地下核電站離我們有多遠

　　中國工程院院士、能源部原副部長、中國長江三峽工程開發總公司原總經理陸佑楣日前表示，中國工程院正在進行一個地下核電站的課題，預計明年上半年結題。地下核電站的構想可謂前衛，但并不是異想天開。本報記者采訪陸佑楣院士，了解了這個設想的來龍去脈和一段曾經隱秘已久的歷史。

　　地下核電站課題的全稱為《核電站反應堆及帶放射性的輔助廠房置于地下的可行性研究》。其基本構想是，核島部分(安全殼及其相伴的安全廠房)置于地下(山體內)，常規島(汽輪發電機)置于地面，核島產生的高溫高壓蒸汽可通過布置在隧道內的管道輸向常規島(屬分體布置形式)。如果山體地質條件允許，也可把常規島部分一并置于地下。

　　該課題的發起人有兩位，一位是陸佑楣，另一位是中國工程院院士、核反應堆及核電工程專家葉奇蓁。項目依托單位也是水電、核電各一家：具有豐富水利水電地下工程經驗的長江勘測規劃設計研究有限責任公司和有“中國核動力工程”搖籃之稱的中國核動力研究設計院。

　　靈感：來源于水電

　　作為老水電人，陸佑楣的這個設想正是來源于水電。

　　“現在水電站的廠房大部分置于地下，水電的單機容量很大，尺寸完全可以容納第三代核電機組。別的國家沒有地下核電站，是因為地廣人稀，不需要放在地下。在我國，內陸核電站的選址相對困難，中國70%領土都是山，到離人群遠的山里面建設核電站，避免破壞地表，可節約農耕用地，減少對居民生活的影響，為選址提供了廣闊的空間。”陸佑楣對本報記者說。

　　資料顯示，長江三峽水電站有6臺70萬千瓦總計420萬千瓦的發電廠置于大壩右岸的地下(山體內)，廠房跨度 32.6米，長度311.3米，開挖高度87.24米，現已有3臺投入運行。金沙江向家壩水電站有4臺80萬千瓦總計320萬千瓦的發電廠置于右岸山體內，廠房跨度33.4米，長度255.4米，開挖高度88.2米，現已開始機組安裝。類似的例子還有金沙江溪洛渡水電站、瀾滄江小灣水電站等等。水電站廠房置于地下是國內(特別是西部山區)大部分水電站基本的設計模式，是安全經濟的選擇。地下發電廠房在長期的建設實踐中積累了豐富的地下工程施工經驗，在技術上已十分成熟。

　　分歧：造價、地下水污染

　　葉奇蓁在接受本報記者采訪時表示，“地下也是一種資源，所以有了水核共建的想法。其優勢是，水電站有水，有電，省去了修路等基礎設施建設。另外，可以把核電作為基本負荷，水電作為調節負荷，資源共建，優勢互補。劣勢是核電站建在山里，和地面相比，要增加一定的成本。這也是專家們的分歧所在。”

　　根據陸佑楣提供的資料，在水電站項目中，地下廠房造價在總投資(含大壩主體工程、移民等)中所占比重較小，溪洛渡水電站為23.68%;小灣水電站為8.7%;二灘水電站為16%(以上3個水電站的發電廠房均為地下廠房)。測算顯示，地下洞室每立方米土建工程造價約在600元-1500元之間，約占整體建設成本的3.6%。

　　除了造價，在地下建設核電站這樣的工程，還有諸多因素需要考慮：比如地震、巖石結構、地下水等。

　　在一篇名為《將核電站反應堆置于地下的設想》的文章中，陸佑楣簡單表述了他對以上的幾個問題的看法。

　　抗(地)震性能方面：地下建筑物的抗震性能遠優于地面建筑物，已建和在建水電站的地下廠房抗震設計烈度均在7-8度左右。

　　巖體結構安全性方面：通過詳細的地質勘探，選擇良好的巖體，避開巖體內較大的斷層、裂隙和軟弱帶，并設計良好的廠房體形，地下洞室的圍巖應力是很小的。同時，核電站的核島安全殼無論是二代還是三代EPR或AP1000都是直徑40米左右的圓筒型結構，對降低圍巖應力極為有利。

　　而大家最關心的地下水污染問題，文章中如此表述：若將核反應堆置于地下，存在污染地下水的可能性。根據地下水電站的施工經驗，地下廠房四周及周邊巖體內均可通過固結灌漿和帷幕灌漿來阻隔地下水，形成封閉的、獨立的空間，以確保放射性物質處于全封閉的狀態。

　　此外，核電站的地下安全殼及相伴的輔屬廠房與地面設施之間將設有各種連通通道(交通洞、壓力管道、電纜管道、信息儀表通道、通風豎/斜井等)，為確保地下廠房的密閉性，可在上述通道口設計密閉閘門，緊急情況下予以關閉。核反應堆的乏燃料和低放射性排放物都可在地下設計專門的儲存室予以保存。

　　2012年9月，長江勘測規劃設計研究有限責任公司聯合中國核動力研究設計院編制了《大型地下核電廠建設可行性報告》，專家評審認為：這是國內首次對大型地下核電廠建設進行的系統研究，現有的地下工程實踐和技術水平完全可以滿足地下核電建設的要求，地下核電因將核島置于山體巖洞內，增加了山體巖洞屏障，提高了電廠抵御飛射物、恐怖襲擊、臺風、海嘯等外部事件的能力，同時也增強了放射性的輻射防護能力。開展研究和示范建設，對加快核電發展和優化能源結構是非常必要的。

　　前景：國內外看好

　　長江勘測規劃設計研究有限責任公司相關負責人對本報記者介紹，以美國為代表的部分西方國家正在研究地下核電廠。美國著名的洛斯阿拉莫斯國家實驗室當前一直在對地下核能聯合體進行研究，目前已完成地下核能聯合體的概念設計已提交美國核管會審查，并表明地下核能聯合體在經濟上具有一定優勢，隨著第三代、四代核電技術的發展，更利于地下核能聯合體的發展。“從國內外調研情況來看，地下核電廠具有非常好的開發前景。”

　　接受本報記者采訪時，葉奇蓁一再強調，“不是說內陸核電一定都要建在地下，而是多一種選擇，核電站不建設在地下也是安全的。”

　　采訪進行到尾聲時，陸佑楣提起了一段往事。“地下核電站這個想法不是今天才提出的，上世紀60年代，因為當時緊張的國際局勢，我國曾想把核電站建在地下，洞都打好了。后來環境發生變化，建設被叫停了。”

　　記者搜索資料顯示，這個曾經的地下核電工程名為816廠，816是一個代號，在重慶涪陵的大山中。廠房進洞深度400米左右，頂部覆蓋層最厚達200米，核心部位廠房的覆蓋層厚度均在150米以上。1984年，由于國際環境變化，國防戰略調整，尚未最后完工的 816核工廠停建，2010年4月底，閑置近30年的軍工洞體正式對游客開放。

　　這篇報道很難寫。采訪很順利，難的是標題。記者一連提了幾個題目，都被否決了。這在以往的工作中是沒有過的。

　　嚴格說來，地下核電現在只存在于紙面上——處于概念性設計階段。或許因為現在是呼吁啟動內陸核電的敏感時期，受訪者再三強調，一定要把內陸核電和地下核電站的關系表述清楚，不要引起歧義和誤解——這在某種程度上反映了業內對地下核電這個課題的謹慎態度。“對新生事物，懷疑是正常的。”陸佑楣在采訪中說的這句話給記者留下了深刻印象。另一句是：不能因為恐懼心理而缺乏科學信念。

　　起初記者很好奇，作為一位年滿八旬的老水電人，陸佑楣為什么如此關注核電，截稿時，似乎找到了答案，這源于一個老科學家對國家能源安全的責任感、使命感，也源于他的科學精神和科學信念。

　　有了堅持科學追求真理的信念，地下核電站的設想無論能否如愿變成現實，相信正在為這個課題努力工作的科研人員都會交出一份令大家滿意的答卷。