Fort Calhoun核电站是美国内布拉斯加州密苏里河畔一座典型的内陆核电站，采用直流循环冷却，建设有1台燃烧工程公司（CE公司）设计的压水堆机组。该核电站曾经因为2011年洪水事故而出名， 2013年12月17日该机组开始了20年的延寿运行。该厂址也建设有干式乏燃料储存库

一、项目概况

1、SITE/厂址位置：

Ft. Calhoun, NE (19 miles N of Omaha, NE) in Region IV，内布拉斯加州卡尔洪堡东北向（内布拉斯加州奥马哈北方向19英里），监管IV区，经纬度41°31′13″N 96°4′38″W。

图1： Fort Calhoun核电站地理位置图

图2：Fort Calhoun核电站全景图

2、业主/运营商：

Owner/业主：Omaha Public Power District，奥马哈公共电力社区（简称OPPD，核电网址：http://www.oppd.com/Nuclear/index.htm ）

Operator/运营商： Omaha Public Power District，奥马哈公共电力社区（简称OPPD，核电网址：http://www.oppd.com/Nuclear/index.htm ）；2012年8月1日，已与EXelon签署运营委托协议！

3、建设情况：

Construction Start Date/建造开工日期：#1,- 06/07/1968；

First Criticality Date/首次临界日期：#1,-08/06/1973；

First Grid Connection/首次并网日期：#1,-08/25/1973；

Commercial Operation Date/商运日期： #1,-09/26/1973；

Construction cost/建造费用（$）：待查；

Architect(s)/设计商：Gibbs & Hill & Durham & Richardson；

4、反应堆简介

Reactor Type/堆型： #1：Pressurized Water Reactor 压水堆

Licensed MWt/许可堆功率(MWt)： #1:1,500；

Gross Capacity/铭牌功率（MWe)：#1：512；

Design Net Capacity/设计上网净功率（MWe)：#1：478；

Reactor Vendor/Type/反应堆供应商/型号： #1：Combustion Engineering，燃烧工程公司；

Containment Type/安全壳形式：Dry, Ambient Pressure；

二、核电站运行情况

1、执照情况：

运行执照：#1,-08/09/1973；

延寿申请：#1,-11/04/2003；

执照有效期：#1,-08/09/2033；

堆型：#1, Pressurized Water Reactor 压水堆；

许可堆功率(MWt)： #1：1,500；

运行执照: #1, 05000285；

2、反应堆运行情况

Electricity Supplied/上网电量（TW.h）：#1：119.69；

Energy Availability Factor/能力因子（%）：#1：77.4；

三、Fort Calhoun核电站综述

1、Fort Calhoun核电站位于内布拉斯加州卡尔洪堡的密苏里河畔，是一个湿厂址。该核电站于2011年4月停堆，开始了近乎3年的运营和安全系统改造。2013年12月17日美国卡尔洪堡核电站（ Fort Calhoun）唯一的压水堆机组获NRC批准在延寿后首次并网，开始了20年的延寿运行。

图3：Fort Calhoun核电站洪水围困

（使用了橡胶气垫坝防洪）

2、2003年，OPPD提出了延寿申请，2006年，卡尔洪堡核电站进行了压力容器顶盖、蒸发器、稳压器和汽轮机低压缸、主变的更换。

3、恰逢卡尔洪堡核电站停堆换料大修改造期间，2011年6月遭遇了历史性洪水（央视：http://news.cntv.cn/world/20110627/110656.shtml ），由于火灾导致了乏燃料水池90分钟短暂因断电而失去冷却，洪水事件和着火停电事件被NRC认定为近些年来比较严重的事件，NRC对此给予了严厉的批评（http://www.omaha.com/apps/pbcs.dll/article—AID=/20120511/NEWS01/705119889），要求电站至少停运到2012年秋季完成整改后才能重新启动。在洪水期间由于水文气象预报及时，且按照计划实施了应对预案，核安全总体得到保障！NRC于2013年8月9日正式批复同意了其延寿申请！OPPD正式启动了延寿运行的各项准备，包括执照申请和听证（http://www.fema.gov/news-release/2013/11/25/fort-calhoun-nuclear-station-exercise-process-be-discussed-public-meeting ）

4、Fort Calhoun核电站总体运行绩效一般，2007年#1机组能力因子达到100%，但2011年开始的大修却因安全问题被一直推延，停运近3年。

5、Fort Calhoun核电站厂址周边设置了低密度人口限制区（LPZ，备注类似于中国的规划限制区，半径为10英里/约16公里，2010年，LPZ内人口20,639人，10年内人口增长率为50.2%，属于人口增长较快的厂址），厂址50英里以内的人口达到953,410，50英里内的大城市为人口多达408,958奥马哈（距厂址18英里，约29公里）。

图4：Fort Calhoun核电站周边人口分布

四、博主评论

1、2011年Fort Calhoun核电站的洪水事件非常值得研究，包括美国的气象预测、NRC的相关监督和安排、OPPD的应对措施等。

2、美国核管会在福岛核事故（海啸导致核电站被淹）以及卡尔洪堡核电站2011年洪水事故后仍然根据业主改进情况进行客观评价，彰显了科学决策的精神和敢于担当的作风，值得我们核安全和行业主管部门学习！

3、国内核电行业更应该值得学习的地方是OPPD如何针对这样一个厂址进行改造，如何在公众听证会时与公众交流。

五、附录:Fort Calhoun核电站和Cooper核电站2011洪水过程简介

（本附录资料主要摘自于核能行业协会资深专家周如明教授的文章）

2011年6月份，美国密苏里河沿岸的两个核电厂遭遇了被洪水围困的事件，洪水位已经接近这两个核电厂址的设计基准洪水位。由于这次洪水围困事件是在日本福岛核事故后发生的事件，引起了核能界和社会公众的广泛关注。

卡尔洪堡核电厂所在的密苏里河段的多年平均流量约为1150m³/s。电厂的取水量占河流平均流量的2%，占河流最低流量的4%。电厂所在河段宽182m，水深4.5m。库珀核电厂所在的密苏里河河段的多年平均流量为1194m³/s，河宽244m，水深8.5m。

卡尔洪堡核电厂和库珀核电厂所在地区的年降水量为28.37英寸（720mm）。密苏里河全长1960英里（3136km），全河有7个大坝，其中的Gavins Point大坝控制卡尔洪堡核电厂和库珀核电厂所在河段的流量。

1． 2011年夏季密苏里河的洪水泛滥情况

2011年夏季，在蒙大拿州和北达科他州的强降雨加上落基山脉的雪融水，使得密苏里下游水位上涨。在几周的时间里密苏里河上游流域降水达到6-12英寸（150-300mm），几乎是全年的降水量。同时，山上积雪融水的径流是正常年景的两倍，河水冲了下去，在6月初越过了密苏里州西北部的堤坝，促使当局敦促附近居民离开他们的家园。（有报道说，这次密苏里河上游洪水已经导致北达科他州的约4500个家庭失去家园，约25000个房屋被水淹）。

美国陆军工程兵部队（U.S. Army Corps of Engineers，即USACE）确定对南达科他州的Gavins Point水库进行泄洪，泄洪流量达到160000cfs（4528m³/s）。USACE指出，这样的泄洪流量要保持到8月中旬。

2． 核电厂的应急措施与安全评价

在美国，核电厂的防洪设计按照NRC安全导则RG1.59进行。每个核电厂按照可能最大洪水PMF确定设计基准洪水位。

（1）卡尔洪堡核电厂

卡尔洪堡核电厂设计基准洪水位为1009.5英尺MSL（307.7m，MSI是指平均海平面以上的高度，下面不一一提及），安全壳厂房的厂坪标高为1014英尺（309.1m）。电厂于4月7日停堆换料。2011年6月6日08:00，电厂的业主OPPD向美国NRC提交了事件报告，说明密苏里河水位上涨到1004英尺（306.0m），但预测不会超过1009英尺（307.5m）。

卡尔洪堡核电厂于6月6日进入“异常事件通告（Notification of Unusual Event）”的应急状态，这是美国核电厂4个应急响应类别中最低的一个类别。

图5-2 Fort Calhoun核电厂被密苏里河洪水围困（近景）

卡尔洪堡核电厂的业主OPPD为了应对密苏里河的洪水上涨，用砂袋垒砌屏障保护开关站和其他厂房，同时筑起了充水的橡胶护堤（见图）来保护电厂的主要建筑物。充水护堤高8英尺（2.4m），底宽16英尺（4.9m），设计可抵御6英尺（1.8m）高的洪水。此外，运来了新的备用应急柴油发电机，水泵和消防设备等。现场已有的柴油燃料罐已经装满，2个额外的燃料罐已经运到现场。如果现场完全丧失电源，临时气动泵可以使冷却水循环通过堆芯和乏燃料水池。OPPD还表示，卡尔洪堡核电厂正处在停堆状态，在8月份洪水退走前不会重新启动。

图5-3 Fort Calhoun核电厂的充水护堤

NRC接到卡尔洪堡核电厂的事件报告后，立即增派了现场监督员，使现场共有5个监督人员和NRC的一个处级首席官员（a branch chief）。根据现场监督人员的全面检查，NRC在其网站上发布消息，指出电厂的能力没有降低，尽管河水水位升高。

然而，在6月26日1:25，2000英尺（～600m）长的充水护堤因意外原因（原因仍在调查中）破漏坍塌，约2英尺（～60cm）的水冲向安全壳厂房和变压器厂房，使水位达到1006英尺（306.6m）。由于安全壳厂房的厂坪标高为1014英尺（309.1m），且在厂房内外筑有4英尺（1.2m）高的屏障，可以承受这2英尺的水位上升。充水护堤坍塌后，电厂将电源供应切换到应急柴油发电机发电，这是一项保护性措施，因为发现变压器厂房的混凝土坝有渗漏。直至6月26日中午，恢复了外部电源供应。

现场的NRC监督人员表示，尽管电厂水位增加了2英尺，但卡尔洪堡核电厂的情况是可控的。6月27日，NRC主席Gregory Jaczko到达卡尔洪堡核电厂现场检查，再次表示尽管卡尔洪堡核电厂丧失充水护堤，但没有对核安全造成威胁。

3．信息公开

密苏里河洪水围困卡尔洪堡核电厂和库珀核电厂的事件是在日本福岛核事故后发生的，引起了核能界和社会公众的普遍关注。除了NRC监督人员到现场检查以及NRC发言人和NRC主席对这两个核电厂给出明确的评估外，两个电厂的业主均十分注重事件的信息公开。他们在各自的网站上通报事件的演变情况，说明电厂采取的防护措施，并且明确地告诉公众，在这次事件中没有放射性物质向密苏里河释放。

在整个事件过程中，OPPD和NPPD还尽量利用各种媒体公开信息以及与公众沟通。例如，哥伦布报社（Columbus Telegram）向OPPD和NPPD提交了公众问题清单，并在6月23日的星报上刊登了这两个公司的回答。公众提出的问题涉及洪水事件的状态、电厂为应对事件做了什么努力，电厂现在有什么风险，有的还要求将这两个核电厂的洪水事件与日本福岛核事故进行比较。

OPPD和NPPD对公众的问题做了一一回答，其中一些问答的内容摘录如下。

— 很多公众从照片中看到两个电厂处在洪水围困中，他们问，这两个电厂有风险吗？OPPD和NPPD均指出，现在的洪水低于厂址的设计基准洪水位，安全壳厂房的厂坪标高提供了进一步的裕度。

— 有公众问，库珀核电厂的沸水堆设计与日本福岛第一核电厂的沸水堆有很多相同之处，是否会发生类似福岛第一核电厂那样的核事故。NPPD的回答是“极不可能”。NPPD解释说：在库珀核电厂的设计中已经对密苏里河的洪水进行了设防，尽管库珀核电厂的沸水堆是BWR-4型，且采用MarkⅠ型安全壳，但库珀核电厂设计有汽动冷却剂泵和电池组用于堆芯冷却。NPPD还说明现场共有3台应急柴油发电机，并且贮备了足够的燃料（共有63500加仑的燃料），可供应急柴油机至少运行40天。NPPD强调，库珀核电厂有应对超设计基准事件的策略缓解日本福岛第一核电厂那样的严重事故。

— 有公众问，如果洪水淹了卡尔洪堡核电厂，对周围地区居民会产生什么风险？OPPD回答指出，卡尔洪堡核电厂是安全的，周围地区居民受到的风险来自洪水，而不是我们的核电厂。