中国和尼泊尔水库淹没区范围确定方法比较研究

谭哲武 王克彬 蔡芳 谷茂峰

摘要：在水电工程建设中，水库淹没区范围的确定直接关系到工程的移民搬迁规模和投资建设成本。世界各国关于水库淹没区范围确定的方法各不相同，水电建设市场缺乏统一的国际规范和标准，严重制约着水电新能源发展。以尼泊尔水电站工程为研究背景，通过现场调研了解尼泊尔水库淹没区范围的确定方法，并与中国规范标准下的确定方法进行对比研究。研究结果表明：国内外不同规范标准下的设计成果具有显著差异，中国规范标准下水库淹没区范围确定的方法更加科学，规划设计成果也更为精确，有助于减少或规避实施过程中的风险。

关 键 词：水库淹没区; 规范标准; 实物指标; 中国; 尼泊尔

中图法分类号： TV633/637

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.04.023

0 引 言

水电工程建设征地范围一般包括水库淹没区、水库影响区以及枢纽工程建设区三大部分，其中水库淹没区的征占地范围最大，是确定征迁范围、测算淹没损失、分析经济效益、控制建设成本以及移民安置等因素的关键所在，因此合理确定水库淹没区范围具有重要的意义。纵观国际水电工程建设市场，在建工程主要分布于发展中国家或者欠发达地区。受制于国家体制制度、经济社会发展条件、法律法规政策体系等多重因素，水电工程建设市场关于水库淹没区范围的规划设计没有形成统一的标准或方法，由此带来的不良竞争、建设争议、国际矛盾等一系列问题，严重制约了全球水电新能源的发展进程[1-3]。

老挝水文资料匮乏但土地资源充裕，规划阶段水库淹没区范围直接采用正常蓄水位来确定，实施阶段适当考虑一定范围内的安全加高值或者随迁人口范围[4];尼泊尔水库淹没区范围直接采用正常蓄水位加缓冲区的经验做法来确定淹没范围[5-6]。相比较而言，中国水电工程建设的制度更加完善。根据中国水电工程建设征地处理范围相关规范的定义，水库淹没区是由于水库蓄水后原河道水位抬高在大坝前形成的一个淹没范围，按照其组成分为经常淹没区和临时淹没区。其中，经常淹没区是指正常蓄水位以下的区域，临时淹没区是指正常蓄水位以上受水库洪水回水、风浪和船行波以及冰塞壅水等因素影响的临时淹没的区域，水库淹没区按上述区域的外包线最终确定[2]。

随着中国“一带一路”倡议不断深入，中国水电行业在“走出去”的过程中遇到了很多与国内不一致的经验和做法，这就需要在规划设计的过程中了解国外规范标准或者经验做法，在求同存异的同时探索出一套符合当地国情、社情的标准，以便更好地指导国际项目的实施[7]。尼泊尔作为中国重要的合作伙伴，水电资源蕴藏量巨大，但水力发电建设水平严重滞后，急需大规模引进外资助力水电清洁能源的开发与利用。本文以尼泊尔规划的水电站为研究对象，着重分析和研究水库淹没区范围确定的一般做法，并与中国的规范标准进行对比研究，以为类似尼泊尔国际工程项目的规划与设计提供借鉴和参考。

1 研究方案

规划的水电站工程位于尼泊尔远西发展区格尔纳利河流域，大坝为黏土心墙砂砾石坝，坝高188 m，正常蓄水位965 m，对应库容15.0亿m3，电站装机容量800 MW，多年平均发电量35.1亿kW·h。

文章采用现场调查和控制变量的对比分析方法来进行研究。具体研究方案为：在同一工程背景条件下，首先以尼泊尔国家的经验做法来确定水库淹没区征收范围线，并计算和统计主要淹没影响实物指标;然后按照中國的规范标准进行水库淹没区范围的确定，并计算和统计主要淹没影响实物指标;最后对比分析2种方法的区别和联系，计算建设征地范围影响的大小，评价其科学性和合理性。

2 水库淹没区范围

2.1 尼泊尔一般做法

尼泊尔水库淹没区范围由正常蓄水位以下的永久淹没区域和正常蓄水位以上的缓冲区（buffer zone）两部分组成。

（1） 永久淹没区。

该永久淹没区以坝轴线为起始断面，按照正常蓄水位高程，水平延伸至与天然河道河底高程相交处为止。该范围全部被纳入到工程永久征地范围内，土地完全被征收，居民须全部搬迁。工程正常蓄水位高程为965 m，永久淹没区范围示意如图1所示。

（2） 缓冲区。

在尼泊尔，缓冲区是为了预防洪水淹没影响而额外提高征地红线高程形成的区域。通常做法是在正常蓄水位的基础上整体直接加3～5 m的富裕高程，新形成的水位与正常蓄水位之间的区域即是缓冲区。缓冲区高程范围不考虑耕地、林地、草地、居住区等淹没对象之间的特殊差异，均增加统一的标准值。缓冲区起点位置依然是以坝轴线为起始断面，终点位置与正常蓄水位终点位置相同，如图2所示。缓冲区范围也属于水库淹没区范畴，纳入工程永久征地范围。

（3） 水库淹没区范围的确定。

尼泊尔对于缓冲区高程范围的具体取值没有相关的规程规范和政策标准，常规的做法是由咨询单位根据流域水文资料进行洪水影响分析来确定一个合理的值，取值范围一般都为3～5 m。有关缓冲区高程范围的取值，本文调研和收集了部分相关工程案例及专家意见，如表1所列。

由表1可知，对于缓冲区高程范围的取值，尼泊尔的做法是直接按最大值5 m进行取值。参照Nepal类似工程经验和能源局专家的建议，本工程缓冲区高程范围的取值也暂按5 m考虑，则水库淹没区的外包线范围为970 m（965+5）等高线所确定的二维水平面范围。

2.2 中国规范标准

根据DL/T 5064-2007《水电工程建设征地移民安置规划设计规范》，水库淹没区范围也包括2部分：水库正常蓄水位以下经常受淹区域和水库正常蓄水位以上受水库洪水回水和风浪等因素影响的临时淹没区域[1-2]。

（1） 经常淹没区。

正常蓄水位以下区域以坝轴线为起始断面，按照正常蓄水位高程，水平延伸至与天然河道多年平均流量水面线相交处，即965 m高程线所确定的二维平面范围。正常蓄水位以下的范围均按建设征用永久地范围处理。

（2） 临时淹没区。

临时淹没区范围的确定主要依据水库洪水回水、风浪和船行波等临时性淹没影响综合确定。由于河道无通航功能要求，因此暂不考虑船行波产生的临时爬高。风浪因素主要是在受回水影响不显著的坝前段增加水库的安全超高，安全超高的取值为耕园地0.5 m、居民点1.0 m。

水库洪水回水主要考虑不同淹没对象的设计洪水标准来计算回水水面线，其中耕园地按5 a一遇（P=20%）洪水标准频率、林地及牧草地按正常蓄水位标准、农村居民点按20 a一遇（P=5%）洪水标准频率来确定。回水末端终点位置以设计洪水回水水面线与同频率天然洪水水面线差值为0.3 m处来确定，如图2所示。

（3） 水库淹没区范围的确定。

首先，结合河道的分布特点沿轴线划分为23个断面，在假设河流为恒定非均匀流模型的基础上由坝址处自下而上推求不同频率洪水的回水水面线，确定沿程的水位高程和淹没终点位置;然后结合坝前段的安全超高确定土地征收线和居民迁移线;最后取各淹没对象外包迁移线的并集来确定水库淹没区范围[8-12]。回水水面线的计算结果如表2所列。

由表2可知：P=20%和P=5%洪水频率下，回水水面线与同频率天然水面线高程差为0.3 m的位置均位于斷面桩号30+570 m处。考虑安全超高因素影响，耕园地征收线增加0.5 m安全超高，居民点迁移线增加1.0 m安全超高，各淹没对象征收范围线如图3所示。

由图3可知：从坝址位置到回水末端，征收范围线纵向剖面基本呈类似S形分布，在距坝20.0 km范围内基本呈直线分布，20.0～30.5 km范围呈上升曲线分布，30.5 km以后呈直线分布。

水库淹没区的外包线范围确定方法为：沿着河道轴线自下游而上，结合不同淹没对象的分布情况确定各个断面的高程点分布，然后取各断面最大高程点连接起来便构成了水库淹没区的外包线范围。水库淹没区的外包线范围不是一个二维水平面，而是沿着河道轴线形成的二维水平面与不规则三维平面或曲面的结合面，形状主要受沿程淹没对象因素的影响。

3 对比分析

3.1 淹没区范围确定

尼泊尔和中国关于水库淹没区范围的确定在范围定义、确定方法以及影响因素等方面有着显著的差异。

（1） 范围定义。前者将水库淹没区定义为永久淹没区和缓冲区两部分之和，即正常蓄水位高程+缓冲区高程形成的二维水平面范围及以下部分，始于坝轴线，终止于等高线与天然河道河底高程相交处，均属于永久征收范围。后者将水库淹没区定义为经常淹没区和临时淹没区两部分之和，也都属于永久征收范围;经常淹没区范围和前者的永久淹没区类似;但临时淹没区范围的确定较缓冲区更为复杂和精确，其外包线是二维水平面与不规则三维平面或曲面的结合面;整个淹没区的终点为设计洪水回水与同频率天然洪水水面线差值的0.3 m处。

（2） 确定方法。二者都将水库淹没区分为两部分之和，对于第一部分即正常蓄水位（FSL=965 m）以下范围，其大小基本相同。对于正常蓄水位以上的区域，前者缓冲区直接根据工程经验进行二维水平面的纵向空间加减，方法较为直接和简单;后者则需要根据天然和设计洪水资料，在假定河流水动力学模型基础上推求不同频率洪水回水水面线，再结合淹没对象和安全超高综合确定，较前者复杂和精确。

（3） 影响因素。前者缓冲区高程范围的取值主要来源于工程经验，一般取值为3～5 m，由于缺乏规范标准，缓冲区的取值受人为因素和工程经验的干扰较大;后者严格依据河流的水文资料和规范标准计算而来，其结果相对更为精确，受工程经验等影响因素小。

3.2 淹没实物指标

根据上述2种方法确定的水库淹没区范围进行实物指标的计算统计和定量分析，考虑人口、房屋、单位企业、专业项目等实物指标统计的复杂性，文章仅计算和分析最重要的土地实物指标[13]，其结果如表3所列。

由表3可知，中国规范标准下所确定的水库淹没区范围征地面积较尼泊尔做法的面积大，土地面积增幅2.81%。同时，实物指标分类明细中，耕地、林地、水域及水利设施用地均有明显的差异，但各地类所占比例基本相当。因此，在相同的工程背景下，不同规范标准下的设计成果有着显著的差异，这将直接影响工程的征地拆迁量以及移民投资等内容，同时增加国际项目实施的风险和难度。

综上，相比于国外经验做法，中国规范标准基于多年水文数据和假定水动力学模型的水库淹没区范围确定方法更加科学和严谨。根据国内诸多工程验证，该方法下的计算结果贴合淹没实际，规避了安全风险。然而，对于经济社会发展滞后的国家或地区，水文资料往往较为匮缺、工程理论较为薄弱，这都直接影响了中国规范标准的复制与推广，需要在实践过程中不断引导、融合、探索、创新，最终建立一套符合双边利益的规则或做法，以此逐步规范国际水电市场的建设秩序。

4 结 语

本文通过定性分析与定量研究，对尼泊尔一般做法和中国规范标准的水库淹没区范围确定方法进行了对比分析研究。从水库淹没区范围确定的方法而言，中国规范标准的确定方法更为严谨和科学，规划设计成果也更为精确，有利于工程的实施管理，减少或规避风险。在当下的国际水电项目建设环境下，世行、亚行、亚投行、国际金融公司以及各国等标准都在混合使用，国际水电市场缺乏一个可行的统一标准来规范建设秩序。在“一带一路”倡议合作下，中国正在将代表世界最先进的水电建设理念和科学技术进行推广和实践，中国制造正赢来越来越多的国际声誉和水电市场。

参考文献：

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[4] 高始建.浅谈老挝水库移民安置规划与国内的异同[J].广西水利水电，2008（3）：87-90.

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[13] 黄刘芳，蒋建东.基于GIS的水电工程建设征地土地调查方法[J].人民长江，2013，44（2）：109-112.

（编辑：黄文晋）

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