城市地下綜合管廊綜合效益評價研究

馬 鑫

（北京市工程咨詢有限公司，北京 100124）

1 開展綜合效益評價的意義

綜合管廊相較于傳統(tǒng)的管線敷設(shè)，在建設(shè)維護(hù)等方面具有顯著的優(yōu)勢，在世界范圍內(nèi)被廣泛采用。由于綜合管廊建設(shè)周期長、投資高，開展綜合效益評價對推動綜合管廊可持續(xù)發(fā)展意義重大，具體如下：

一是有效控制成本。管廊項目的建設(shè)和管理，需要花費一定的社會成本，包括土地資源、建設(shè)材料、人工成本等。通過綜合效益評價，有利于管理部門了解管廊建設(shè)和管理中的成本如何產(chǎn)生，以便最大程度地提升管廊項目效益，以最優(yōu)的成本支出達(dá)到最大的綜合效益。

二是提高科學(xué)決策水平。建設(shè)管廊給城市和居民帶來多大益處，建設(shè)多大規(guī)模比較合理，建在哪里比較適宜，何時進(jìn)行建設(shè)更為穩(wěn)妥，對這些方面的評價，要求必須有一個科學(xué)充分的理論依據(jù)，有效避免盲目建設(shè)投資、資源浪費，并通過綜合效益分析的結(jié)果來發(fā)現(xiàn)不足，進(jìn)一步促進(jìn)管理水平的提升。

三是綜合管廊的可持續(xù)發(fā)展需要。由于管廊項目建設(shè)施工涉及范圍廣、工程造價較高、回報周期長、直接經(jīng)濟(jì)效益不突出，通過對管廊項目的綜合效益評價，可以更加全面地對管廊項目的效益做出系統(tǒng)評價，供決策部門綜合考慮是否進(jìn)行管廊建設(shè)，因地制宜選擇更經(jīng)濟(jì)和更適合的管線敷設(shè)方式。

2 綜合管廊綜合效益評價體系

對管廊項目進(jìn)行綜合效益評價，需要針對管廊自身的社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境等特點建立較為系統(tǒng)科學(xué)的綜合效益評價體系。這不僅要從經(jīng)濟(jì)效益方面進(jìn)行評價，還要考慮其社會效益，對管廊項目的綜合效益評價由內(nèi)部效益和外部效益兩部分構(gòu)成。

2.1 綜合管廊內(nèi)部效益分析

2.1.1 減少重復(fù)投資

管廊能夠?qū)⒏黝愂姓芫€統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)，避免各類管線單位單獨敷設(shè)造成的成本浪費。管廊的容量能夠保證未來幾十年內(nèi)的市政管線擴(kuò)容需求，在管廊全生命周期內(nèi)，只需在更新管線時拆除舊線、更換新線便可完成，最大限度地減少重復(fù)建設(shè)投資。管廊內(nèi)良好的運營維護(hù)條件能夠加快管線敷設(shè)速度，簡化管線再配置的程序，提高管線更換的效率。同時管廊可減少道路挖掘，最大限度地減少重復(fù)建設(shè)投資。

在綜合管廊全生命周期內(nèi)，管線敷設(shè)成本主要與管線種類、敷設(shè)形式、敷設(shè)次數(shù)等因素有關(guān)。

2.1.2 改善生產(chǎn)經(jīng)營條件

一是提高管線使用年限。市政管線架空敷設(shè)、直埋敷設(shè)易受外界環(huán)境影響，發(fā)生管道腐蝕、變形位移等，影響管線使用年限，增加管線運行維護(hù)成本。綜合管廊集中收納市政管線，可避免外部環(huán)境對管線的腐蝕、破壞，管線設(shè)施不易老化，市政管線平均壽命提高，節(jié)省一定量的管材及相應(yīng)附屬設(shè)施的更新改造成本。

二是提升管線安全運行條件。傳統(tǒng)直埋需要對地下的各類管線定期進(jìn)行檢查、維護(hù)、修補(bǔ)，時常需要借助各類儀器或采取鉆孔、開挖等方式進(jìn)行，甚至在管線出現(xiàn)滲漏、泄漏等情況時，往往在其演化成事故才被發(fā)現(xiàn)，這不但增加了管線單位運營維護(hù)成本，還對道路通行也產(chǎn)生一定影響。由于管廊內(nèi)安裝了先進(jìn)的可視化、可感知的監(jiān)控報警系統(tǒng)和常規(guī)的人工巡檢，當(dāng)管廊內(nèi)管線發(fā)生泄漏或損壞時，能夠及時被發(fā)現(xiàn)，減少管線破壞和泄漏損失，降低管線運行維護(hù)成本。

2.2 綜合管廊外部效益分析

除內(nèi)部效益外，統(tǒng)籌推進(jìn)綜合管廊建設(shè)還具有顯著的外部效益，主要體現(xiàn)在延長道路使用壽命、釋放地上地下空間、提升城市人居環(huán)境品質(zhì)、提升城市韌性、推動經(jīng)濟(jì)增長等方面。

2.2.1 延長道路使用壽命

傳統(tǒng)情況下，由于各類市政管線建設(shè)、維修、改擴(kuò)建、發(fā)生事故等原因，尤其是當(dāng)?shù)叵鹿芫€項目缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調(diào)管理時，需要對道路進(jìn)行反復(fù)挖掘，易造成道路大面積破壞以及交通堵塞，對于交通繁忙的城市道路，頻繁對道路“開膛破肚”嚴(yán)重影響居民生活。綜合管廊對地下市政管線進(jìn)行集中收納，在其全生命周期內(nèi)可以有效避免對路面反復(fù)開挖。我國一般城市道路的使用年限約為10～30 年，但在實際使用過程中，各類市政管線敷設(shè)和維修反復(fù)挖掘道路，降低道路使用壽命，導(dǎo)致未達(dá)到使用年限的道路被迫進(jìn)行修復(fù)。建設(shè)管廊可以有效避免對路面和路基非必要的破壞，保持路面結(jié)構(gòu)完整，減少道路修復(fù)費用。

道路開挖易引起路面折舊、沉降、開裂、坑洞或突起等問題，同濟(jì)大學(xué)相關(guān)研究指出，道路縱向開挖對道路質(zhì)量的影響系數(shù)為0.35；橫向開挖對道路質(zhì)量的影響系數(shù)為0.40[1]。

2.2.2 釋放土地資源

高壓架空電力線路走廊需留有足夠的安全距離，一定范圍內(nèi)無法開展城市建設(shè)。架空線進(jìn)入管廊后，能為城市釋放出更多土地資源。據(jù)業(yè)內(nèi)測算，架空線入地平均每公里可節(jié)省用地75 畝，效益十分顯著。同時，由于管廊建設(shè)能夠改善區(qū)域整體環(huán)境，可帶動區(qū)域土地和房產(chǎn)升值。

2.2.3 集約利用地下空間

在傳統(tǒng)情況下，由于缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，各類市政管線敷設(shè)需要占據(jù)較大的地下空間，管廊作為一種集約化的市政基礎(chǔ)設(shè)施，可以最大限度合理利用地下空間。建設(shè)管廊可對市政管線統(tǒng)籌規(guī)劃，釋放地下空間，為城市日后發(fā)展預(yù)留適當(dāng)?shù)膹椥钥臻g。

2.2.4 降低對道路通行的影響

傳統(tǒng)管線敷設(shè)方式存在反復(fù)開挖道路情況，開挖道路影響機(jī)動車通行速度，增加旅客和貨物通行時間成本，給客運和貨運造成損失[2]。建設(shè)綜合管廊后，道路無需反復(fù)開挖。

2.2.5 改善城市環(huán)境面貌

管線架空敷設(shè)嚴(yán)重影響城市面貌，此外地下管線敷設(shè)導(dǎo)致城市道路上井蓋星羅棋布，降低車輛行駛舒適度。架空管線進(jìn)入管廊將減少空中“蜘蛛網(wǎng)”，城市更加美觀，同時地下管線入廊可減少道路上的各類井蓋，城市交通出行更加舒適。地下管線建設(shè)、維修需要反復(fù)開挖城市道路，導(dǎo)致交通堵塞，增加機(jī)動車尾氣排放和噪聲污染，同時項目建設(shè)也會帶來揚(yáng)塵、噪聲等污染，影響周邊居民生活，反復(fù)開挖城市道路易產(chǎn)生土地污染，建設(shè)管廊可大幅減少由此帶來的影響，提升城市景觀和環(huán)境。

2.2.6 提升防災(zāi)抗災(zāi)能力

傳統(tǒng)敷設(shè)情況下，市政管線易受內(nèi)外部因素影響發(fā)生泄漏等事故，嚴(yán)重威脅城市運行和居民生活。由于管廊內(nèi)安裝了大量先進(jìn)的監(jiān)控和報警設(shè)備，當(dāng)管線發(fā)生事故時，可以在第一時間通知相關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人在短時間內(nèi)采取緊急措施將事件控制和處理。由于管廊內(nèi)管線分艙設(shè)置，即便管線發(fā)生事故也可以控制在有限范圍內(nèi)，此外發(fā)生地震等災(zāi)害時，管廊可減小和避免廊內(nèi)管線受到外力沖擊，并在最短的時間內(nèi)恢復(fù)服務(wù)，為災(zāi)后救援及城市各項基礎(chǔ)功能的恢復(fù)提供必要保障。

2.2.7 拉動經(jīng)濟(jì)增長

綜合管廊建設(shè)周期長，投資大。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部網(wǎng)站數(shù)據(jù)顯示，2016～2020 年，全國綜合管廊固定資產(chǎn)投資累計超過2 599億元，占全國城市市政公用設(shè)施建設(shè)固定資產(chǎn)投資比例約2.6%，投資拉動作用顯著。管廊項目產(chǎn)業(yè)鏈長，輻射帶動力強(qiáng)，可帶動相關(guān)建材、設(shè)備等行業(yè)發(fā)展，帶來大量就業(yè)崗位，同時催生出一批行業(yè)企業(yè)，推動科技創(chuàng)新，對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生較大拉動作用。

2.3 綜合管廊評價方式

目前，對綜合管廊的效益評價主要集中在直接效益方面，如對綜合管廊與傳統(tǒng)管線敷設(shè)的直接經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較，或?qū)芾冉ㄔO(shè)前后外部經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行對比，還有研究僅對管廊建設(shè)的綜合效益進(jìn)行定性分析?？傮w來看，缺少對綜合管廊綜合效益的綜合定量評價。本文基于管線傳統(tǒng)敷設(shè)方式下存在的主要問題和綜合管廊項目建設(shè)帶來的內(nèi)外部效益進(jìn)行對比分析，總結(jié)出一套定性與定量結(jié)合的管廊效益評價體系，提出了相應(yīng)的評價方式，并用案例對綜合效益進(jìn)行了測算，以期為項目決策提供參考，詳見表1、表2。

表1 綜合管廊內(nèi)部效益構(gòu)成及評價方式

表2 綜合管廊外部效益構(gòu)成及評價方式

3 案例分析

以某城市綜合管廊為案例，案例所在道路等級為城市主干路，綜合管廊的斷面尺寸為7.4 m×3.2 m，內(nèi)敷設(shè)有給水、再生水、燃?xì)狻㈦娏﹄娎|、通信纜線等管線。測算設(shè)定傳統(tǒng)管線直埋敷設(shè)長度和修建的綜合管廊長度均為1 km，計算周期為100 年。

3.1 管線敷設(shè)成本（C1）

通過梳理入廊管線類型、管線規(guī)格、計算期內(nèi)敷設(shè)次數(shù)等基本信息，參考該市入廊管線單獨敷設(shè)成本（包含道路破除修復(fù)、穿越河流、軌道、道路等節(jié)點費用），經(jīng)綜合測算入廊管線傳統(tǒng)敷設(shè)成本為6 410 萬元。

3.2 管線維護(hù)費（MC1）及漏損費用（LC）

依據(jù)相關(guān)市政管線維護(hù)估算指標(biāo)及經(jīng)驗值，各類入廊管線每年維護(hù)總費用取60 萬元，計算期內(nèi)管線的維護(hù)費用MC1=6 000 萬元。

管廊所在城市管線漏損主要考慮給水管線，根據(jù)住建部統(tǒng)計年鑒（2019 版），每公里漏損量1.27 萬m3，水價按5 元/m3，計算期內(nèi)減少漏損損失LC=635 萬元。

3.3 道路結(jié)構(gòu)破壞修復(fù)成本（EC）

假設(shè)每5 年進(jìn)行一次開挖修復(fù)作業(yè)，影響系數(shù)a為0.35，道路開挖面積為1 000 m2、道路修復(fù)成本為340 元/m2計算，則計算期內(nèi)道路修復(fù)成本EC=238 萬元。

3.4 釋放土地資源效益（EB）

據(jù)業(yè)內(nèi)測算，架空線入地平均每公里可節(jié)省用地50 000 m2，土地出讓金按900 元/m2計算。則釋放土地資源效益EB=4 500 萬元。

3.5 集約地下空間帶來的效益（UB）

據(jù)測算，管廊與管線直埋占用地下空間比例1:4，建設(shè)綜合管廊較傳統(tǒng)管線敷設(shè)節(jié)省約70%地下空間。根據(jù)《劃撥用地目錄》，屬基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要的地下空間，以劃撥方式供地?？紤]到管線、管廊通常位于道路下方，節(jié)省的地下空間本次計算均按劃撥用途考慮，因此測算集約地下空間帶來的直接經(jīng)濟(jì)效益UB=0。

3.6 降低道路通行效率增加的費用（TC）

由于本路段貨運車輛較少，本次測算暫不考慮貨運損失費用，僅計算客運損失費用。由于為新建道路，故暫不考慮管線傳統(tǒng)敷設(shè)和建設(shè)管廊兩種方式初始建設(shè)給交通通行帶來的影響，僅計算維護(hù)期道路開挖的影響。

根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果，我國旅客的平均旅行時間價值約為單位時間GDP 值的0.6 倍[3]。2020 年管廊所在城市人均GDP 為164 904 元，道路開挖影響人數(shù)為5 萬人/公里，人均通行延遲2 min/d，道路每5 年開挖1 次，每年開挖影響時間為10 d。提升道路通行效益EB=1 500 萬元。

3.7 管廊建設(shè)成本（C2）及日常維護(hù)費(MC2)

綜合管廊建設(shè)成本（C2）根據(jù)住建部發(fā)布的《城市綜合管廊工程投資估算指標(biāo)》（ZYA1-12(10）-2015)（試行），結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H綜合考慮，按10 000 萬元/km 計算。綜合管廊三艙運維費(MC2)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)三艙50 萬元/km 計算（不含大修及折舊），計算期內(nèi)MC2=5 000 萬元。

3.8 管廊綜合效益（CB）

綜上，管廊建設(shè)成本高于計算期內(nèi)管線敷設(shè)成本，入廊管線維護(hù)成本低于傳統(tǒng)敷設(shè)方式下管線維護(hù)成本，考慮外部效益后管廊建設(shè)運維的綜合效益高于傳統(tǒng)敷設(shè)方式管線建設(shè)運維成本，綜合管廊較管線傳統(tǒng)敷設(shè)方式在計算期內(nèi)成本優(yōu)勢超過29%，詳見表3。

表3 綜合管廊全生命周期內(nèi)綜合效益分析

4 結(jié)語

我國綜合管廊建設(shè)仍處于發(fā)展初期，對其綜合效益評價的理論研究和實踐仍有待進(jìn)一步發(fā)展完善，評價標(biāo)準(zhǔn)體系尚需建立健全，評價方法還需更多實踐檢驗。本文對城市地下綜合管廊的綜合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，從內(nèi)部效益和外部效益兩個不同的角度選取評價標(biāo)準(zhǔn)來分析項目的綜合效益。盡管綜合管廊的建設(shè)前期投資較大，但在節(jié)約建設(shè)成本、降低管線維護(hù)運營費用、延長管線壽命、降低對城市交通的影響、集約利用地下空間、改善城市景觀和拉動經(jīng)濟(jì)增長等方面具有較強(qiáng)的綜合效益，政策制定和決策者應(yīng)重視管廊綜合效益，建立合理的分?jǐn)偤脱a(bǔ)償機(jī)制，推進(jìn)綜合管廊健康、可持續(xù)發(fā)展。