辛紅偉，楊 銳，晁 亮

(中國電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710065)

0 引 言

目前大中型水電(水利)工程建設(shè)征地涉及小型水電站補(bǔ)償處理的設(shè)計(jì)規(guī)范還不健全，實(shí)施階段過程中仍存在較多的問題，小水電站的權(quán)屬人與項(xiàng)目業(yè)主之間的利益沖突和矛盾日益突出。如何合法、公平、合理地處理項(xiàng)目業(yè)主與小水電站權(quán)屬人的利益關(guān)系，妥善解決兩者之間的矛盾，是小水電補(bǔ)償處理規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵[1]。規(guī)劃設(shè)計(jì)首先應(yīng)梳理清楚影響情況，其次應(yīng)結(jié)合小水電權(quán)屬人的意見，綜合確定處理方案。

1 影響情況及處理機(jī)制

大中型水電(水利)工程建設(shè)征地對(duì)小水電站的影響主要分為全部淹沒和部分淹沒兩種情形[2]。全部淹沒顧名思義就是電站完全喪失發(fā)電功能，其處理方式較為簡(jiǎn)單，主要以貨幣補(bǔ)償為主，具體補(bǔ)償費(fèi)用計(jì)算通常包括一是對(duì)電站未來發(fā)電收益，即電量損失進(jìn)行補(bǔ)償；二是按單位裝機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償。

對(duì)于部分淹沒的情況，主要是影響尾水，處理方式通常包括一是工程改建措施加停產(chǎn)停業(yè)損失補(bǔ)助費(fèi)；二是對(duì)損失發(fā)電水頭進(jìn)行補(bǔ)償。具體的補(bǔ)償費(fèi)用計(jì)算與上述全部淹沒的相同。綜上，小水電站的處理方式可分為工程改建措施和補(bǔ)償兩種[3]。

部分學(xué)者主要研究方向?yàn)檠a(bǔ)償處理，主要包括電量損失收益的補(bǔ)償和資產(chǎn)評(píng)估法補(bǔ)償；其中電量損失收益補(bǔ)償?shù)闹饕诵囊貫檎郜F(xiàn)率取值、剩余壽命確定、補(bǔ)償電價(jià)問題，并未對(duì)各要素取值的依據(jù)和變化規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)的研究。資產(chǎn)評(píng)估法主要分為市場(chǎng)法、成本法和收益法[4]，與小水電站相匹配的評(píng)估方法為成本法和收益法；成本法主要通過分析土地費(fèi)用、建安費(fèi)用及其他費(fèi)用等計(jì)算；收益法主要通過計(jì)算折現(xiàn)率、凈收益及剩余壽命年限[5]。電量損失收益的補(bǔ)償和資產(chǎn)評(píng)估法補(bǔ)償基本原理類似，折現(xiàn)率通常取6%～8%，經(jīng)濟(jì)壽命通過經(jīng)營收益年限、國有土地使用權(quán)證等綜合確定，補(bǔ)償電價(jià)通常采用最新平均售電電價(jià)。成本法主要結(jié)合原設(shè)計(jì)資料進(jìn)行分析，對(duì)于資料缺失情況，可參考類似規(guī)模電站的設(shè)計(jì)資料。

綜上所述，目前已研究成果主要是定性分析電量損失的收益補(bǔ)償和資產(chǎn)評(píng)估補(bǔ)償，很少通過一個(gè)具體案例系統(tǒng)定量計(jì)算分析，對(duì)于采取工程改建措施和補(bǔ)償損失裝機(jī)的實(shí)例則更少。下文先對(duì)兩個(gè)行業(yè)規(guī)范進(jìn)行分析，再通過兩個(gè)實(shí)例計(jì)算補(bǔ)償費(fèi)用，最后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。

2 行業(yè)規(guī)范分析

目前國家相關(guān)行業(yè)規(guī)范主要有《水電工程建設(shè)征地移民安置專業(yè)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》(NB/T 10801—2021)(以下簡(jiǎn)稱《水電規(guī)范》)和《水利水電工程建設(shè)征地移民安置規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 290—2009)(以下簡(jiǎn)稱《水利規(guī)范》)，兩本規(guī)范對(duì)小水電站的處理方式要求不盡相同。

根據(jù)新修訂的《水電規(guī)范》相關(guān)要求，對(duì)發(fā)電水頭和水量影響的，通過工程改建措施可以恢復(fù)原有功能的小水電站，應(yīng)根據(jù)影響程度開展改建措施設(shè)計(jì)，并對(duì)發(fā)電水頭或水量減少產(chǎn)生的資產(chǎn)損失采取補(bǔ)償。對(duì)于完全淹沒或完全喪失發(fā)電功能的，以及難以改建的水電工程，采取補(bǔ)償處理[6]。根據(jù)《水利規(guī)范》相關(guān)要求，對(duì)小水電站處理應(yīng)根據(jù)受淹沒影響程度，結(jié)合移民安置和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，選定合理的處理方案；不需要或難以恢復(fù)的，應(yīng)根據(jù)淹沒影響的具體情況，給予合理補(bǔ)償[7]。

綜上，《水電規(guī)范》已明確小水電站處理為工程改建措施和補(bǔ)償處理，其中補(bǔ)償處理只補(bǔ)資產(chǎn)不補(bǔ)收益，即不補(bǔ)償未來電量損失收益，這一點(diǎn)是水電項(xiàng)目的特殊之處。相比來說《水利規(guī)范》規(guī)定相對(duì)籠統(tǒng)，除采取工程改建措施外，貨幣補(bǔ)償可以考慮補(bǔ)償裝機(jī)損失或者電量損失收益，對(duì)于小水電站的處理為工程改建措施和貨幣補(bǔ)償。筆者下面通過兩個(gè)案例分別進(jìn)行闡述。

3 實(shí)例分析

3.1 工程改建措施案例

3.1.1 GK水電站概況

MED水電站位于MQ縣JL鎮(zhèn)上游約5 km的黃河干流上，庫區(qū)影響GK水電站1座。GK水電站為引水式水電站，現(xiàn)已運(yùn)行發(fā)電，電站主要任務(wù)是發(fā)電，總庫容329萬m3，總裝機(jī)容量30.0 MW。電站設(shè)計(jì)水頭為110 m，最小水頭108 m，最大水頭112 m，安裝3臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)，單機(jī)額定流量10.5 m3/s，年發(fā)電量14 500萬kW·h。本工程規(guī)模為Ⅳ等小(1)型工程，主要建筑物級(jí)別為四級(jí)，次要建筑物級(jí)別為五級(jí)。

GK水電站由攔河大壩、泄洪排沙洞、引水洞、壓力前池、壓力鋼管、電站廠房、開關(guān)站以及廠區(qū)道路等組成，正常蓄水位3 395.0 m，設(shè)計(jì)洪水水位3 398.0 m，校核洪水水位3 398.5 m；壩頂高程3 399.0 m，尾水平臺(tái)高程3 279.45 m。

3.1.2 影響分析

MED水電站水庫正常蓄水位3 275 m時(shí)，GK水電站尾水平臺(tái)將受影響，采取改建處理。多年平均流量在GK水電站尾水?dāng)嗝婊厮叱虨? 279.25 m，100年一遇設(shè)計(jì)洪水在水電站尾水?dāng)嗝婊厮叱虨? 286.45 m，均高于電站正常尾水位3 272.75 m。根據(jù)水庫運(yùn)行方式及天然河道來沙量分析，取泥沙淤積20年為水庫淤積設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其在GK水電站尾水?dāng)嗝嬗俜e高程為3 274.14 m，高于尾水洞出口底板高程3 270.87 m。因此，考慮泥沙淤積和回水的影響，需對(duì)GK水電站進(jìn)行改建，以保證電站正常運(yùn)行。

3.1.3 工程改建措施方案

(1)尾水平臺(tái)改建

GK水電站原設(shè)計(jì)尾水平臺(tái)高程3 279.45 m，MED水電站正常蓄水位3 275 m時(shí)，根據(jù)電站尾水布置情況，考慮電站設(shè)計(jì)、校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)GK水電站尾水?dāng)嗝婊厮涣髁筷P(guān)系曲線，以100年一遇校核洪水為電站廠房控制標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得電站尾水處洪水高程為3 286.45 m；在不影響電站正常運(yùn)行的情況下，將電站尾水平臺(tái)抬高至3 287.0 m，同時(shí)將尾水周邊防浪墻加高，以防洪水進(jìn)入廠房及廠區(qū)。

(2)尾水洞改建

原廠房尾水布置3條尾水洞，每臺(tái)機(jī)組對(duì)應(yīng)1條尾水洞。尾水洞為城門洞型，斷面尺寸2.5 m×3.7 m(寬×高)，圓拱高0.7 m，中心角117°，襯砌厚0.3 m，隧洞進(jìn)、出口加厚至0.5 m。

根據(jù)水庫運(yùn)行方式及天然河道來沙量分析，取泥沙淤積20年為水庫淤積設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其在GK水電站尾水?dāng)嗝嬗俜e高程為3 274.14 m，高于尾水洞出口底板高程3 270.87 m；泥沙淤積將影響電站正常運(yùn)行，需對(duì)隧洞進(jìn)行改建?？紤]施工難度、施工工期及工程投資等影響因素，隧洞改建方案為：

新建1條隧洞，即從原隧洞尾0+016.00 m樁號(hào)處開始，將3條尾水隧洞以“卜”型岔管交匯，新建1條新的尾水洞；原尾水洞軸線與改建尾水洞軸線夾角38°，將尾水出流至胡哇溝內(nèi)?？紤]水頭損失以及初期尾水洞部分自由出流，尾水洞出口底板高程抬高至3 275.20 m，高于MED水庫按20年水庫淤積設(shè)計(jì)時(shí)在GK水電站尾水的淤積高程(3 274.14 m)。新建改線隧洞全長159 m，主洞縱坡比2.96%。

新建尾水洞主洞為城門洞型，斷面尺寸3 m×4 m(寬×高)，圓拱高0.75 m，中心角106°，混凝土襯砌厚0.5 m。尾水隧洞全段進(jìn)行固結(jié)灌漿和回填灌漿，固結(jié)灌漿采用襯砌內(nèi)預(yù)埋PVC管的方式，在襯砌混凝土澆筑完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行；固結(jié)灌漿壓力為0.5～1 MPa，回填灌漿利用固結(jié)灌漿孔進(jìn)行，灌漿壓力為0.15 MPa。

3條尾水支洞(2.5 m×3.7 m)以“卜”型岔管與尾水主洞(3 m×4 m)相連，洞軸線與原尾水洞軸線夾角38°；岔管處斷面較小，圍巖為Ⅲ類，采取一定錨固措施可以保證圍巖的穩(wěn)定；后期采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度0.5 m。

尾水隧洞開挖支護(hù)采用系統(tǒng)錨噴支護(hù)，Ⅲ類圍巖采用全斷面鉆爆法施工，初期支護(hù)采用φ22砂漿錨桿、全斷面掛網(wǎng)和噴射10 cm厚C25混凝土。φ22砂漿錨桿長2.5 m，間距為2 m×2 m(環(huán)向×縱向)。鋼筋網(wǎng)采用φ6網(wǎng)片，間距為20 cm×20 cm，后期采用C25混凝土襯砌。

由于客觀因素，本階段未收集到GK水電站引水洞及廠房、機(jī)組的設(shè)計(jì)資料，故本次水力計(jì)算僅考慮了改建尾水洞部分的水力計(jì)算。額定流量下，尾水洞主洞流速2.78 m/s，最大水頭損失0.19 m；改建前原尾水洞最大水頭損失0.15 m，改建前與改建后差別不大，僅增加部分局損。

(3)電站改建方案投資

經(jīng)計(jì)算，本工程總投資為2 307.15萬元，其中施工輔助工程518.03萬元，建筑工程701.86萬元，環(huán)境保護(hù)和水土保持工程100萬元，機(jī)電設(shè)備及安裝工程72.16萬元，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程187.91萬元，獨(dú)立費(fèi)用596.60萬元，基本預(yù)備費(fèi)130.59萬元。

(4)施工期電量損失補(bǔ)償費(fèi)用

工程改建施工期為4個(gè)月，共影響發(fā)電量1 577萬kW·h，電價(jià)按電站上網(wǎng)電價(jià)0.281元/kW·h計(jì)算，改建期補(bǔ)償費(fèi)用為443.14萬元，計(jì)入改建費(fèi)用中的獨(dú)立費(fèi)用。

3.1.4 處理費(fèi)用

經(jīng)計(jì)算，GK水電站處理總費(fèi)用為2 750.29萬元，其中工程改建費(fèi)用2 307.15萬元，施工期電量損失補(bǔ)償443.14萬元。

3.2 補(bǔ)償裝機(jī)損失案例

3.2.1 BR水電站概況

BR水電站位于NQ市BR縣BR鎮(zhèn)NQ河段，為低水頭徑流壩后式電站，壩(廠)址位于BR縣縣城下游2 km，距NQ市236 km。BR水電站于1987年施工，1989年12月竣工發(fā)電，裝機(jī)容量1 600 kW(2×800 kW)，為Ⅴ等小(2)型工程，設(shè)計(jì)水頭6.2 m，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電量800萬kW·h，設(shè)計(jì)裝機(jī)年利用小時(shí)數(shù)5 000 h，保證出力1 200 kW。溢流壩、泄洪排沙孔、進(jìn)水口及壩后廠房、混凝土副壩為5級(jí)建筑物。擋水建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)30年一遇設(shè)計(jì)、100年一遇校核，廠房防洪標(biāo)準(zhǔn)30年一遇設(shè)計(jì)、50年一遇校核。

截至2022年7月底，BR水電站已運(yùn)行了33 a。2017年，電站業(yè)主對(duì)發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)等進(jìn)行了返廠維修，更換了閘門、有關(guān)電器設(shè)備，對(duì)尾水墻、消力池等重新修建。

3.2.2 電站影響情況及處理方式

經(jīng)回水計(jì)算，A水電站正常蓄水位3 892 m時(shí)，其多年平均流量在BR水電站尾水?dāng)嗝婊厮? 892.71 m，較天然水位3 890.56 m抬高2.15 m；非汛期5年、20年和30年一遇洪水水庫回水在BR水電站尾水?dāng)嗝婊厮环謩e為3 893.69、3 894.36 m和3 894.54 m，較天然水位3 891.82、3 892.62 m和3 892.82 m抬高1.87、1.74 m和1.72 m；汛期5年、20年和30年一遇洪水水庫回水在BR水電站尾水?dāng)嗝婊厮环謩e為3 896.15、3 896.93 m和3 897.13 m，較天然水位3 894.72、3 895.56 m和3 895.77 m抬高1.43、1.37 m和1.36 m。

根據(jù)回水成果分析，A水電站回水對(duì)BR水電站尾水有一定影響，需根據(jù)尾水影響情況，分析對(duì)BR水電站發(fā)電損失情況，按照損失裝機(jī)容量進(jìn)行一次性補(bǔ)償處理。

3.2.3 水頭損失及損失裝機(jī)計(jì)算

綜上分析，A水電站非汛期(10月—第二年5月)多年平均流量在BR水電站尾水?dāng)嗝婊厮? 892.71 m，較天然水位3 890.56 m抬高2.15 m，其影響最大，故非汛期按2.15 m水頭計(jì)算損失的裝機(jī)。汛期(6月—9月)，電站運(yùn)行考慮汛限水位3 890 m，5年一遇洪水水庫回水在BR水電站尾水?dāng)嗝婊厮? 896.15 m，較天然水位3 894.72 m抬高1.43 m，其影響最大。綜合分析，影響B(tài)R水電站水頭為2.15 m×8/12+1.43 m×4/12=1.91 m，裝機(jī)和水頭關(guān)系按下式計(jì)算：

裝機(jī)容量=9.81×Q×H×η水×η電

(1)

式中，Q為流量(m3/s)；H為水頭(m)；η水、η電為水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)效率。

根據(jù)上式，裝機(jī)容量和水頭成正比例關(guān)系，故影響1.91 m水頭對(duì)應(yīng)的裝機(jī)損失=1 600 kW/6.2 m×1.91 m=493 kW。

3.2.4 處理費(fèi)用

小水電補(bǔ)償費(fèi)用按照下式計(jì)算：

補(bǔ)償費(fèi)用=裝機(jī)損失×單千瓦費(fèi)用

(2)

式中，裝機(jī)損失按照式(1)計(jì)算(kW)；單千瓦費(fèi)用通過工程類比方法計(jì)算(元/kW)。

參考近期審定的小型水電站項(xiàng)目補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，按照7 000元/kW計(jì)列。經(jīng)計(jì)算，BR水電站補(bǔ)償處理費(fèi)為345.1萬元。

4 結(jié) 論

對(duì)于大型水電工程建設(shè)，水庫淹沒損失一般均較大，涉及小水電站補(bǔ)償比較常見，設(shè)計(jì)人員需按照《水電規(guī)范》進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)；但是關(guān)于貨幣補(bǔ)償方式，必須注意只能補(bǔ)償資產(chǎn)損失。對(duì)于資產(chǎn)損失補(bǔ)償中的影響水頭分析和影響裝機(jī)的計(jì)算，本文通過案例2定量分析計(jì)算，類比單千瓦補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確定小水電站的補(bǔ)償處理費(fèi)用；此種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，可供類似水電項(xiàng)目參考。案例1主要是采取工程改建措施和施工期電量損失計(jì)算小水電站的補(bǔ)償處理費(fèi)用，尤其電量損失補(bǔ)償可供類似水利項(xiàng)目參考。

但是對(duì)于不同水電(水利)項(xiàng)目，工程改建措施需因地制宜綜合分析確定。另外，采取補(bǔ)償處理的小水電站，單位千瓦補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)需類比同地區(qū)近期已建工程綜合確定。本文在案例2中，未考慮水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)效率變化的因素，下一步可以進(jìn)行更深入的研究。