Методология выбора площадки под строительство АЭС

Методология выбора площадки под строительство АЭС

Министерство образования Республики Беларусь

 «Международный государственный экологический университет имени А.Д. Сахарова»

Факультет мониторинга окружающей среды

Кафедра радиоэкологии

Курсовая работа

Методология выбора площадки под строительство АЭС

Минск 2008

Реферат

Курсовая работа 25 страниц, 6 источников, 2 таблицы.

Цель работы: изучения методологии выбора площадки под строительство атомной электростанции, изучения площадок под строительство станции на территории Республики Беларусь.

Реферат

Курсавая работа 25 старонак, 6 крынiц, 2 табліцы.

Мэта працы: даследаванне метадалогii выбару пляцоукi пад будаванне атамнай электрастанцыi, даследванне пляцовак пад будаунiцтва станцыi на тэрыторыi Рэспублiкi Беларусь.

Abstract

Graduate work 25 pages, 6 references, 2 tables.

A purpose is work: studies of methodology of choice of ground under building of nuclear power plant, studies of grounds under building of the station on territory of Republic Byelorussia.

Оглавление

Введение

Общая методология выбора площадок

Выбор площадки под строительство АЭС в РБ

Заключение

Список литературы

Введение

Опыт прошлого свидетельствует, что проходит не менее 80 лет, прежде чем одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь, уголь - нефть, нефть - газ, химические виды топлива заменила атомная энергетика. История овладения атомной энергией - от первых опытных экспериментов - насчитывает около 60 лет, когда в 1939г. была открыта реакция деления урана.

В 30-е годы нашего столетия известный ученый И.В. Курчатов обосновывал необходимость развития научно-практических работ в области атомной техники в интересах народного хозяйства страны.

В 1946 г. в России был сооружен и запущен первый на Европейско-Азиатском континенте ядерный реактор. Создается уранодобывающая промышленность.

Организовано производство ядерного горючего – урана-235 и плутония-239, налажен выпуск радиоактивных изотопов.

В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске, а через 3 года на океанские просторы вышло первое в мире атомное судно – ледокол «Ленин».

Начиная с 1970 г. во многих странах мира осуществляются масштабные программы развития ядерной энергетики. В настоящее время сотни ядерных реакторов работают по всему миру.

Положительное значение атомных электростанций в энергобалансе очевидно. Гидроэнергетика для своей работы требует создание крупных водохранилищ, под которыми затапливаются большие площади плодородных земель по берегам рек. Вода в них застаивается и теряет свое качество, что в свою очередь обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга.

Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже истребили многие десятки тонн органического топлива. Для его добычи из сельского хозяйства и других сфер изымаются огромные земельные площади. В местах открытой добычи угля образуются «лунные ландшафты». А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов. Все тепловые энергетические установки мира выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн. тонн золы и около 60 млн. тонн сернистого ангидрида.

Атомные электростанции – третий «кит» в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме теплового. АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации – это чистые источники энергии. Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям.

Общая методология выбора площадок

Предпочтительность одной площадки по отношению к другой зависит от множества факторов. Имеется пять следующих главных групп факторов, на рассмотрении, которых базируется вся проблема размещения энергетических объектов:

-окружающей среды,

-экономических,

-социально-экономических,

-обеспечения здоровья и безопасности населения,

-общественного мнения.

Различные площадки могут отличаться разным влиянием этих факторов. Это заставляет проводить тщательное исследование альтернатив размещения энергетического объекта.

К методологии размещения предъявляются три общих требования:

-обеспечивать качественный анализ;

-быть удобной для практического применения;

-быть доступной для понимания.

Прежде чем говорить о качестве анализа, упомянем о процессе исследования площадки. Большинство исследований площадки может быть разбито на две части: идентификация возможных площадок и выбор одной из них. Оба эти шага важны, и каждый должен быть проведен тщательно и ответственно. При идентификации площадок все используемые критерии должны быть ясно определены и обоснованы. На стадии выбора качество анализа означает, что каждый фактор проблемы размещения должен рассматриваться применительно к каждой площадке. Способ, посредством которого должна обобщаться информация при комплексной оценке каждой площадки, должен быть понятным и ясным. Из-за присущих любому исследованию площадок неопределенностей методология должна предусматривать возможность проведения анализа чувствительности к исходным данным.

Анализ должен разъяснять экспертные оценки, ценностные соотношения и данные, которые используются при исследованиях. Он должен показывать, как и почему используется информация. В хорошем анализе должно специально упоминаться, что не было сделано. С ясным пониманием того, что не сделано, легче интерпретировать результаты исследований.

Методология должна позволять проводить исследования реальной площадки в реальных условиях.

Безопасное развитие ядерной энергетики, связано с двумя факторами:

влияние функционирования ядерных объектов на окружающую среду;

влияние окружающей среды на функционирования ядерных объектов.

Первый фактор в общем виде связан с совершенством технологических разработок заложенных в проектных решениях, подготовленностью эксплуатационного и контролирующего персонала и совершенством нормативно–правовой и технической документации, определяющих условия эксплуатации и пределы возможного вмешательства в функционирование систем управления ядерным объектом.

Второй фактор связан с теми природными характеристиками и явлениями, которых могут повлиять на безопасность ядерного объекта, в течении всего периода существования.

Со вторым фактором непосредственно связан вопрос места размещения АЭС.

Влияние места размещения связано со многими характеристиками природной и техногенной среды, как сеймо–тектонических, геофизических, инженерно–геологических, гидрологических, аэрометеорологических, экологических, радиологических, условиями землепользования, окружающими технологическими производствами и коммуникациями.

Таким образом, выбор места размещения является многофакторной задачей и окончательное заключение может быть сделано только после исследований всех характеристик и технико–экономической оценке.

Вопросу выбора площадки для высоко–технологических производств включая АЭС посвящено много работ. Наиболее сконцентрированная методология изложена в труде Р. Кини, а также в рекомендациях МАГАТЭ, на основании которых каждое государство, используя свою специфику, разрабатывает свою нормативно–правовую и нормативно-техническую документацию, определяющую критерии, условия, порядок и глубину исследований достаточных для выбора площадки и обеспечения данными для проектирования ядерного объекта.

Выбор площадки под строительство АЭС в Республике Беларусь

Основные документы, которыми руководствовались в Беларуси при проведении работ по выбору площадки в Республике Беларусь были:

-Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000);

- Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСП-2002);

-Размещение атомных станций. Основные требования по составу и объему изысканий и исследований при выборе пункта и площадки АС (СППНАЭ-87) и (РД РБ ПНАЭ-02);

-Требования к размещению атомных станций (СССЗ, 1987 г.);

-Размещение атомных станций. Основные критерии и требования по обеспечению безопасности (РД РБ ПНАЭ-01);

-Размещение атомных станций. Правила разработки обоснования инвестиций в строительство АС и порядок выбора площадок строительства (ТКП 005-2004 (02239));

-Свод положений по безопасности АЭС: выбор площадок АЭС №50-С-S (Rev. 1) (МАГАТЭ, 1990 г.) и серия публикаций МАГАТЭ 50 SG-S1-50 SG-S11A.

Основными критериями, которыми руководствовались при анализе мест возможного размещения АЭС были:

а) Запрещающие критерии при выборе площадок:

1) Несоответствие характеристик природных средств предельным нормативным требованиям;

2) Наличие процессов (природных и техногенных), которые могут привести к нарушению систем безопасности АЭС и создать аварийные ситуации (МР3 выше уровня сейсмостойкости АЭС, размещение на активных тектонических разломах, на закарстованных и засоленных грунтах и т.д.);

3) Расположение АЭС вблизи химических, пожаро- и взрывоопасных объектов;

4) Наличие источников водоснабжения населения с утвержденными запасами подземных вод, используемых или намечаемых к использованию для питьевого снабжения;

5) Отсутствие возможного 97%-го обеспечения восполнения потерь в системе охлаждения АЭС располагаемыми водными ресурсами;

6) Средняя плотность населения в зоне планирования аварийных мероприятий (радиус 25 км от АЭС), рассчитанная на весь период эксплуатации АЭС, более 100 чел./кв. км.

б) Территории не благоприятные для размещения АЭС:

1) Территории со штилями и слабыми ветрами до 2 м/с, инверсиями и туманами с повторяемостью для каждого явления более 40% за год и 60% в течении холодного периода года,

2) Территории, подверженные воздействию ураганов, тайфунов и смерчей;

3) Территории с активно развивающейся процессами деформации русел и берегов водоемов;

4) Площадки, где вода в источнике водоснабжения имеет высокую химическую или биологическую загрязненность, превышающую предусмотренные правилами поверхностных вод нормативами;

5) Территории с многолетнемерзлыми нескальными грунтами;

6) Площадки с высоким естественным уровнем подземных вод, значительной толщей хорошо фильтрующих грунтов, а также сильно трещиноватыми и крупнообломочными с никой абсорбционной способностью;

7) Зоны с магнитудами зарегистрированных землетрясений более 6 с устойчивой сейсмической активностью.

в) Факторы, ограничивающие мощность АЭС при ее размещении:

1) Недостаточность водных ресурсов, не возможность их переброски из-за ненадежности и неэкономичности;

2) Невозможность выделения дополнительных земель для расположения основных зданий и сооружений;

3) Возможное нарушение экологического равновесия, режима поверхностного стока, уровня подземных вод, физико-химических характеристик грунтов и т.д.

Определяющими факторами для выбора площадок строительства АЭС являются:

-факторы окружающей природной среды;

-экологические;

-социально-экономические;

-обеспечения безопасности населения в зоне влияния АЭС;

-общественного мнения по проблеме сооружения АЭС.

В соответствии с требованиями нормативных документов и рекомендациями МАГАТЭ эти факторы разделяются на запрещающие и неблагоприятные. Размещение АЭС на территориях с неблагоприятными факторами требует осуществления ряда мероприятий (организационных, инженерных и т.д.), позволяющих минимизировать влияние неблагоприятных факторов до уровня, обеспечивающего безопасность функционирования АЭС на всех этапах ее эксплуатации и исключающего возможность превышения нормативов по радиационному воздействию на население и окружающую среду. Особенностями территории Республики Беларусь при выборе пунктов и площадок для строительства АЭС являются:

-компактность территории;

-ограниченные возможности использования поверхностных водоемов для обеспечения технического водоснабжения АЭС;

-наличие сложной сети разновозрастных нарушений земной коры усложняет выбор территории под площадку для строительства АЭС;

-наличие большого количества особо охраняемых природных территорий и комплексов;

-густо развитая транспортная сеть;

-значительная доля сельскохозяйственных угодий в общей площади территории республики;

-наличие большого числа химически опасных объектов;

-сложная радиологическая обстановка на значительной части территории республики, сложившаяся в результате аварии на ЧАЭС.

Согласно алгоритму выбор площадок для сложных технологических производств проводится постепенно с отбраковкой по тем или другим ограничивающим факторам, до выбора двух конкурентных пунктов, на которых проводится полный комплекс исследований и оконтуривания на каждом пункте по 2 площадки, удовлетворяющих всем требованиям предъявляемых к площадкам для размещения АЭС, из которых путём технико-экономического сравнения выбираются наилучшие - основная и резервная, на которых проводится полный комплекс изыскательских и исследовательских работ по определению места размещения АЭС - промплощадки (~ 2 км2).

Работы в Беларуси по выбору площадки начались в 1992 - 1993 гг. с определения территорий, на которых могут быть размещены атомные станции. В рамках этого договора с привлечением специалистов из 12 специализированных организаций была проведена камеральная обработка всей имеющиеся информации по природно-географическим условиям территории Республики Беларусь и рассмотрены 74 возможных пункта для размещения АЭС. Основным критерием для оконтуривания пунктов являлось наличие водных источников. После разработки карты отклонённых территорий и согласования с Министерством обороны, Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды, Министерством авиации, Комитетом по гражданской обороне и другими ведомствами и министерствами, а также анализа имеющейся информации по природно-географическим условиям для дальнейшего рассмотрения были рекомендованы 15 пунктов (Витебская область - Городокский (№9), Шумилинский (№22), Дубровенский (№41), Ореховский (№42)); Могилёвская область - Быховский (№20), Быховский -2 (№ 27), Быховский - 3 (№28), Шкловский - 1(№ 30), Шкловский - 2(№ 32), Горецкий - 1 (№ 31), Климовический (№ 43),Гомельская область - Рогачёвский (№ 16), Кормянский -2(№39),Гродненская область - Скидельский (№ 45), Мостовской (№ 46)).

Карта отклоненных территорий разрабатывалась в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ (серия 50-С-S) и «Требованиями к размещению атомных станций», утверждёнными Советом Министров СССР (протокол от 05. 10 1987г. № 14).

В 1994 году для сужения области поиска возможного места размещения АЭС, была создана рабочая экспертная группа, состоящая из ведущих специалистов основных специализированных организаций Республики Беларусь, которая приняла к рассмотрению 15 возможных пунктов.

Проанализировав представленные материалы с привлечением дополнительных фондовых и архивных материалов по 15 пунктам, рабочая экспертная группа рекомендовала для дальнейшего развертывания первоочередных изыскательских работ на 6 пунктах (в Витебской области – 41 (Дубровенский), 22 (Шумилинский), в Могилёвской: области – 31 (Горецкий-1) и 32 (Шкловский-2) как один пункт, 28 (Быховский-3), в Гомельской области – 16 (Рогачёвский), в Гродненской области – 45 (Скидельский)).

В 1995 году рабочая экспертная группа повторно проанализировала собранные и систематизированные фондовые материалы по природно-географическим и другим условиям и с учётом проведённых дополнительных материалов полевых рекогносцировочных работ на 6 пунктах отметила, что наиболее сложные условия относительно остальных конкурентных пунктов выявлены в двух пунктах: Скидельском и Рогачевском. На Скидельском пункте выявлены сложные сейсмотектонические условия, тяжёлые гидрогеологические условия, значительная экологическая ценность территории. На Рогачевском пункте выявлены сложные гидрогеологические условия, существенные ограничения по инженерно-геологическим условиям, наличие вблизи пункта перспективного на алмазы месторождения. По названным причинам пункты Скидельский и Рогачевский нельзя было отнести к числу оптимальных пунктов для размещения АЭС;

Из оставшихся 4-х пунктов Шкловско-Горецкий и Дубровенский пункты являются лучшими из рассматриваемых. Быховский пункт имеет преимущество перед Шумилинским, из-за относительно лучших условий по группам экологических, сейсмотектонических и гидрогеологических факторов. В связи с этим по итогам собранных и систематизированных фондовых материалов по природно-географическим и другим факторам и выполненных полевых изысканиях на 6 пунктах рабочая экспертная группа, рекомендовала проведение полного комплекса изыскательских работ на следующих трёх пунктах (в Витебской области - Дубровенский пункт, в Могилёвской области - Шкловско-Горецкий и Быховский пункты).

В период с 1995 по 1997 годы на этих трех пунктах проводился комплекс геолого-сейсмотектонических, гидрологических, геодезических, радиологических изысканий и осуществлялось изучение условий землепользования для определения мест расположения конкурентных площадок возможного размещения АЭС.

Основными критериями для выбора площадок являлись геолого-сейсмотектонические, гидрогеологические и гидрологические условия.

По сейсмотектоническим характеристикам на этих пунктах выделены семь наиболее спокойных участков (относительно стабильных блоков) различной площади (8-16 км) и конфигурации общей площадью около 9% территории пунктов.

В качестве конкурентных площадок на этих пунктах рассматривались следующие площадки (в Витебской области - Дубровенский пункт, в Могилёвской области - Шкловско-Горецкий и Быховский пункты.).

Анализ фактического материала изысканий по выбору площадок показал, что на Дубровенском пункте Калиновскую площадку следует исключить из дальнейшего рассмотрения из-за неблагоприятных сейсмотектонических условий, сложного распространения лессовидных и почти повсеместно озерных и озерно-болотистых грунтов (глубина 2 - 19,8 м) с низкими механическими свойствами.

Таким образом, на основании анализа результатов изыскательских работ перечисленные площадки были отранжированы следующим образом (Краснополянская площадка и Кукшиновская площадка).

В то же время отмечается, что в случае принятия положительного решения Правительства о размещении АЭС на Краснополянской площадке (частичное радиоактивное загрязнение), она по комплексу выполненных исследований может рассматриваться наравне с Кукшиновской (отчёт БелНИПИэнергопрома «Общая пояснительная записка 793.ПЗ-ПП.002, 1998 г.»).

Дальнейшие исследования показали, что для Краснополянской площадки характерен незначительный повышенный радиационный фон вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. При этом оценка возможных уровней облучения строительно-монтажного и эксплуатационного персонала при освоении Краснополянской площадки показала, что величина годовой дозы облучения не превышает 12 % от допустимой в соответствии с НРБ-2000 величины 20 м3 в и не потребует дополнительных мер по обеспечению радиационной безопасности персонала при строительстве и эксплуатации АЭС.

Кроме того, по данным БелНИИПградостроительства, размещение АЭС на Быховской площадке окажет благоприятное влияние на развитие инфраструктуры и коммуникационные связи за счет коммуникационных линий примыкания к площадке АЭС (железные и автомобильные дороги, высоковольтные ЛЭП), что будет способствовать развитию региона, даст возможность организовать новые рабочие места.

Анализ сравнительных характеристик площадок размещения АЭС показывает следующее:

Чепилинская и частично Кукшиновская находятся в зоне развития водозабора с утверждёнными запасами подземных вод (девонских) «Ректа» на левобережье р. Проня. Кроме того, в 15 км от них находится населённый пункт Горки с населением около 40 тыс. человек.

 Давыдовичская площадка на Быховском пункте и Клинская площадка на Шкловско-Горецком пункте частично попадают в 25-километровую зону г. Могилева и г. Орши, что требует дополнительного обоснования возможности размещения на них АЭС; в то же время они могут рассматриваться при размещении АЭС в южной части этих площадок;

- по сейсмотектоническим, гидрологическим, гидрогеологическим, аэрологическим и другим условиям выделенные территории на всех шести площадках удовлетворяют требованиям безопасного размещения АЭС;

- по обеспечению надежного охлаждения АЭС с учетом экологических ограничений в лучших условиях находятся площадки Быховского пункта из-за большей (на 5 %) водности р. Днепр и более благоприятных условий для сооружения резервного водохранилища;

- затраты на сооружение внеплощадочных систем и отчуждении земель для условий Быховского пункта в 3,8 раза ниже, чем для условий Шкловско-Горецкого пункта (на Шкловско-Горецком пункте самый высокий бонитет почв);

Страницы: 1, 2