HWRR堆本体退役风险评价-论文

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HFTER事故余热排出系统概率安全分析

HFTER事故余热排出系统概率安全分析郑大吉*周春林何欧王佳恒杜国新郑大吉*（通讯作者）1987.08—/男/汉族/广西桂林人/中国核动力研究设计院/研究生/工程师/研究方向:反应堆运行(成都610213)周春林中国核动力研究设计院(成都610213)何欧中国核动力研究设计院(成都610213)王佳恒中国核动力研究设计院(成都610213)杜国新中国核动力研究设计院(成都610213)摘要高通量工程试验堆（HFETR）事故余热排出系统用于事故工况下排出反应堆余热保证堆芯安全。

本文应用RiskSpectrum软件对HFETR事故余热排出系统开展概率安全评价（PSA），通过贝叶斯数据处理方式进行基础数据处理、通过整合部分发考虑共因故障，并以事故余热排出系统失效为顶事件建立了HFETR事故余热排出系统故障树模型，定量给出了HFETR事故余热排出系统失效概率。

同时以事故余热排出系统模型及运行可靠性数据位基础，进行了最小割集分析、重要度分析和灵敏度分析，较全面地分析了该系统的风险水平，为系统改造升级提供了重要参考。

关键词HFETR；概率安全评价；事故余热排出系统中图分类号:TM623文献标识码:ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.11.0310引言高通量工程试验堆（High Flux Engineering Test Reactor，HFETR）是一座大型的综合性的试验及工程应用和研究的压力壳型研究反应堆，主要承担材料辐照、元件考验及同位素生产等重要任务，至今已运行40年。

HFETR事故余热排出系统（Delay Heat Remove System，DHRS）主要功能是当反应堆出现正常换热设备或管线失效等事故工况时，排出反应堆余热保证堆芯安全。

该系统对事故工况下反应堆的安全极为重要，有必要对其进行可靠性分析，获得其可靠性水平，并分析影响其可靠性的主要因素。

1系统描述1.1系统流程图1事故余热排出系统流程图事故余热排出系统包括两个回路，即一次水回路和二次水路，回路之间通过热交换器进行换热。

基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析

第４５卷㊀第５期２０２３年９月地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报C H I N A E A R T H Q U A K EE N G I N E E R I N GJ O U R N A LV o l ．４５㊀N o ．５S e pt e m b e r ,２０２３㊀㊀收稿日期:２０２３Ｇ０５Ｇ２７㊀㊀基金项目:长江生态环境保护修复联合研究二期项目(２０２２ＧL H Y J Ｇ０２Ｇ０２０１);四川省科技计划项目(２０２３Y F S ０４３５)㊀㊀第一作者简介:周胜森(１９９７－),男,博士研究生,主要从事地质灾害早期识别与评价研究.E Ｇm a i l :１３０５６９９６２４＠q q．c o m .㊀㊀通信作者:李为乐(１９８２－),男,博士,教授,主要从事地质灾害早期识别与监测研究.E Ｇm a i l :l i w e i l e ０８＠m a i l ．c d u t ．e d u ．c n.周胜森,李为乐,陆会燕,等．基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析[J ]．地震工程学报,２０２３,４５(５):１０８５Ｇ１０９５．D O I :１０．２００００/j．１０００Ｇ０８４４．２０２３０５２７００３Z HO US h e n g s e n ,L IW e i l e ,L U H u i y a n ,e t a l ．S u r c h a r g e p r o c e s sr e t r o s p e c t i v ea n df a i l u r e m o d ea n a l y s i so f at a i l i n gs p o n di n J i a o k o uC o u n t y ,S h a n x i P r o v i n c e ,b a s e do nm u l t i s o u r c e r e m o t e s e n s i n g d a t a [J ]．C h i n aE a r t h q u a k eE n g i n e e r i n g J o u r n a l ,２０２３,４５(５):１０８５Ｇ１０９５．D O I :１０．２００００/j．１０００Ｇ０８４４．２０２３０５２７００３基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析周胜森,李为乐,陆会燕,单云锋,郁文龙,许善淼,张㊀攀,李维敏(成都理工大学地质灾害与地质环境保护国家重点实验室,四川成都６１００５９)摘要:２０２２年３月１７日,山西省交口县某铝矿尾矿库发生溃坝事故,造成较大经济损失.为了探究尾矿库溃坝的原因,基于多时相光学卫星立体像对数据和S B A S ＧI n S A R 等遥感技术,回溯分析该尾矿库的堆载过程㊁库容变化和坝体形变,并采用G e o S t u d i o 软件S l o p e /W 模块评价溃坝前边坡的稳定性.结果表明:(１)该尾矿库于２０１９年９月前已堆积至最大库容,２０２１年１２月前在２＃坝后方子库堆载至９６万m ３,超出设计库容４．８万m ３,从而降低了坝体的稳定性;(２)溃坝物源主要来自２＃坝以上库区,在２＃坝与１＃坝之间以及１＃坝到沟口区域均主要以堆积为主;(３)该尾矿库溃坝属于典型的渗流场诱发尾矿坝失稳,尾矿加载导致其坝体边坡稳定性安全系数由１．１２５降至０．９９１,是该尾矿库溃坝的直接诱发因素.关键词:尾矿库;溃坝;多源遥感;堆载过程;失稳模式中图分类号:T D １２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:１０００Ｇ０８４４(２０２３)０５－１０８５－１１D O I :１０．２００００/j．１０００Ｇ０８４４．２０２３０５２７００３S u r c h a r g e p r o c e s s r e t r o s p e c t i v e a n d f a i l u r em o d e a n a l ys i s o f a t a i l i n g s p o n d i nJ i a o k o uC o u n t y,S h a n x i P r o v i n c e ,b a s e d o nm u l t i s o u r c e r e m o t e s e n s i n g da t a Z HO US h e n g s e n ,L IW e i l e ,L U H u i y a n ,S H A N Y u n f e n g ,Y U W e n l o n g,X US h a n m i a o ,Z H A N GP a n ,L IW e i m i n(S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f Ge o h a z a r dP r e v e n t i o na n dG e o e n v i r o n m e n tP r o t e c t i o n ,C h e n g d uU n i v e r s i t y of T e c h n o l og y ,Ch e n gd u６１００５９,S i c h u a n ,C h i n a )A b s t r a c t :Ad a mb re a c h a c c i d e n t o c c u r r e d i n a t a i l i n g s p o n d i n J i a o k o uC o u n t y,S h a n x i P r o v i n c e ,o n M a r c h１７,２０２２,w h i c hl e dt o g r e a te c o n o m i c l o s s e s ．T o i n v e s t i g a t e t h er e a s o n sb e h i n dt h e d a mb r e a c h ,s u r c h a r g e ,d a m d e f o r m a t i o n ,a n dc a p a c i t y c h a n g ea n a l ys e sw e r ec o n d u c t e dr e t r o Ｇs p e c t i v e l y b a s e do nt h es t e r e o i m a g e p a i rd a t a f r o m m u l t i t e m p o r a l o pt i c a l s a t e l l i t e sa n dr e m o t e s e n s i n g t e c h n i q u e s s u c ha sS B A S ＧI n S A R．A d d i t i o n a l l y ,t h eS l o pe /W m o d u l eo fG e o S t u d i os of t Ｇw a r ew a s e m p l o y e d t oa n a l y z e t h es t a b i l i t y o f t h es l o p eb e f o r e t h ed a m b r e a c h．I tw a s r e v e a l e d t h a t(１)t h e c a p a c i t y o f t h e t a i l i n g s p o n d r e a c h e d i t sm a x i m u mv a l u e b e f o r e S e p t e m b e r２０１９,a n d i tw a s s u r c h a r g e d t o９６００００m３b e f o r eD e c e m b e r２０２１i n t h e s u b p o n db e h i n d d a m２＃,w h i c h e xＧc e e d e d t h e d e s i g nc a p a c i t y b y４８０００m３,t h u s r e d u c i n g t h e s t a b i l i t y o f t h ed a m．(２)T h e s o u r c e o fm a t e r i a l o f t h ed a m b r e a c h m a i n l y d e r i v e s f r o mt h ea r e aa b o v ed a m２＃．T h ea r e a sb e t w e e n d a m s２＃a n d１＃,a sw e l l a s f r o md a m１＃t o t h e g u l l y,m a i n l y c o n t a i n a c c u m u l a t e dm a t e r i a l．(３) F u r t h e r m o r e,t h e d a mb r e a c h i s a t y p i c a l s e e p a g e f i e l dＧi n d u c e d i n s t a b i l i t y o f t h e t a i l i n g s d a m,a n d t h e s a f e t y f a c t o ro f t h es l o p es t a b i l i t y i sr e d u c e df r o m１．１２５t o０．９９１d u et ot a i l i n g s l o a d i n g, w h i c h i s t h e d i r e c t i n d u c i n g f a c t o r o f t h e d a mb r e a c ho f t h e t a i l i n g s p o n d．K e y w o r d s:t a i l i n g s p o n d;d a m b r e a c h;m u l t i s o u r c er e m o t es e n s i n g;s u r c h a r g e p r o c e s s;f a i l u r e m o d e０㊀引言尾矿库是矿山三大基础工程之一,是筑坝拦截或围地构成的㊁用以储存金属或非金属矿山尾矿或其他工业废渣的场所[１].同时,尾矿库也是金属㊁非金属矿山的重大危险源,一旦发生溃坝,将对下游居民生命财产安全和周边环境造成严重威胁,因此尾矿库在世界９３种事故㊁公害中位列第１８位[２],而造成百人以上死亡的尾矿库事故已不鲜见[３].例如,２０１９年１月２５日,巴西东南部布鲁马迪纽市发生铁矿石尾矿库溃坝事故,造成１６５人死亡㊁１６０人失踪,经济损失达数千亿[４].据统计,我国目前仍有尾矿库１．２万座,约占世界尾矿库数量的６０％,几乎遍布全国各地,且总体安全状况不容乐观[５],表１列出了近年来我国发生的重大尾矿库溃坝事故.２００８年山西襄汾新塔矿业公司９８特别重大尾矿库溃坝事故造成２８１人死亡,直接经济损失达９６１９．２万元,造成了较为恶劣的社会影响,也将尾矿库监测与安全评估工作提上战略高度[６].表１㊀近年来主要灾难性尾矿库溃坝事件T a b l e１㊀M a j o r c a t a s t r o p h i c d a mb r e a c h e v e n t s o f t a i l i n g s p o n d i n r e c e n t y e a r s尾矿库名称发生时间地点事故原因灾情云南锡业集团火谷都尾矿库１９６２Ｇ０９Ｇ２６云南红河州洪水漫顶死亡１７１人湖南柿竹园有色矿牛角垄尾矿库１９８５Ｇ０８Ｇ２５湖南郴州溃坝死亡４９人湖南东坡有色矿尾矿坝１９８５湖南东坡洪水漫顶㊁溃坝死亡４６人安徽黄梅山铁矿金山尾矿库１９８６Ｇ０４Ｇ３０安徽马鞍山坝体溃坝死亡１９人福建潘洛铁矿洛阳尾矿库１９９３Ｇ０６Ｇ１３福建漳平库内山体滑坡死亡１４人湖北大冶龙角山铜矿尾矿库１９９４Ｇ０７Ｇ１２湖北大冶溃坝死亡３１人河南祁雨沟金矿尾矿库１９９６Ｇ０８Ｇ０３河南嵩县溃坝死亡３５人广西鸿图选矿厂尾矿库２０００Ｇ１０Ｇ１８广西南丹人为抬高库水位死亡２８人云南武定德昌铁矿厂尾矿库２００１Ｇ０７Ｇ１０云南武定溃坝死亡７人山西临汾峰光选矿厂尾矿库２００５Ｇ１１Ｇ０８山西临汾溃坝死亡９人山西娄烦新阳光选矿厂尾矿库２００６Ｇ０８Ｇ１５山西娄烦溃坝死亡７人辽宁海城鼎洋矿业公司尾矿库２００７Ｇ１１Ｇ２５辽宁鞍山深层滑坡死亡１６人山西襄汾新塔矿业公司尾矿库２００８Ｇ０９Ｇ０８山西襄汾溃坝死亡２７７人云南金平昆钢金李子箐尾矿库２０１３Ｇ１２Ｇ２３云南金平山体滑坡死亡４人洛阳香江万基铝业尾矿库２０１６Ｇ０８Ｇ０８河南洛阳溃坝村庄被淹㊀㊀传统的尾矿库监测主要是利用G N S S(G l o b a l N a v i g a t i o nS a t e l l i t eS y s t e m)获取坝体位移数据,并结合浸润线㊁干滩㊁降雨量及水位等数据实现灾害预警[７].G N S S能够对尾矿库坝体位移实现高精度㊁实时采集,但费时费力,监测范围有限.近年来,得益于光学遥感卫星技术不断发展,遥感影像时空分辨率不断提高,为尾矿库的遥感监测提供了有效的技术手段.有学者利用高分辨率国产光学卫星完成了大范围尾矿库遥感调查和环境影响分析[８Ｇ１０].２０１４年之后,欧空局免费开放了C波段S e n t i n e lＧ１A雷达影像,重访周期１２天,且雷达影像对天气的不敏感性使得周期性获得雷达影像成为可能.相较于G N S S,合成孔径雷达(I n t e r f e r o m e t r i cS y n t h e t i c A p e r t u r eR a d a r,I n S A R)技术具有成本低㊁能够大范围监测等优势,逐渐成为尾矿库形变监测的有效手段.陈娅男等[１１]利用S B A SＧI n S A R(S m a l l B a s eＧ６８０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年l i n eS u b s e t s I n S A R)技术获取了卡房尾矿坝的形变,分析表明该尾矿库受人为工程和季节性降雨的影响较为严重.吴昊等[１２]利用D SＧI n S A R(D i s t r i bＧu t e dS c a t t e r e r s I n S A R)获取了巴西B r u m a d i n h o尾矿库时间序列地表形变信息,认为降雨对尾矿库的变形影响显著.国内外对于尾矿库的稳定性研究较为深入,表现为利用理论计算㊁物理实验和数值模拟方法分析降雨[１３]㊁地震[１４]及冻融条件[１５]下尾矿库坝体力学性质和稳定性,以及溃坝灾害发生后尾矿砂的运动特征[１６],其中C F DＧD E M㊁F l u e n t㊁M a t D E M等数值模拟软件在尾矿库稳定性评价中的应用已日渐成熟[１７Ｇ１９].在众多数值模拟软件中,G e o S t u d i o具有操作简便㊁界面交互式可视化等优点,S l o p e/W模块可广泛用于岩土边坡的稳定性分析.梁远骥[２０]应用G e o S t u d i o软件计算发现,广东云浮某尾矿库强降雨和连续降雨２种工况条件下尾矿坝体最小安全系数均大于尾矿库安全规程明确的最小安全系数,表明该尾矿坝体稳定性满足生产要求,不存在重大生产安全事故隐患.王峰等[２１]利用G e o S t u d i o 软件模拟分析得到辽宁某尾矿坝加高前后安全系数高于允许最小安全系数.前人从光学遥感识别㊁I n S A R监测和数值模拟等角度对尾矿库进行了研究,为尾矿库的科学管理提供了思路,但研究手段较为单一,很少将遥感分析和稳定性计算相联系.２０２２年３月１７日１７时,位于山西省吕梁市交口县的某铝矿尾矿库发生溃坝事故,尾矿砂掩埋下方部分厂区并阻断公路,造成较大经济损失.尾矿库溃坝灾害发生后,在国家应急管理部的号召下,笔者所在团队收集了多期高分辨率光学遥感卫星影像㊁立体像对数据和雷达卫星影像等多源遥感数据.首先,利用多源光学卫星影像和立体像的数据对温泉乡尾矿库堆载过程进行回溯分析;然后,采用S B A SＧI n S A R技术持续监测尾矿库溃坝前坝体的累积形变;最后,通过G e o S t u d i o中S l o p e/W模块对尾矿库溃坝前不同时期的坝体边坡进行稳定性评价.本文从遥感分析和数值模拟两个角度分析该尾矿库溃坝的主要影响因素,以期为类似尾矿库工程的监测与安全评估提供支撑.１㊀区域地质背景与尾矿库概况该尾矿库位于山西省西部㊁吕梁市南端的交口县温泉乡柴家庄村(１１１ʎ２５ᶄ４９ᵡE,３７ʎ６ᶄ２０ᵡN),地处黄土高原东缘㊁吕梁山脉中段,黄土覆盖深厚,为典型的梁状黄土丘陵地貌.研究区域属于大陆性季风气候,夏季降雨十分集中,占全年的７０％以上,交口河流经尾矿库东南方,为汾河的季节性支流[２２Ｇ２３].研究区地处鄂尔多斯和华北地块交界处,虽无大型断裂发育,但地震活动较为频繁,最近一次较大地震为２０１６年４月７日原平M L４．７地震[２４Ｇ２５].尾矿库周围主要出露中奥陶统峰峰组(O２f)㊁上石炭统本溪组(C２b)和中更新统(Q２)等地层,其中上石炭统本溪组地层为页岩和铁铝岩系,是重要的产铝岩层[２６](图１).(a)尾矿库区域位置图;(b)尾矿库区域地质简图;１．太原市;２．尾矿库位置;３．山西省省界;４．尾矿库范围;５．等高线;６．河流;７．中更新统;８．上石炭统本溪组;９．中奥陶统峰峰组图１㊀研究区地质简图F i g．１㊀G e o l o g i c a lm a p o f t h e s t u d y a r e a该尾矿库于２０１７年１２月左右开工建设,２０１８年投入使用,前缘高程约１１６０m,属于山谷型尾矿库,设计坝高５０m,库容约９１．２万m３,为三级尾矿库,用于堆存品质较低的铝料.因下游有公路和厂房等设施,建设之初即形成头顶库 .从溃坝后的光学影像上看(图２),该尾矿库矿砂颜色呈明显暗红色,溃坝后整体呈不规则形状,溃坝范围约７．２ˑ１０５m２.坝体溃口位于尾矿坝中部,长约８５m,尾矿溃坝后掩埋了下方的公路和部分厂房.２㊀尾矿库溃坝遥感回溯分析尾矿库溃坝灾害发生之后,为查明尾矿库堆载过程㊁库容变化和溃坝特征㊁坝体形变历史,以及溃坝原因和机理,收集了溃坝前后各平台多时相遥感资料和研究成果,对尾矿库溃坝进行了多源遥感回溯分析.本文技术路线如图３所示.７８０１第４５卷第５期㊀㊀㊀周胜森,等:基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析㊀㊀㊀㊀图２㊀尾矿库溃坝后光学卫星影像F i g ．２㊀O p t i c a l s a t e l l i t e i m a ge af t e r t h e d a mb r e a ch 图３㊀本研究采用的技术路线图F i g ．３㊀T h e t e c h n i c a l f l o w c h a r t a d o p t e d i n t h i s s t u d y２．１㊀数据与方法２．１．１㊀卫星影像数据(１)光学卫星影像基于高分辨率光学卫星影像,从库面纹理㊁几何形状可以解译尾矿库的堆载过程㊁溃坝形态等.本次收集到２０１７年５月６日２０２１年５月２７日期间共５期尾矿库溃坝前的G o o g l eE a r t h 平台光学卫星影像,以及尾矿库溃坝前２０２１年１２月２２日和溃坝后２０２２年４月６日高分一号(G F Ｇ１)卫星影像.具体参数如表２所列.(２)卫星立体像对数据卫星立体像对是两个摄影基站对同一地物拍摄的两张具有不少于６０％重叠度的影像,通过对立体像对进行相对定向㊁绝对定向㊁核线影像生成㊁空三测量可构建测区空间坐标和数字高程模型(D i g i t a l E l e v a t i o n M o d e l ,D E M )[２７].本次收集了尾矿库堆载前的A L O SD E M (１２．５m 分辨率),以及开始堆载后的２０１９年１２月２９日美国W o r l d V i e w Ｇ１立体像对(０．５m 分辨率)㊁２０２１年１２月２２日和２０２２年４月６日国产高分７号立体像对(０．６５m 分辨率).表２㊀光学卫星影像参数T a b l e ２㊀P a r a m e t e r s o f t h e o p t i c a l s a t e l l i t e i m a ge s a d o p t e d i n t h e s t u d y序号影像来源采集日期分辨率/m １G o o g l eE a r t h ２０１７Ｇ０５Ｇ０６０．６１２G o o g l eE a r t h ２０１７Ｇ１２Ｇ０４０．６１３G o o g l eE a r t h ２０１８Ｇ０４Ｇ１６０．６１４G o o g l eE a r t h ２０１９Ｇ０９Ｇ０４０．６１５G o o g l eE a r t h ２０２１Ｇ０５Ｇ２７０．６１６G F Ｇ１卫星２０２１Ｇ１２Ｇ２２２．０７G F Ｇ１卫星２０２２Ｇ０４Ｇ０６２．０(３)雷达卫星影像为对尾矿库坝体历史形变做进一步分析,本次研究选择欧空局的哨兵一号(S e n t i n e l Ｇ１A )雷达卫星影像作为数据源,利用时序I n S A R 技术对尾矿库溃坝前坝体的变形进行监测.经查询,２０１８年６月１日２０２２年３月１７日共有１０９景升轨影像覆盖尾矿库区域,其影像距离向分辨率为５m ,方位向分辨率为２０m .２．１．２㊀形变监测方法为了获取尾矿库溃坝前的时序形变,利用S B A S ＧI n S A R 技术对坝体变形情况进行监测.S B A S ＧI n S A R 技术通过选择合适的空间基线和时间基线阈值组成差分干涉对,并且选取相干目标点利用线性相位变化模型进行建模和解算,并通过时空滤波去除大气延迟,获取地表的形变时间序列[２８Ｇ２９].其主要技术流程包括:(１)获取N ＋１幅覆盖相同区域的雷达影像,时间序列为[t ０,t １, ,t n ]T,任选其中一幅为主影像进行配准,并设置合适的时间和空间基线阈值,在所有差分干涉对中选取符合时空阈值的干涉对,假设得到M 幅差分干涉图,则满足N ＋１２ɤM ɤN N ＋１２æèçöø÷㊀(１)式中:N 为雷达影像数量;M 干涉图数量.(２)以t ０时刻为参考时刻,则任意时刻t i (i ＝１,２, ,N )相对于t ０时刻的差分相位φ(t i )为未知数,数据处理过程中所获取的差分干涉相位δφ(t k )为观测量.去除失相关㊁高程误差以及大气延８８０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年迟等因素,则第i 幅差分干涉图中像元的相位值为δφi ＝φ(t A )－φ(t B )ʈ４πλ[d (t A )－d (t B )](２)式中:l 为雷达波长;d (t A )和d (t B )分别为像元在时间t A 和t B 沿雷达视线方向的形变.(３)利用奇异值分解法估算出形变速率后,将平均形变速率在时间域上积分,即可得到时序形变.２．２㊀堆载过程回溯利用光学卫星影像进行目视解译发现,该尾矿库始建于２０１７年５月６日２０１７年１２月４日期间.２０１７年５月６日,该区域仅为一小型冲沟,植被覆盖较高,还未开始堆放尾矿[图４(a )].２０１７年１２月４日,冲沟内已堆放了少量尾矿[图４(b )].２０１８年４月１６日,沟口第一道坝(１＃坝)已有一定高度,坝体后方倾倒大量尾矿,并开始在库区中部修筑第二道坝(２＃坝)[图４(c )].２０１９年９月４日,尾矿库堆积范围接近失稳前的范围,坝体接近最大高度[图４(d )].２０２１年５月２７日,１＃坝与２＃坝之间的子库已停止排放尾矿,并进行了场地平整,２＃坝后方子库较２０１９年尾矿堆载体积增加不明显[图４(e )].２０２１年１２月２２日,２＃坝后方子库较２０２１年５月又有大量新堆载尾矿[图４(f )].２０２２年４月６日,２＃坝中间形成了长约８５m 的溃口,泄流尾矿将第一道坝冲毁后,翻越沟口山梁,掩埋了沟口道路和厂房,形成灾害(图２).图４㊀尾矿库多时相光学卫星影像F i g ．４㊀M u l t i Ｇt e m p o r a l o p t i c a l s a t e l l i t e i m a g e s o f t h e t a i l i n gs p o n d ２．３㊀库容变化分析利用A r c G I S 软件对多期D E M 进行差分计算(图５,图６),发现２０１９年尾矿库堆积方量约８３万m ３,平均堆积厚度约１３m ,最大堆积厚度位于２＃坝后方,约３３m .２０２１年,尾矿库堆积方量增加至９６万m ３(大于设计库容９１．２万m ３),平均堆积厚度约１３．８m ,最大堆积厚度约３６m .２０１９２０２１年期间,新增堆积区主要位于２＃坝以上子库区,新增加方量约１３万m ３,平均新增加堆积厚度约３．７m ,新增最大堆积厚度约１１m .尾矿库失稳物质损失区主要位于２＃坝以上库区,平均失稳深度约１０m ,起动方量约１３万m ３,与９８０１第４５卷第５期㊀㊀㊀周胜森,等:基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析㊀㊀㊀㊀２０１９年以后新增尾矿体积相当.溃决起动后,碎屑流在２＃坝与１＃坝之间以及１＃坝到沟口均主要以堆积为主,平均堆积厚度约４m ,总堆积方量约１４万m ３.图５㊀尾矿库多期D E M 差分结果F i g ．５㊀M u l t i Ｇp e r i o dD E M d i f f e r e n c e r e s u l t s o f t h e t a i l i n gs p o nd 图６㊀尾矿库１Ｇ１ᶄ剖面图F i g ．６㊀１Ｇ１ᶄp r o f i l e o f t h e t a i l i n gs p o n d ２．４㊀坝体形变监测通过S B A S ＧI n S A R 技术对雷达影像的处理,得到２０１８年６月至溃坝前尾矿库区域的时序变形场,由于受不定期尾矿倾倒影响,尾矿堆积区域内I n ＧS A R 监测可靠性相对较差,不易准确判识监测信号的成因,因此该区域数据做了掩膜处理,得到坝体㊁边坡和周围环境的形变场,如图７所示.可以看出,库区与周围坡体存在明显形变量差异,主要的形变区域位于中部的区域.分别取位于１＃坝体和２＃坝体上的３个特征点得到累计形变曲线,其中A 点位于２＃坝左侧顶部㊁B 点位于２＃坝左侧低部㊁C 点位于２＃坝右侧底部,D ㊁E ㊁F 点均位于１＃坝.可以看出各点形变曲线总体呈现周期性下降趋势,其中C点形变量最大,达到１１０mm .２０１９年９月,尾矿库堆积范围已经接近失稳前的范围,因此将累计形变曲线分为２０１８年６月２０１９年９月㊁２０１９年９月２０２２年３月两个阶段,分别对这两个阶段进行分析:(１)２０１８年６月２０１９年９月时间段:A ~F 号点的形变信号不明显,累积形变量约为３０mm ,形变速率约１８mm /a;０９０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年图７㊀尾矿库坝形变监测结果图F i g ．７㊀D e f o r m a t i o nm o n i t o r i n g r e s u l t s o f t h e t a i l i n g dam 图８㊀２０１８年６月２０１９年９月特征点形变曲线F i g ．８㊀D e f o r m a t i o n c u r v e s o f c h a r a c t e r i s t i c p o i n t s f r o mJ u n e ２０１８t oS e pt e m b e r ２０１９图９㊀２０１９年９月２０２２年３月特征点形变曲线F i g ．９㊀D e f o r m a t i o n c u r v e s o f c h a r a c t e r i s t i c p o i n t s f r o mS e pt e m b e r ２０１９t o M a r c h２０２２１９０１第４５卷第５期㊀㊀㊀周胜森,等:基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析㊀㊀㊀㊀(２)２０１９年９月２０２２年３月时间段:A~F号点均发生较大形变,呈较强的增长趋势.A㊁B㊁C三点位形变量最大,在２０１９Ｇ０９２０２２Ｇ０３时间中达到８０mm左右的形变量.３㊀２０１９年与２０２１年尾矿库稳定性对比分析目前,尾矿坝稳定性分析计算还是将其当作边坡来处理,一般还是沿用土力学的传统理论进行分析.本次稳定性分析采用二维有限元计算软件G e o S t u d i o中的S l o p e/W模块,利用毕肖普极限平衡方法(B i s h o p)分别探测出２０１９年和２０２１年尾矿库边坡的最危险滑面,并求得安全系数.简化的毕肖普安全系数F s公式为:F s＝ð１mθi(c i b i＋W i t a nφi)ðW i s i nθi㊀(３)式中:i为土条编号;θi为滑面倾角;c i为黏聚力;b i 为土条宽度;φi为内摩擦角;W i为土条重力;mθi＝c o sθi＋s i nθi t a nφiF s.３．１㊀几何模型根据２０１９年１２月２９日(以下简写为２０１９年)和２０２１年１２月２２日(以下简写为２０２１年)D E M 尾矿库堆载过程中的１Ｇ１ᶄ剖面数据,建立用于稳定性计算的几何模型.该模型宽约６１０m,高约９５m,２＃坝体高约４０m.２０１９年,２＃坝后方子库最大堆积厚度约３３m[图１０(a)].２０２１年,尾矿库在２＃坝后部进行了新的堆载,因此几何模型坡面高程相比于２０１９年的几何模型有所提升,最多处增加约１１m,最大堆积厚度约３６m[图１０(b)].坝体力学参数与库内沉积尾矿有显著差异,故在模型中将子坝与库内尾矿进行了区分.且为了简化计算模型,未对尾矿砂进行分级.确定尾矿库材料分为基岩㊁尾矿砂和坝体３种类型７个区域,如图１０所示.图１０㊀计算模型材料区域划分F i g．１０㊀M a t e r i a l a r e ad i v i s i o no f t h e c a l c u l a t i o nm o d e l s３．２㊀材料参数该尾矿库下伏地层为奥陶统峰峰组(O２f)灰岩,尾矿库为压实的废弃矿石和矿砂,库内基本为自然条件下沉积的较为干燥的尾矿砂.为保证基岩强度足够高,将其设置为高强度材料.尾矿砂和坝体物理力学性质变化不大,采用M o h rＧC o u l o m b材料模型.通过文献[３０]和类似材料的参数取值,确定了本次数值模拟中材料的容重㊁黏聚力和内摩擦角等静力学参数(表３).３．３㊀稳定性计算结果２０１９年和２０２１年尾矿库稳定性计算结果如图１１所示.２０１９年,２＃坝体的安全系数为１．１２５,处于基本稳定状态.２０２１年,尾矿库２＃坝后方子库堆载量增加,２＃坝体安全系数降至０．９９１,坝体已处于不稳定状态.可以看出,在不考虑孔隙水压力的条件下,矿砂堆载会导致坝体稳定性明显降低,从而造成溃坝失稳.表３㊀材料静力学参数T a b l e３㊀S t a t i c p a r a m e t e r s o f t h em a t e r i a l s材料名称容重/(k N/m３)抗剪强度黏聚力/k N内摩擦角/(ʎ)尾矿砂２０．８５２５坝体２０．５０１５２９０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年图１１㊀最危险滑面和静力安全系数F i g．１１㊀T h em o s t d a n g e r o u s s l i d i n g s u r f a c e a n d s t a t i c s a f e t y f a c t o r４㊀讨论交口县某尾矿库溃坝原因主要为降雨和超载引起的尾矿坝力学强度降低,其中超载是诱发因素,降雨为影响因素.４．１㊀子库超载尾矿库不断堆载,矿砂荷载持续增大,作用在坝体上的水平附加应力也不断增大,导致坝体发生水平向变形.同时,快速堆载导致尾矿库内水体不能排出,形成超孔隙水压力,减小了坝体潜在滑移面颗粒间的有效应力,从而导致尾矿坝抗剪强度降低.当矿砂荷载超过坝体最大抗剪强度时,不均匀的形变将引发坝体产生剪切破坏.从光学卫星历史影像来看,２０１９年５月尾矿库已达到其最大库容量,此时尾矿坝安全系数为１．１２５,处于基本稳定状态.２０２１年１２月２＃坝后部子库继续堆载,尾矿坝安全系数降至０．９９１,子库超载是该尾矿库溃坝的诱发因素.４．２㊀降雨作用降雨入渗增大了坝体自重应力,坝体下滑力增大.同时,坝体内部孔隙水压力增加,材料力学强度参数减小,坝体抗滑力降低.不能渗入坝体的雨水在坡表形成径流,侵蚀坝体.如果发生短时强降雨,易形成洪水,导致漫顶发生.通过I n S A R时序形变曲线与月降雨量数据(吕梁站:１１１．１ʎE,３７．５ʎN)对比,尾矿库坝体形变在雨季出现明显加速现象,可以看出降雨对尾矿库稳定性有较大影响(图１２).但２０２２年３月交口县累计降雨量仅有７．１１mm,由此看出,降雨是本次尾矿库溃坝的影响因素而非诱发因素.图１２㊀特征点形变与月降雨量关系F i g．１２㊀R e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e d e f o r m a t i o no fc h a r a c t e r i s t i c p o i n t a n dm o n t h l y r a i n f a l l ４．３㊀尾矿库失稳模式尾矿库失稳的诱发因素不同,失稳过程和模式也往往有较大差异.例如持续降雨和尾矿加载造成浸润线埋深减小,尾矿坝体内发生管涌,造成尾矿库内部裂缝和局部坍塌,同时坝坡表面发生流土,导致坝坡侵蚀,模式为渗流场变化直接诱发尾矿坝失稳.坝基岩体破坏造成坝基内形成滑移面,整个坝体发生深层滑移,模式为坝基失稳导致尾矿库溃坝.短时强降雨和洪水造成库区水位短时上升,尾矿砂被水流大量带走,模式为漫顶导致尾矿坝坡失稳.地震荷载作用下,坝体发生局部液化;同时坝体出现较多裂缝,形成渗漏通道,降低坝体稳定性,模式为地３９０１第４５卷第５期㊀㊀㊀周胜森,等:基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析㊀㊀㊀㊀震作用下导致尾矿库溃坝[２].根据尾矿库溃坝发生条件和失稳过程对比,交口县某尾矿库溃坝属于典型的渗流场变化诱发尾矿坝失稳,诱发因素为尾矿库超载.５㊀结论本文利用多时相光学卫星立体像对数据对山西交口县某尾矿库堆载过程及库容变化进行了回溯分析,通过S B A SＧI n S A R技术监测分析了尾矿库溃坝前的坝体和库区边坡的微小形变,最后采用G e oＧS t u d i o软件S l o p e/W模块评价了溃坝前不同时间边坡的稳定性.文中通过遥感分析和数值模拟两个角度分析了该尾矿库溃坝的主要影响因素,主要得到以下结论:(１)该尾矿库坝体形变量随着堆载量的增加逐渐增大,库容于２０１９年９月前已堆积至最大库容,２０２１年１２月前在２＃坝后方子库堆载至９６万m３,超出设计库容４．８万m３,从而降低了坝体的稳定性;(２)溃坝物源主要来自２＃坝以上库区,在２＃坝与１＃坝之间以及１＃坝到沟口区域均主要以堆积为主;(３)该尾矿库溃坝属于典型的渗流场诱发尾矿坝失稳,尾矿加载导致其坝体边坡稳定性安全系数由１．１２５降至０．９９１,是该尾矿库溃坝的直接诱发因素.本文仍存在以下不足之处:首先,通过S B A SＧI n S A R技术得到的形变是雷达卫星视线方向的投影,能判断形变趋势,但与真实形变有一定差异.其次,在建立尾矿库几何模型时,为了简化计算模型,对尾矿砂未进行分级,计算结果可能存在一定偏差.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]㊀柴建设,王姝,门永生．尾矿库事故案例分析与事故预测[M]．北京:化学工业出版社,２０１１．C H A IJ i a n 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e a n dn uＧm e r i c a l s i m u l a t i o no fb r e a c h p r o c e s s[J]．J o u r n a lo fC e n t r a lS o u t h U n i v e r s i t y(S c i e n c ea n d T e c h n o l o g y),２０２２,５３(７):２６９４Ｇ２７０８．[１７]㊀杨柳,王金安,黎伟佳．基于C F DＧD E M耦合的尾矿库溃坝数值模拟[J]．金属矿山,２０２２(８):２１９Ｇ２２７．Y A N GL i u,WA N GJ i n＇a n,L IW e i j i a．N u m e r i c a l s i m u l a t i o no ft a i l i n g s p o n d d a mb r e a k b a s e d o nC F DＧD E M m e t h o d[J]．M e tＧa lM i n e,２０２２(８):２１９Ｇ２２７．[１８]㊀蒋豪,孙春辉,潘懿,等．基于F L U E N T软件的尾矿库溃坝数值模拟及尾砂运动分析[J]．中国矿业,２０２２,３１(５):９０Ｇ９９．J I A N G H a o,S U NC h u n h u i,P A N Y i,e t a l．N u m e r i c a l s i m u l aＧt i o no f t a i l i n g sd a m b r e a ka n da n a l y s i so f t a i l i n g sm o v e m e n tb a s e do n F L U E N T s o f t w a r e[J]．C h i n a M i n i n g M a g a z i n e,２０２２,３１(５):９０Ｇ９９．[１９]㊀吕松峰．基于M a t D E M的尾矿库溃坝过程数值模拟研究[D]．昆明:云南农业大学,２０２２．LÜS o n g f e n g．S t u d y o n n u m e r i c a ls i m u l a t i o no fd a mＧb r e a kp r o c e s so ft a i l i n g sd a m b a s e do n M a t D E M[D]．K u n m i n g:Y u n n a nA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,２０２２．[２０]㊀梁远骥．基于G e oＧS t u d i o的降雨条件下尾矿坝体稳定性分析[J]．现代矿业,２０２２,３８(１２):１４１Ｇ１４４．L I A N G Y u a n j i．S t a b i l i t y a n a l y s i s o f t a i l i n g s d a mu n d e r r a i n f a l lc o nd i t i o n s b a se do nG e oＧS t u d i o[J]．M o d e r n M i n i n g,２０２２,３８(１２):１４１Ｇ１４４．[２１]㊀王峰,杨勇,王宇驰,等．基于G e oＧs t u d i o的尾矿库加高扩容后坝体稳定性分析[J]．有色金属(矿山部分),２０２２,７４(５):９０Ｇ９８．WA N G F e n g,Y A N G Y o n g,WA N G Y u c h i,e ta l．S t a b i l i t ya n a l y s i s o f t a i l i n g s d a ma f t e r h e i g h t e n i n g a n d c a p a c i t y e x p a nＧs i o nb a s e do nG e oＧs t u d i o[J]．N o n f e r r o u sM e t a l s(M i n i n g S e cＧt i o n),２０２２,７４(５):９０Ｇ９８．[２２]㊀邢相荣．交口县地质构造特征分析[J]．煤田地质与勘探,２００５,３３(增刊１):９６Ｇ９７．X I N G X i a n g r o n g．A n a l y s i so f g e o l o g i c a l s t r u c t u r a l p r o p e r t i e si n J i a o k o uC o u n t y[J]．C o a lG e o l o g y&E x p l o r a t i o n,２００５,３３(S u p p l０１):９６Ｇ９７．[２３]㊀宁显林,郑秀清,陈军锋,等．交口县岩溶水富集规律研究[J]．地下水,２０１０,３２(３):３０Ｇ３２．N I N G X i a n l i n,Z H E N G X i u q i n g,C H E NJ u n f e n g,e t a l．S t u d yo nk a r s tw a t e r e n r i c h m e n t r e g u l a t i o n i nJ i a o k o uC o u n t y[J]．U n d e r g r o u n d W a t e r,２０１０,３２(３):３０Ｇ３２．[２４]㊀宋美琴,郑勇,葛粲,等．山西地震带中小震精确位置及其显示的山西地震构造特征[J]．地球物理学报,２０１２,５５(２):５１３Ｇ５２５．S O N G M e i q i n,Z H E N G Y o n g,G E C a n,e ta l．R e l o c a t i o no fs m a l l t om o d e r a t e e a r t h q u a k e s i nS h a n x i P r o v i n c e a n d i t s r eＧl a t i o nt ot h es e i s m o g e n i cs t r u c t u r e s[J]．C h i n e s eJ o u r n a lo fG e o p h y s i c s,２０１２,５５(２):５１３Ｇ５２５．[２５]㊀L IB,A T A K A N K,SØR E N S E N M B,e t a l．S t r e s s p a t t e r no f t h eS h a n x i r i f t s y s t e m,N o r t hC h i n a,i n f e r r e d f r o mt h e i n v e rＧs i o no f n e wf o c a lm e c h a n i s m s[J]．G e o p h y s i c a l J o u r n a l I n t e rＧn a t i o n a l,２０１５,２０１(２):５０５Ｇ５２７．[２６]㊀孟健寅,王庆飞,刘学飞,等．山西交口县庞家庄铝土矿矿物学与地球化学研究[J]．地质与勘探,２０１１,４７(４):５９３Ｇ６０４．M E N GJ i a n y i n,WA N G Q i n g f e i,L I U X u e f e i,e t a l．M i n e r a l o g ya n d g e o c h e m i s t r y o ft h e P a n g j i a z h u a n gb a u x i t e d e p o s i ti nJ i a o k o uC o u n t y,S h a n x iP r o v i n c e[J]．G e o l o g y a n d E x p l o r aＧt i o n,２０１１,４７(４):５９３Ｇ６０４．[２７]㊀王蕾．高原地区高分辨率卫星立体像对提取D E M及精度分析[D]．成都:成都理工大学,２０１６．WA N G L e i．D E M e x t r a c t i o na n da c c u r a c y a n a l y s i so fh i g hＧr e s o l u t i o ns a t e l l i t es t e r e oi m a g e p a i ri n p l a t e a u a r e a[D]．C h e n g d u:C h e n g d uU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,２０１６．[２８]㊀刘国祥,陈强,罗小军．I n S A R原理与应用[M]．北京:科学出版社,２０１９．L I U G u o x i a n g,C H E N Q i a n g,L U O X i a o j u n．P r i n c i p l e a n da pＧp l i c a t i o no f I n S A R[M]．B e i j i n g:S c i e n c eP r e s s,２０１９．[２９]㊀B E R A R D I N OP,F O R N A R O G,L A N A R IR,e t a l．An e wa lＧg o r i t h m f o rs u r f a c ed e f o r m a t i o n m o n i t o r i n g b a s e do ns m a l lb a s e l i n e d i f f e r e n t i a lS A Ri n t e r f e r o g r a m s[J]．I E E E T r a n s a cＧt i o n s o nG e o s c i e n c e a n dR e m o t eS e n s i n g,２００２,４０(１１):２３７５Ｇ２３８３．[３０]㊀王文松．地震作用下高堆尾矿坝动力稳定性研究[D]．重庆:重庆大学,２０１７．WA N G W e n s o n g．S t u d y o n d y n a m i cs t a b i l i t y o fh i g hＧp i l e dt a i l i n g s d a m u n d e r e a r t h q u a k e a c t i o n[D]．C h o n g q i n g:C h o n g q i n g U n i v e r s i t y,２０１７．(本文编辑:张向红)５９０１第４５卷第５期㊀㊀㊀周胜森,等:基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析㊀㊀㊀㊀。

核设施退役技术分析

核设施退役技术分析
张元平
【期刊名称】《中国军转民》
【年(卷),期】2024()7
【摘要】未来数年,我国陆续有多项核设施将进入退役周期,退役任务将会常态化,核设施退役处置任务的增加,将使得相关核安全管控及环保压力随之增大。

核设施退役时反应堆压力容器与支撑结构切割分离和反应堆屏蔽结构的切割拆除,又是其中极为重要的一项涉核活动,这就使得设计开发一种安全高效的退役切割分离和拆除技术,成为一项十分必要的工作,以达到尽量减少退役实施对公众和环境带来的辐射伤害和其他危害。

【总页数】2页(P30-31)
【作者】张元平
【作者单位】中国人民解放军第四八零八工厂军械修理厂
【正文语种】中文
【中图分类】G84
【相关文献】
1.2018年中英核设施退役交流研讨会暨\r第八届英国核退役管理局(NDA)核产业链大会
2.核设施室外排风管道退役实践
3.核设施退役简述及国家电投集团退役工作建议
4.核设施退役阶段气载放射性包容与通风净化技术研究
5.核设施退役期间切割和拆除过程中有害物质控制研究现状
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高温堆核电站退役废物最小化研究2015年4月

高温堆核电站退役废物最小化研究黄文1，柴进进1，张然1，张津萍1（1.中核能源科技有限公司，北京，100084）摘要：目前，国内外日益重视核电站设计等的“易于退役”理念，目标是从设计等源头上减少放射性废物的产生，以实现退役废物最小化。

由于高温堆示范工程将是世界上第一座建成运行的模块式高温气冷堆核电站，因此，设计的退役特性及对退役废物产生的影响没有太多的经验积累。

本文归纳了IAEA对各类核设施在设计中考虑废物最小化的经验总结情况，并针对高温气冷堆核电站设计方案论述了相关的各设计特征，分析并论证了高温堆设计在“易于退役”和废物最小化方面的优异特性。

关键词：易于退役；废物最小化；高温堆核电站1 引言目前，国内外日益重视核电站选址、设计、建造和运行等全寿命周期中的“易于退役”理念。

“易于退役”理念标志着退役活动由单纯退役后的末端行为扩展到核设施的全生命过程。

由于高温堆示范工程将是世界上第一座建成运行的模块式高温气冷堆核电站，因此没有太多的对“易于退役”的影响数据等可供设计过程中参考。

但是对于常规压水堆等成熟堆型，其退役实践活动相对较多，已经拥有一些经验积累；而近年来IAEA为推行“易于退役”理念，对各类核设施在设计中考虑废物最小化的经验进行过总结，本文在归纳IAEA和其它国家的成功经验的基础上，结合高温堆的技术特点，说明高温堆核电站在设计上对“易于退役”的设计特性的考虑和有针对性的研究准则。

2 废物最小化从根源上讲，“易于退役”理念的发展，是源于放射性废物管理中“废物最小化”概念的延伸，即：放射性废物最小化不但需要关注废物的处理处置，更须从设计行等源头上减少废物的产生。

放射性废物最小化是指废物量和放射性活度实现合理可达到的最小。

其目标是限制放射性污染和活化材料的产生和扩散并减少贮存和处置废物的体积，从而限制任何随之而来的环境影响，并最终减少对这些废物和污染材料进行管理的总费用。

近年来，IAEA和其它国家成功经验都表明：在核电站的设计阶段，需要考虑废物最小化的四个基本原则。

核设施退役三维仿真系统的研究与设计

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2004-1018-0604核设施退役三维仿真系统的研究与设计①古强（中核四川环保工程有限责任公司信息中心四川广元 628000）摘要：核设施退役与三维仿真技术的结合是传统行业与新兴技术的碰撞与融合，将会实现技术的革新与产业的升级，在传统的核设施退役行业开拓出新的工作领域，不仅会促进科研生产的发展，而且将反过来促进三维仿真技术的进步。

本文对三维仿真技术在核设施退役领域进行了应用研究，重点结合国内某核退役厂的科研生产实际，以需求为导向，在退役数据库管理、人员辐射剂量评估、退役方案推演与评估、虚拟培训等方面展开，设计并研发了核退役三维仿真系统。

该系统应用到企业的科研生产活动中，在退役方案推演及优化、操作人员培训等方面发挥了非常重要的作用。

不仅充实和优化了核设施退役工程研究的方法，而且在减少人员到辐射现场的频次，保护人员健康方面取得了明显的成效。

关键词：核设施退役三维仿真研究设计中图分类号：TL943 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)09(b)-0001-07Research and Design of Application of 3D Simulation Systemin Nuclear Facility DecommissioningGU Qiang（ Sichuan Environmental Protection and Engineering Co., Ltd., CNNC, Guangyuan, Sichuan Province,628000 China ）Abstract :The application of 3D simulation in nuclear facility decommissioning represents the combination of traditional industry with emerging technology, which will lead to technical innovation and industrial upgrading. Such application will not only propel the development of nuclear facility decommissioning, but also the improvement of 3D simulation. This paper presents the research on application of 3D simulation in nuclear facility decommissioning based on the scientif ic research and production practices in a nuclear plant. A demand-oriented 3D simulation system capable of decommissioning data management, personnel dose assessment, plan review and optimization, and virtual training in nuclear facility decommissioning is developed. This system plays a very important role in the scientif ic research and production in the above plant, especially in the plan review and optimization, and operator training. It also provide new method for research on nuclear facility decommissioning projects and is very effective in protecting personnel such as reducing radiation exposure.Key Words :Nuclear facility; Decommissioning; 3D simulation; Research; Design①作者简介：古强(1987—)，男，汉族，四川射洪人，本科，工程师，研究方向为信息化工程设计与项目管理。

核设施退役安全评价

核安全导则HAD401/15-2021核设施退役安全评价国家核安全局2022年1月5日批准发布国家核安全局2022年1月核设施退役安全评价（2022年1月5日国家核安全局批准发布）本导则自2022年1月5日起实施本导则由国家核安全局负责解释本导则是指导性文件。

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。

目录1引言 (1)1.1目的 (1)1.2范围 (1)2目标和责任 (1)2.1目标 (1)2.2责任 (1)3安全评价的要求 (1)3.1总体要求 (1)3.2安全评价中应考虑的因素 (3)3.3危险的辨识与分析 (4)3.4纵深防御 (4)3.5安全功能评价 (5)3.6最优化分析 (5)3.7长期安全评价 (6)3.8工程分析 (6)3.9废物管理评价 (7)3.10不确定性分析 (7)3.11质量保证 (8)4安全评价的工作流程和内容 (9)4.1概述 (9)4.2核设施与退役活动描述 (10)4.3危险和初始事件辨识及筛选 (11)4.4情景序列识别 (13)4.5危险分析 (13)4.6对结果的评估并确定安全措施 (14)4.7退役安全分析报告 (15)附录核设施退役危险和初始事件清单示例 (17)1引言1.1目的本导则的目的是为核设施营运单位开展核设施退役安全评价工作提供指导，以支撑退役策略选择、退役方案设计、退役计划制定和退役活动的开展。

1.2范围本导则适用于核动力厂及装置、其他反应堆、核燃料循环设施及放射性废物贮存、处理设施退役过程的安全评价。

本导则中，核设施退役以所有乏燃料元件及易裂变材料全部移出设施、运行废液处理完毕作为退役的起点。

核设施中不涉及放射性的场所（如核岛外的办公楼等）的拆除工作，不在本导则的指导范围中。

2目标和责任2.1目标开展核设施退役安全评价的目的是辨识退役活动中可能存在的有害因素，分析其危害并预测可能导致的后果，提出合理可行的安全应对措施，提出消除危险及有害因素或减弱其后果的严重程度的技术或管理措施及建议，确保核设施退役活动导致对工作人员和公众的辐射照射不会超过国家有关法规和标准的规定，并保持在可合理达到的尽量低水平，从而实现保护人类和环境安全的最终目标。

核设施退役废物管理

第28卷第4期(总第166期)辐射防护通讯2008年8月・专题报告・核设施退役废物管理①任宪文　刘文仓(中国辐射防护研究院,太原,030006)摘　要　强调了核设施退役中产生的放射性废物的良好管理在实现退役总目标方面的重要性,总结了退役废物管理方面的特点,提出我国核设施退役废物管理方面存在的主要问题。

关键词:　核设施　退役　放射性废物　管理中图分类号:T L94 文献标识码:A 文章编号:100426356(2008)04200012071　核设施退役废物管理的重要性环境安全是核设施退役的最终目标,良好的退役废物管理是达到该目标的前提和基础。

退役废物管理的总目标是废物安全,要达到此目标,需作好两方面的工作,即废物整备安全和废物处置安全。

废物整备是一个完整阶段,对核设施退役而言,废物整备安全是退役废物管理的目标。

退役废物安全管理是核设施退役活动的重要组成部分,废物管理水平的高低,直接与核设施退役工程最终状态相关,因此,退役废物安全管理识之一。

本文所述的退役废物管理包含从废物产生至形成废物包全过程的一系列技术活动。

我国放射性废物管理技术已有成熟的经验,在现有的核设施中,已经具备完整有效的废物管理设施。

但是,鉴于核设施退役的特殊性及我国国情,对退役废物整备安全的任何轻视或忽视,都将会妨碍环境安全这一退役最终目标的实现。

在世界范围内,就退役废物管理而言,由于法规较为完善、预研较充分、投入有保证、设施齐全,退役废物整备安全已完全在管理者的掌握之中。

我国核设施几十年的运行经验证明,我们可以有效、妥善地对运行期间产生的废物进行安全整备。

但是,对于在核设施退役中产生的废物,仍将不断地遇到废物整备安全的新课题。

本文试图就我国核设施退役废物整备安全中可能遇到的问题进行初步探讨,以便引起有关人士的共鸣。

深入讨论,逐步统一认识,推进我国核设施退役工作的进展。

2　核设施退役废物管理的特点在退役过程中,在短时期内会产生大量的各种类别的废物。

航空四站装备退役的模糊聚类分析

航空四站装备退役的模糊聚类分析I. 绪论A. 研究背景B. 研究意义C. 目的和任务D. 研究方法和流程II. 相关文献综述A. 聚类分析的基本原理和方法B. 模糊聚类分析的发展及特点C. 退役装备的相关研究III. 航空四站装备现状及问题分析A. 航空四站装备概述B. 装备退役的背景和现状C. 装备退役的问题分析IV. 基于模糊聚类分析的航空四站装备退役决策A. 模型建立B. 数据预处理和变量选取C. 模糊聚类分析结果分析D. 退役装备分类及决策制定V. 结论与展望A. 主要研究内容回顾B. 结论及局限性C. 未来研究方向VI. 参考文献第一章绪论A. 研究背景随着国内航空业的快速发展，航空装备的更新换代速度也在不断加快。

航空四站作为国内主要的航空维修保障单位之一，承担着航空装备的维修保障和更新换代任务。

然而，随着航空装备更新换代的加速和维修任务的逐年增加，航空四站的装备规模也在不断扩大，装备的退役问题也日益凸显，因此如何进行科学的装备退役决策是航空四站必须要面临的问题之一。

B. 研究意义航空装备的退役问题涉及到安全、财务等多个方面，需要采用科学的方法进行分析决策。

装备的退役决策不仅直接影响到维修保障的持续性和效率，还关系到维修保障任务的完成质量和安全。

在这种情况下，采用合适的方法对装备进行退役决策显得尤为重要，不仅能够优化航空四站的维修保障工作，还能有效减少浪费。

C. 目的和任务本文主要以航空四站装备退役问题为研究对象，旨在采用模糊聚类分析方法对航空四站进行装备分类和退役决策，探究科学合理的装备退役决策方法。

具体任务包括：对航空四站装备的现状和问题进行深入研究，阐述装备退役问题的背景和现实意义；对模糊聚类分析方法进行简要介绍及其与传统聚类分析方法的区别和优势；基于模糊聚类分析方法建立装备退役决策模型，分析装备分类和决策结果；最终提出科学合理的装备退役决策方法，为航空四站装备分类和退役提供参考。

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第９期
张焕朝等：ＨＷＲＲ堆本体退役风险评价
ｌ６０５
现状的基础上，开展ＨＷＲＲ堆本体退役风险评价研究。
样，可先分析至堆芯熔化阶段；其次，各项退役活动涉及到的系统不像在役核电站中的系统固定不变，这些系统会随着退役活动的开展逐渐变化，导致潜在的风险不断变化。
关键词：风险评价；反应堆；退役；危害中图分类号：ＴＬ９３４文献标志码：Ａ文章编号：１０００ — ６９３１（２０１３）０９ — １６０４０５
ｄｏｉ：１０．７５３８／ｙｚｋ．２０１３．４７．０９．１６０４
放射性物质的种类、总量和分布情况。危害分析用于确定反应堆退役过程中工作人员可能面临的各种危害，包括放射性危害和非放
射性危害。频率分析用于确定退役活动可能
遇到的各种情况的发生频率，如通风系统失效、屏蔽丧失等。根据退役计划和实际的退
才可开展风险分析。
理一般在退役过程中暂不予考虑。
２退役风险评价方法
反应堆堆本体退役过程中的风险主要是工作人员受到过量的放射性照射。为了达到 “ 合理可行尽量低 ” 的安全要求，需根据退役活动的具体内容建立工作计划、操作规程和防护措施。对于可能出现的意外情况，如防护措施失效，则很少进行考虑。同时在建立工作计划、操作规程和防护措施时，由于缺乏足够的技术支持，只
（图２）。源项分析用于确定反应堆退役阶段
图２堆本体退役风险评价过程示意图
Ｆｉｇ．２Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｆｏｒｒｅａｃｔｏｒ
ｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
同时又不会对后代造成不可接受的潜在危害，这就要求核设施的退役工作一定要合理规划、
役是我国第１个大型的反应堆退役示范项目，我国在这一领域的经验比较有限，对于具体的
技术细节，需不断探索。风险具有双重含义，既
描述可能性又描述后果，对反应堆退役活动开
展风险分析，可对退役活动的规划和安排进行系统的评估，但目前反应堆退役风险评价并未起到这样的作用。
统筹安排、有效组织实施，ห้องสมุดไป่ตู้妥善处理处置放射性
１１ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｔｈａｔｍａｙａｒｉｓｅｉｎｔｈｅＨＷＲＲｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｍｏｄｅｌｅｄａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄｗｉｔｈＲＤＲＡＳｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｒｉｓｋｔｈａｔｗｏｒｋｉｎｇｓｔａｆｆｍａｙｆａｃｅｉｎ
ＲｉｓｋＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒＨＷＲＲＤｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ
ＺＨＡＮＧＨｕａｎ— ｃｈａｏ。ＫＥＧｕｏ — ｔｕ，ＺＨＯＵＹｉ — ｄｏｎｇ
（ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙ，Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ２７５ — ５９，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２４１３。Ｃｈｉｎａ）
役活动，对退役过程中可能出现的正常和异
作，放射性强度已非常低，主要是常规工业安
全。不同的堆型和退役策略，临界安全和辐射
安全分布阶段会有些差别，但常规工业安全会
伴随整个退役过程。乏燃料运输和乏燃料后处
１６０６
原子能科学技术
第４７卷
３ＲＤＲＡＳ的设计与实现
目前，尚没有独立开展反应堆退役风险评价的计算机软件，但对于源项分析、频率分析和后果分析等，已有较成熟的工具，但这些程序数据接口单一、彼此之间的数据缺乏衔接，增加了
ｍｅｔｈｏｄｃｏｍｐｒｉｓｅｓｆｉｖｅｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ：ｓｏｕｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｈａｚａｒｄａｎａｌｙｓｉｓ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎａｌｙｓｉｓ，
ｅａｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｒｅａｃｔｏｒ；ｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ；ｈａｚａｒｄ
第４７卷第９期
２０１３年９月
原
子
能
科
学
技
术
Ｖｏ１．４７，ＮＯ．９Ｓｅｐ．２０１３
ＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＨＷＲＲ堆本体退役风险评价
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｅａｃｔｏｒｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅ
能从保守的角度进行处理。针对反应堆退役活动中制定工作计划、操
作规程和防护措施的需要，建立了１套风险评价方法，主要包括源项分析、危害分析、频率分析、事故后果分析和风险分析５个环节，目前，各个环节都有成熟的分析程序可供选择
ａｃｃｉｄｅｎｔｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｅａｃｔｏｒ
ｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ（ＲＤＲＡＳ）ｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．５３ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ
临界安全在反应堆退役过程中主要存在于最终停堆至乏燃料贮存结束整个过程。当乏燃
料运走后，因为厂区易裂变核素几乎已全部运走，所以此后不用再考虑临界安全问题。完成去污前，辐射安全需重点考虑，而此后的拆解工
反应堆退役涉及最终停堆、卸除乏燃料、乏燃
１反应堆退役的特点
退役过程中的反应堆与在役反应堆相比有
显著的不同。首先，分析工作应为全周期的，从
源项直至放射性后果，而不是像在役核电厂一
料贮存、清洗和拆解等多个环节（图１），这些活动涉及临界安全、辐射安全和常规工业安全ｌ＿２］。
张焕朝，柯国土，周一东
（中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所，北京１０２４１３）
摘要：建立了一种针对反应堆退役的风险评价方法，主要包括源项分析、危害分析、频率分析、事故后果
分析和风险分析５个环节，依据该方法设计开发了反应堆退役风险评价系统（ＲＤＲＡＳ）。采用ＲＤＲＡｓ对重水研究堆（ＨＷＲＲ）堆本体退役包含的ｌ１项退役活动中可能出现的５３种情况，分别进行建模和计算，确定了每种情况下工作人员面临的放射性风险，并对结果的不确定性进行了分析。
常规工业安全辐射安全临界安全
反应堆厂区