T-BSRS 109-2024 高水平放射性废物粘土岩地质处置设施选址准则

IICS13.280CCSF73BSRSSiteSelectionCriteriaforClaystoneGeologicalDisposalFacilitiesofHIT/BSRS109-2024 12规范性引用文件 13术语和定义 14选址阶段和工作内容 25地质条件 56未来自然条件 67水文地质 68地球化学 69人类活动 710建造与工程条件 711废物运输条件 712环境保护 813土地利用 814社会影响 8T/BSRS109-2024前言本文件按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件为指导性参考标准。本文件由中国辐射防护研究院和生态环境部核与辐射安全中心组织制订。本文件起草单位：中国辐射防护研究院、东华理工大学和生态环境部核与辐射安全中心。本文件主要起草人：赵帅维、李洪辉、刘晓东、王亮、毛亮、郭喜良、高超。T/BSRS109—2024引言安全法》和《中华人民共和国环境影响评价法》，规范高水平放射性废物粘土岩地质处置设施需遵守的选址准则，制定本文件。本文件规定了高水平放射性废物粘土岩处置设施的选址阶段和选址准则。选址阶段分为：规划选址阶段、区域调查阶段、场址特性评价阶段和场址确认4个阶段。选址准则分为：地质条件、未来自然变化、水文地质、地球化学、人类活动、建造和工程条件、废物运输、环境保护、土地利用、社会影响等10个方面。本文件适用于高水平放射性废物粘土岩地质处置设施的选址，其他类型的放射性废物粘土岩地质处置设施的选址可参照执行。1T/BSRS109—2024高水平放射性废物粘土岩地质处置设施选址准则本文件用于指导选择合适的高水平放射性废物粘土岩地质处置设施场址。本文件提出了高水平放射性废物粘土岩处置设施的选址阶段和选址准则。选址阶段分为：规划选址阶段、区域调查阶段、场址特性评价阶段和场址确认4个阶段。选址准则分为：地质条件、未来自然变化、水文地质、地球化学、人类活动、建造和工程条件、废物运输、环境保护、土地利用、社会影响等10个方面。本文件适用于高水平放射性废物粘土岩地质处置设施的选址，其他类型的放射性废物粘土岩地质处置设施的选址可参照执行。本文件是指导性文件。在实际工作中可以采用不同于本导则的方法和方案，但必须证明所采用的方法和方案至少具有与本导则相同的安全水平。2规范性引用文件下列文件中的内容文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。HAD401/06-2013高水平放射性废物地质处置设施选址。HAD401/10-2020放射性废物地质处置设施。3术语和定义粘土岩Clayhostrock包容地质处置设施的稳定粘土地质体。场址Site具有确定的边界，受营运单位有效控制的核设施（如处置设施）所在的地区或者是正在调查研究建造处置设施适宜性的地区。处置Disposal将放射性废物放置在一个经批准的专门的设施（如近地表处置场或地质处置设施）内，不再回取。2T/BSRS109—2024处置也包括排出流（如液态和气态废物）经批准后直接排入环境、并随后弥散。地质处置Geologicaldisposal在深几百米的稳定地层中，采用工程屏障和天然屏障相结合的多重屏障隔离体系将高放射性废物和废物与人类生物圈长期、安全隔离的处置方式。地质处置设施GeologicalDisposalFacility位于地下（通常在地表下数百米深）稳定的地质体中，用于处置高水平放射性废物的设施，其目的是使放射性核素与生物圈长期隔离。通常，此种处置设施用于长寿命废物和/或高水平放射性废物的处置。包容地质处置设施的稳定地质体或岩层。预选区Pre-selectedRegion规划选址阶段选出的区域。预选区面积一般为上千～上万平方公里，其中可包含若干个预选地段。预选地段Pre-selectedarea区域调查阶段在预选区中选出的供进一步勘查的次级区域。预选地段一般为200～500平方公里。候选场址Potentialsite区域调查阶段在预选地段中选出的供进一步勘查的范围。候选场址经场址特性评价后，有可能成为推荐场址。候选场址面积一般为数十平方公里。推荐场址PreferredSite经过场址特性评价阶段后，从候选场址中筛选出来的向国家主管机关和监管机关推荐的供比选的场址。最终场址Finalsite场址确认阶段后推荐为建设处置设施的场址。经国家主管机关和监管机关批准后，处置设施将建造在其中。场址特性评价SiteCharacterization对候选场址进行详细的地表和地下调查研究，以获得决定该场址适宜性及评价高水平放射性废物处置设施长期安全性能的资料，并提出推荐场址。场址确认Siteconfirmation是选址过程的最终阶段，其任务包括对推荐场址的详细地面调查和建造地下实验室开展现场研究，以确认场址，并提供安全分析、环境影响评价和工程设计所需的详细资料。4选址阶段和工作内容3T/BSRS109—20244.1选址过程和阶段4.1.1选址是放射性废物地质处置中一项基本的重要活动。在放射性废物处置设施的选址过程分为四个阶段1）规划选址阶段2）区域调查阶段：选出一个或多个场址供更加详细的考虑3）场址特性评价阶段：针对具体场址开展详细的研究和场址特性调查4）场址确认阶段。4.1.2选址应通过区域调查，排除不适合的场址，筛选和比较剩余场址后，选择一个或多个候选场址。根据地质条件并考虑其它因素，从多个候选场址中选择一个或多个推荐场址。4.1.3在任何选址过程中，社会因素都是重要的考虑因素（如人口状况、运输和设施、及现有土地利用）。选址过程的决策可能涉及不同程度的公众参与和地方参与，包括否决权的使用和自愿服务。4.1.4候选场址应当具有对被考虑废物类型有利的自然包容和隔离特性，可以实施所有必要的工程屏障以防止或阻止放射性核素从地质系统迁移到生物圈。这种证据需要在后续的详细场址调查、场址表征和相关的安全评价模型中加以验证。4.1.5场址调查阶段和场址确认阶段应开展详细的场址调查和场址表征工作。4.2规划选址阶段4.2.1处置设施开发过程的早期应当进行概念的设计与计划。规划选址阶段的目的是要制定选址过程的全面计划，利用现有数据研究岩石和地质构造的类型，以此作为区域调查的依据。在选址的初期，运营单位应当制定选址过程的指导原则。应当在可行的范围内评估必要的财政和人力资源、物资、设备和时间，规定整个选址研究的职责。选址过程应当根据规定的计划去实施，计划应当包括下述内容：（1）待实施任务的规范与种类；（2）各项任务的序列图；（3）场址表征适用的导则或标准；（4）导则或标准的应用程序概述；（5）全面的日程表；（6）在设计优化中如何考虑长期安全问题；（7）排除或已经排除备选场址的原因。4.2.2在规划选址阶段的一开始，应当根据处置实施的需求和时间表定义关键决策点。应当规定和表征在处置设施中待放置废物的类型和量，建立通用处置设施的设计概念。4T/BSRS109—20244.2.3支持场址潜在适用性判断所用的关键地球科学标准，应当由运营单位根据国家监管要求来制定。标准应该包括对围岩和周围岩石圈的要求或选择，如地质构造、岩石特性和地下水性质。应当根据标准制定用以选择适用区域和围岩，从而选择优先厂址的筛选导则。在选址过程中，随着知识的迭代更新，标准或标准中提出的具体参数限值可以做适当调整或改变。应当利用处置设施整体系统的安全评价结果对标准的调整和改变进行验证。4.3区域调查阶段4.3.1区域调查阶段的目的是：在考虑了前一阶段确认的相关选址因素后，找出可能含有适宜场址的地区和逐渐变小的目标区。4.3.2区域调查阶段一般分为两期（1）区域调查或调查期：找出具有潜在适合场址的区域；（2）筛选出一个或多个候选场址：以便进行进一步的或更详细的评估。4.3.3典型的逐步筛选过程首先是制定用以选择适宜区域所依据的标准。标准包括有利于处置的地理、地质和水文地质等信息。4.3.4区域调查期内选择使用的选址要求，应当依据处置设施的类型、适用的导则和掌握的场址数据量来确定。4.3.5在场址筛选期内，在适当的区域内找出候选场址。候选场址的筛选可能涉及在区域调查阶段没有考虑到的一些因素，包括以前没有考虑到的社会政治因素。4.4场址特性评价阶段4.4.1场址特性评价阶段涉及到对区域调查阶段找出的一个或几个场址进行详细调查，以便确定这些场址的适宜性和可以接受性。在这一阶段应当获得开发具体场址的初步设计所必需的信息。4.4.2在场址特性评价阶段，应当进行现场踏勘、调查和室内分析工作，以查明处置库围岩的规模、形态、产状、内部结构、地下水等各类特征，获得详细的地质、水文地质、工程地质及环境条件等相关规范要求的可靠资料和参数。还应当搜集为了更广泛了解场址所需的其它数据和场址信息，如运输通道、人口统计和社会因素。场址调查过程应不断地获取场址信息并对其予以研究和解释，以便选出一个或多个候选场址进行详细的场址调查。4.4.3利用该阶段获得的各项信息开展场址初步安全评价工作，以研究场址是否适宜于建造处置设5T/BSRS109—2024施。初步安全评价应当包括初步场址调查的结果和所用依据的标准要求。4.4.4依据是否能够满足所有的安全要求和是否可以被接受用以建造处置设施，对多个候选场址进行安全评价和比选。4.4.5在场址特性评价阶段目标应找出了一个或数个候选场址。应当准备关于整个过程的报告，记载所有的数据和分析工作，包括对场址初步的安全评价。4.5场址确认阶段4.5.1场址确认阶段的任务是在推荐场址上进行更详细的场址调查，其目的是：（1）进一步确证推荐场址的可靠程度，并确认最终场址；（2）为处置设施的施工设计、安全评价、环境影响评价和申请建造许可证等提供所有必需的场址资料。4.5.2场址确认阶段的任务是对推荐场址进行处置设施建设之前的详细勘查和研究。应进行1:1000尺度或更大比例尺的、详细程度更高的野外、室内及地下实验室研究，以详细查明处置库围岩的规模、形态、产状、内部结构、地下水等各类特征。应当在推荐场址上建造地下实验室，并开展现场研究，如深部地质调查、水文地质研究、原地应力测量、开挖实验、岩石力学实验、加热实验、现场核素迁移实验、原型处置库实验、处置工艺实验等，以详细查清场址的各类特性，建立场址三维模型和场址放射性核素迁移等模型，以最终确认场址。4.5.3场址确认阶段还应按国家规定进行安全评价和环境影响评价，并向国家审管机构提交。4.5.4场址确认阶段确定的处置设施最终场址，按国家有关法律法规由国家审管机构审评批准认可。4.5.5在确定处置设施最终场址以后，在处置设施的设计、建造、运行、关闭、封填和监测过程中仍然有必要继续进行进一步的场址确认工作。s地质条件5.1规划选址阶段每个预选区调查范围不小于2000km2；区域调查阶段调查的每处预选地段面积不小于200km2；场址特性评价和场址确认阶段推荐的场址面积不小于10km2；如果粘土岩处置场址面积小于10km2直接排除。5.2粘土岩目标层垂直上的连续分布真厚度应尽可能的厚。5.3粘土岩目标层地下延展宽度不小于2km。6T/BSRS109—20245.4粘土岩目标层的埋深位于200m～1000m范围内。5.5粘土岩中粘土矿物的含量应尽量多。5.6粘土岩目标层大部或者整体要均质，岩体的自我愈合或修复能力强。5.7粘土岩目标层产状平缓。6未来自然条件6.1规划选址阶段未来自然条件的具体选址准则：6.2.1万年内无火山活动，否则排除。6.2.2场址边界到活动或者能动断层的距离应大于5km，否则排除.6.2.3发生破坏性极端地质、气象、气候灾害的最大概率为万年一遇，即概率小于万分之一。6.2.4区域地震动峰值加速度小于0.2g。6.2场址特性评价和场址确认阶段未来自然条件的具体选址准则：场址所处的位置应远离地震带7水文地质7.1区域调查阶段水文地质的具体选址准则：7.1.1地下水位埋深不影响处置设施安全。7.1.2区域地下水水力梯度小。7.2场址特性评价和场址确认阶段水文地质的具体选址准则：岩体的渗透系数应小于1×10-10m/s。8地球化学8.1如有明显核素迁移传输路径，且岩石吸附性能差，直接排除。8.2放射性物质在粘土岩基质中的有效扩散系数小于1×10-10m2/s。8.3粘土中所含的活性物质少。8.4地下水矿化度（TDS）小于80g/L。8.5地下水Eh值：处置设施系统处于还原环境有利于长期安全。8.6目标层地下水年龄大于50a。7T/BSRS109—20249人类活动9.1规划选址及区域调查阶段人类活动的具体选址准则：9.1.1区域绝对人口密度应小于全国平均人口密度。9.1.2中等及以上规模城市数量（50万人口以上城市）。预选区不包含中等及以上规模城市。9.1.3单位面积生产总值低。9.2场址特性评价和场址确认阶段人类活动的具体选址准则：9.2.1地段人口密度应小于所在县域内平均人口密度。9.2.2场址到省级或国家级矿产资源、地下水资源和地下空间资源所在地等可利用资源地的距离大于2km。10建造与工程条件10.1岩体单轴抗压强度大于10Mpa，成岩不足可直接排除。10.2岩石强度与应力比。采用岩石单轴抗压强度（Rc）与测得的最大主应力(σ1）比值参数，即Rp=Rc/σ1。当Rp≥10时，应力问题不会对工程建造产生影响；5≤Rp＜10时，将会产生轻微的岩壁开裂现象；当3≤Rp＜5时，将会产生明显的岩壁开裂现象；而当Rp＜3时，将会有岩爆现象出现。10.3温度和辐照作用下岩石的损伤应力值δcd越低越适宜。10.4温度和辐照作用下岩石的蠕变速率变化越小围岩的适宜性越好。10.5场址开挖过程中开挖产生的扰动带的厚度小于5m。10.6场地比高应尽可能低。11废物运输条件11.1粘土岩处置设施场址距离商用乏燃料后处理厂近。11.2接入国家或省级公路网的路程短。11.3接入