埃塞俄比亞吉貝Ⅲ水電工程建設(shè)模式

[埃塞俄比亞]A.阿斯納克 等

設(shè)計(jì)與施工

埃塞俄比亞吉貝Ⅲ水電工程建設(shè)模式

[埃塞俄比亞]A.阿斯納克 等

為利用奧莫河巨大流量，埃塞俄比亞政府決定開(kāi)發(fā)吉貝Ⅲ(Gibe Ⅲ)水電項(xiàng)目。介紹了項(xiàng)目的背景、工程主要技術(shù)特征、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)情況等，并對(duì)該項(xiàng)目建設(shè)模式，即EPC工程總承包模式，以及在該模式下項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中的融資變動(dòng)、工作范圍變化、設(shè)計(jì)變更等情況進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。

水電項(xiàng)目；項(xiàng)目設(shè)計(jì)；施工組織管理；吉貝Ⅲ水利樞紐；埃塞俄比亞

奧莫(Omo)河下段上的吉貝Ⅲ水電項(xiàng)目由埃塞俄比亞電力公司(EEPCo)開(kāi)發(fā)。該項(xiàng)目包括一座高246 m的碾壓混凝土壩(目前世界上同類壩型中最高的水壩之一)，兩條長(zhǎng)1 km的引水隧洞，調(diào)壓井和壓力管道，一座總裝機(jī)容量為1 870 MW的地面廠房。

該項(xiàng)目正以EPC工程總承包合同模式建設(shè)，隨著建設(shè)合同開(kāi)始實(shí)施，經(jīng)EEPCo及其代表審查，總承包方對(duì)工程原設(shè)計(jì)作出了重大修改。

建設(shè)資金已由EEPCo和埃塞俄比亞政府統(tǒng)籌安排，略滯后于工程施工進(jìn)度計(jì)劃。在安排資金的同時(shí)，水工金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備的供應(yīng)商已確定。

目前該項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中，首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)預(yù)計(jì)要到2014年年底。

1 概 述

埃塞俄比亞經(jīng)濟(jì)正在不斷增長(zhǎng)，政府已啟動(dòng)以提高全國(guó)各地通電水平為主要目標(biāo)的全國(guó)通用電氣計(jì)劃(UEAP)，這引發(fā)了通向全國(guó)城市和農(nóng)村地區(qū)的輸電配電線路的建設(shè)。對(duì)電力的需求已有增加，增加的幅度受到5 a增長(zhǎng)和轉(zhuǎn)型計(jì)劃(GTP)的刺激，該計(jì)劃在2010/11財(cái)政年度完成。

為了滿足日益增長(zhǎng)的電力需求，政府已做出承諾，并通過(guò)其公共事業(yè)公司，即EEPCo，做出了很大的努力，以開(kāi)發(fā)其豐富的水資源用于水力發(fā)電。EEPCo計(jì)劃在該5 a計(jì)劃末發(fā)電量增加8 000～10 000 MW。該公司已開(kāi)始在該國(guó)主要江河流域建設(shè)數(shù)個(gè)水電站工程。最近已完成吉格吉貝Ⅱ(Gilgel Gibe Ⅱ)，特克澤(Tekeze)和貝萊斯(Beles)3座水電站建設(shè)，總裝機(jī)容量達(dá)1 180 MW。

其他發(fā)電項(xiàng)目正處在建設(shè)、研究或者招標(biāo)階段，而裝機(jī)容量1 870 MW的吉貝Ⅲ就是正在建設(shè)中的一項(xiàng)。

2 項(xiàng)目主要技術(shù)特征

吉貝Ⅲ水電項(xiàng)目主要包括一個(gè)246 m高的碾壓混凝土(RCC)壩與一座裝機(jī)容量1 870 MW的水電站，大壩將形成一個(gè)200 km2表面積的水庫(kù)，水庫(kù)總庫(kù)容為140億m3，其中117.5億m3為有效庫(kù)容(平均每年入庫(kù)水量138億m3)。3條平行長(zhǎng)約1 km的導(dǎo)流隧洞用作奧莫河分流。隧洞連同上游和下游圍堰(55,19 m高的大堤)，可以抵擋30 a一遇的洪水(5 200 m3/s的洪峰流量)，從而保護(hù)工地。

溢洪道結(jié)構(gòu)包括7孔，布置在大壩中部并配備大型弧形閘門，在最大洪峰流量時(shí)溢洪道最大泄量達(dá)18 500 m3/s。

廠房高57 m,寬37 m，長(zhǎng)250 m，坐落在河的左岸。根據(jù)設(shè)計(jì)，該廠房能容納10臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)裝機(jī)容量187 MW，運(yùn)行的最高凈水頭為214 m，設(shè)計(jì)流量102 m3/s，電廠設(shè)備利用系數(shù)約為0.44。兩條引水道將水輸送到廠房。每條都有一個(gè)進(jìn)水建筑物、直徑11 m的引水隧洞、調(diào)壓井，以及分別連接5個(gè)水輪機(jī)進(jìn)口的5個(gè)并聯(lián)分叉支管。

10臺(tái)機(jī)組每年發(fā)電達(dá)6 500 GW·h，計(jì)劃用長(zhǎng)度分別為50.3 km和51 km的400 kV雙回路架空輸電線路輸送到沃拉伊塔(Wolayita)變電站。

3 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)(EPC總承包合同)

3.1 政府與民營(yíng)戰(zhàn)略伙伴

該項(xiàng)目在EEPCo和一個(gè)私營(yíng)戰(zhàn)略合作伙伴(SPP)合作的基礎(chǔ)上順利進(jìn)行，SPP通過(guò)幾十年來(lái)成功地參與建設(shè)埃塞俄比亞國(guó)內(nèi)一些大型水利水電項(xiàng)目已與政府建立了一種長(zhǎng)期和富有成效的關(guān)系，參與建設(shè)了諸如德雷(Dire)壩、吉格吉貝Ⅰ和Ⅱ、貝萊斯(Beles)等水電項(xiàng)目。

2005年，該國(guó)的任務(wù)是通電率由2005年的16%增加到2010年的50%的UEAP目標(biāo)，人均能源消耗將由2005年的28 kW·h到2010年的500 kW·h，到2015年基本脫貧，這項(xiàng)任務(wù)應(yīng)該包含引入一些快速見(jiàn)效(fast-track)且不能延遲的項(xiàng)目。

鑒于油價(jià)大幅上漲以及水電的環(huán)境效益，可以謹(jǐn)慎考慮開(kāi)發(fā)該國(guó)的水電資源以保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還可將電力出口到鄰國(guó)。

SPP論證了開(kāi)發(fā)具有巨大裝機(jī)容量和發(fā)電能力的大型水電項(xiàng)目的可行性，以應(yīng)對(duì)未來(lái)10 a該國(guó)家增加的電力和能源需求。

3.2 諒解備忘錄

2005年年底，SPP使用自有資金和資源進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。通過(guò)建設(shè)高240 m的雙曲混凝土拱壩，一座發(fā)電設(shè)備利用系數(shù)約為0.44的1 800 MW的發(fā)電站，以開(kāi)發(fā)吉格吉貝Ⅱ電站下游奧莫河的巨大的流量。

這一新項(xiàng)目便是吉貝Ⅲ。SPP還表示，正準(zhǔn)備在菲迪克(FIDIC)合同的基礎(chǔ)上以總承包模式(EPC)實(shí)施該項(xiàng)目。這正符合EEPCo的承諾(開(kāi)發(fā)電力項(xiàng)目來(lái)支持該國(guó)的以農(nóng)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略)，以及國(guó)家的承諾(通過(guò)提供公平的用電服務(wù)和加速持續(xù)發(fā)展，消除貧困計(jì)劃(PASDEP)來(lái)達(dá)到全國(guó)的發(fā)展目標(biāo))。SPP做出承諾，促進(jìn)從外部資金來(lái)源為該項(xiàng)目籌資，并且在EEPCo可接受的條款和條件下，用SPP自己的財(cái)力資源為開(kāi)發(fā)該項(xiàng)目提供資金。

鑒于上述情況，SPP為此開(kāi)展了一些初步的業(yè)務(wù)活動(dòng)，并在2006年1月15日向埃塞俄比亞政府提交了一項(xiàng)實(shí)施該項(xiàng)目的建議，說(shuō)明了施工價(jià)格，并且函蓋施工、供貨、交通運(yùn)輸、建筑安裝、測(cè)試和調(diào)試的全部費(fèi)用，以及工程竣工時(shí)間等，要求雙方簽署一個(gè)諒解備忘錄，批準(zhǔn)互惠的承諾。

諒解備忘錄，引發(fā)早期承包商的參與，并給予SPP專屬權(quán)利對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行必要的勘測(cè)和設(shè)計(jì)，其目的是與EEPCo就EPC總承包合同進(jìn)行討論和盡可能達(dá)成意見(jiàn)一致。

根據(jù)這一諒解備忘錄，SPP給EEPCo提交了該項(xiàng)目的基本設(shè)計(jì)，包括地形、水文、泥沙淤積、地質(zhì)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、圖紙與計(jì)算、實(shí)施規(guī)劃、工程詳細(xì)的成本估算、經(jīng)濟(jì)分析和其他相關(guān)投入、環(huán)境與社會(huì)影響評(píng)估研究，以及根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和簽訂的合同文件草案將要實(shí)施的相關(guān)緩解措施。

在SPP提交的設(shè)計(jì)和合同草案的基礎(chǔ)上，2006年7月19日簽署了EPC建設(shè)合同。項(xiàng)目的建設(shè)得以繼續(xù)向前推進(jìn)。

3.3 EPC建設(shè)合同

根據(jù)EPC合同，項(xiàng)目布局主要由不透水的瀝青混凝土面板堆石壩(BCFRD)、地面廠房組成，廠房?jī)?nèi)配備總裝機(jī)容量為1 870 MW的混流式水輪機(jī)。左壩肩工程包括電站進(jìn)水建筑物、由水平隧洞和垂直豎井組成的兩條發(fā)電輸水管道、垂直的露天調(diào)壓井、廠房。右壩肩的附屬工程包括3條導(dǎo)流隧洞(其中一條將改造用作一個(gè)低位泄水孔)、一條通到溢流建筑物的明渠，溢流建筑物包括一個(gè)閘控和一個(gè)非閘控溢洪道，總的泄流能力為14 850 m3/s。該泄洪能力對(duì)應(yīng)于10 000 a一遇洪水的特大流量(閘控溢洪道的泄流能力為9 000 m3/s，而“鴨嘴”型非閘控溢洪道的泄流能力為6 000 m3/s)。

平均年發(fā)電總量約為6 400 GW·h。

合同生效之日至首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)之間的建設(shè)工期被規(guī)定為1 812 d。其他9臺(tái)機(jī)組在隨后的12個(gè)月內(nèi)投產(chǎn)。固定的合同總價(jià)格為13.96億歐元。

3.4 EPC合同管理

EEPCo聘請(qǐng)由意大利艾克公司(ELC Electroconsult)和法國(guó)柯因-貝利葉公司(Coyne et Bellier)組成的合資公司為吉貝Ⅲ項(xiàng)目第一期工程提供咨詢服務(wù)，服務(wù)內(nèi)容主要包括審查SPP提出的設(shè)計(jì)方案與建議，審查EPC合同草案，審查SPP提交的費(fèi)用概算，編制一份獨(dú)立的更新的費(fèi)用概算，在合同談判期間協(xié)助業(yè)主。

EPC合同執(zhí)行期間，EEPCo要求同一家合資公司(JV)提交吉貝Ⅲ施工管理和監(jiān)督咨詢服務(wù)的建議，該合同于2006年11月開(kāi)始生效，2003年6月期滿。

3.5 項(xiàng)目融資

簽署EPC合同時(shí)，設(shè)想EEPCo會(huì)提供全部的地方資金(比爾(Birrs)，相當(dāng)于約4.63億歐元)和部分外資1.87億歐元(外國(guó)融資10.22億歐元的18.7%)，政府將提供3億歐元，剩余5.20億歐元將來(lái)自外部貸款(歐洲投資銀行(EIB)、意大利援助、薩克拉門托商業(yè)銀行(SACE)等等)。

這些計(jì)劃在2007年隨后被修改，政府和EEPCo可能提供的外資由以前的4.87億減少到2.07億歐元，減少的部分以增加外部貸款來(lái)彌補(bǔ)，這樣，外部貸款總額就達(dá)8億歐元(需增加非洲開(kāi)發(fā)銀行貸款約2億歐元，其余貸款人與前面相同)。而政府與EEPCo雙方都計(jì)劃在2010年吉格吉貝Ⅱ、貝萊斯和特克澤3個(gè)項(xiàng)目開(kāi)工時(shí)提供能源與資金。

當(dāng)外部貸款下降到7億歐元，政府投資增加到3.22億歐元，融資計(jì)劃在2010年初作了進(jìn)一步修改，最終中國(guó)工商銀行同意提供大約4.25億美元投資，用于在中國(guó)采購(gòu)水工金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備。其余的融資由政府與EEPCo提供，已滿足要求。

項(xiàng)目資金總組成方面的這些不確定因素和修改，導(dǎo)致在EPC合同生效后的前兩年對(duì)EPC承包商付款延遲。

3.6 環(huán)境與社會(huì)問(wèn)題

該項(xiàng)目環(huán)境和社會(huì)影響評(píng)估(ESIAs)是在埃塞俄比亞環(huán)境保護(hù)局(EPA)的要求和指導(dǎo)原則以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和政策的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

為實(shí)施環(huán)境和社會(huì)管理與監(jiān)測(cè)計(jì)劃(ESMMP),需要設(shè)置一個(gè)機(jī)構(gòu)，主要是委托聯(lián)邦環(huán)境保護(hù)局對(duì)項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期間的環(huán)境和社會(huì)影響評(píng)估活動(dòng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。作為項(xiàng)目業(yè)主，EEPCo已經(jīng)成立了項(xiàng)目執(zhí)行與監(jiān)測(cè)單位(PIMU)，以負(fù)責(zé)實(shí)施“環(huán)境管理計(jì)劃”建議的緩解措施。PIMU是由從事社會(huì)和環(huán)境活動(dòng)的專家們所組成的一個(gè)團(tuán)隊(duì)。

項(xiàng)目的首次公開(kāi)咨詢始于2006年，項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程之中的2007，2008，2009年和2010年也開(kāi)展了公開(kāi)咨詢活動(dòng)。

分析了有關(guān)下游受干、濕季節(jié)的河流流量調(diào)節(jié)的主要影響。精心制定了緩解計(jì)劃來(lái)應(yīng)對(duì)該壩對(duì)奧莫河下游河谷地區(qū)的土著人口所造成的不利影響。為了減輕影響，該項(xiàng)目設(shè)置了泄水孔裝置以便釋放最小生態(tài)流量50 m3/s，這對(duì)于維持奧莫河下游水生和河岸環(huán)境是必要的。還有一項(xiàng)人工控制洪水措施，洪峰流量約1 600 m3/s，預(yù)計(jì)在9月份(或8月底)出現(xiàn)，洪水發(fā)生時(shí)間與來(lái)自剩余盆地的峰值流量一致。為了評(píng)估大壩對(duì)下游圖爾卡納湖水庫(kù)水位的影響，還進(jìn)行了專門的研究。結(jié)果表明，雖然由于氣候變化該水庫(kù)已經(jīng)遭受危險(xiǎn)，但大壩的存在將有助于改善該湖水庫(kù)水位的大幅變動(dòng)。

4 工作范圍的變化

2007年7月，工作開(kāi)展后的1 a，承包商針對(duì)基本設(shè)計(jì)方案提交了3個(gè)替代方案的設(shè)計(jì)報(bào)告，基本設(shè)計(jì)方案是EPC合同中業(yè)主的基本要求(瀝青混凝土面板堆石壩、側(cè)面溢洪道、側(cè)面進(jìn)水口結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)引水陰間洞、位于溢洪道沖刷帶下游并配備10臺(tái)187 MW機(jī)組的地面廠房)。

3個(gè)替代方案都包括一座碾壓混凝土壩(RCC)替代瀝青混凝土面板堆石壩(BCFRD)。方案1在壩頂上設(shè)閘控溢洪道。壩后設(shè)廠房，配備10臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)組；方案2設(shè)側(cè)面閘控溢洪道和同樣的壩后廠房；方案3在壩頂上設(shè)閘控溢洪道，但就相對(duì)于溢洪道沖刷區(qū)的電廠的位置而言，其水力系統(tǒng)與基本設(shè)計(jì)的水力系統(tǒng)很類似。

業(yè)主向承包商表明，EPC總承包合同的基本原則符合原定完成時(shí)間、原定性能和原定包干費(fèi)用。這些替代方案必須得到業(yè)主的優(yōu)先考慮，必須給業(yè)主帶來(lái)明確的得到確認(rèn)的價(jià)值或像合同中列明的利益。這意味著，這些方案應(yīng)該提供較短的建設(shè)時(shí)間和/或更好的性能和/或較低的成本(項(xiàng)目成本或發(fā)電成本)。

承辦商解釋說(shuō)，這些方案優(yōu)點(diǎn)如下：從第一臺(tái)機(jī)組開(kāi)始發(fā)電到最后一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)的時(shí)間為1 a；第1年能多生產(chǎn)2億歐元電能，因?yàn)闊o(wú)須像瀝青混凝土面板堆石壩那樣，如果觀測(cè)有大量漏水穿過(guò)混凝土面板，則必須放空水庫(kù)，由于在沒(méi)有提高水庫(kù)最高水位情況下提高了正常蓄水位，每年可多發(fā)電100 GW·h，總體性能優(yōu)于基本設(shè)計(jì)；其他優(yōu)點(diǎn)，如降低了業(yè)主在施工期間洪峰流量大于5 200 m3/s的情況下的風(fēng)險(xiǎn)，提高了可靠性。

承包商提出的所有方案，業(yè)主及其顧問(wèn)和代表都進(jìn)行了認(rèn)真審查(可靠性、竣工時(shí)間、發(fā)電量、項(xiàng)目的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和每個(gè)解決方案的技術(shù)可行性、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)、成本等)，以便一方面在備選方案之間進(jìn)行相互比較，另一方面又與基本設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比，目的在于評(píng)估選擇一個(gè)或多個(gè)備選方案是否可以給業(yè)主帶來(lái)價(jià)值和利益。

業(yè)主對(duì)提出的所有的備選方案進(jìn)行詳細(xì)的分析后，最終同意選擇方案3作為后續(xù)建設(shè)方案，考慮到給設(shè)計(jì)帶來(lái)變化，業(yè)主還同意與承包商討論合同附錄事項(xiàng)。

在該附錄中，雙方同意完成時(shí)間從1 812 d調(diào)整到2 177 d，由于工作量改變，合同總價(jià)變?yōu)?4.7億歐元。

5 設(shè)備承包商的選定

2008年初，EPC承包商已經(jīng)為選擇水工金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備承包商(“設(shè)備承包商”)提出了必要的招標(biāo)文件，2008年6月提出了4組提案，但由于缺乏資金和缺乏被求助的多邊貸款機(jī)構(gòu)的決定，所以有關(guān)合同授予的裁決被推遲。

考慮到一些設(shè)計(jì)變更加上與多邊貸款機(jī)構(gòu)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的討論，特別是設(shè)備承包商、EPC承包商和業(yè)主之間的合同關(guān)系，2009年對(duì)這些招標(biāo)文件進(jìn)行了修訂，其目的是對(duì)設(shè)備供貨與安裝合同進(jìn)行重新招標(biāo)。

由于與多邊貸款機(jī)構(gòu)協(xié)商意味著將設(shè)備承包商納入EPC合同中將會(huì)很困難，甚至是不可能的，所以業(yè)主研究并尋求其他資金來(lái)源，最后，在2010年1月，得到了中國(guó)政府(由中國(guó)工商銀行(ICBE)代理)的積極回應(yīng)。

EEPCo已經(jīng)確認(rèn)中國(guó)東方電氣公司(DEC)作為具有合適資質(zhì)的設(shè)備供應(yīng)分包商。該公司已被證明可以為EPC承包商所接受，EPC承包商對(duì)東方電氣公司提出的機(jī)電設(shè)備和水工金屬結(jié)構(gòu)建議已進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

一旦EEPCo和設(shè)備承包商之間的合同簽訂，那么它就需要做好合同安排，以將設(shè)備合同并入EPC總承包合同中。2010年5～7月討論了這樣的安排，最終達(dá)成了三方協(xié)議，即業(yè)主、EPC總承包商和設(shè)備承包商三方之間協(xié)議。

此外，業(yè)主除了指定有關(guān)終止、支付、保險(xiǎn)、變化、調(diào)整、業(yè)主收回，以及其他可能影響時(shí)間和成本的任何問(wèn)題的一些條款以外，還指定了在EPC總承包合同內(nèi)有設(shè)備合同情況下自身的權(quán)利與義務(wù)。

6 設(shè)計(jì)變更

在開(kāi)挖過(guò)程中，由于局部的脆弱地質(zhì)特征，對(duì)壩基面進(jìn)行了不斷修正，以適應(yīng)施工需要。這導(dǎo)致在壩中央和岸邊部分的典型橫截面需要修改。其他的幾何變化是為了讓灌漿帷幕和排水帷幕適應(yīng)施工需要，以及滿足大壩穩(wěn)定性分析結(jié)果的要求。

在施工設(shè)計(jì)中，持續(xù)開(kāi)展了1∶60的溢洪道和跌水池的水力學(xué)模型試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)致將原來(lái)有9個(gè)孔的大型溢洪道重新設(shè)計(jì)成先進(jìn)的7個(gè)獨(dú)立孔道的溢洪道，其水頭稍有降低。最后，將對(duì)溢洪道和兩個(gè)中位泄水孔的整體中央壩段全部重新設(shè)計(jì)。對(duì)跌水池中的沖刷效果進(jìn)行的一項(xiàng)評(píng)估也證實(shí)了修正后的電廠位置選擇適當(dāng)，電廠位置向下游移動(dòng)是為了防止在尾水通道中沖刷影響和材料沉積。

在壩肩開(kāi)挖過(guò)程中，由于受到向河谷陡傾的多條連續(xù)節(jié)理的影響，巖石崩落，需要強(qiáng)大的支撐系統(tǒng)，因此將進(jìn)水口沿河岸重新定位。經(jīng)過(guò)多次地質(zhì)力學(xué)條件的評(píng)估，施工圖設(shè)計(jì)終于得出結(jié)論，進(jìn)水口重新定位是必要的。

挖掘過(guò)程中，在正常水頭下可在巖體中檢測(cè)到水力的頂托作用。為此需修改混凝土襯砌設(shè)計(jì)，在最敏感的區(qū)域增加鋼襯，沿岸設(shè)一條普通的排水廊道。

(山 松 編譯)

2013-10-14

1006-0081(2014)01-0032-04

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