泰國湄公河調水工程研討與初步咨詢

董耀華　　姜鳳海　　戴明龍

(1.長江水利委員會 長江科學院, 湖北 武漢　430010；2.長江水利委員會 長江勘測規劃設計研究有限公司，湖北 武漢　430010；3.長江水利委員會 水文局, 湖北 武漢　430010)

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泰國湄公河調水工程研討與初步咨詢

董耀華1姜鳳海2戴明龍3

(1.長江水利委員會 長江科學院, 湖北 武漢430010；2.長江水利委員會 長江勘測規劃設計研究有限公司，湖北 武漢430010；3.長江水利委員會 水文局, 湖北 武漢430010)

2016年，應泰國皇家灌溉廳邀請資助、受中國水利部派遣，長江水利委員會的3位專家參加了在泰國曼谷舉辦的“長距離調水隧洞工程設計頭腦風暴研討會”，分別在“隧洞水力學實體模型”、“隧洞水力學數學模型”和“隧洞施工技術與建設管理”等3個專題會上作了特邀報告。介紹了“泰國湄公河調水工程項目”和研討會基本情況，總結了長江委專家咨詢報告主要內容與初步技術咨詢。

調水工程；隧洞；施工技術；建設管理；湄公河；泰國

1　引　言

“泰國湄公河調水工程項目”(Mekong-Loei-Chi-Mun Water Management by Gravity Project)的3個預期目標是：湄公河自流引水，泰國東北地區自流灌溉(目前該區域大部分采用泵站抽水灌溉)和減緩洪水。該工程主要由4部分組成：黎河治理(Loei River improvement)，調水渠道(Diversion canal)，調水隧洞(Diversion tunnels)和灌溉水網(Water network)。其中，調水隧洞包括長54.45 km的東北調水隧洞(包括7條隧洞,單洞直徑10 m),以及長85.363 km的齊-濛調水隧洞(包括17條隧洞,單洞直徑10 m)。工程分9期實施，第1期是改善黎河河口，開挖引水渠道、隧道、齊濛河引水隧洞、MC、MC5灌溉渠道以及灌溉系統，工程投資約1 230億元，工期4 a 10個月。最終規模工程投資4 880億元，工期13 a 6個月(見圖1)。

2016年2月23～24日，泰國皇家灌溉廳(RID)針對“泰國湄公河調水工程項目”，在曼谷舉辦了“長距離調水隧洞工程設計頭腦風暴研討會”(Seminar: Brainstorming- Designing of Long Water Diversion Tunnel)。研討會舉辦方是泰國皇家灌溉廳，協辦方是泰國Panya咨詢公司。來自中國、澳大利亞、新西蘭、韓國、奧地利、泰國等國家的15位專家，進行了大會技術報告與咨詢研討。

2　工程研討

來自中國的3位專家為此次研討會共提交了4份咨詢報告，并分別在3個專題上作了大會特邀報告(見表1)。咨詢內容涉及調水工程可行性、隧洞工程與攔河壩水力學模型、隧洞施工與建設、瀾滄江梯級水庫對泰國調水工程的影響等方面。

圖1　泰國湄公河調水工程項目示意

報告人單位報告名稱參加專題董耀華長江委長科院泰國湄公河調水工程技術初步咨詢長江科學院河流水沙數學模型研究進展與展望隧洞水力學實體模型戴明龍長江委水文局瀾滄江梯級水庫對泰國湄公河調水工程的有利影響研究隧洞水力學數學模型姜鳳海長江委設計院中國典型隧洞施工技術與建設管理研究隧洞施工技術與建設管理

2.1調水工程可行性

(1) 初步分析認為：泰國湄公河調水工程可能涉及的主要技術問題包括調水工程可行性、湄公河攔河壩引水工程和調水隧洞工程等3個方面。

(2) 中國南水北調工程東、中、西線方案，尤其是中線工程調水方案、中線總干渠及其主要建筑物等基本情況對研究該調水工程的可行性有較大參考價值。

(3) 對內蒙古突泉縣水資源調配工程的研究和總結表明，該調水工程可行性涉及6個關鍵問題與技術：水資源供需平衡計算、調水率與洪水資源化利用、渠道泥沙設計與水庫清淤、渠道蒸發與滲漏損失估算、渠首渠道防凍設計、水體納污能力計算等。

2.2隧洞工程與攔河壩水力學模型

(1) 攔河壩引水工程方面的中國類似工程是長江三峽工程，三峽工程泥沙研究中，關于壩區泥沙問題、水庫泥沙淤積、庫尾泥沙問題、壩下游沖刷和水庫泥沙調度等方面的研究成果可供參考。

(2) 調水隧洞工程方面的中國類似工程是南水北調中線工程，在調水工程水力學研究中，總干渠研究、渠首工程、穿黃工程、節制閘與倒虹吸以及漢江水源工程等方面的研究成果對該工程的設計和施工有較大參考價值。

(3) 長江科學院的三峽壩區泥沙模型、庫尾重慶河段泥沙模型、三峽下游枝城至螺山河段防洪模型、南水北調穿黃泥沙模型、烏江溝皮灘樞紐模型和南水北調節制閘水槽模型等，對該工程的水工和河工實體模型構建，有一定指導意義。

(4) 長江科學院研發的“河流(HELIU)”系列軟件,水庫泥沙、河流一維、二維、(準)三維等水沙模型及其他水沙數學模型實例(包括河流水沙估算模型、河流水沙專題數模研究、引進吸收的河流水沙數學模型)，以及水沙數值模擬關鍵技術的研究進展，可以幫助實現該工程的流域泥沙數學建模。

2.3隧洞施工與建設

(1) 中國南水北調中線工程、中線總干渠、主要建筑物及施工關鍵技術等，以及總干渠穿黃工程及設計施工關鍵技術，對該工程隧洞的施工與建設有一定參考價值。

(2) 滇中調水工程、引大濟湟調水工程、山西引黃工程、引漢濟渭工程及鄂北水資源配置工程等中國其他典型調水工程及其隧洞工程設計與施工關鍵技術，對該工程的實際施工有一定指導意義。

(3) 中國隧洞施工技術與建設管理方面的經驗，通過比較隧道掘進機(TBM)與鉆孔爆破法(DBM)的優缺點、技術特征、適用條件與軟基處理方法等，總結出中國不同類型TBM技術的適用性及設計與施工方法，可供泰方參考。

2.4瀾滄江梯級水庫影響

中國境內瀾滄江梯級水庫(功果橋、小灣、漫灣、大潮山、糯扎渡、景洪等)，瀾滄江-湄公河下游水文站(景洪、清盛、清康、萬象等)，以及近年來中國云南瀾滄江流域典型干旱等基本情況分析表明：洪水期間景洪、清盛、清康3站水量減少了5%～50%(7～9月)，清盛至萬象河段流量減小10%～20%，水位降低0.4～1.3 m；枯水期間景洪、清盛、清康3站水量增加了13%～32%(12月至次年4月)，清盛至萬象河段流量增加30%～50%，水位抬高0.6～0.9 m。初步研究表明：瀾滄江梯級水庫建設運行對于瀾滄江-湄公河下游防洪、抗旱和供水等均有不同程度的有利影響。

3　初步咨詢意見和建議

3.1項目方案

關于調水工程與隧洞工程有如下3點建議。

(1) 調水與隧洞工程規模。泰方在工程預可行性研究中，初步分析了泰國東北地區降雨、自流可行性(調水高程與落差)以及水資源供需預測等，初步確定東北調水隧洞和齊-調水隧洞的最終調水規模方案。工程調水量受隧洞數量、隧洞流態(明渠流或管流)、引水渠壩(閘)及灌溉需求等因素影響，有待深入研究與復核。

(2) 湄公河水資源合理利用與流域國家協調。調水工程水源湄公河干流為泰國與老撾界河(老撾沙耶武里電站下游)，涉及黎河、齊河、蒙河等湄公河支流，工程灌溉用水仍再匯入湄公河干流，但水量、水文和水質等均有一定變化，工程對湄公河干流及下游國家的影響評估及其與下游國家(特別是老撾、越南等)合作協調進展還不太清楚，有待研究或澄清。

(3) 湄公河干流或黎河引水渠壩(閘)工程。從工程可行性考慮，調水工程進口湄公河或黎河引水渠應修建壩(閘)，控制引水水位與水量(湄公河干流年內流量變幅為100～10 000 m3/s量級)，是否需要建壩(閘)控制、是湄公河干流建壩控制(泰方介紹湄公河干流引水口下游存在天然“卡口”有利水位控制，干流建壩需要跨越老撾境內)還是黎河進口渠建閘控制等關鍵問題還有待決策與可行性研究。

3.2項目技術

關于調水與隧洞工程試驗研究與設計施工等技術方面，有如下3點建議。

(1) 長距離調水隧洞運行流態研究。目前，泰方預可行性研究確認的隧洞進出口水頭落差最小值為10 m，初步估算隧洞輸水流速為1.6 m/s，采用隧洞明渠流還是隧洞管流輸水有待試驗確定。建議應采用明渠流輸水，但這可能需要損失15%～20%隧洞過流斷面(需要通過水力學試驗確定)；同時應考慮隧洞“通風排氣”避免“氣噎”，建議研究隧洞進口體型和進口段設置“通風井”等措施，但全隧洞流態以及中、下段通風問題等仍有待研究或優化。

(2) 隧洞水力學模型試驗研究。在本次研討會上，泰國亞洲技術研究院和泰國Panya咨詢公司分別介紹了隧洞水力學實體模型設計與數學模型研究方案,并分別提出了咨詢意見與建議。隧洞實體模型方面：模型設計采用全隧洞變態模型設計(水平比尺250，垂直比尺50)，建議先考慮采用大比尺(如比尺30)局部正態試驗，研究進口段(包括引水段、沉沙池等)和出口段問題，并建議用模型進行泥沙試驗。隧洞數學模型方面：研究方案采用隧洞3D模型和河道、渠道1D模型，建議增加湄公河干流與黎河引水渠2D模型研究。

(3) 隧洞設計與施工技術。此次研討會上，泰國亞洲技術研究院詳細介紹了隧洞工程地質勘察成果，各國專家預估了隧洞工程施工的單位(每米)造價。建議更多地借鑒和采用中國隧洞的設計施工技術、管理經驗與TBM設施。

4　結　論

(1) 中國在調水工程實踐、調水可行性、隧洞設計施工、隧洞水力學與泥沙研究等諸多方面有成套技術與研究成果，既適用于該項目論證、研究與建設，也得到泰方的認可和稱贊。當然，中國目前也存在一些不足方面，如國產TBM缺少國際認證與宣傳，隧洞河流水力學與泥沙數學模型缺少“商業化”，項目資料預期獲取困難等。

(2) 泰國湄公河調水及隧洞工程目前仍處于預可行性階段與水平，需要協調與研究的問題很多，中國應該積極參與。泰方對于中國也有較大的政策、技術、科研等方面的支持期待與預期。

鳴謝：長科院院辦駱雪和長江委國科局李中平、鄔全豐、楊琳等給予了大力支持，特此感謝！

[1]董耀華,徐海濤,周銀軍. 韓國京仁阿拉航道泥沙技術咨詢[J]. 中國水利,2012(15):55-58.

[2]董耀華. 長江科學院河流水沙數學模型研究進展與展望[J]. 長江科學院院報,2011, 28(10):7-16.

[3]董耀華,李凌云,楊春花. 突泉縣水資源調配工程方案及關鍵技術研究[J]. 水資源與水工程學報. 2013, 24(5): 66-70,76.

[4]黃國兵,聶艷華,段文剛. 南水北調中線工程主要水力學問題研究[J]. 長江科學院院報,2014, 31(10):34-42.

2016-05-20

水利部公益性行業科研專項“瀾滄江梯級水庫建設運行影響研究”(201501002)

董耀華，男，長江水利委員會長江科學院院副總工，教授級高級工程師.

1006-0081(2016)08-0041-03

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