核电项目总体规划及总平面设计环境友好性分析研究

王 威 吴德成 张 凡

中国核电工程有限公司 北京 100840

1 前言

2021年“两会”期间，我国政府在政府工作报告中向全世界承诺2030年前实现“碳达峰”、努力在2060年前实现“碳中和”。核电作为一种清洁、低碳、安全、高效的基础性现代能源，同时作为非化石能源和基荷电力主力，必将为我国社会当前优化能源结构、保障能源安全、推动产业升级、应对气候变化和减少环境污染等方面都发挥重大作用，也必将为“双碳”目标的实现贡献更加突出的力量。

与厂址环境相适宜的核电总体规划与总平面设计是实现核电项目环境友好的重要体现，核电项目总体规划与总平面布置需将环境友好作为必要要求贯穿于设计全过程，设计成果力求达到资源消耗最小化和环境扰动最小化。

2 核电项目前期选址规划环境友好性考虑

前期规划选址阶段环境友好性在总体规划方面体现为项目建设与周边自然环境的有机结合，即按照合理达到与尽量最低的原则，在实现节地、节水以及节能等基本目标的同时，通过采用可行技术，实现项目建设对周边自然环境的最小影响，同时达到最佳经济造价。

从总体规划角度出发，核电项目前期阶段环境友好性主要体现在选址及规划布置对外部自然事件和外部人为事件两大方面的考虑。其中影响总体规划的外部自然事件主要是指厂址位置处的用地、用海条件、岩土工程条件、海洋功能条件、气象条件等；影响总体规划的外部人为事件主要是指化学品爆炸、有毒有害气体以及飞机坠毁等固定和移动危险源。

总的来说，环境友好型总体规划就是结合厂址位置处的自然条件与外部条件，综合考虑“安全可靠性、环境相容性、技术可行性以及经济合理性”的选址原则[1]，对厂址环境进行合理的、有选择的利用与改造，最大程度减少项目建设过程中对厂址周边自然环境的扰动，使核电项目的建设与厂址环境有机融合。

本文主要从外部自然事件角度出发，分析阐述核电项目前期选址规划工作在环境友好性方面应关注的重点内容。

1）关注对土地环境的影响

由于我国滨海核电项目址资源已非常稀缺，如何做好稀缺厂址资源的合理利用对于核电建设的经济性有至关重要的影响。核电项目用地面积较大，按照《电力工程项目建设用地指标》要求，6台百万千瓦级压水堆核电机组生产区面积的控制指标为82.35公顷，但根据工程建设经验，在考虑附属设施区、施工力能区、施工临建区等的用地面积后，6台机组总的工程用地面积可达到190公顷至200公顷。面对如此大规模的占地面积，规划选址阶段首先要结合厂址环境对厂址区域用地进行合理规划，实现土地资源的节约和集约利用，同时要避免占用耕地资源。

规划过程中需重点关注对土地环境以下几个方面的影响：

一是要对拟选厂址所在位置的国土空间规划进行详细的了解，例如海南省可在海南国土空间基础信息平台中进行“多规合一”图纸的查阅，通过图纸查阅可以确定大致的厂址边界范围，选址区域充分利用建设用地及未利用地，不占或少占农用地；

二是在确定厂址区域时应关注厂址用地范围区域地形条件，充分利用和保护自然的排水系统，尽量避免占用原有区域的特殊地段，例如不占用区域泄洪通道的沟谷地段，避免对原有区域排洪造成影响。在某核电项目四通一平过程中，由于回填过程未对沟谷地段进行特殊回填处理，导致在回填完成后填方区域仍有部分地下渗水汇流并沿原有水道流动，对场地安全造成了潜在影响，后期进行了大量的工程措施进行补救处理；

三是利用厂址区域地形测量图，总体规划阶段合理确定厂坪设计标高以及厂址用地边界，避免因厂坪标高设置不合理而导致的厂址边界形成大范围的高填、高挖，在场地平整过程中应避免对厂址周边环境造成扰动，将厂址边界与周边环境形成有机的统一体。

2）关注对海洋环境的影响

核电项目对海洋环境造成的影响主要表现为循环冷却水取/排水构筑物占海、取水系统对海生物的卷吸和拦截、运行期温排水（1℃温升用海范围较大）、循环水系统排水产生的泡沫、核电项目施工期悬沙等问题，这些问题都可能对厂址周边海域原始水温及水质条件造成一定的改变，因此在核电项目选址规划阶段，应结合厂址区域海洋功能区划、近岸海域环境功能区划以及海洋保护区生态保护红线等条件对循环水取、排水方式进行合理规划，最大限度减小核电项目取、排水过程对周边海域环境造成的影响。在必要情况下，还需对海域功能区划进行相应的调整，保证海域环境得到有效保护、海域使用得到有效管理。

在此基础上，为全面贯彻落实《海岸线保护与利用管理办法》和《围填海管控办法》，推进海域海岸线资源全面节约和高效利用，从严控制建设项目用海填海规模和占用岸线长度，提高海域开发利用率，实现以最小的海域空间资源消耗服务海洋经济社会可持续发展，促进海域海岸线资源节约集约利用，国家海洋局于2017年5月印发了《建设项目用海面积控制指标（试行）》。该控制指标中具体规定了海域利用率、岸线利用率、海洋生态空间面积占比、投资强度、容积率、行政办公及生活服务设施面积占比、开发退让距离及围填海成陆比例等8项主要建设项目用海集约管控指标。因此在前期选址规划阶段关注总体规划对海洋功能影响的同时，也需要提前考虑后续总平面布置过程中海洋环境对核电项目的使用要求。

3）关注对其他环境的影响

前期选址规划阶段除考虑上述用地、用海对厂址环境的影响外，还应最大限度遵循核电项目的选址原则，注意避免占用社会资源，例如选址位置要考虑周边环境敏感区，不宜选在主要的农、牧、渔养殖区，不宜选择在饮用水源保护区、有开采价值的矿藏矿床区、历史文物古迹保护区、风景区及森林和自然保护区等[2]。

选址规划阶段厂址位置确定以后，总图运输专业人员还应综合考虑当地的气象条件、外部交通条件、电力出线条件等，通过对厂址总体布局及功能分区位置进行不断优化，合理调整核电项目的非居住区及规划限制区的影响范围，尽量避免核电项目建设引发的征地、拆迁问题，避免对周边区域的人口自然增长、区域规划带来限制、调整等问题。

3 核电项目设计阶段环境友好性的考虑

1）对用地环境的环境友好性考虑

设计阶段总图运输专业对用地环境的友好性考虑主要应体现在以下几个方面：

一是从严控制厂区用地面积，应采用先进节地技术和工艺，严格控制厂区用地、厂外设施以及施工区用地红线，避免土地资源的浪费；

二是提高厂区用地的利用率，在结合反应堆厂房位置和非居住区半径的基础上，充分利用非居住区用地，减少征地拆迁和居民搬迁量；

三是要充分利用自然条件，因地制宜，结合原始场地环境条件开展场地平面及竖向设计。例如在场地平整设计中，应避免对场地的大开大挖，尽量做到土石方就地平衡。

2）对用海环境的环境友好性考虑

设计阶段总图运输专业设计人员对用海环境的着力点主要是解决海域利用率、岸线利用率、海洋生态空间面积占比以及容积率等4项指标要求：

一是落实海域利用率指标中的有效利用面积，在设计过程中需要注意道路广场、绿地、预留用地、景观设施、地下管线用地等均不属于有效利用面积，因此在厂区总平面布置过程中应结合海域回填范围回填深度、地基处理方式以及地基承载力的大小，合理布置建/构筑物、露天设备场、堆场、操作场地、实物保护围栏等设施，力求在满足工艺流程及功能分区要求前提下，尽量将上部荷载小的建构筑物布置在海域回填区，在布置过程中需要注意建筑物地下建筑面积是不计入总建筑面积的；

二是落实岸线利用率中新海岸线长度的指标要求，由于新海岸线长度仅指填海造地用海方式下形成的岸线，且原始岸线往往是曲折弯曲的，而填海造地后形成的边界一般较为顺直，因此在实际工程项目中新旧海岸线比值很难达到1.2倍的要求，在选址规划阶段应重视岸线利用范围合理规划，建议优先考虑采用人工岛、多突堤、区块组团等布局方式，在减少对岸线资源的占用、保护海岸地形地貌的原始性和多样性的同时，通过设计手段有效增加新海岸线长度；

三是落实海洋生态空间面积占比，由于核电项目对于辐射防护以及实物保护的特殊要求，在保护区范围内为非绿化区域，一般在保护区外、控制区内也仅在运行办公设施附近做少量绿化，整个厂址的绿化重点区域集中在厂前区等行政办公区域，而且其厂址范围内一般无人工湿地、水系等。按照相关规范规定，核电项目绿化率一般控制在5%～10%范围内即可，因此较难满足用海指标中10%～20%的要求，如满足这一要求，需要考虑在厂址周边海工护岸区域（一般采用扭王字块分层堆砌，保护厂址避免波浪影响）采取特殊的绿化方式，既不能影响护岸扭王字块的消浪作用，同时也要保证绿植的长期生长与养护；

四是落实用海区域的容积率，核电项目生产区范围内除主厂房外一般为工业厂房，这些厂房大部分均为低层建筑，具有上部荷载大的特点，若通过增高建筑层数的方法提高建筑面积进而提高填海范围内的容积率，将大大增加建筑地基处理难度和费用，因此如何在填海区域进行建构筑物的合理布置，需要在选址规划阶段根据估算的填海深度进行核电项目总体规划布局，尽量将上部荷载大的厂房布置于回填深度较浅、地基处理较为容易的区域，将上部荷载较小可以设置为多层建筑的建筑物布置于回填较深的区域；

上述4项指标环环相扣，要满足岸线利用率就需要通过人工岛、突堤等方式增加新岸线长度，这样也势必会增加填海面积。增加填海面积后将对海洋生态空间占比、容积率等指标造成连锁影响，因此在选址规划阶段，需要对厂址用海条件给予足够的重视，合理规划用海方式和用海面积。

3）厂区总平面布置对环境友好性考虑[3]

厂区总平面布置对环境友好性的考虑体现在将生产联系紧密的设施集中或联合布置，节约集约用地的同时，杜绝建构筑物在消防、爆炸、噪音、震动及卫生等对外界环境的影响。

部分核电项目为了满足相关要求，开始建造大型自然通风冷却塔，冷却塔在对循环水进行冷却时不仅会产生一定分贝的噪音，而且由于风力和热力的作用，冷却水在冷却塔塔顶会形成水蒸汽和小颗粒水珠，对周围环境会有飘滴和雾羽影响。在北方地区严寒季节，水珠和水雾也会使道路、铁路产生较为严重的冰冻，影响交通安全；水珠和水雾与工业大气中的酸、碱、盐类有害介质共同作用后，还会加剧露天设备和建构筑物的腐蚀破坏。因此，在进行大型自然通风冷却塔平面定位时，不仅要考虑其对地基稳定和地基承载力的要求，也要结合当地气象条件对冷却塔位置进行综合考虑，即在平面布置过程中应尽可能将冷却塔布置在主要生产建构筑物、屋外配电装置、铁路和主要道路最大风频的下风侧或冬季盛行风向的下风侧，为减少湿热空气回流，需将冷却塔布置位置避开高大建筑物建的狭长地带。此外，要避免其对厂内办公场所造成噪声污染，将生产行政办公区和生活福利设施尽量远离冷却塔进行布置。

4）厂址景观、绿化设计对环境友好性考虑

核电项目绿化布置在不增加建设用地的前提下，充分利用厂区场地和进厂道路两侧进行绿化，其中道路绿化、出入口绿化及厂前区绿化应作为整个电厂绿化的重点，三者应构成电厂厂区绿化景观的重要组成。其中道路绿化一般宜将树木有序的沿道路布置，形成林荫大道；厂前区行政办公楼前一般宜布置草坪、花坛和观赏性单株植物，使其成为中心绿化区，厂区前其他区域可适当布置小片草坪和花圃，使其成为工作之余休息散步的良好场所。

总而言之，在有限的空间内，核电项目应尽可能通过厂址景观、绿化布置美化厂容，达到净化空气、调节气温、湿度和日晒的目的，在达到环境友好的同时为电厂职工创造良好的工作环境和生活环境。

4 重视水土保持设计及监测等相关工作

核电项目建设施工过程中，由于土石方施工的爆破、开挖、填充、道路的修建、渣土的堆放以及车辆运输会使施工区域尘土飞扬、大气中粉尘含量增高，土石方开挖过程产生的部分废弃土石方还会占用部分土地进行永久或临时堆放，堆放过程中易受雨水冲刷造成水土流失和生态破坏，开挖爆破以及各类施工和运输机具所产生的噪声还会对厂址周围的声环境将产生一定的影响，以上施工操作会对原有生态环境条件造成一定影响，若处理不当将会造成严重的水土流失，进而引起局部生态环境恶化。因此，核电项目在前期可行性研究阶段应重视水土保持方案设计工作，现场施工过程中应按照审管部门批准的水土保持方案，加强现场水土保持组织管理并做好水土保持监测工作，加强对现场施工期间的渣土防护、表土保护以及施工结束后的林草植被恢复、林草覆盖等的监理和验收工作，最大程度减少现场施工对厂址环境的影响。

5 小结

核电项目总体规划和总平面设计贯穿了前期厂址选择规划至施工图设计的全过程，它是多专业共同工作成果的最终体现，也是核电项目环境友好性的综合落实与反映。

本文阐述了核电项目前期选址规划总图运输专业在规划过程中应着重考虑的几个厂址环境友好性因素，同时总结和列举了核电项目设计阶段总图运输专业设计内容中与环境友好性相关的内容，从用地、用海、建构筑物布置以及景观绿化等方面进行了分析阐述，同时强调施工现场应做好水土保持工作。通过本文对核电项目环境友好性的总结分析，以期对后续核电项目总体规划及总平面设计工作提供借鉴和帮助。