張萬寶，李聰敏

（寧夏水文水資源勘測(cè)局，750001，銀川）

黃河水權(quán)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目分析論證技術(shù)要點(diǎn)淺析
——以寧夏鴛鴦湖電廠二期水權(quán)轉(zhuǎn)讓工程為例

張萬寶，李聰敏

（寧夏水文水資源勘測(cè)局，750001，銀川）

水權(quán)轉(zhuǎn)讓是解決寧夏水資源短缺的重要手段。以鴛鴦湖電廠二期水權(quán)轉(zhuǎn)讓工程為例，探討典型工程水權(quán)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目論證的技術(shù)要點(diǎn)。對(duì)寧夏灌區(qū)灌域的選擇、現(xiàn)狀用水、節(jié)水潛力等進(jìn)行了分析，論證了水權(quán)轉(zhuǎn)讓的工程節(jié)水規(guī)模、節(jié)水量計(jì)算方法及水權(quán)轉(zhuǎn)讓期、費(fèi)用構(gòu)成和費(fèi)用計(jì)算方法，確認(rèn)了水權(quán)轉(zhuǎn)讓總費(fèi)用。

水權(quán)轉(zhuǎn)讓;節(jié)水潛力;節(jié)水量;工程規(guī)模；鴛鴦湖電廠

寧夏當(dāng)?shù)厮Y源貧乏，自古以來用水主要依靠黃河水資源。受國(guó)家分配耗用黃河水量指標(biāo)限制，工業(yè)和城市發(fā)展新增用水只能依靠農(nóng)業(yè)節(jié)水。根據(jù)寧夏節(jié)水規(guī)劃，至2020年要節(jié)水13.85億m3，需投資32.98億元，資金短缺成為農(nóng)業(yè)節(jié)水最重要的制約因素。為解決用水瓶頸，寧夏以水權(quán)、水市場(chǎng)理論為指導(dǎo)，通過工業(yè)項(xiàng)目投資對(duì)引黃灌區(qū)進(jìn)行節(jié)水改造，把節(jié)約的水量有償轉(zhuǎn)讓給新上工業(yè)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)以節(jié)水、高效為目標(biāo)的優(yōu)化配置。自2003年以來，先后通過試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)、節(jié)水量監(jiān)測(cè)試驗(yàn)、初始水權(quán)分配方案、水權(quán)制度建設(shè)等一系列措施，為水權(quán)轉(zhuǎn)讓的順利進(jìn)行奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。實(shí)踐證明，水權(quán)轉(zhuǎn)讓是解決寧夏水資源短缺的重要手段，本文以鴛鴦湖電廠二期水權(quán)轉(zhuǎn)讓工程為例，對(duì)寧夏黃河水權(quán)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目論證的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

一、項(xiàng)目基本情況

寧東—浙江800 kV直流外送項(xiàng)目是“十二五”國(guó)家規(guī)劃的“西電東送”重點(diǎn)工程之一，工程起點(diǎn)為寧夏寧東換流站，途徑寧夏、陜西、山西、河南、安徽、浙江6個(gè)省（自治區(qū)），落點(diǎn)為浙江換流站，線路長(zhǎng)度1 700 km，項(xiàng)目總規(guī)劃裝機(jī)9 280 MW。寧夏鴛鴦湖電廠二期2×1 000 MW機(jī)組擴(kuò)建工程是寧東—浙江特高壓直流輸電工程配套電源點(diǎn)之一，廠址位于銀川市東南約43 km處的寧東能源化工基地內(nèi)，規(guī)劃容量為2×1 000 MW空冷超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組。

二、灌域及用水現(xiàn)狀分析

綜合考慮寧夏引黃灌區(qū)各渠道砌護(hù)工程的具體情況，確定鴛鴦湖電廠二期工程水權(quán)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目區(qū)位于寧夏青銅峽灌區(qū)秦渠的支干渠第一農(nóng)場(chǎng)渠。由于砌護(hù)工程年代較早，砌護(hù)標(biāo)準(zhǔn)較低，目前滑坡、脫落嚴(yán)重。干渠總長(zhǎng)度31 km，自樁號(hào)為K0+000向下游砌護(hù)，根據(jù)水權(quán)轉(zhuǎn)讓工程的節(jié)水量需要確定砌護(hù)長(zhǎng)度。

秦渠灌域控制面積267 km2，實(shí)際灌溉面積38.7萬畝（1畝=1/15 hm2，下同）。秦渠由于建成年代早，標(biāo)準(zhǔn)低，水利設(shè)施老化失修，渠系滲漏嚴(yán)重，節(jié)水潛力較大，具備轉(zhuǎn)讓部分水權(quán)的條件。近5年平均引水量為4.09億m3，排水量為2.41億m3，采用引排差法計(jì)算耗水，平均耗水量1.68億m3，正常年份初始水權(quán)分配耗水指標(biāo)2.43億m3。灌域?qū)嵐嗝娣e38.7萬畝，畝均取水量1057m3，其中水稻畝均取水量1979 m3，小麥畝均取水量562 m3，玉米畝均取水量411m3，其他經(jīng)濟(jì)作物畝均取水量684m3。畝均耗水量435m3，其中水稻為823m3/畝，小麥為246m3/畝，玉米為180 m3/畝。通過以上分析，與《寧夏節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》相比，秦渠灌域畝均取水量、畝均耗水量偏高。

三、灌域的節(jié)水潛力分析

秦渠渠系水有效利用系數(shù)現(xiàn)狀水平為0.51，田間水利用系數(shù)現(xiàn)狀水平為0.9，灌溉水利用系數(shù)現(xiàn)狀水平為0.46。按照 《寧夏節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》要求，秦渠渠系水利用系數(shù)將提高到0.57，灌溉水利用系數(shù)提高到0.51。

1.用渠系水利用系數(shù)計(jì)算節(jié)水潛力

現(xiàn)狀平均引水量4.09億m3，節(jié)水改造規(guī)劃實(shí)施后，渠系水利用系數(shù)由0.51提高到0.57，按下式計(jì)算：

式中，△W為減少引水量（億m3），W引水為渠首引水量 （億m3），η1為現(xiàn)狀渠系水利用系數(shù)，η2為規(guī)劃渠系水利用系數(shù)。

減少渠首引水量0.43億m3。按耗水系數(shù)（消耗水量與引水量比率）0.51計(jì)算，可減少耗水量0.22億m3。

2.用灌溉定額計(jì)算節(jié)水潛力

現(xiàn)狀畝均取水量1 057 m3/畝，畝均耗水量435 m3/畝。根據(jù)《寧夏節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》等規(guī)劃目標(biāo)，自流灌區(qū)畝均耗水量下降到357 m3，秦渠灌域節(jié)水潛力為0.30億m3（用規(guī)劃畝均耗水量與現(xiàn)狀畝均耗水量差值和灌溉面積計(jì)算）。

3.用輸水損失公式計(jì)算節(jié)水潛力

秦渠干渠長(zhǎng)90.9 km，現(xiàn)狀砌護(hù)24.6 km；支斗渠長(zhǎng)712 km，現(xiàn)狀砌護(hù)225 km。按 《寧夏回族自治區(qū)黃河水權(quán)轉(zhuǎn)讓總體規(guī)劃》，根據(jù)砌護(hù)前后輸水損失差值計(jì)算，秦渠灌域規(guī)劃干渠襯砌率達(dá)到80%，支斗渠襯砌率達(dá)到95%，可以減少耗水量0.35億m3/a。

根據(jù)分析結(jié)果，秦渠節(jié)水潛力為0.22億～0.35億m3/a。寧夏鴛鴦湖電廠二期（2×1 000 MW）工程水權(quán)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目規(guī)劃節(jié)水量449.1萬m3/a，因此該項(xiàng)目從秦渠灌域進(jìn)行水權(quán)轉(zhuǎn)讓是可行的。

四、工程節(jié)水量的確定

1.需水量分析

根據(jù)《寧夏鴛鴦湖電廠二期工程（2×1 000 MW機(jī)組）擴(kuò)建工程水資源論證報(bào)告》核定本工程需水量，年平均需凈水量為454 m3/h（其中生產(chǎn)水量452 m3/h，生活需水量2 m3/h）。機(jī)組年取水時(shí)間按7 000 h，生活用水時(shí)間按 365 d（8 760 h），全年用水量為318.2×104m3；本期工程生產(chǎn)用水、生活用水和生產(chǎn)用補(bǔ)充水水源采用黃河水，少部分用礦井水?？紤]取黃河水綜合損失0.15、礦井水管網(wǎng)輸水損失0.10，電廠年取水量為370.8×104m3，其中礦井水60×104m3，黃河水310.8×104m3。

由于工業(yè)用水保證率為97%，而農(nóng)業(yè)用水保證率為75%。通過對(duì)黃河下河沿水文站歷年徑流量系列分析，保證率97%的來水量比75%的來水量偏小約20%。為保證供水安全，其節(jié)約水量按轉(zhuǎn)讓水量的1.2倍考慮。本報(bào)告節(jié)約水量按轉(zhuǎn)讓水量的1.2倍考慮，即本工程水權(quán)轉(zhuǎn)讓工程節(jié)水量為（310.8×1.2）373.0萬m3/a。 根據(jù)工程所需轉(zhuǎn)換水量，確定節(jié)水工程規(guī)模及砌護(hù)工程長(zhǎng)度。

2.節(jié)水量計(jì)算

（1）規(guī)范法計(jì)算

根據(jù) 《灌溉排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288—99）（簡(jiǎn)稱《規(guī)范》），在無實(shí)測(cè)資料時(shí)，渠道水量損失采用考斯加可夫經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

S=ε′×σ×Q=ε′×K×Q1-m/100

②水權(quán)轉(zhuǎn)讓節(jié)水工程實(shí)施以后的滲漏損失

S0=ε0×S

③節(jié)水工程實(shí)施后減少的滲漏損失

△W滲=（S-S0）×L×T=（1-ε0）×ε′× K×Q1-m×L×T/100

④節(jié)水量

W節(jié)=α×△W滲

以上計(jì)算公式中，Q為渠道輸水流量 （m3/s），σ為渠道單位長(zhǎng)度水量損失率（%/km），S為現(xiàn)狀渠道單位長(zhǎng)度滲漏損失流量（m3/s/km），S0為工程實(shí)施后渠道單位長(zhǎng)度滲漏損失流量（m3/s/km），ε0為襯砌渠道滲漏損失修正系數(shù)，ε′為地下水位對(duì)土渠滲漏的頂托影響修正系數(shù)，K、m為分別為渠床土壤透水性系數(shù)和透水性指數(shù)，L為計(jì)算渠道長(zhǎng)度（km），T為渠道行水時(shí)間（每天按8.64萬s計(jì)算），α為節(jié)水系數(shù)。

（2）經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

寧夏進(jìn)行了大量的渠道輸水損失試驗(yàn)和節(jié)水效果監(jiān)測(cè)，取得了計(jì)算渠道輸水損失量的經(jīng)驗(yàn)公式及各種組合條件下的經(jīng)驗(yàn)公式參數(shù)。秦渠灌域以灌淤土為主，質(zhì)地是黏砂土、夾砂壤土、細(xì)砂，土壤結(jié)構(gòu)松散，渠道滲漏量較大。輸水損失公式為：

S1=0.028Q0.5S2=0.011Q0.52

式中，S1為未襯砌渠道每km損失流量（m3/s），S2為渠道襯砌后每km損失流量（m3/s），Q為渠道凈流量（m3/s）。

節(jié)水工程實(shí)施后減少的滲漏損失及節(jié)水量換算方法與《規(guī)范》相同。

（3）計(jì)算參數(shù)的確定

①渠道凈流量的確定：輸水損失計(jì)算公式中的凈流量根據(jù)年實(shí)際引水量確定。根據(jù)近5年第一農(nóng)場(chǎng)渠進(jìn)水閘實(shí)測(cè)逐日流量以及各交水?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)流量，計(jì)算各計(jì)算斷面平均流量。

3.工程規(guī)模的確定

通過以上渠道防滲砌護(hù)工程措施，采用兩種方法及相關(guān)參數(shù)計(jì)算節(jié)水量，根據(jù)本項(xiàng)目需要的工程節(jié)水量，經(jīng)計(jì)算確定工程規(guī)模為13.56 km。

五、轉(zhuǎn)讓期限、費(fèi)用的確定

1.轉(zhuǎn)讓期限

根據(jù) 《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》（SL18—2004）附錄二及《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288—99）附錄J，混凝土板預(yù)制鋪砌使用年限為20～30年；結(jié)合寧夏目前水利工程實(shí)際情況，確定轉(zhuǎn)讓期限為25年。

2.轉(zhuǎn)讓費(fèi)用

（1）工程建設(shè)費(fèi)

工程建設(shè)費(fèi)是指依據(jù)渠道砌護(hù)工程投資概（估）算標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，包括灌溉渠系干支渠的防滲砌護(hù)工程、配套建筑物、末級(jí)渠系節(jié)水工程、量水設(shè)施等在內(nèi)的新增工程費(fèi)用。

（2）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)

運(yùn)行維護(hù)費(fèi)是指工程的歲修及日常維護(hù)費(fèi)用。根據(jù)灌區(qū)現(xiàn)狀,工程維護(hù)費(fèi)開支約占固定資產(chǎn)的1.5%。在工程運(yùn)行費(fèi)用中，考慮水量監(jiān)測(cè)費(fèi)及試驗(yàn)研究費(fèi)。按照寧夏灌區(qū)實(shí)際運(yùn)行情況，每年監(jiān)測(cè)試驗(yàn)費(fèi)取運(yùn)行費(fèi)的10%。

（3）更新改造費(fèi)

更新改造費(fèi)是指當(dāng)節(jié)水工程的設(shè)計(jì)使用期限短于水權(quán)轉(zhuǎn)讓期限時(shí)所必須增加的費(fèi)用。根據(jù)寧夏引黃灌區(qū)渠道砌護(hù)工程實(shí)際運(yùn)行及觀測(cè)情況，可知混凝土板、砂漿、土工膜、苯板等使用壽命一般在15年左右，在水權(quán)轉(zhuǎn)讓期為25年的條件下，即水權(quán)轉(zhuǎn)讓期內(nèi)部分工程需要進(jìn)行更新改造。更新的內(nèi)容為砌護(hù)工程中的混凝土板、砂漿、土工膜、苯板等，建筑物、量水工程不考慮更新。

根據(jù)《黃河水權(quán)轉(zhuǎn)讓制度構(gòu)建及實(shí)踐》，其節(jié)水工程更新改造費(fèi)計(jì)算式為：

式中，Cg為節(jié)水工程更新改造費(fèi)（萬元），CJ為節(jié)水工程建設(shè)費(fèi)（萬元），NZ為水權(quán)轉(zhuǎn)讓期（年，取25年），NS為水權(quán)轉(zhuǎn)讓工程使用年限（年，取15年）。

（4）風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償費(fèi)

經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償費(fèi)用測(cè)算暫無統(tǒng)一的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),參照防洪效益計(jì)算方法和根據(jù)灌域單方水產(chǎn)值進(jìn)行估算。采用頻率分析法：

①灌域不同保證率供用水情況

根據(jù)黃河下河沿水文站歷年徑流量資料和秦渠歷年引水資料點(diǎn)繪頻率曲線進(jìn)行分析，得到不同保證率可供用水量及工業(yè)占用農(nóng)業(yè)用水量。

②農(nóng)業(yè)缺水量計(jì)算

由于農(nóng)業(yè)灌溉保證率為75%，根據(jù)黃河水量統(tǒng)一調(diào)度豐增枯減的原則，在枯水年灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水相應(yīng)減少。但工業(yè)的用水保證率必須達(dá)到97%，為了保證工業(yè)的正常生產(chǎn)用水，就會(huì)占用農(nóng)業(yè)用水。這樣在不同保證率來水條件下就造成灌域部分農(nóng)田得不到有效灌溉，造成農(nóng)作物減產(chǎn)，需給予農(nóng)民一定的補(bǔ)償。

先求得多年平均企業(yè)多占用灌區(qū)的灌溉水量，然后再計(jì)算因黃河來水減少，灌區(qū)分配的可供水量減少值，企業(yè)每年的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償即為灌域灌溉水量減少而減少的收益。采用如下計(jì)算公式：

式中：W為多年平均缺水量（萬m3），（Pi-Pi+1）為相鄰頻率之差（%），（Wi+Wi+1）為相鄰頻率對(duì)應(yīng)的水量之和（萬m3）。

③風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償費(fèi)

因供水保證率差別，為保證工業(yè)用水，平均年缺水量為27.5萬m3。根據(jù)灌域內(nèi)作物灌溉制度，計(jì)算出灌域內(nèi)因不能灌水需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)拿娣e。依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物灌與不灌的收入差別進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償398.1萬m3。

（5）經(jīng)濟(jì)與生態(tài)補(bǔ)償費(fèi)

寧夏引黃灌區(qū)地下水補(bǔ)給主要是田間灌溉補(bǔ)給，渠道滲漏影響范圍僅占10%，本項(xiàng)目所處河?xùn)|灌區(qū)地下水水位灌溉期多為1.0～2.0 m，非灌溉期地下水埋深較大，灌溉期地下水水位上升較快。據(jù)相關(guān)研究成果，適宜生態(tài)水位是指不易發(fā)生強(qiáng)烈鹽漬化和荒漠化的水位，即潛水埋深一般為2～4 m，大于鹽漬化臨界深度，能滿足天然植被生長(zhǎng)需水要求。本項(xiàng)目渠道砌護(hù)后地下水水位下降0.3～0.5 m，不會(huì)對(duì)區(qū)域生態(tài)綠洲產(chǎn)生影響。因此，本次水權(quán)轉(zhuǎn)讓總費(fèi)用中暫不考慮經(jīng)濟(jì)與生態(tài)補(bǔ)償費(fèi)。

3.水權(quán)轉(zhuǎn)讓總費(fèi)用

本項(xiàng)目水權(quán)轉(zhuǎn)讓總費(fèi)用為8 613.9萬元，水權(quán)轉(zhuǎn)讓期限為25年。轉(zhuǎn)讓水量為310.8萬m3，單方水轉(zhuǎn)讓費(fèi)用27.72元，年單方水轉(zhuǎn)讓費(fèi)用為1.11元（全部費(fèi)用計(jì)算情況見表1）。

[1]薛塞光，劉佳.黃河寧夏水權(quán)轉(zhuǎn)換實(shí)踐與關(guān)鍵技術(shù)探討[J].人民黃河，2009（8）.

[2]蘇茂林.黃河水權(quán)轉(zhuǎn)換制度構(gòu)建與實(shí)踐[M].鄭州：黃河水利出版社，2008.

[3]包淑萍，陳丹，等.寧夏水權(quán)轉(zhuǎn)讓節(jié)水量關(guān)鍵參數(shù)淺析[J].水文，2014（2）.

[4]水利部.渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范[S]. 2005.

[5]寧夏回族自治區(qū)水利廳.寧夏黃河水權(quán)轉(zhuǎn)換總體規(guī)劃[R].2005.

責(zé)任編輯 董明銳

Technical points for feasibility study of water entitlement transformation——case study Water Entitlement Transformation of Yuanyanghu Power Plant PhaseⅡproject in Ningxia

Zhang Wanbao,Li Congmin

Water entitlement transformation is vital for alleviating water shortage in Ningxia Hui Autonomous Region. Technical points during feasibility study of water entitlement transformation is discussed by using Water Entitlement Transformation of Yuanyanghu Power Plant Phase II Project as an example.The study includes selection of irrigation districts,current water use and potential of water-saving.The evaluation mainly covers the water-saving project scale of water entitlement transformation,calculation of water-saving amount,duration of water entitlement transformation, formation of cost and calculation method.Total expenses of water entitlement transformation is estimated and finalized.

water entitlement transformation;water saving potential;water-saving amount;Yuanyanghu Power Plant

TV213.4+D923.2

B

1000-1123（2016）07-0014-03

2016-01-19

張萬寶，高級(jí)工程師，主要從事水文水資源勘測(cè)、水資源利用及水權(quán)研究工作。