本發(fā)明涉及核電技術(shù)，具體地指一種階地平埋型地下核電站。

背景技術(shù)：
目前大型商業(yè)核電站均布置在地面，單堆功率一般在600MW以上，建筑物主要包括兩部分：核島(包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng))和常規(guī)島(包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、冷卻塔、其它輔助設(shè)備等)。前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故、美國三哩島核事故、以及日本福島核事故表明，在極端事故情況下現(xiàn)有地面核電站不足以有效防控核泄露、確保核安全。為此，國內(nèi)外一些學(xué)者提出將大型核電站中的涉核建筑物建設(shè)于地下巖體洞室中，利用巖體的天然屏蔽作用，防止極端事故情況下核污染的大規(guī)模擴(kuò)散，提高核電站的安保等級。但開挖地下洞室，一般選擇在山區(qū)或丘陵等地形環(huán)境，建設(shè)環(huán)境較地面核電站區(qū)別較大；且地面核電站核島與常規(guī)島為緊靠布置，建筑物數(shù)量多、尺寸大，現(xiàn)有地下空間技術(shù)難以滿足單個(gè)人工地下洞室容納核島所有建筑物，地面核電站的總體布置不能滿足建設(shè)地下核電站的需要。因此，有必要根據(jù)外部建設(shè)環(huán)境的變化，研究地下核電站的總體布置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有背景技術(shù)的不足之處，而提供一種適用于山體邊坡外側(cè)和邊坡上部均有較大平臺、或者邊坡外側(cè)和邊坡上部人工開挖均容易形成較大平臺的地形環(huán)境的階地平埋型地下核電站。為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種階地平埋型地下核電站，包括核島和常規(guī)島，其特殊之處在于，所述核島涉核建筑物置于山體核島洞室群內(nèi)，所述常規(guī)島置于第一常規(guī)島區(qū)域和第二常規(guī)島區(qū)域上，所述第一常規(guī)島區(qū)域位于山體邊坡上部的階地平臺，所述第二常規(guī)島區(qū)域位于邊坡外側(cè)的地面平臺上，所述核島洞室群相對第二常規(guī)島平埋于山體內(nèi)。在上述技術(shù)方案中，所述第一常規(guī)島區(qū)域上包括但不限于泵房；所述第二常規(guī)島區(qū)域上包括但不限于汽輪機(jī)廠房、常規(guī)島其他廠房和冷卻塔。常規(guī)島廠房分兩區(qū)布置，布置方案靈活，工程投資節(jié)省。在上述技術(shù)方案中，所述核島洞室群包括用于放置反應(yīng)堆廠房的反應(yīng)堆廠房洞室、用于放置核島電氣控制廠房的電氣廠房洞室和用于放置核輔助廠房、核燃料廠房和安全廠房的組合廠房洞室，所述組合廠房洞室布置在反應(yīng)堆廠房洞室的上方，所述電氣廠房洞室布置在反應(yīng)堆廠房洞室的右側(cè)。核島反應(yīng)堆廠房及帶放射性的輔助廠房置于地下洞室群中，利用巖體的天然屏蔽作用，防止極端事故情況下核污染的大規(guī)模擴(kuò)散，提高核電站的安保等級。在上述技術(shù)方案中，所述核島洞室群還包括用于反應(yīng)堆廠房泄壓的泄壓洞室，可提高反應(yīng)堆廠房的安全性。在上述技術(shù)方案中，所述反應(yīng)堆廠房洞室為圓筒形洞室，所述電氣廠房洞室和組合廠房洞室為城門洞形洞室，便于洞室內(nèi)廠房的布置，同時(shí)保證洞室穩(wěn)定安全。在上述技術(shù)方案中，所述反應(yīng)堆廠房洞室周邊的巖體內(nèi)設(shè)置有核素遷移防護(hù)系統(tǒng)，所述核素遷移防護(hù)系統(tǒng)包括反應(yīng)堆廠房洞室內(nèi)襯砌結(jié)構(gòu)層、洞周經(jīng)固結(jié)灌漿的巖體層、防滲帷幕層和內(nèi)層排水孔幕層，所述內(nèi)襯砌結(jié)構(gòu)層、洞周經(jīng)固結(jié)灌漿的巖體層、防滲帷幕層和內(nèi)層排水孔幕層從內(nèi)向外依次布置；所述核島洞室群周邊巖體內(nèi)設(shè)置有外圍排水孔幕層。核素遷移防護(hù)系統(tǒng)，可有效防止含放射性核素的冷卻水通過巖體地下水遷移至外界生物圈。在上述技術(shù)方案中，所述反應(yīng)堆廠房與汽輪機(jī)廠房通過蒸汽管道連通，所述蒸汽管道位于水平的蒸汽管道隧洞內(nèi)。蒸汽管道通過蒸汽管道隧洞從反應(yīng)堆廠房水平連接至地面汽輪機(jī)廠房，蒸汽管道隧洞為水平的隧洞，使蒸汽水平運(yùn)輸、能耗最小。在上述技術(shù)方案中，非能動(dòng)水池設(shè)置于邊坡上部的階地平臺上，所述非能動(dòng)水池通過垂直管道與反應(yīng)堆廠房洞室內(nèi)的反應(yīng)堆廠房連通。將非能動(dòng)水池設(shè)置于山體邊坡外側(cè)地面平臺，利用空間高程差，實(shí)現(xiàn)非能動(dòng)供水，以便核事故工況下冷卻水自流進(jìn)入反應(yīng)堆廠房。在上述技術(shù)方案中，所述反應(yīng)堆廠房洞室、組合廠房洞室、電氣廠房洞室之間通過運(yùn)輸交通隧洞連通。交通運(yùn)輸隧洞實(shí)現(xiàn)各洞室間的交通、運(yùn)輸、消防。在上述技術(shù)方案中，所述組合廠房洞室中核燃料廠房與反應(yīng)堆廠房洞室的燃料輸送口位置對應(yīng)，有兩個(gè)安全廠房分別位于核燃料廠房兩側(cè)。在核燃料廠房兩側(cè)各設(shè)一個(gè)安全廠房，安全性更高，核燃料廠房與反應(yīng)堆廠房洞室的燃料輸送口位置對應(yīng)方便運(yùn)輸核燃料。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是將核電站中涉核建筑物布置于不同的地下洞室內(nèi)，常規(guī)島廠房主要布置于邊坡外側(cè)的地面平臺，蒸汽管道通過隧洞從反應(yīng)堆廠房水平連接至地面汽輪機(jī)廠房，邊坡上部的階地平臺主要布置核島非能動(dòng)冷卻水池，從而形成階地平埋型地下核電站。其有益效果主要體現(xiàn)在：(1)為在山坡較緩、核島洞室群頂部有緩坡階地平臺、坡外有合適平臺的丘陵或山地條件下建設(shè)大型地下核電站提供了一種可行性方案，工程經(jīng)濟(jì)性好，雙平臺條件有利于施工布置；(2)主要工藝系統(tǒng)較地面核電站無需重大調(diào)整，降低了地下核電站技術(shù)研發(fā)難度；(3)通過將核島廠房布置于不同的地下洞室內(nèi)，可確保現(xiàn)有的地下工程技術(shù)滿足地下核電站涉核建筑物布置于地下的要求；(4)地下洞室?guī)r體的天然屏蔽作用，提高了核電站應(yīng)對地震、海嘯、飛彈打擊等災(zāi)害的能力，可防止極端事故下核污染的大規(guī)模擴(kuò)散；(5)地下洞室群巖體內(nèi)的核素遷移防護(hù)系統(tǒng)，可有效防止含放射性核素的冷卻水通過巖體地下水遷移至外界生物圈；(6)非能動(dòng)水池布置于邊坡上部階地平臺，在核事故情況下能利用勢能自流為反應(yīng)堆廠房供水。避免事故情況下電力系統(tǒng)供應(yīng)中斷，所引發(fā)的供水失效。附圖說明圖1為階地平埋型地下核電站的剖面圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1中核素遷移防護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1.反應(yīng)堆廠房洞室，2.核輔助廠房，3.核燃料廠房，4.安全廠房，5.電氣廠房洞室，6.組合廠房洞室，7.泄壓洞室，8.運(yùn)輸交通隧洞，9.核素遷移防護(hù)系統(tǒng)，9-1.內(nèi)襯砌結(jié)構(gòu)層，9-2.固結(jié)灌漿的巖體層，9-3.防滲帷幕層，9-4.內(nèi)層排水孔幕層，9-5.外圍排水孔幕層，10.蒸汽管道隧洞，11.汽輪機(jī)廠房，12.常規(guī)島其他廠房，13.冷卻塔，14.非能動(dòng)水池，15.泵房，A.山體，B.地面平臺，C.第一常規(guī)島區(qū)域，D.第二常規(guī)島區(qū)域，E.階地平臺。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。參照圖1、圖2和圖3，本發(fā)明一種階地平埋型地下核電站，包括核島和常規(guī)島，核島涉核建筑物置于山體A核島洞室群內(nèi)，常規(guī)島置于第一常規(guī)島區(qū)域C和第二常規(guī)島區(qū)域D上，第一常規(guī)島區(qū)域C位于山體A上部的階地平臺E上，第二常規(guī)島區(qū)域D位于外側(cè)的地面平臺B，核島洞室群相對第二常規(guī)島D平埋于山體A內(nèi)，如圖1所示。核島洞室群包括反應(yīng)堆廠房洞室1、電氣廠房洞室5、組合廠房洞室6和泄壓洞室7。以俯視的視角(如圖2所示)，組合廠房洞室6布置在反應(yīng)堆廠房洞室1的上方，電氣廠房洞室5布置在反應(yīng)堆廠房洞室1的右側(cè)。反應(yīng)堆廠房洞室1內(nèi)的反應(yīng)堆廠房主要包括反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、冷卻劑泵、安全殼等設(shè)備。反應(yīng)堆廠房整體布置于獨(dú)立的地下洞室內(nèi)。反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、冷卻劑泵通過管道串聯(lián)形成一回路，作為蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)。安全殼包裹反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、冷卻劑泵等設(shè)備，作為核電站的第三道安全屏障。反應(yīng)堆廠房洞室1與汽輪機(jī)廠房11通過水平的蒸汽管道隧洞10連通。泄壓洞室7用于反應(yīng)堆廠房泄壓。核輔助廠房2、核燃料廠房3和安全廠房4均放置于組合廠房洞室6同一個(gè)地下洞室內(nèi)；核燃料廠房3與反應(yīng)堆廠房洞室1的燃料輸送口位置對應(yīng)，有兩個(gè)安全廠房4分別位于核燃料廠房3兩側(cè)。核島電氣控制廠房獨(dú)立布置于電氣廠房洞室5內(nèi)，其內(nèi)還設(shè)主蒸汽閥室。各地下洞室之間均通過運(yùn)輸交通隧洞8連通，運(yùn)輸交通隧洞8用于核燃料廠房3與反應(yīng)堆廠房洞室1的燃料運(yùn)輸以及各洞室之間的交通、消防、運(yùn)輸。在滿足核工藝系統(tǒng)和圍巖穩(wěn)定要求的條件下，除反應(yīng)堆廠房洞室1外的各洞室可根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件靈活布置。常規(guī)島置于第一常規(guī)島區(qū)域C和第二常規(guī)島區(qū)域D上，第一常規(guī)島區(qū)域C上包括但不限于泵房15；第二常規(guī)島區(qū)域D上包括但不限于汽輪機(jī)廠房11、常規(guī)島其他廠房12和冷卻塔13，在滿足核工藝系統(tǒng)要求的條件下，常規(guī)島建筑群可根據(jù)實(shí)際條件靈活布置在地面平臺B及階地平臺E上。汽輪機(jī)廠房11、常規(guī)島其他廠房12和冷卻塔13可置于山體A邊坡外側(cè)的地面平臺B上，泵房15等可置于邊坡上部的階地平臺E上。汽輪機(jī)廠房11中的汽輪機(jī)和蒸汽發(fā)生器通過蒸汽管道串聯(lián)形成二回路，高壓蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。冷凝器與冷卻塔13通過管道串聯(lián)形成三回路，對做功后的二回路蒸汽進(jìn)行冷卻。非能動(dòng)水池14設(shè)置于第一常規(guī)島區(qū)域C上，非能動(dòng)水池14通過垂直管道與反應(yīng)堆廠房洞室1內(nèi)的反應(yīng)堆廠房連通。非能動(dòng)水池14通過管道連接水池和反應(yīng)堆廠房，利用空間高程差，實(shí)現(xiàn)非能動(dòng)供水，以便核事故工況下冷卻水自流進(jìn)入反應(yīng)堆廠房。反應(yīng)堆廠房洞室1為圓筒形洞室，電氣廠房洞室5和組合廠房洞室6為城門洞形洞室。各洞室尺寸應(yīng)滿足容納設(shè)備和洞室圍巖穩(wěn)定要求。各洞室間距及洞室頂部巖體厚度應(yīng)滿足巖體穩(wěn)定要求。如圖1所示，反應(yīng)堆廠房洞室1周邊的巖體內(nèi)設(shè)置有核素遷移防護(hù)系統(tǒng)9，核素遷移防護(hù)系統(tǒng)9包括反應(yīng)堆廠房洞室1內(nèi)襯砌結(jié)構(gòu)層9-1、洞周經(jīng)固結(jié)灌漿的巖體層9-2、防滲帷幕層9-3和內(nèi)層排水孔幕層9-4，內(nèi)襯砌結(jié)構(gòu)層9-1、洞周經(jīng)固結(jié)灌漿的巖體層9-2、防滲帷幕層9-3和內(nèi)層排水孔幕層9-4從內(nèi)向外依次布置。如圖3所示，核島洞室群周邊的巖體內(nèi)設(shè)置有外圍排水孔幕層9-5。核素遷移防護(hù)系統(tǒng)9防止巖體中的地下水滲入洞室群和阻止洞室內(nèi)含放射性核素的冷卻水外滲入巖體地下水進(jìn)入外界生物圈。襯砌厚度、固結(jié)灌漿范圍、防滲帷幕及排水孔幕的布置形式及參數(shù)，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件通過計(jì)算分析確定。核島洞室群還包括為保障洞室開挖穩(wěn)定而采取的一系列人工加固措施，如系統(tǒng)錨桿、系統(tǒng)錨索、混凝土噴層等。其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。