林興周

(三明市尤溪縣水利局，福建 三明 365100)

大王坪中型水庫(kù)是新嶺溪流域的龍頭水庫(kù)，于20 世紀(jì)80年代縣水利局已對(duì)該水庫(kù)工程作過(guò)規(guī)劃，但未設(shè)計(jì)。為能更好地掌握項(xiàng)目建設(shè)的投資效益情況，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行方案比較，確定建設(shè)規(guī)模、投資總額、建設(shè)工期、工程效益等，并對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行重點(diǎn)分析，本文就分析的內(nèi)容作簡(jiǎn)要介紹。

1 工程概況

該水庫(kù)位于新嶺溪流域的上游，流域總面積252.4 km2，多年平均降水量1 734.6 mm，多年平均徑流量4 715萬(wàn)m3，多年平均流量1.50 m3/s。于流域大王坪處建一座高49 m混凝土砌石雙曲拱壩，攔蓄新嶺溪水成庫(kù)，總庫(kù)容1 130萬(wàn)m3，興利庫(kù)容1 050萬(wàn)m3，庫(kù)水面面積48.96萬(wàn)m2，來(lái)調(diào)節(jié)下游梯級(jí)電站，向洋中鎮(zhèn)水廠提供源水，灌溉下游5個(gè)村的農(nóng)田，提高下游河道的防洪能力，并在壩后建一壩后站，充分利用庫(kù)水勢(shì)能，多措并舉，以求達(dá)到水資源的合理配置和其它水功能的實(shí)現(xiàn)。

庫(kù)區(qū)需移民24 戶74 人，淹沒(méi)耕地11.33 hm2，經(jīng)濟(jì)林地20.08 hm2，各類房屋6 319 m2，鄉(xiāng)道3.58 km(是湯川—洋中鄉(xiāng)道，已在改線不需另改)，未利用地2.52 hm2，水域15 hm2。

2 分析內(nèi)容

2.1 工程建設(shè)的必要性

該水庫(kù)建設(shè)能有效調(diào)蓄新嶺溪徑流，在滿足新嶺溪水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)環(huán)境用水、提高防洪能力的同時(shí)，還可為洋中鎮(zhèn)水廠提供量足質(zhì)優(yōu)的水源，本工程建設(shè)十分必要。

2.2 工程任務(wù)和建設(shè)規(guī)模

依據(jù)水庫(kù)工程特性、地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)水利工程建設(shè)的綜合利用，通過(guò)對(duì)工程必要性分析，確定該水庫(kù)工程是以調(diào)節(jié)為主，兼灌溉、供水、防洪、生態(tài)的綜合利用的水利工程。其正常蓄水位的選擇是結(jié)合壩址的地形地質(zhì)、水工布置、水量利用、調(diào)度能力、水庫(kù)淹沒(méi)及工程投資經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素進(jìn)行分析［1］。

綜合考慮后建議正常高水位為615.00 m，相應(yīng)興利庫(kù)容1 050萬(wàn)m3，為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，中型規(guī)模，洪水標(biāo)準(zhǔn)大壩按50 a一遇設(shè)計(jì)，500 a一遇校核，壩后站按20 a一遇設(shè)計(jì)，100a一遇校核。工程等別為Ⅲ等，攔河壩為3 級(jí)建筑物;壩后站為4 級(jí)建筑物;大壩導(dǎo)流建筑物為5 級(jí)，洪水標(biāo)準(zhǔn)為5 a一遇，導(dǎo)流時(shí)段選用10—2月;工程總工期2 a。

2.3 工程建設(shè)內(nèi)容

工程樞紐包括攔河大壩、壩后站、輸電線路及其它組成。大壩為混凝土砌石雙曲拱壩，壩高49 m，總庫(kù)容1 130萬(wàn)m3，興利庫(kù)容1 050萬(wàn)m3;庫(kù)水經(jīng)Φ1 200鋼管引水200 m入壩后站發(fā)電，裝機(jī)800 kW，年發(fā)電量365.7萬(wàn)kW·h，年利用小數(shù)4 571 h;新架設(shè)10 kV輸電線路3.2 km，送后莊電站上縣網(wǎng)。

2.3.1 攔河壩

通過(guò)對(duì)壩址的代表軸線，壩型及樞紐布置等綜合比較后，壩址選在狹窄“V”型河谷的大王坪河段上，此處河床和左右岸坡的基巖大部裸露，節(jié)理裂隙不發(fā)育，左右岸坡較對(duì)稱，巖性為花崗巖，巖石致密堅(jiān)硬，巖體具有足夠的強(qiáng)度及完整性，壩肩的穩(wěn)定性良好，適宜修拱壩，下游開(kāi)闊，便于布置施工場(chǎng)地，且有湯川—洋中鄉(xiāng)道從壩址經(jīng)過(guò)，交通方便。

攔河壩為混凝土砌石雙曲拱壩，壩高49 m，壩頂高程為617.00 m，壩底高程566.00 m，正常蓄水位為615.00 m，壩頂弧長(zhǎng)146 m，壩底弧長(zhǎng)25 m，壩頂厚3 m，壩底厚10 m，壩頂不掛閘，因下游壩基巖體能滿足泄洪消能要求，施工導(dǎo)流采用壩體底孔出流。

2.3.2 壩后站

通過(guò)對(duì)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件等比較，發(fā)電廠房選在距攔河壩下游200 m左岸的湯川－洋中鄉(xiāng)道的下方，該處遠(yuǎn)離高陡坡、后坡山體穩(wěn)定，地勢(shì)開(kāi)闊，便于布置，進(jìn)廠交通方便。經(jīng)壩攔蓄新嶺溪抬高水位與下游后莊電站的攔河壩正常水位的高差為47.00 m，庫(kù)水經(jīng)Φ1 200鋼管引入壩后站發(fā)電，獲最高凈水頭45.5 m，綜合利用凈水頭36 m，裝2 臺(tái)HLA153—WJ—50 水輪機(jī)配套2 臺(tái)SFW400—8/990發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)800 kW，多年平均發(fā)電量365.7萬(wàn)kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為4 571 h。

2.3.3 輸電線路及其它

壩后站電能經(jīng)新架設(shè)3.2 km的10 kV線路送至后莊電站并入縣電網(wǎng)運(yùn)行。水庫(kù)工程建設(shè)需配套一些其它零星雜項(xiàng)工程。

2.3.4 庫(kù)區(qū)淹沒(méi)

水庫(kù)居民遷移線按20 a一遇水位線;耕地征用線按5 a一遇水位線;林地征用按正常蓄水位615.00 m。移民安置由鄉(xiāng)政府實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一征地、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一委托代建、統(tǒng)一“五通一平”(水、電、路、通信、寬帶、場(chǎng)地)。公建項(xiàng)目的遷建、復(fù)建、實(shí)行規(guī)劃一步到位，組織實(shí)施量力而行，分期建設(shè)，逐步完善，調(diào)查庫(kù)區(qū)淹沒(méi)實(shí)物種類和數(shù)量見(jiàn)表1。

表1 庫(kù)區(qū)淹沒(méi)實(shí)物種類和數(shù)量成果表

耕地和林地被征收后，土地補(bǔ)償費(fèi)支付給項(xiàng)目所在村集體經(jīng)營(yíng)管理，因該村有能力調(diào)整數(shù)量與質(zhì)量相當(dāng)?shù)耐恋亟o被征地農(nóng)民繼續(xù)承包經(jīng)營(yíng)，且項(xiàng)目所得的補(bǔ)償費(fèi)和安置補(bǔ)助費(fèi)，只能用于開(kāi)展生產(chǎn)，不得挪為它用。

2.4 工程投資估算

本工程投資估算依據(jù)閩水計(jì)財(cái)［2011］98 號(hào)文頒發(fā)的《福建省水利水電工程設(shè)計(jì)概(估)編制規(guī)定》、《福建省水利水電建筑工程預(yù)算定額》、《福建省水利水電設(shè)備安裝工程預(yù)算定額》、《福建省水利水電工程施工機(jī)械臺(tái)班費(fèi)定額》。預(yù)備費(fèi)取工程部分5%，建設(shè)期貸款按總投資的50%計(jì)，建設(shè)期貸款利息按分年底投資的25%計(jì)，貨款年利率按6.55%計(jì)，工程建設(shè)總工期為2 a。

2.4.1 土建工程投資估算

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，列出工程項(xiàng)目明細(xì)、計(jì)算工程量;根據(jù)地區(qū)建筑材料發(fā)布價(jià)、向廠家和市場(chǎng)詢價(jià)、當(dāng)?shù)夭牧蟽r(jià)、施工條件、交通運(yùn)輸條件等，預(yù)算本工程單價(jià);按國(guó)家規(guī)定的費(fèi)率取費(fèi);計(jì)算土建工程投資。

經(jīng)計(jì)算土建工程估算投資為1 624.66萬(wàn)元，其中拱壩工程1 220.23萬(wàn)元，壩后站工程271.93萬(wàn)元，輸電線路及其它132.50萬(wàn)元。

2.4.2 水庫(kù)淹沒(méi)征地及實(shí)物補(bǔ)償

征地及實(shí)物補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)參照本縣在建的中型水庫(kù)工程，屬同一類別，可直接套用，本工程水庫(kù)淹沒(méi)征地及實(shí)物補(bǔ)償由耕地、經(jīng)濟(jì)林地、未利用地及房屋4部分組成，總補(bǔ)償費(fèi)為1 613.83萬(wàn)元，見(jiàn)表2。

表2 水庫(kù)淹沒(méi)征地及實(shí)物補(bǔ)償表

2.4.3 獨(dú)立費(fèi)用

獨(dú)立費(fèi)用由勘測(cè)設(shè)計(jì)費(fèi)、建設(shè)管理費(fèi)和手續(xù)費(fèi)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)服務(wù)費(fèi)、工程建設(shè)監(jiān)理費(fèi)、生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)及其它組成。共380萬(wàn)元，其中勘測(cè)設(shè)計(jì)費(fèi)145萬(wàn)元，建設(shè)管理費(fèi)和手續(xù)費(fèi)100萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)技術(shù)服務(wù)費(fèi)30萬(wàn)元，工程建設(shè)監(jiān)理費(fèi)45萬(wàn)元，生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)30萬(wàn)元，其它30萬(wàn)元。

2.4.4 工程總投資

工程總投資3 917.41萬(wàn)元，其中土建工程1 624.66萬(wàn)元，征遷補(bǔ)償1 613.83萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用380萬(wàn)元，基本預(yù)備費(fèi)180.92萬(wàn)元，建設(shè)期利息118萬(wàn)元。

3 效益分析

效益分析主要從5個(gè)方面闡述:

3.1 效益對(duì)象

水庫(kù)工程建成后可調(diào)節(jié)下游梯級(jí)電站10 座(縣境內(nèi))，總裝機(jī)13 825 kW，灌溉下游5個(gè)村農(nóng)田360 hm2，向供水5 000 t/d的洋中水廠提供源水，提高流域下游河道的防洪能力和改善河道的水生態(tài)環(huán)境。

3.2 水庫(kù)調(diào)節(jié)下游梯級(jí)電站新增發(fā)電量

水庫(kù)放水原則是:按中、大雨不放流，小雨放小流，天晴加大流，長(zhǎng)晴多放流。利用水庫(kù)優(yōu)勢(shì)調(diào)蓄徑流，提高調(diào)節(jié)能力，使下游梯級(jí)電站多發(fā)電［2］。調(diào)節(jié)計(jì)算方法如下:壩后站利用庫(kù)來(lái)水量按100%，其它梯級(jí)站利用庫(kù)來(lái)水量按無(wú)庫(kù)時(shí)利用率56% 提高34%～90%，各站年多利用水量為34% ×4715萬(wàn)m3=1 603.1萬(wàn)m3，計(jì)算庫(kù)調(diào)后梯級(jí)電站新增發(fā)電量及累加發(fā)電量，并與無(wú)庫(kù)調(diào)時(shí)進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)表3、表4，經(jīng)對(duì)比知，可新增電站裝機(jī)2 200 kW，年新增發(fā)電量1 689.6萬(wàn)kW·h，總裝機(jī)13 825 kW，累加發(fā)電量5 761.92萬(wàn)kW·h，且新增發(fā)電量多為枯水電能、能電質(zhì)量?jī)?yōu)。

3.3 向洋中鎮(zhèn)水廠年供源水量

洋中鎮(zhèn)水廠向洋中集鎮(zhèn)和工業(yè)園供水，解決供水人口1.1萬(wàn)人和規(guī)模企業(yè)35 家，供水量6 000 t/a，供水量219萬(wàn)t/a，由大王坪水庫(kù)提供源水。

3.4 農(nóng)業(yè)灌溉用水

水庫(kù)建成后可確保下游陽(yáng)星、水圳、洋中、梅峰、際口5個(gè)村沿河兩岸360 hm2的農(nóng)田的灌溉用水，做到旱澇保收，可增產(chǎn)糧食1 500 kg/hm2·a，增產(chǎn)糧食54萬(wàn)kg/a。

3.5 投資收益

水庫(kù)建成后運(yùn)行收入由壩后站發(fā)電電費(fèi)、梯級(jí)電站(不含壩后站)發(fā)電水費(fèi)，供源水水費(fèi)、灌溉水費(fèi)4 部分組成，總收入為424.93萬(wàn)元。運(yùn)行收入計(jì)算:

1)壩后站發(fā)電電費(fèi)=365.7萬(wàn)kW·h ×0.32元/kW·h=117.024萬(wàn)元。

2)梯級(jí)電站發(fā)電水費(fèi)=(5 761.92萬(wàn)kW·h－365.7萬(wàn)kW·h)×0.05 元/kW·h=269.81萬(wàn)元。

3)供源水水費(fèi)=219萬(wàn)t ×0.10 元/m3=21.9萬(wàn)元。

表3 庫(kù)調(diào)后梯級(jí)電站增加發(fā)電量及累加發(fā)電量

表4 現(xiàn)有大王坪水庫(kù)下游梯級(jí)電站情況表

4 結(jié)論

本工程通過(guò)建庫(kù)蓄水調(diào)節(jié)徑流，多措并舉［3］，提高水的利用率，使有限的水利資源得以充分利用，達(dá)到增加梯級(jí)電站發(fā)電裝機(jī)、發(fā)電量，提高電能質(zhì)量，提高供水保證率，增強(qiáng)下游河道的防洪能力和水生態(tài)環(huán)境保護(hù)能力，使河流的各項(xiàng)水功能得到充分發(fā)揮，有效地緩解了縣電網(wǎng)枯水期向省電網(wǎng)購(gòu)買高價(jià)電的壓力，具有較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，項(xiàng)目可行，經(jīng)濟(jì)合理，建議早日籌建。

［1］陳書(shū)況.百色水庫(kù)技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)比較淺析［J］.廣西水利水電科技，1985(04):17－26.

［2］尹起亮.平原水庫(kù)增容技術(shù)研究［D］.南京:河海大學(xué)，2006.

［3］嚴(yán)祖文，魏迎奇，李維朝.水庫(kù)除險(xiǎn)加固技術(shù)方案關(guān)聯(lián)分析與決策［J］.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2012(02):153－158.