響，若處理不當將會造成嚴重的水土流失，進而引起局部生態環境惡化。因此，核電項目在前期可行性研究階段應重視水土保持方案設計工作，現場施工過程中應按照審管部門批準的水土保持方案，加強現場水土保持組織管理并做好水土保持監測工作，加強對現場施工期間的渣土防護、表土保護以及施工結束后的林草植被恢復、林草覆蓋等的監理和驗收工作，最大程度減少現場施工對廠址環境的影響。

5 小結

核電項目總體規劃和總平面設計貫穿了前期廠址選擇規劃至施工圖設計的全過程，它是多專業共同工作成果的最終體現，也是核電項目環境友好性的綜合落實與反映。

本文闡述了核電項目前期選址規劃總圖運輸專業在規劃過程中應著重考慮的幾個廠址環境友好性因素，同時總結和列舉了核電項目設計階段總圖運輸專業設計內容中與環境友好性相關的內容，從用地、用海、建構筑物布置以及景觀綠化等方面進行了分析闡述，同時強調施工現場應做好水土保持工作。通過本文對核電項目環境友好性的總結分析，以期對后續核電項目總體規劃及總平面設計工作提供借鑒和幫助。