中國(guó)和尼泊爾水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍確定方法比較研究

譚哲武 王克彬 蔡芳 谷茂峰

摘要：在水電工程建設(shè)中，水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定直接關(guān)系到工程的移民搬遷規(guī)模和投資建設(shè)成本。世界各國(guó)關(guān)于水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍確定的方法各不相同，水電建設(shè)市場(chǎng)缺乏統(tǒng)一的國(guó)際規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重制約著水電新能源發(fā)展。以尼泊爾水電站工程為研究背景，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研了解尼泊爾水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定方法，并與中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下的確定方法進(jìn)行對(duì)比研究。研究結(jié)果表明：國(guó)內(nèi)外不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下的設(shè)計(jì)成果具有顯著差異，中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍確定的方法更加科學(xué)，規(guī)劃設(shè)計(jì)成果也更為精確，有助于減少或規(guī)避實(shí)施過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān) 鍵 詞：水庫(kù)淹沒(méi)區(qū); 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn); 實(shí)物指標(biāo); 中國(guó); 尼泊爾

中圖法分類號(hào)： TV633/637

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.04.023

0 引 言

水電工程建設(shè)征地范圍一般包括水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)、水庫(kù)影響區(qū)以及樞紐工程建設(shè)區(qū)三大部分，其中水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的征占地范圍最大，是確定征遷范圍、測(cè)算淹沒(méi)損失、分析經(jīng)濟(jì)效益、控制建設(shè)成本以及移民安置等因素的關(guān)鍵所在，因此合理確定水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍具有重要的意義。縱觀國(guó)際水電工程建設(shè)市場(chǎng)，在建工程主要分布于發(fā)展中國(guó)家或者欠發(fā)達(dá)地區(qū)。受制于國(guó)家體制制度、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展條件、法律法規(guī)政策體系等多重因素，水電工程建設(shè)市場(chǎng)關(guān)于水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的規(guī)劃設(shè)計(jì)沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或方法，由此帶來(lái)的不良競(jìng)爭(zhēng)、建設(shè)爭(zhēng)議、國(guó)際矛盾等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重制約了全球水電新能源的發(fā)展進(jìn)程[1-3]。

老撾水文資料匱乏但土地資源充裕，規(guī)劃階段水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍直接采用正常蓄水位來(lái)確定，實(shí)施階段適當(dāng)考慮一定范圍內(nèi)的安全加高值或者隨遷人口范圍[4];尼泊爾水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍直接采用正常蓄水位加緩沖區(qū)的經(jīng)驗(yàn)做法來(lái)確定淹沒(méi)范圍[5-6]。相比較而言，中國(guó)水電工程建設(shè)的制度更加完善。根據(jù)中國(guó)水電工程建設(shè)征地處理范圍相關(guān)規(guī)范的定義，水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)是由于水庫(kù)蓄水后原河道水位抬高在大壩前形成的一個(gè)淹沒(méi)范圍，按照其組成分為經(jīng)常淹沒(méi)區(qū)和臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)。其中，經(jīng)常淹沒(méi)區(qū)是指正常蓄水位以下的區(qū)域，臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)是指正常蓄水位以上受水庫(kù)洪水回水、風(fēng)浪和船行波以及冰塞壅水等因素影響的臨時(shí)淹沒(méi)的區(qū)域，水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)按上述區(qū)域的外包線最終確定[2]。

隨著中國(guó)“一帶一路”倡議不斷深入，中國(guó)水電行業(yè)在“走出去”的過(guò)程中遇到了很多與國(guó)內(nèi)不一致的經(jīng)驗(yàn)和做法，這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中了解國(guó)外規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)或者經(jīng)驗(yàn)做法，在求同存異的同時(shí)探索出一套符合當(dāng)?shù)貒?guó)情、社情的標(biāo)準(zhǔn)，以便更好地指導(dǎo)國(guó)際項(xiàng)目的實(shí)施[7]。尼泊爾作為中國(guó)重要的合作伙伴，水電資源蘊(yùn)藏量巨大，但水力發(fā)電建設(shè)水平嚴(yán)重滯后，急需大規(guī)模引進(jìn)外資助力水電清潔能源的開(kāi)發(fā)與利用。本文以尼泊爾規(guī)劃的水電站為研究對(duì)象，著重分析和研究水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍確定的一般做法，并與中國(guó)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比研究，以為類似尼泊爾國(guó)際工程項(xiàng)目的規(guī)劃與設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

1 研究方案

規(guī)劃的水電站工程位于尼泊爾遠(yuǎn)西發(fā)展區(qū)格爾納利河流域，大壩為黏土心墻砂礫石壩，壩高188 m，正常蓄水位965 m，對(duì)應(yīng)庫(kù)容15.0億m3，電站裝機(jī)容量800 MW，多年平均發(fā)電量35.1億kW·h。

文章采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和控制變量的對(duì)比分析方法來(lái)進(jìn)行研究。具體研究方案為：在同一工程背景條件下，首先以尼泊爾國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)做法來(lái)確定水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)征收范圍線，并計(jì)算和統(tǒng)計(jì)主要淹沒(méi)影響實(shí)物指標(biāo);然后按照中國(guó)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定，并計(jì)算和統(tǒng)計(jì)主要淹沒(méi)影響實(shí)物指標(biāo);最后對(duì)比分析2種方法的區(qū)別和聯(lián)系，計(jì)算建設(shè)征地范圍影響的大小，評(píng)價(jià)其科學(xué)性和合理性。

2 水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍

2.1 尼泊爾一般做法

尼泊爾水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍由正常蓄水位以下的永久淹沒(méi)區(qū)域和正常蓄水位以上的緩沖區(qū)（buffer zone）兩部分組成。

（1） 永久淹沒(méi)區(qū)。

該永久淹沒(méi)區(qū)以壩軸線為起始斷面，按照正常蓄水位高程，水平延伸至與天然河道河底高程相交處為止。該范圍全部被納入到工程永久征地范圍內(nèi)，土地完全被征收，居民須全部搬遷。工程正常蓄水位高程為965 m，永久淹沒(méi)區(qū)范圍示意如圖1所示。

（2） 緩沖區(qū)。

在尼泊爾，緩沖區(qū)是為了預(yù)防洪水淹沒(méi)影響而額外提高征地紅線高程形成的區(qū)域。通常做法是在正常蓄水位的基礎(chǔ)上整體直接加3～5 m的富裕高程，新形成的水位與正常蓄水位之間的區(qū)域即是緩沖區(qū)。緩沖區(qū)高程范圍不考慮耕地、林地、草地、居住區(qū)等淹沒(méi)對(duì)象之間的特殊差異，均增加統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值。緩沖區(qū)起點(diǎn)位置依然是以壩軸線為起始斷面，終點(diǎn)位置與正常蓄水位終點(diǎn)位置相同，如圖2所示。緩沖區(qū)范圍也屬于水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范疇，納入工程永久征地范圍。

（3） 水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定。

尼泊爾對(duì)于緩沖區(qū)高程范圍的具體取值沒(méi)有相關(guān)的規(guī)程規(guī)范和政策標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)的做法是由咨詢單位根據(jù)流域水文資料進(jìn)行洪水影響分析來(lái)確定一個(gè)合理的值，取值范圍一般都為3～5 m。有關(guān)緩沖區(qū)高程范圍的取值，本文調(diào)研和收集了部分相關(guān)工程案例及專家意見(jiàn)，如表1所列。

由表1可知，對(duì)于緩沖區(qū)高程范圍的取值，尼泊爾的做法是直接按最大值5 m進(jìn)行取值。參照Nepal類似工程經(jīng)驗(yàn)和能源局專家的建議，本工程緩沖區(qū)高程范圍的取值也暫按5 m考慮，則水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的外包線范圍為970 m（965+5）等高線所確定的二維水平面范圍。

2.2 中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)DL/T 5064-2007《水電工程建設(shè)征地移民安置規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》，水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍也包括2部分：水庫(kù)正常蓄水位以下經(jīng)常受淹區(qū)域和水庫(kù)正常蓄水位以上受水庫(kù)洪水回水和風(fēng)浪等因素影響的臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)域[1-2]。

（1） 經(jīng)常淹沒(méi)區(qū)。

正常蓄水位以下區(qū)域以壩軸線為起始斷面，按照正常蓄水位高程，水平延伸至與天然河道多年平均流量水面線相交處，即965 m高程線所確定的二維平面范圍。正常蓄水位以下的范圍均按建設(shè)征用永久地范圍處理。

（2） 臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)。

臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定主要依據(jù)水庫(kù)洪水回水、風(fēng)浪和船行波等臨時(shí)性淹沒(méi)影響綜合確定。由于河道無(wú)通航功能要求，因此暫不考慮船行波產(chǎn)生的臨時(shí)爬高。風(fēng)浪因素主要是在受回水影響不顯著的壩前段增加水庫(kù)的安全超高，安全超高的取值為耕園地0.5 m、居民點(diǎn)1.0 m。

水庫(kù)洪水回水主要考慮不同淹沒(méi)對(duì)象的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算回水水面線，其中耕園地按5 a一遇（P=20%）洪水標(biāo)準(zhǔn)頻率、林地及牧草地按正常蓄水位標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)村居民點(diǎn)按20 a一遇（P=5%）洪水標(biāo)準(zhǔn)頻率來(lái)確定?；厮┒私K點(diǎn)位置以設(shè)計(jì)洪水回水水面線與同頻率天然洪水水面線差值為0.3 m處來(lái)確定，如圖2所示。

（3） 水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定。

首先，結(jié)合河道的分布特點(diǎn)沿軸線劃分為23個(gè)斷面，在假設(shè)河流為恒定非均勻流模型的基礎(chǔ)上由壩址處自下而上推求不同頻率洪水的回水水面線，確定沿程的水位高程和淹沒(méi)終點(diǎn)位置;然后結(jié)合壩前段的安全超高確定土地征收線和居民遷移線;最后取各淹沒(méi)對(duì)象外包遷移線的并集來(lái)確定水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍[8-12]?；厮婢€的計(jì)算結(jié)果如表2所列。

由表2可知：P=20%和P=5%洪水頻率下，回水水面線與同頻率天然水面線高程差為0.3 m的位置均位于斷面樁號(hào)30+570 m處?？紤]安全超高因素影響，耕園地征收線增加0.5 m安全超高，居民點(diǎn)遷移線增加1.0 m安全超高，各淹沒(méi)對(duì)象征收范圍線如圖3所示。

由圖3可知：從壩址位置到回水末端，征收范圍線縱向剖面基本呈類似S形分布，在距壩20.0 km范圍內(nèi)基本呈直線分布，20.0～30.5 km范圍呈上升曲線分布，30.5 km以后呈直線分布。

水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的外包線范圍確定方法為：沿著河道軸線自下游而上，結(jié)合不同淹沒(méi)對(duì)象的分布情況確定各個(gè)斷面的高程點(diǎn)分布，然后取各斷面最大高程點(diǎn)連接起來(lái)便構(gòu)成了水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的外包線范圍。水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)的外包線范圍不是一個(gè)二維水平面，而是沿著河道軸線形成的二維水平面與不規(guī)則三維平面或曲面的結(jié)合面，形狀主要受沿程淹沒(méi)對(duì)象因素的影響。

3 對(duì)比分析

3.1 淹沒(méi)區(qū)范圍確定

尼泊爾和中國(guó)關(guān)于水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定在范圍定義、確定方法以及影響因素等方面有著顯著的差異。

（1） 范圍定義。前者將水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)定義為永久淹沒(méi)區(qū)和緩沖區(qū)兩部分之和，即正常蓄水位高程+緩沖區(qū)高程形成的二維水平面范圍及以下部分，始于壩軸線，終止于等高線與天然河道河底高程相交處，均屬于永久征收范圍。后者將水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)定義為經(jīng)常淹沒(méi)區(qū)和臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)兩部分之和，也都屬于永久征收范圍;經(jīng)常淹沒(méi)區(qū)范圍和前者的永久淹沒(méi)區(qū)類似;但臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)范圍的確定較緩沖區(qū)更為復(fù)雜和精確，其外包線是二維水平面與不規(guī)則三維平面或曲面的結(jié)合面;整個(gè)淹沒(méi)區(qū)的終點(diǎn)為設(shè)計(jì)洪水回水與同頻率天然洪水水面線差值的0.3 m處。

（2） 確定方法。二者都將水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)分為兩部分之和，對(duì)于第一部分即正常蓄水位（FSL=965 m）以下范圍，其大小基本相同。對(duì)于正常蓄水位以上的區(qū)域，前者緩沖區(qū)直接根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行二維水平面的縱向空間加減，方法較為直接和簡(jiǎn)單;后者則需要根據(jù)天然和設(shè)計(jì)洪水資料，在假定河流水動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上推求不同頻率洪水回水水面線，再結(jié)合淹沒(méi)對(duì)象和安全超高綜合確定，較前者復(fù)雜和精確。

（3） 影響因素。前者緩沖區(qū)高程范圍的取值主要來(lái)源于工程經(jīng)驗(yàn)，一般取值為3～5 m，由于缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，緩沖區(qū)的取值受人為因素和工程經(jīng)驗(yàn)的干擾較大;后者嚴(yán)格依據(jù)河流的水文資料和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算而來(lái)，其結(jié)果相對(duì)更為精確，受工程經(jīng)驗(yàn)等影響因素小。

3.2 淹沒(méi)實(shí)物指標(biāo)

根據(jù)上述2種方法確定的水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍進(jìn)行實(shí)物指標(biāo)的計(jì)算統(tǒng)計(jì)和定量分析，考慮人口、房屋、單位企業(yè)、專業(yè)項(xiàng)目等實(shí)物指標(biāo)統(tǒng)計(jì)的復(fù)雜性，文章僅計(jì)算和分析最重要的土地實(shí)物指標(biāo)[13]，其結(jié)果如表3所列。

由表3可知，中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下所確定的水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍征地面積較尼泊爾做法的面積大，土地面積增幅2.81%。同時(shí)，實(shí)物指標(biāo)分類明細(xì)中，耕地、林地、水域及水利設(shè)施用地均有明顯的差異，但各地類所占比例基本相當(dāng)。因此，在相同的工程背景下，不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下的設(shè)計(jì)成果有著顯著的差異，這將直接影響工程的征地拆遷量以及移民投資等內(nèi)容，同時(shí)增加國(guó)際項(xiàng)目實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)和難度。

綜上，相比于國(guó)外經(jīng)驗(yàn)做法，中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)基于多年水文數(shù)據(jù)和假定水動(dòng)力學(xué)模型的水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍確定方法更加科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)諸多工程驗(yàn)證，該方法下的計(jì)算結(jié)果貼合淹沒(méi)實(shí)際，規(guī)避了安全風(fēng)險(xiǎn)。然而，對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展滯后的國(guó)家或地區(qū)，水文資料往往較為匱缺、工程理論較為薄弱，這都直接影響了中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)制與推廣，需要在實(shí)踐過(guò)程中不斷引導(dǎo)、融合、探索、創(chuàng)新，最終建立一套符合雙邊利益的規(guī)則或做法，以此逐步規(guī)范國(guó)際水電市場(chǎng)的建設(shè)秩序。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)定性分析與定量研究，對(duì)尼泊爾一般做法和中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍確定方法進(jìn)行了對(duì)比分析研究。從水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍確定的方法而言，中國(guó)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的確定方法更為嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)，規(guī)劃設(shè)計(jì)成果也更為精確，有利于工程的實(shí)施管理，減少或規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)下的國(guó)際水電項(xiàng)目建設(shè)環(huán)境下，世行、亞行、亞投行、國(guó)際金融公司以及各國(guó)等標(biāo)準(zhǔn)都在混合使用，國(guó)際水電市場(chǎng)缺乏一個(gè)可行的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范建設(shè)秩序。在“一帶一路”倡議合作下，中國(guó)正在將代表世界最先進(jìn)的水電建設(shè)理念和科學(xué)技術(shù)進(jìn)行推廣和實(shí)踐，中國(guó)制造正贏來(lái)越來(lái)越多的國(guó)際聲譽(yù)和水電市場(chǎng)。

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（編輯：黃文晉）

Comparative study on determining method of reservoir submerged area in China and Nepal

TAN Zhewu，WANG Kebin，CAI Fang，GU Maofeng

（Changjiang Survey，Planning，Design and Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：

Reservoir submerged area is directly related to the immigration relocation scale and cost of a hydropower project.However，there are different methods calculating the reservoir submerged area around the world.The lacking of unified international specifications and standards restricts the development of new hydropower energy in international hydropower construction market.Based on the background of hydropower projects in Nepal，the determining method of reservoir submerged area was studied through field investigation，and we compared it with Chinese standard.It shows that there are significant differences on the design results by Chinese and Nepalese standard specifications.Chinese standard of calculating reservoir submerged area is more scientific and the design results are more accurate，which helps to reduce or avoid risks during implementation.

Key words：

reservoir submerged area;standard specification;physical indicators;China;Nepal