賦石水庫(kù)清淤工程的效益評(píng)價(jià)

李寶虎,俞益銘

(1.安吉縣賦石水庫(kù)管理局,浙江 安吉 313300；2.浙江廣川工程咨詢有限公司,浙江 杭州 310020)

1 賦石水庫(kù)概況[1]

賦石水庫(kù)位于浙江省安吉縣西苕溪上游西溪上,總庫(kù)容2.18億m3,是一座以防洪為主結(jié)合灌溉、發(fā)電、供水等綜合利用的大 (2)型水庫(kù),與南溪老石坎水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)行(2庫(kù)上游有鴨坑塢分洪閘、渠溝通),可控制西苕溪上游589km2面積20a一遇全部洪水。素有 “浙北第一庫(kù)”之稱。始建于1972年?？刂屏饔蛎娣e331km2。庫(kù)區(qū)內(nèi)以山地為主,河谷寬闊不一,河床曲折,平均坡度4.8‰。水庫(kù)是以防洪為主,結(jié)合灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)魚(yú)、旅游等綜合利用的大(2)型水庫(kù)。水庫(kù)樞紐工程主要有大壩、泄洪發(fā)電洞、溢洪道、自潰式非常溢洪道和電站等組成。大壩為黏土心墻砂殼壩設(shè)計(jì)最大壩高43.20m,壩頂高程91.37m。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100a一遇,非常洪水標(biāo)準(zhǔn)為10000a一遇,實(shí)際校核標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到(PMF)校核。

賦石水庫(kù)建成投入運(yùn)行后,可控制上游331km2,20a一遇全部洪水,防洪面積1.67萬(wàn)hm2,灌溉面積0.80萬(wàn)hm2。先后抵御了20多次特大洪水襲擊,有效地減輕了下游地區(qū)的洪水壓力,保障了人民生命和財(cái)產(chǎn)損失,發(fā)揮了巨大的防洪效益；水庫(kù)電站多年平均發(fā)電量1600kW·h,城市供水2000萬(wàn)m3/a,供商品魚(yú)200t/a,累計(jì)產(chǎn)生的綜合效益在100億元以上。

2 水庫(kù)淤積的形成及危害

水庫(kù)上游水流進(jìn)入水庫(kù),水深逐漸增大,水面比降級(jí)流速逐漸減少,水流挾沙能力也相應(yīng)降低,從而導(dǎo)致泥沙淤積。根據(jù)運(yùn)動(dòng)形態(tài)的不同,入庫(kù)泥沙可分為懸移質(zhì)和推移質(zhì)。懸移質(zhì)在水流中做懸浮運(yùn)動(dòng),推移質(zhì)通常指在河床上做跳躍、滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的那部分泥沙,相對(duì)懸移質(zhì)來(lái)說(shuō),顆粒較粗。這部分泥沙進(jìn)入水庫(kù)后,由于水流強(qiáng)度的減弱,就會(huì)大部分或全部淤積下來(lái)。一般的水庫(kù),特別是大型水庫(kù),或無(wú)機(jī)會(huì)放空運(yùn)行的水庫(kù),推移質(zhì)基本不能排出庫(kù)外,而會(huì)全部淤積在庫(kù)內(nèi)。一般在回水水端附近落淤,使該處水位抬高,造成浸沒(méi)影響。賦石水庫(kù)即為如此。

從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始,賦石水庫(kù)上游的地方政府就鼓勵(lì)當(dāng)?shù)卮迕耖_(kāi)墾種植板栗林、白茶等經(jīng)濟(jì)植物,并全面墾復(fù)撫育毛竹林。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字,目前水庫(kù)庫(kù)區(qū)的板栗林約5333hm2,白茶地約133hm2,全面墾復(fù)撫育毛竹林4667hm2,不合理的撫育方式,造成了嚴(yán)重的水土流失,加速了水庫(kù)的淤積。根據(jù)2012年初的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù),賦石水庫(kù)經(jīng)過(guò)30多年的運(yùn)行后的淤積量達(dá)到1000萬(wàn)m3。

水庫(kù)的大量淤積造成了嚴(yán)重的危害。首先,水庫(kù)形成大量淤積之后,嚴(yán)重削減了水庫(kù)的有效庫(kù)容,從而影響了水庫(kù)防洪、灌溉、供水、發(fā)電效益的正常發(fā)揮,降低了水庫(kù)工程的運(yùn)行能力。其次,由于長(zhǎng)期淤積,泥沙對(duì)水流中的污染物具有較強(qiáng)的吸附作用,水庫(kù)淤積物中存在大量的鐵、錳等重金屬元素和富含氮、磷等有機(jī)質(zhì),并不時(shí)釋放到水體中,造成水庫(kù)水質(zhì)重金屬元素指標(biāo)和氮、磷指標(biāo)超標(biāo),而且難以處理,直接影響居民生活用水。

3 清淤工程的效益評(píng)價(jià)

3.1 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

3.1.1 動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

以往水庫(kù)清淤方案選擇,大都依據(jù)投資多寡進(jìn)行取舍,因而忽視對(duì)投入和產(chǎn)出的全面衡量[2]。本文在經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)中采用動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)分析法。

動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)是考慮資金時(shí)間價(jià)值的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)。與靜態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)相比,動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)更加注重考察項(xiàng)目在其計(jì)算期內(nèi)各年現(xiàn)金流的具體情況,因而就更加直觀的反映項(xiàng)目的盈利能力。由于動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)不僅計(jì)算了資金的時(shí)間價(jià)值,而且考察項(xiàng)目在整個(gè)壽命期內(nèi)收入和支出的全部經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),因此它比靜態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)更加全面、更加科學(xué)。動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)常用的一般有凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、凈年值、動(dòng)態(tài)投資回收期等。

(1)凈現(xiàn)值法[3]。凈現(xiàn)值 (Net Present Value即為 NPV)凈現(xiàn)值為考察項(xiàng)目在壽命期內(nèi)每年發(fā)生的現(xiàn)金流量,按一定折現(xiàn)率將各年凈現(xiàn)金流量折算到基準(zhǔn)年的現(xiàn)值之和。

式中：(CI-CO)t為第t年的凈現(xiàn)金流,元；n為項(xiàng)目計(jì)算期,a；ic為標(biāo)準(zhǔn)折現(xiàn)率。NPV＞0,說(shuō)明方案可行,項(xiàng)目的盈利能力超過(guò)其投資收益期望水平。NPV=0,說(shuō)明方案可行,項(xiàng)目的盈利能力能達(dá)到其投資收益期望水平。NPV＜0,說(shuō)明方案可行,但項(xiàng)目的盈利能力比較低。

(2)效益費(fèi)用比法[4]。效益費(fèi)用比法(Benfit-Cost Ratio即BCR)是指工程在計(jì)算期內(nèi)所獲得的效益與所支出的費(fèi)用之比。BCR有2種表達(dá)式,第1種為總效益與總費(fèi)用之比,第2種為平均年效益與平均年費(fèi)用之比。表達(dá)式為：

式中：BCR為效益費(fèi)用比；B為總效益現(xiàn)值,元；C為總費(fèi)用現(xiàn)值,元；AB為年平均效益,元；AC為年平均費(fèi)用,元。

判別準(zhǔn)則：BCR≥1.0,方案經(jīng)濟(jì)上為可行；BCR＜1.0,方案經(jīng)濟(jì)上不可行。

3.1.2 賦石水庫(kù)清淤直接經(jīng)濟(jì)效益分年度估算

水庫(kù)在實(shí)施清淤工程時(shí),產(chǎn)出大量的淤泥,這些淤泥蘊(yùn)含著大量的砂石資源,加工出售可獲得收益。根據(jù)賦石水庫(kù)的實(shí)地勘探資料表明,水庫(kù)的淤泥中30%是泥土,而70%是砂石資源。砂石資源是當(dāng)?shù)氐木o缺建筑材料,市場(chǎng)的需求量在1000萬(wàn)m3/a以上,經(jīng)常出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。預(yù)計(jì)清淤能生產(chǎn)30萬(wàn)m3/a以上的砂石料,根據(jù)對(duì)2013年湖州市安吉縣的砂石料信息價(jià)統(tǒng)計(jì)顯示,砂石料可按市場(chǎng)信息價(jià)約120元/m3計(jì)算,砂石銷售收入可達(dá)3600萬(wàn)元/a。生產(chǎn)砂石料需清淤費(fèi)用約35元/m3,篩選砂石料費(fèi)用約25元,其他費(fèi)用包括場(chǎng)地費(fèi)、人員工資、礦產(chǎn)資源費(fèi)、管理費(fèi)用等綜合費(fèi)用約為35元,因而生產(chǎn)砂石料的費(fèi)用約為95元/m3,生產(chǎn)30萬(wàn)m3砂石料的總費(fèi)用為2850萬(wàn)元,收支相抵則可產(chǎn)生利潤(rùn)750萬(wàn)元/a。清淤的泥土也可充分利用,作為綠化用的肥泥或作為制磚用的原材料。其次,水庫(kù)實(shí)施清淤后,所恢復(fù)的庫(kù)容在1000萬(wàn)m3左右,可增加供水量50萬(wàn)m3/a以上,按17m3/(kW·h)耗水量發(fā)電計(jì)算可增加發(fā)電量3萬(wàn) (kW·h)/a以上,增加發(fā)電收入1.5萬(wàn)元/a以上,分年度直接經(jīng)濟(jì)效益見(jiàn)表1。

表1 賦石水庫(kù)清淤直接經(jīng)濟(jì)效益估算表 萬(wàn)元

3.1.3 基本參數(shù)選擇

經(jīng)濟(jì)計(jì)算期為50a,社會(huì)折現(xiàn)率取8%。該工程為清淤工程,因而選用動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)為 “凈現(xiàn)值法”和“效益費(fèi)用比法”。

3.1.4 動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果及分析

(1)凈現(xiàn)值：NPV=9193.46萬(wàn)元＞0

(2)效益費(fèi)用比；BC R=44058.89/34865.43=1.26＞1.00由計(jì)算結(jié)果可以得出清淤方案可行的結(jié)論。

3.2 社會(huì)效益及生態(tài)效益

3.2.1 社會(huì)效益

賦石水庫(kù)實(shí)施清淤工程后,首先是恢復(fù)水庫(kù)庫(kù)容,提高防洪能力和供水保證率。通過(guò)恢復(fù)的有效庫(kù)容,在洪水來(lái)臨之時(shí)可利用恢復(fù)庫(kù)容增加洪峰時(shí)的水庫(kù)儲(chǔ)水量,減少洪水對(duì)下游的影響。利用清淤所恢復(fù)的庫(kù)容,正常情況下可有效增加水庫(kù)儲(chǔ)水量,使其在灌溉、發(fā)電、供水等方面產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其次是減少蓄水工程建設(shè)項(xiàng)目。利用水庫(kù)清淤所恢復(fù)的有效庫(kù)容在1000萬(wàn)m3以上,相當(dāng)于建設(shè)1座中型水庫(kù)。建設(shè)1座中型水庫(kù)需選一個(gè)良好的壩址,并面臨前期移民工作政策性強(qiáng)、難度大的壓力,同時(shí)還將影響庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

3.2.2 生態(tài)效益

賦石水庫(kù)實(shí)施清淤后,可有效增加水庫(kù)的自凈能力,避免水庫(kù)水源富營(yíng)養(yǎng)化的產(chǎn)生,降低水中有害重金屬元素和氮、磷成分,改善了水質(zhì),保護(hù)了水源。通過(guò)清淤工程把庫(kù)區(qū)外露或低水位時(shí)外露的淺灘進(jìn)行清理,在增加水庫(kù)水面的同時(shí),因地制宜地進(jìn)行一些水生植物的培植,既改善了水質(zhì),又美化了庫(kù)區(qū),建立了良好的生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié) 語(yǔ)

水庫(kù)實(shí)施清淤工程是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益都十分顯著的利民工程。同時(shí)也是提升水庫(kù)功能和現(xiàn)代化管理水平的重要舉措。因此為實(shí)現(xiàn)水庫(kù)工程效益的最大化和延緩水庫(kù)的使用壽命,水庫(kù)實(shí)施清淤工程是十分必要,也是切實(shí)可行的。

實(shí)施清淤工程還應(yīng)該注意：①在保證庫(kù)區(qū)現(xiàn)有堤防、橋梁、公路等周邊設(shè)施安全的前提下進(jìn)行清淤,嚴(yán)格控制河床縱坡,保證周邊坡度穩(wěn)定；②嚴(yán)格按水土保持和環(huán)境保護(hù)的要求進(jìn)行清淤；③結(jié)合清淤工程,合理利用土地、砂石資源,提高綜合經(jīng)濟(jì)效益；④適時(shí)清淤,著重協(xié)調(diào)好水庫(kù)、當(dāng)?shù)卣c周邊村民的關(guān)系,把握好局部利益與整體利益的關(guān)系,把清淤工程和提高防洪能力、資源合理開(kāi)發(fā)以及提高水庫(kù)水質(zhì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),將清淤工作列入水庫(kù)管理的長(zhǎng)期目標(biāo)任務(wù)。

[1]賦石水庫(kù)管理局.賦石水庫(kù)志[M].北京：方志出版社,2008.

[2]夏邁定.動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)分析法在水庫(kù)清淤方案選擇中的應(yīng)用[J].泥沙研究,1996(3)：80-85.

[3]中國(guó)水利學(xué)會(huì)水利工程造價(jià)管理專業(yè)委員會(huì).水利工程造價(jià)[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社,2002.

[4]余金鳳.水利工程經(jīng)濟(jì)計(jì)算動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法及比較[J].吉林水利,2005(10)：44-46.