黃學(xué)偉，齊 靜，張 營(yíng)

（海河水利委員會(huì)科技咨詢中心，天津 300170）

南水北調(diào)工程是解決我國(guó)北方地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺問題的重大戰(zhàn)略舉措，也是關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的特大型基礎(chǔ)設(shè)施。南水北調(diào)工程供水價(jià)格一直是廣為關(guān)注的重點(diǎn)之一。目前，圍繞大型調(diào)水工程供水水價(jià)形成機(jī)制、供水水價(jià)計(jì)算方法、供水水價(jià)承受能力、水資源利用效率以及調(diào)水工程管理等方面均有相關(guān)分析和研究。同時(shí)，對(duì)南水北調(diào)東線一期工程泵站效率提升、泵站群系統(tǒng)能力優(yōu)化等方面研究也并不鮮見。相關(guān)成果涵蓋了南水北調(diào)東線一期工程和南水北調(diào)中線一期工程，并多基于宏觀管理和理論層面展開分析和研究，也有部分成果聚焦于南水北調(diào)東線一期工程泵站效率提升與系統(tǒng)優(yōu)化。南水北調(diào)東線一期工程進(jìn)入運(yùn)行階段以來，工程規(guī)劃、可行性研究等階段影響供水價(jià)格測(cè)算的抽水電價(jià)及沿線泵站工程運(yùn)行效率情況均發(fā)生了一定程度的變化，本次結(jié)合南水北調(diào)東線一期工程抽水電價(jià)及沿線泵站工程運(yùn)行效率變化情況，并考慮南水北調(diào)東線一期工程北延應(yīng)急供水工程（以下簡(jiǎn)稱北延應(yīng)急工程）實(shí)施后南水北調(diào)東線一期工程總調(diào)水規(guī)模增加因素，系統(tǒng)分析其對(duì)南水北調(diào)東線一期工程成本費(fèi)用產(chǎn)生的影響，成果為制定南水北調(diào)東線一期工程盡早實(shí)現(xiàn)全面達(dá)效解決方案及南水北調(diào)東線后續(xù)工程建設(shè)提供技術(shù)支撐。

1 基本情況

按照國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》和《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃》，南水北調(diào)東線工程擬在2030 年以前分三期實(shí)施，其中第一期工程即南水北調(diào)東線一期工程首先調(diào)水到山東半島和魯北地區(qū)，有效緩解該地區(qū)最為緊迫的城市缺水問題，并為向天津市應(yīng)急供水創(chuàng)造條件。

南水北調(diào)東線一期工程供水范圍包括蘇北、皖東北、魯西南、魯北和山東半島。規(guī)劃工程規(guī)模為抽江 500 m3/s，入東平湖100 m3/s，過黃河 50 m3/s，山東半島50 m3/s。多年平均抽江水量87.68 億m3，調(diào)入下級(jí)湖29.73 億m3，過黃河4.42 億m3[1]。南水北調(diào)東線一期工程于2002 年12 月開工建設(shè)，并于2013年12 月建成通水。南水北調(diào)東線一期工程投入運(yùn)行，對(duì)緩解受水區(qū)水資源供需矛盾，保障城市供水、抗旱補(bǔ)源、防洪除澇、河湖生態(tài)保護(hù)等方面發(fā)揮了重要作用。

南水北調(diào)東線一期工程沿線共設(shè)置13個(gè)泵站梯級(jí)，其中新建泵站21座，總裝機(jī)容量23.04萬kW。新建泵站從2003年4月第1座審批開始，至2013年5月最后1 座泵站建設(shè)完成，歷時(shí)10 a 時(shí)間。南水北調(diào)東線一期工程新建泵站建設(shè)基本情況，詳見表1。

表1 南水北調(diào)東線一期工程新建泵站建設(shè)基本情況

2014年1月，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于南水北調(diào)東線一期主體工程運(yùn)行初期供水價(jià)格政策的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2014〕30 號(hào)）（以下簡(jiǎn)稱《供水價(jià)格通知》）?！豆┧畠r(jià)格通知》指出，南水北調(diào)東線一期主體工程運(yùn)行初期供水價(jià)格按照保障工程正常運(yùn)行和滿足還貸需要的原則確定，不計(jì)利潤(rùn)，并按規(guī)定計(jì)征營(yíng)業(yè)稅及其附加。同時(shí)，南水北調(diào)東線一期主體工程實(shí)行兩部制水價(jià)，基本水價(jià)按照合理償還貸款本息、適當(dāng)補(bǔ)償工程基本運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的原則制定，計(jì)量水價(jià)按補(bǔ)償基本水價(jià)以外的其他成本費(fèi)用以及計(jì)入規(guī)定稅金的原則制定。南水北調(diào)東線一期主體工程各口門供水價(jià)格采取分區(qū)段定價(jià)的方式，將主體工程劃分為7個(gè)區(qū)段，同一區(qū)段內(nèi)各口門執(zhí)行同一價(jià)格并均為含稅價(jià)格。其中，南四湖以南各口門0.36 元/m3，南四湖下級(jí)湖各口門0.63元/m3，南四湖上級(jí)湖（含上級(jí)湖）至長(zhǎng)溝泵站前各口門0.73 元/m3，長(zhǎng)溝泵站后至東平湖（含東平湖）各口門0.89 元/m3，東平湖至臨清邱屯閘各口門1.34元/m3，臨清邱屯閘至大屯水庫各口門2.24 元/m3，東平湖以東各口門1.65 元/m3?！豆┧畠r(jià)格通知》南水北調(diào)東線一期主體工程各區(qū)段供水價(jià)格，詳見表2。

表2 南水北調(diào)東線一期主體工程各區(qū)段供水價(jià)格 元/m3

南水北調(diào)東線一期工程投入運(yùn)行以來，實(shí)際消納水量與規(guī)劃設(shè)計(jì)階段確定的調(diào)水規(guī)模尚有一定差距[2]。截至2020 年，南水北調(diào)東線一期工程已完成抽江水量330 億m3，調(diào)入山東省水量46.10 億m3。規(guī)劃年調(diào)水規(guī)模為13.53 億m3，山東省年均調(diào)水量為7.70 億m3左右，僅占規(guī)劃年調(diào)水規(guī)模13.53 億m3的57%。南水北調(diào)東線一期工程現(xiàn)行供水價(jià)格與受水區(qū)綜合承受能力尚不匹配[3]，供水價(jià)格成為南水北調(diào)東線一期工程規(guī)劃調(diào)水量全面消納的影響因素之一。

考慮南水北調(diào)東線一期工程運(yùn)行以來抽水電價(jià)、泵站效率發(fā)生變化的實(shí)際情況，深入分析南水北調(diào)東線一期工程供水成本費(fèi)用變化影響，論證南水北調(diào)東線一期工程供水價(jià)格可調(diào)整空間，適時(shí)調(diào)整供水價(jià)格方案，是提高規(guī)劃調(diào)水量消納水平、促進(jìn)南水北調(diào)東線工程戰(zhàn)略性目標(biāo)盡快全面實(shí)現(xiàn)的重要手段。

2 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段供水價(jià)格及抽水電費(fèi)

《南水北調(diào)工程前期的水價(jià)政策研究》（以下簡(jiǎn)稱《水價(jià)政策研究》）《南水北調(diào)東線一期工程北延應(yīng)急供水工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱《北延初步設(shè)計(jì)》），均對(duì)南水北調(diào)東線一期工程供水價(jià)格進(jìn)行了分析，結(jié)論均與《供水價(jià)格通知》基本一致。南水北調(diào)東線一期工程總成本費(fèi)用均為31.34 億元，抽水電費(fèi)為7.86 億元，抽水電費(fèi)約占總成本費(fèi)用的25.08%。本次在《水價(jià)政策研究》《北延初步設(shè)計(jì)》南水北調(diào)東線一期工程供水價(jià)格分析基礎(chǔ)上，對(duì)《供水價(jià)格通知》中各區(qū)段抽水電費(fèi)進(jìn)行了分析，采用的抽水電費(fèi)計(jì)算方法與《供水價(jià)格通知》保持一致，均為《南水北調(diào)東線第一期工程可行性研究總報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱《一期可研總報(bào)告》）抽水電費(fèi)計(jì)算方法和計(jì)算參數(shù)。其計(jì)算公式為：

式中：E為抽水電費(fèi)（元/m3）；α 為換算系數(shù)，為2.722×10-3；H為抽水平均揚(yáng)程（m）；K為電價(jià)（元/m3）；W為抽水量（m3）；η為綜合效率。

經(jīng)計(jì)算，南水北調(diào)東線一期主體工程各區(qū)段（不含東平湖以東區(qū)段）抽水電費(fèi)為0.13～0.31 元/m3，不同區(qū)段抽水電費(fèi)約占本區(qū)段供水水價(jià)的13.13%～37.07%?！豆┧畠r(jià)格通知》中各區(qū)段抽水電費(fèi)測(cè)算成果，詳見表3。

表3 《供水價(jià)格通知》各區(qū)段抽水電費(fèi)測(cè)算成果

3 運(yùn)行階段變化情況

3.1 抽水電價(jià)

根據(jù)《水價(jià)政策研究》，國(guó)家發(fā)展改革委研究制訂南水北調(diào)東線一期主體工程運(yùn)行初期供水價(jià)格政策時(shí)，按照2012年江蘇、山東兩省的實(shí)際電價(jià)水平測(cè)算抽水電費(fèi)，其中江蘇省采用電價(jià)為0.852 0元/kW·h、山東省采用電價(jià)為0.787 4元/kW·h。

南水北調(diào)東線一期工程投入運(yùn)行以來，江蘇、山東兩省電網(wǎng)銷售電價(jià)均發(fā)生了政策性調(diào)整。江蘇省《關(guān)于江蘇電網(wǎng)2020—2022 年輸配電價(jià)和銷售電價(jià)有關(guān)事項(xiàng)的通知》（蘇發(fā)改價(jià)格發(fā)〔2020〕1183 號(hào)）規(guī)定，省內(nèi)35～110 kV以下普通工業(yè)電價(jià)調(diào)整為0.616 4 元/kW·h，較《供水價(jià)格通知》階段電價(jià)下調(diào)了0.235 6 元/kW·h，下調(diào)幅度為27.65%。山東省《關(guān)于山東電網(wǎng)2020—2022 年輸配電價(jià)和銷售電價(jià)有關(guān)事項(xiàng)的通知》（魯發(fā)改價(jià)格〔2020〕1352號(hào)）規(guī)定，省內(nèi)35 kV 以上單一制平段普通工業(yè)電價(jià)調(diào)整為0.595 1 元/kW·h，較《供水價(jià)格通知》階段電價(jià)下調(diào)了0.192 3元/kW·h，下調(diào)幅度為24.42%。

3.2 泵站效率

2003 年 4 月—2010 年 10 月，根據(jù)南水北調(diào)東線一期工程建設(shè)需要，25 座泵站工程（含改建泵站4座）初步設(shè)計(jì)分批次完成審查和批復(fù)，批復(fù)要求各泵站工程在下階段對(duì)泵站機(jī)組主要參數(shù)做進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2003 年 9 月—2011 年 3 月，南水北調(diào)東線一期工程各泵站工程陸續(xù)開工建設(shè)，經(jīng)優(yōu)選水力模型、應(yīng)用CFD 技術(shù)、優(yōu)化裝置性能、優(yōu)化水利設(shè)計(jì)、減小水力損失，設(shè)計(jì)工況下水泵裝置模型效率較初步設(shè)計(jì)批復(fù)階段有所提高，各泵站工程設(shè)計(jì)工況下水泵裝置模型效率達(dá)到0.72～0.81。采購招標(biāo)階段，水泵裝置試驗(yàn)效率指標(biāo)一般高于設(shè)計(jì)保證值。以淮陰三站、韓莊站、二級(jí)壩站、泗洪站、藺家壩站和金湖站為例，水泵裝置模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)工況下水泵裝置效率高于設(shè)計(jì)保證值1.7～6.8個(gè)百分點(diǎn)[4]。

2005 年 10 月—2013 年 5 月，南水北調(diào)東線一期工程各泵站相繼建設(shè)完成并投入運(yùn)行。部分泵站工程水泵實(shí)測(cè)效率指標(biāo)較采購招標(biāo)階段又有進(jìn)一步提升。如淮陰三站、金湖站、泗洪站、藺家壩站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)典型工況效率指標(biāo)較采購招標(biāo)階段預(yù)測(cè)值提高了0.1～9.3 個(gè)百分點(diǎn)[4]，淮安二站試運(yùn)行階段實(shí)測(cè)效率指標(biāo)高于模型裝置試驗(yàn)成果0.4～1.91個(gè)百分點(diǎn)[5]。

根據(jù)《水價(jià)政策研究》，國(guó)家發(fā)展改革委研究制訂南水北調(diào)東線一期工程運(yùn)行初期供水價(jià)格政策時(shí)，抽水電費(fèi)測(cè)算過程中有關(guān)泵站工程綜合效率指標(biāo)沿用了《一期可研總報(bào)告》取值，泵站綜合效率為0.54～0.62。因《一期可研總報(bào)告》定義的泵站綜合效率由裝置效率、傳動(dòng)效率和機(jī)械效率綜合而成，又因《一期可研總報(bào)告》階段泵站工程水泵裝置效率普遍低于采購招標(biāo)階段設(shè)計(jì)保證值和運(yùn)行階段實(shí)測(cè)指標(biāo)，在傳動(dòng)效率和機(jī)械效率保持不變情況下，可判定南水北調(diào)東線一期工程運(yùn)行階段泵站綜合效率應(yīng)高于《供水價(jià)格通知》。

3.3 北延應(yīng)急工程實(shí)施

為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)和保障水安全的重要指示精神、著力解決華北地下水超采問題，經(jīng)國(guó)務(wù)院同意，水利部、財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定并印發(fā)了《華北地區(qū)地下水超采綜合治理行動(dòng)方案》，提出抓緊實(shí)施北延應(yīng)急供水工程，通過用足南水北調(diào)東線一期工程供水潛力和適當(dāng)延長(zhǎng)供水時(shí)間，共計(jì)向京津冀地區(qū)增加供水能力約4.9 億m3。北延應(yīng)急工程于2019年11月開工建設(shè)，2021年5月正式啟動(dòng)向河北、天津兩地供水。

按照《北延初步設(shè)計(jì)》，北延應(yīng)急工程多年平均供水量3.5 億m3，最大調(diào)水能力5.5 億m3。北延應(yīng)急工程實(shí)施后，南水北調(diào)東線一期工程多年平均供水量（過黃河）將上升約79%，折算抽江水量將增加約4.85 億m3。

北延應(yīng)急工程為充分利用南水北調(diào)東線一期工程供水能力向華北地區(qū)調(diào)水，黃河以南原南水北調(diào)東線一期工程調(diào)水線路無新增工程建設(shè)，未改變?cè)纤闭{(diào)東線一期工程黃河以南各區(qū)段供水成本費(fèi)用結(jié)構(gòu)，僅增加相應(yīng)增調(diào)水量抽水電費(fèi)，各區(qū)段單方水供水成本費(fèi)用將有所降低。

4 影響分析

考慮抽水電價(jià)政策性變化和水泵裝置效率提高因素，抽水電價(jià)按2021 年江蘇、山東兩省電網(wǎng)銷售電價(jià)價(jià)格水平和泵站綜合效率平均提高1個(gè)百分點(diǎn)測(cè)算出單方水供水價(jià)格較《供水價(jià)格通知》確定的南水北調(diào)東線一期主體工程各區(qū)段均有不同程度的下降，不同區(qū)段供水價(jià)格下調(diào)幅度為3.71%～10.71%。南水北調(diào)東線一期工程抽水電價(jià)及泵站效率變化后各區(qū)段供水價(jià)格測(cè)算成果，詳見表4。

表4 抽水電價(jià)及泵站效率變化后各區(qū)段供水價(jià)格測(cè)算成果

考慮北延應(yīng)急工程實(shí)施后南水北調(diào)東線一期工程調(diào)水總規(guī)模增加的因素，分別按北延應(yīng)急工程設(shè)計(jì)多年平均調(diào)水規(guī)模50%和100%、增調(diào)水量分別為1.75 億和3.5 億m3計(jì)算，在北延應(yīng)急工程按50%設(shè)計(jì)調(diào)水規(guī)模調(diào)水時(shí)，南水北調(diào)東線一期主體工程不同區(qū)段供水價(jià)格的下調(diào)幅度為26.28%～27.14%；在北延應(yīng)急工程按100%設(shè)計(jì)調(diào)水規(guī)模調(diào)水時(shí)，南水北調(diào)東線一期主體工程不同區(qū)段供水價(jià)格的下調(diào)幅度為31.87%～36.23%。北延應(yīng)急工程實(shí)施后各區(qū)段供水價(jià)格測(cè)算成果，詳見表5。

表5 北延應(yīng)急工程實(shí)施后各區(qū)段供水價(jià)格測(cè)算成果

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

綜合考慮南水北調(diào)東線一期工程抽水電價(jià)、泵站效率、調(diào)水規(guī)模等變化因素，按照《供水價(jià)格通知》階段供水價(jià)格測(cè)算原則和方法進(jìn)行測(cè)算，在北延應(yīng)急工程按50%設(shè)計(jì)調(diào)水規(guī)模調(diào)水時(shí)，南水北調(diào)東線一期工程不同區(qū)段供水價(jià)格可下調(diào)0.9～0.61 元/m3；當(dāng)北延應(yīng)急工程按100%設(shè)計(jì)調(diào)水規(guī)模調(diào)水時(shí)，南水北調(diào)東線一期工程不同區(qū)段供水價(jià)格可下調(diào)0.11～0.81元/m3。

5.2 建議

鑒于南水北調(diào)東線一期工程運(yùn)行階段較規(guī)劃設(shè)計(jì)階段影響供水價(jià)格因素發(fā)生一定程度的變化，疊加北延應(yīng)急工程投入運(yùn)行后調(diào)水規(guī)模變化的影響，南水北調(diào)東線一期工程運(yùn)行階段不同區(qū)段供水價(jià)格較《供水價(jià)格通知》階段供水價(jià)格具有一定下調(diào)空間。建議有關(guān)部門抓緊開展南水北調(diào)東線一期工程運(yùn)行階段供水價(jià)格研究，進(jìn)一步完善供水價(jià)格形成機(jī)制，優(yōu)化供水價(jià)格方案，為適時(shí)調(diào)整供水價(jià)格創(chuàng)造條件，進(jìn)一步促進(jìn)南水北調(diào)東線一期工程盡快實(shí)現(xiàn)全面達(dá)效，推動(dòng)南水北調(diào)東線后續(xù)工程早日開工建設(shè)，助力水利可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展。