李寶虎,俞益銘

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

1 賦石水庫概況[1]

賦石水庫位于浙江省安吉縣西苕溪上游西溪上,總庫容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,與南溪老石坎水庫聯(lián)合運行(2庫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”之稱。始建于1972年?？刂屏饔蛎娣e331km2。庫區(qū)內(nèi)以山地為主,河谷寬闊不一,河床曲折,平均坡度4.8‰。水庫是以防洪為主,結(jié)合灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)魚、旅游等綜合利用的大(2)型水庫。水庫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)計最大壩高43.20m,壩頂高程91.37m。設(shè)計洪水標準為100a一遇,非常洪水標準為10000a一遇,實際校核標準已經(jīng)達到(PMF)校核。

賦石水庫建成投入運行后,可控制上游331km2,20a一遇全部洪水,防洪面積1.67萬hm2,灌溉面積0.80萬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產(chǎn)損失,發(fā)揮了巨大的防洪效益；水庫電站多年平均發(fā)電量1600kW·h,城市供水2000萬m3/a,供商品魚200t/a,累計產(chǎn)生的綜合效益在100億元以上。

2 水庫淤積的形成及危害

水庫上游水流進入水庫,水深逐漸增大,水面比降級流速逐漸減少,水流挾沙能力也相應(yīng)降低,從而導(dǎo)致泥沙淤積。根據(jù)運動形態(tài)的不同,入庫泥沙可分為懸移質(zhì)和推移質(zhì)。懸移質(zhì)在水流中做懸浮運動,推移質(zhì)通常指在河床上做跳躍、滾動運動的那部分泥沙,相對懸移質(zhì)來說,顆粒較粗。這部分泥沙進入水庫后,由于水流強度的減弱,就會大部分或全部淤積下來。一般的水庫,特別是大型水庫,或無機會放空運行的水庫,推移質(zhì)基本不能排出庫外,而會全部淤積在庫內(nèi)。一般在回水水端附近落淤,使該處水位抬高,造成浸沒影響。賦石水庫即為如此。

從20世紀90年代初開始,賦石水庫上游的地方政府就鼓勵當(dāng)?shù)卮迕耖_墾種植板栗林、白茶等經(jīng)濟植物,并全面墾復(fù)撫育毛竹林。據(jù)統(tǒng)計數(shù)字,目前水庫庫區(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,造成了嚴重的水土流失,加速了水庫的淤積。根據(jù)2012年初的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù),賦石水庫經(jīng)過30多年的運行后的淤積量達到1000萬m3。

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

3 清淤工程的效益評價

3.1 經(jīng)濟效益評價

3.1.1 動態(tài)經(jīng)濟指標

以往水庫清淤方案選擇,大都依據(jù)投資多寡進行取舍,因而忽視對投入和產(chǎn)出的全面衡量[2]。本文在經(jīng)濟效益評價中采用動態(tài)經(jīng)濟分析法。

動態(tài)經(jīng)濟評價指標是考慮資金時間價值的經(jīng)濟效益評價。與靜態(tài)評價指標相比,動態(tài)評價指標更加注重考察項目在其計算期內(nèi)各年現(xiàn)金流的具體情況,因而就更加直觀的反映項目的盈利能力。由于動態(tài)評價不僅計算了資金的時間價值,而且考察項目在整個壽命期內(nèi)收入和支出的全部經(jīng)濟數(shù)據(jù),因此它比靜態(tài)評價指標更加全面、更加科學(xué)。動態(tài)評價指標常用的一般有凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、凈年值、動態(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為項目計算期,a；ic為標準折現(xiàn)率。NPV＞0,說明方案可行,項目的盈利能力超過其投資收益期望水平。NPV=0,說明方案可行,項目的盈利能力能達到其投資收益期望水平。NPV＜0,說明方案可行,但項目的盈利能力比較低。

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

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

判別準則：BCR≥1.0,方案經(jīng)濟上為可行；BCR＜1.0,方案經(jīng)濟上不可行。

3.1.2 賦石水庫清淤直接經(jīng)濟效益分年度估算

水庫在實施清淤工程時,產(chǎn)出大量的淤泥,這些淤泥蘊含著大量的砂石資源,加工出售可獲得收益。根據(jù)賦石水庫的實地勘探資料表明,水庫的淤泥中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,市場的需求量在1000萬m3/a以上,經(jīng)常出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。預(yù)計清淤能生產(chǎn)30萬m3/a以上的砂石料,根據(jù)對2013年湖州市安吉縣的砂石料信息價統(tǒng)計顯示,砂石料可按市場信息價約120元/m3計算,砂石銷售收入可達3600萬元/a。生產(chǎn)砂石料需清淤費用約35元/m3,篩選砂石料費用約25元,其他費用包括場地費、人員工資、礦產(chǎn)資源費、管理費用等綜合費用約為35元,因而生產(chǎn)砂石料的費用約為95元/m3,生產(chǎn)30萬m3砂石料的總費用為2850萬元,收支相抵則可產(chǎn)生利潤750萬元/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,水庫實施清淤后,所恢復(fù)的庫容在1000萬m3左右,可增加供水量50萬m3/a以上,按17m3/(kW·h)耗水量發(fā)電計算可增加發(fā)電量3萬 (kW·h)/a以上,增加發(fā)電收入1.5萬元/a以上,分年度直接經(jīng)濟效益見表1。

表1 賦石水庫清淤直接經(jīng)濟效益估算表 萬元

3.1.3 基本參數(shù)選擇

經(jīng)濟計算期為50a,社會折現(xiàn)率取8%。該工程為清淤工程,因而選用動態(tài)經(jīng)濟評價指標為 “凈現(xiàn)值法”和“效益費用比法”。

3.1.4 動態(tài)經(jīng)濟指標計算結(jié)果及分析

(1)凈現(xiàn)值：NPV=9193.46萬元＞0

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

3.2 社會效益及生態(tài)效益

3.2.1 社會效益

賦石水庫實施清淤工程后,首先是恢復(fù)水庫庫容,提高防洪能力和供水保證率。通過恢復(fù)的有效庫容,在洪水來臨之時可利用恢復(fù)庫容增加洪峰時的水庫儲水量,減少洪水對下游的影響。利用清淤所恢復(fù)的庫容,正常情況下可有效增加水庫儲水量,使其在灌溉、發(fā)電、供水等方面產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益和社會效益。其次是減少蓄水工程建設(shè)項目。利用水庫清淤所恢復(fù)的有效庫容在1000萬m3以上,相當(dāng)于建設(shè)1座中型水庫。建設(shè)1座中型水庫需選一個良好的壩址,并面臨前期移民工作政策性強、難度大的壓力,同時還將影響庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

3.2.2 生態(tài)效益

賦石水庫實施清淤后,可有效增加水庫的自凈能力,避免水庫水源富營養(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),保護了水源。通過清淤工程把庫區(qū)外露或低水位時外露的淺灘進行清理,在增加水庫水面的同時,因地制宜地進行一些水生植物的培植,既改善了水質(zhì),又美化了庫區(qū),建立了良好的生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié) 語

水庫實施清淤工程是一項經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益都十分顯著的利民工程。同時也是提升水庫功能和現(xiàn)代化管理水平的重要舉措。因此為實現(xiàn)水庫工程效益的最大化和延緩水庫的使用壽命,水庫實施清淤工程是十分必要,也是切實可行的。

實施清淤工程還應(yīng)該注意：①在保證庫區(qū)現(xiàn)有堤防、橋梁、公路等周邊設(shè)施安全的前提下進行清淤,嚴格控制河床縱坡,保證周邊坡度穩(wěn)定；②嚴格按水土保持和環(huán)境保護的要求進行清淤；③結(jié)合清淤工程,合理利用土地、砂石資源,提高綜合經(jīng)濟效益；④適時清淤,著重協(xié)調(diào)好水庫、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、資源合理開發(fā)以及提高水庫水質(zhì)有機地結(jié)合起來,將清淤工作列入水庫管理的長期目標任務(wù)。

[1]賦石水庫管理局.賦石水庫志[M].北京：方志出版社,2008.

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

[3]中國水利學(xué)會水利工程造價管理專業(yè)委員會.水利工程造價[M].北京：中國計劃出版社,2002.

[4]余金鳳.水利工程經(jīng)濟計算動態(tài)評價方法及比較[J].吉林水利,2005(10)：44-46.