日本福島事故后核電廠火山危害對策

背景

2011年東日本大地震及海嘯造成日本福島核災后，引發日本民眾對核能發電的恐懼感和

排斥情緒，日本核電廠曾一度全面停擺，在持續將近兩年的

”零核電

”期間，藉由提高火

力發電占比來因應核電缺口。然而，高度仰賴進口能源增加了發電成本導致貿易赤字，對

日本經濟帶來極大的負擔

為確保穩定的電力供給，日本政府2014年重新檢討能源政策，明訂核電為

「重要基載電

源」，并表明在確保安全無虞的前提下，重啟核電廠的方針

停機中的核電廠機組欲恢復運轉，須經過原子力規制委員會(NRA)制定的「新規制基準」

的認可，并在獲得地方政府同意后，始可重啟運轉

以福島事故為經驗教訓，新規制基準充分考慮了自然災害的影響，大幅強化核電廠對外部自然災害的防護對策，追加了

“火山的影響（火山噴發）

”，并參酌國際原子能總署(IAEA)安全標準，于2013年公布

「核電廠火山影響評估導則」成為正式的規范2簡報大綱火山的分類NRA

「核電廠火山影響評估導則」川內電廠實際案例213

火山的分類1「活火山」范疇觀音山陽明山小油坑「死火山」基隆山死火山(Extinct

volcano)地底下巖漿庫已不存在，已無任何

活動（僅有火山遺跡）休眠火山(Dormant

volcano)地底下巖漿庫仍存在，但暫停止活

動（不能斷定已喪失火山活動能力）活火山(Active

volcano)地底下巖漿庫存在且正在活動

（正在噴發或預期再次噴發）火山的分類5國際上對活火山的定義依據國際火山學會(IAVCEI)的定義：因此1994年，國際火山學會另提出「現

象法則」

的定義，利用各種科學方法偵

測出火山地區地底下

「巖漿庫仍存在與

活動」，即認定為活火山過去是以「時間經驗法則」來定義火山，將活火山定

義為「最后一次噴發時間」在5000至1萬年前的火山，但火山定年有許多實際上的困難，無法有效定義活火山兩條件“1萬年內噴發過地底下有巖漿庫”現象法則時間經驗法則6

日本氣象廳火山噴發預知聯絡會

亦依循國際火山學會的作法，綜

合時間經驗與現象法則之定義，

將

「過去一萬年以內曾噴發過的

火山及現時仍活躍的火山」

定義

為活火山（2003年）

日本氣象廳2017年6月最新統計，

包含海底火山在內，日本境內共

有111座活火山，火山分布密度高

日本對活火山的定義“火山危害風險較高”日本活火山的分布7實時觀測火山

為強化火山防災對策，日本氣象廳

針

對國內

111

座活火

山當

中

，將

「在未來100年內有中長期噴發可

能性」

的50座火山列為「實時觀測火山」，并設置24小時運作的火山

綜合觀測設備，進行全天候不間斷的監測，以密切掌握火山活動狀態

氣象廳設有4個

「火山監測警報中心」

專責日本活火山活動的監測，以及對外即時發布噴發預報、警報氣象廳地震火山部火山課火山監測警報中心(東京總部)福岡管區氣象臺地區火山監測警報中心札幌管區氣象臺地區火山監測警報中心仙臺管區氣象臺地區火山監測警報中心實時觀測火山的分布8類別名稱警戒范圍等級火山活動狀況當地居民的防災因應特別

警報噴發警戒(住家區域)或噴發警報（危險范圍內）

住家區域或住家區域范圍至火山口等級5(避難)已發生噴發并對居住區域造

成嚴重危害，或火山處于危

急狀態?危險范圍內的住家應立即避難

(視火山活動狀況，判斷避難

的區域范圍及避難方式)等級4(準備避難)預期將發生噴發并對居住區域造成嚴重危害(可能性提

高)?警戒范圍內的住家應準備避難?需特別照護的老弱婦孺應立即

避難(視火山活動狀況，判斷

準備避難的區域范圍)警報噴發警戒(火山口附近)

或火山口附近警報火山口接近至住

家附近的區域

(火山口周圍2公

里內禁止進入)等級3(入山管制)已發生噴發或預期將噴發并對居住區域周邊地區帶來嚴重影響(進入該范圍內將危

及生命安全)?

照常生活(應留意未來火山活

動的動向

、

禁止民眾入山(視

狀況判斷管制范圍)?視狀況，需特別照護的老弱婦

孺應準備避難火山口附近

(火

山口周圍1公里

內禁止進入)等級2(火山口

周邊管制)已發生噴發或預期將噴發并

對火山口周邊帶來影響(進

入該范圍內將危及生命安全)?

照常生活?對居住區域不會有危險影響預報噴發預報火山口內

(

火山

口內禁止進入)等級1(注意此為

活火山)火山活動狀態穩定。依火山

活動情形，可看見火山口內

噴出火山灰等的情形?

照常生活?不需要特別進行任何防災因應

9

火山噴發警戒等級

明示公眾

「應警戒的范圍(進入該范圍內將危及生命安全)」

及

「應采取的防災措施」NRA「核電廠火山影響評估導則」2

核電廠vs.火山危害n新規制基準的要求：

「不因火山影響而損及反應器設施之安全性」n危險程度分類：

「電廠設計能夠因應之火山事件」

「電廠設計無法因應之火山事件」

11電廠設計能夠因應之火山事件1.火山碎屑沉降物（火山灰，是影響范圍最廣泛的火山事件）2.火山性土石流、火山泥流及洪水3.火山口彈道拋射物（火山彈、

噴石）4.

火山氣體5.（可能因山崩或火山碎屑流流入湖泊或海洋而引起，亦可能因海底或湖底

火山噴發而引發）海嘯、湖面振動6.大氣現象（空氣振動、

龍卷風

、

閃電）7.火山性地震及其相關事件8.熱液系統及地下水的異常（水蒸汽爆發、

形成新的火山口開口、

導致地滑、

電廠使用冷卻水異常）12電廠設計無法因應之火山事件1.

火山碎屑密度流（

火山碎屑流、火山碎屑涌浪、爆

風的總稱）（溫度通常超過500°C）2.

熔巖流（溫度一般介于700～1200°C）3.巖屑崩落（山崩）、地滑及坡面崩坍

4.

新的火山口開口5.

地殼變動（通常會產生斷層、

龜裂、

波狀變形等而

造成地上與地下結構物的損壞）由于極其危險，因此可能出現這些火山事件

的廠址均不適宜設立核電廠13火山碎屑沉降物(火山灰)由廠址及其附近調查所得出之單位面積火山灰質量來決定火山性土石流、火山泥流及洪水120

km火山噴出飛來物(噴石)10

km火山氣體160

km海嘯及湖面振動無論與核電廠之間的距離遠近均須進行檢討大氣現象同上火山性地震及其相關事件同上熱液系統及地下水的異常同上噴發中心與核電廠之間的距離，若小于表中的距離時，則認為核電廠可能會受

到該火山事件的影響；若大于表中的距離時，則該火山事件可不列入評估對象火山事件與核電廠的位置關系（

1/2）火山事件

與核電廠之間的位置關系以火山噴出物最

遠曾到達的距離

為依據14火山事件與核電廠的位置關系（2/2）火山事件與核電廠之間的位置關系噴發中心與核電廠之間的距離，若小于表中的距離時，則認為核電廠可能會受

到該火山事件的影響；若大于表中的距離時，則該火山事件可不列入評估對象檢討核電廠營運期間內形成新的火山口開口的可能性無論與核電廠之間的距離遠近均須進行檢討巖屑崩落、地滑及坡面崩坍

50

km火山碎屑密度流160

km熔巖流

50

km新的火山口開口

地殼變動15（確認廠址位置是否適宜？

）

（針對各火山事件進行個別評估）

調查方法：一.

文獻調查(搜集火山噴出物相關的文獻資料或活用數據庫，

以掌握火山噴出物、火山噴發中心位置、

噴出物種類、活動時期及噴出物分布等的信息)二.地形及地質調查三.

火山學調查四.地球物理學與地球化學調查火山影響評估方法Step

1廠址評估

Step

2影響評估16廠址評估與影響評估的基本流程的火山之活動進行個別評估

電廠設計無法因應之火山事件：文獻資料、地形及地質調查、火山學的調查

?

火山碎屑密度流地球物理學與地球化學的調查

?熔巖流法定調查方針對選篩選可能影響核電廠安全之火山事件并進行影響評估Yes⑥針對火山事件的因應設計及運轉應對是否妥適?④核電廠營運期間內設計無法因應之火山事件對核電廠影響的可能性是否為極小?火山事件：?

火山碎屑沉降物?

火山性土石流

?

噴石?

火山性氣體?其他事件(海嘯、湖面振動)

…

等(2)針對地理區域范圍內火山進行火山事件的影響評估調查方法：文獻資料地形及地質調查火山學的調查地球物理學與地球化學的調查②全新世(約1萬年前至今)有無活動?※即使評估是在核電廠營運期間內火山活動的可能性為

極小的火山

，然其過去曾發生設計無法因應之火山事件

并且到達了核電廠

，則應選取該火山列為監測對象火山調查方法：火山事件：文獻資料、地形及地質調查、火山學的調查

?火山碎屑沉降物應進行下述影響評估(1)及(2)?

巖屑崩落、地滑及坡面崩坍?

新的火山口開口?

地殼變動篩選可能影響核電廠安全之火山調查方法：文獻資料、地形及地質調查、火山學調查

Yes⑤制定火山活動監測以及掌握到火山活動征兆時的應變導則※(1)針對地理區域范圍外火山進行火山碎屑沉降物(火山灰)的影響評估能夠因應火山事件應進行下述影響評估(1)須再次檢討設計↓

No③將來活動可能性?No無法否定將來活動可能性的火山廠址不適宜①地理區域(半徑

160km)內有無第四紀(約258萬

年前)活動火山?廠址評估影響評估17YesYesYesNoNoNo①地理區域(半徑160km)內有無第四紀(約258萬年前)活動火山?②全新世(約1萬年前至今)有無活動?篩選可能影響核電廠安全之火山調查方法文獻資料、地形及地質調查、火山學調查廠址評估的基本流程（

1/2

）③將來活動可能性?應進行影響評估(1)無法否定將來活動

可能性的火山廠址評估Yes

Yes

No18YesNoNo19針對選定的火山之活動進行個別評估調查方法文獻資料、地形及地質調查、火山學的調查地球物理學與地球化學的調查電廠設計無法因應之火山事件：1)

火山碎屑密度流2)

熔巖流3)

巖屑崩落、地滑及坡面崩坍4)

新的火山口開口5)

地殼變動※

即使評估是在核電廠營運期間內火山活動

的可能性為極小的火山，

然其過去曾發生設

計無法因應之火山事件并且到達了核電廠

，

則應選取該火山列為監測對象火山廠址評估的基本流程（2/2）⑤制定火山活動監測以及當掌握

到火山活動征兆時的應變導則※④核電廠營運期間內設計無法因應之火山事件對核電廠影響的可能性是否為極小?無法否定將來活動

可能性的火山廠址

不適宜No

應進行影響評估(1)及(2)

!

Yes(1)針對地理區域范圍外火山進行火山碎屑沉降物(火山灰)的影響評估!⑥電廠針對火

山事件的因應

設計及運轉應

對是否妥適?No須再次檢討設計?

火山性土石流

?

噴石?

火山性氣體?

其他事件(海嘯、湖面振動)

…

等(2)針對地理區域范圍內火山進行火山事件的影響評估影響評估的基本流程篩選可能影響核電廠安全之火山事件并進行影響評估地形及地質調查火山學的調查地球物理學與地球化學的調查Yes能夠因應

火山事件調查方法：文獻資料地形及地質調查

火山學的調查影響評估火山事件：?

火山碎屑沉降物火山事件：?

火山碎屑沉降物調查方法：

文獻資料20

川內電廠實際案例3調查地理區域內的火山，選出火山監測對象

川內核電廠地理區域（半徑160km）內共有

39座火山

從將來可能噴發的火山中選出「阿蘇火山口

(阿蘇山)」

、「加久藤

?

小林火山口(霧島山

新燃岳)」

、「姶良火山口(櫻島)」

、「阿

多火山口」

、「鬼界火山口」

等5座巨火口火山(Caldera)作為監測對象

在營運期間內將持續進行火山活動的監測，并定期確認火山活動狀況有無發生變化22川內電廠正常狀態?搜集并分析日本

火山監測單位之

監測數據及評估

結果?評估火山活動狀

況?公布「噴發警報/

預報」

及

「火山

相關信息及資料」正常狀態?

搜集及分析全國各單位之監測

數據?

每月確認一次火山口狀況電廠實施的火山活動

監測評估，將參考火

山專家學者之建言輕微變化噴發狀況監測狀況注意時?

檢討發生變化的原因?

評估該變化是否為異常等級每年定期一次與會火

山專家學者，參考火

山專家學者之建言顯著變化噴發狀況監測狀況警戒時?

檢討異常原因(因應必要核電廠將自行設置監測裝置)?

評估是否會發生爆炸性火山噴發(依據地殼變動及地震活動，

進行地底巖漿庫的綜合評估)臨時召開與會，參考

火山專家學者之建言可能發生爆炸性火山噴發緊急時?進行核燃料移出準備工作(確保運輸容器及運輸方式)?執行反應器停機、核燃料移出召開緊急與會，參考

火山專家學者建言，

采取適當應變措施發生爆炸性火山噴發火山活動監測方針?火山噴發警戒提

升至等級5?發生大規模噴發?

當火山噴發警戒

等級提高時?發生中規模噴發?異常狀態持續發展?

地殼變動及

地震活動發

生顯著變化?

地殼變動及

地震活動發

生變化對象火山的狀態火山專家學者火山監測單位23

最大影響：

依據12,800年前曾對川內核電廠廠址造成最大影響的

「櫻島薩摩」

(噴出量11km3)的噴發規模，預期廠址可能堆積的火山灰量為15cm川內核電廠的火山影響評估

火山事件：“火山碎屑沉降物（火山灰）

”24除灰對策

川內核電廠自主在換氣空調系統的進氣口處裝設能夠防止火山灰侵入的過濾網

考量可能發生廠外輸配電力

及

對外交通中斷

情形，事先于電廠內準備所需的因應

設備

經實際測試后，確認即使廠址道路堆積15cm火山灰，亦能在進行除灰作業（除灰裝載車駕駛人員1名／除灰作業時間33分）后讓車輛通過（

除灰前）裝載車行車測試

除灰測試

（

除灰后）行車測試251

/

2號機廠房1

/

2號機廠房外水槽備注對象設施?

反應器廠房?

反應器輔助廠房?

燃料廠房?

柴油廠房?

主蒸汽管室廠房?

冷凝水槽?

燃料更換水儲存槽─面積約18,000m2約400m2─計算條件?

火山碎屑沉降物的重量

……3,000N/m2?

作業條件

…

…

…

…

…

…

…

...人力搬運、人力載運?

作業人數

…

…

…

…

…

…

…

...48人/日(3人/組*16組)?作業時間

…

…

…

…

…

…

…

...實際工作6小時/日?

搬運2人?

載運1人共計3人/組清除所需時間約16天─川內核電廠除灰作業所需時間及人力概算26川內核電廠應對火山灰作業程序

將根據降灰量的多寡，增加除灰作業次數及更換過

濾網的頻率，確保電廠的安全性?

加強巡邏及檢查?

廠房外設備、柴油發電機燃料油過濾器壓差?

通風空調系統的過濾網壓差?

海水泵等的運轉狀態?

開關廠絕緣礙子狀態當發現電廠設備或參數因火山灰而出現異常情形并判斷會影響到電廠持續運轉時，將協議停機關閉主控室空調系統外氣進氣風門，并停止對外

循環模式，以避免火山灰侵入主控室內?

清理過濾器?

更換過濾網?

檢查海水泵等?

清洗礙子確認廠房外水槽(冷凝水槽/燃料更換水儲存槽)屋頂上堆積的火山灰厚度并進行清理?

狀況確認(持續搜集信息)?

聯絡各相關電廠(確保人力)?

確認設備物資(燈、電池等)?

氣象廳發布噴發警報?

核電廠發布準備體制