祁 永 吉

(青海省水利技術(shù)評審中心，西寧 810001)

1 那棱格勒河水利樞紐簡介

那棱格勒河水利樞紐工程位于青海省海西州格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)境內(nèi)的那棱格勒河中游峽谷，距離下游格茫公路直線距離約48 km，壩址控制流域面積20 751 km2，是國家172項節(jié)水供水重大水利工程之一，同時也是柴達木盆地水資源配置體系的骨干水源工程。工程主要建筑物包括瀝青混凝土心墻壩、溢洪道、泄洪洞、發(fā)電洞、供水洞等。水庫屬多年調(diào)節(jié)的大(2)型綜合利用水庫，正常蓄水位3 297.00 m，最大壩高78 m，壩頂長676 m，按100年一遇洪水設(shè)計，2000年一遇洪水校核，下游防洪標準按50年一遇洪水設(shè)計。水庫總庫容 5.88 億m3，其中：防洪庫容3.61 億m3,興利庫容1.89 億m3；水庫多年平均供水量為2.64 億m3，其中：格爾木工業(yè)園區(qū)為1.53 億m3，茫崖工業(yè)園區(qū)為0.57 億m3，冷湖工業(yè)園區(qū)為0.54 億m3；電站裝機容量為24 MW，多年平均發(fā)電量為8 064 萬kWh。按2017年價格水平，工程概算靜態(tài)總投資21.883 451 億元，動態(tài)總投資23.231 351 億元，現(xiàn)已開工建設(shè)，計劃工期54個月。

那棱格勒河水利樞紐工程開發(fā)建設(shè)任務(wù)是以防洪、供水為主，兼顧發(fā)電等綜合利用。工程建設(shè)對促進區(qū)域水資源優(yōu)化配置，推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展、保障重大基礎(chǔ)設(shè)施防洪安全，確保地方經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。柴達木盆地是我國重要的能源和礦產(chǎn)資源富集區(qū)之一，是國家首批12個循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)試驗區(qū)之一，也是我國西部地區(qū)重要的防風(fēng)固沙生態(tài)功能區(qū)。由于受高寒干燥大陸性氣候的影響，區(qū)域水資源時空分布不均衡、調(diào)控能力弱的矛盾日益突出，已成為制約柴達木盆地經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸。根據(jù)需水預(yù)測，2030年格爾木河流域國民經(jīng)濟總需水量為5.61 億m3，其中工業(yè)需水量4.18 億m3，占總需水量的 74.5%，而當?shù)厮Y源可利用量僅為3.33 億m3，缺水量達到2.28 億m3。那棱格勒水利樞紐是柴達木盆地水資源配置的重大工程,通過蓄豐補枯，調(diào)節(jié)徑流，在兼顧當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展用水和下游生態(tài)用水的基礎(chǔ)上，多年平均可以向格爾木市及周邊地區(qū)調(diào)水2.64 億m3，滿足格爾木市、茫崖及冷湖地區(qū)用水需求，能夠保障地區(qū)經(jīng)濟社會用水安全，支撐地區(qū)經(jīng)濟社會快速發(fā)展。工程建成后，可有效緩解格爾木和茫崖、冷湖等地區(qū)工業(yè)用水壓力，提高區(qū)域供水安全保障水平，提升東、西臺吉乃爾湖和一里坪等大型礦產(chǎn)資源開發(fā)基地防洪能力，保障315國道、西氣東輸澀寧蘭輸氣管線等國家重要基礎(chǔ)設(shè)施的防洪安全；還可開發(fā)該河干流水能資源，對于促進青海藏區(qū)、海西州經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展意義重大而深遠。同時，項目的建設(shè)對于促進區(qū)域水資源優(yōu)化配置、提高河流尾閭湖區(qū)防洪標準、保障工業(yè)園區(qū)及重大基礎(chǔ)設(shè)施安全具有重要作用。

那棱格勒河水利樞紐設(shè)計水平年為2030年，實現(xiàn)工程開發(fā)的全部目標，在綜合利用配套工程尚未全部完成前，水利樞紐以防洪和發(fā)電為主，水電站可提高出力運行。

2 綜合效益分析[1]

2.1 防 洪

2.1.1 防洪保護對象概況

那棱格勒河水利樞紐的防洪保護對象為其下游的牧民牧場及那棱格勒河尾閭湖區(qū)的企業(yè)和道路等。

那棱格勒河下游有烏圖美仁鄉(xiāng)9個牧業(yè)社中的8個，分別為那棱格勒、察汗烏蘇、哈夏圖、敖包圖、烏蘭美仁、巴勒格圖、白力其爾、柴開牧業(yè)社，牧業(yè)社有725人，灘里共有草場24.85 萬hm2。2013年，牧業(yè)生產(chǎn)總值1 551.52 萬元，人均收入2.140 萬元。

那棱格勒河尾閭湖泊東、西臺吉乃爾湖，蘊含豐富的鋰、硼、鉀等鹽湖礦產(chǎn)資源，是柴達木盆地鹽湖資源的重要組成部分，僅西臺湖鹵水鋰的儲量就占柴達木盆地鹽湖資源的一半以上。兩湖資源主要由青海鋰業(yè)有限公司和青海中信國安科技發(fā)展有限公司開發(fā)，其中青海鋰業(yè)生產(chǎn)基地在東臺湖，青海中信國安則在兩湖都有生產(chǎn)基地。一里坪鹽湖已查明蘊藏著豐富的鋰和其他鹽類資源，已確定由中國五礦集團進行開發(fā)。

除此之外，東、西臺湖鹽湖還分布有澀北氣田、臺南氣田。澀北氣田2001年年底已累計探明加控制天然氣地質(zhì)儲量3 500 億m3，是全國陸上四大氣區(qū)之一，臺南氣田為澀北氣田的主力氣田。2010年澀北氣田完成產(chǎn)量超過54 億m3，占中石油青海油田公司全年生產(chǎn)當量的70%。315國道改線段穿過西臺吉乃爾湖鹽湖地區(qū)，為鹽湖企業(yè)的主要運輸通道。

2.1.2 防洪保護區(qū)歷史洪災(zāi)情況

根據(jù)中信國安、青海鋰業(yè)兩家企業(yè)的生產(chǎn)安全運營要求，東、西臺湖區(qū)水位和水深都需要保持在一定范圍，水位過高、水深過大將致使鹵水濃度降低、采鹵工作停滯、鹽田閑置，水深過小則會造成湖區(qū)干涸、生產(chǎn)無以為繼。同時，洪水對澀北氣田、315國道的防洪安全也造成影響。2010年7月至8月初，那棱格勒河因連降暴雨及高溫融雪，造成那棱格勒河水位上漲，導(dǎo)致烏圖美仁鄉(xiāng)敖包圖、烏蘭美仁、哈夏圖、察汗烏蘇、那棱格勒5個牧委會3.8 萬hm2草場被淹沒，100 km網(wǎng)圍欄被沖毀，5戶牧民房屋倒塌，10戶羊圈沖毀，少數(shù)牧戶因草場被淹沒，牲畜無法放牧，那棱格勒河8號橋道路和大部分村級道路沖斷，直接經(jīng)濟損失多達3 000 萬元。同時，流入湖區(qū)的河水急劇上漲。隨著上游來水量不斷增加，西臺湖和一里坪的泄洪蓄水量迅速達到飽和，至9月22日，通過西臺吉乃爾湖的水量達到1.7 億m3，為過去30年的最大水量。地處西臺湖的青海中信國安公司的生產(chǎn)工作及各項設(shè)施受到嚴重威脅。西臺湖水的不斷上漲和沖刷造成315國道鹽漬土區(qū)區(qū)段公路大部分路面沉陷，邊坡沖毀，還發(fā)生湖水穿透路基，形成管涌，致使公路局部塌陷。駐格武警四支隊，大柴旦武警官兵共130人趕赴西臺抗洪一線，參加西臺湖抗洪搶險。此次洪水共造成兩企業(yè)120口采鹵井被淹，22 km的采鹵渠、30 km的井采輸鹵渠嚴重沖毀，直接經(jīng)濟損失5 900 萬元；同時，因采鹵區(qū)大面積進水，鹵水品位下降，造成企業(yè)長期采鹵困難，經(jīng)濟損失達4 億元。

另據(jù)青海中信國安公司資料統(tǒng)計，2009年7-9月，因洪水進入現(xiàn)有鹽田造成鉀礦損失50 萬t左右，生產(chǎn)碳酸鋰鹽田部分進水損失鹵水80 萬m3，洪水災(zāi)害造成直接經(jīng)濟損失6 500 萬元；因后期減產(chǎn)造成的經(jīng)濟損失達3億元。

2.1.3 那棱格勒河水利樞紐的防洪作用

那棱格勒河汛期6-9月的水量占全年水量的70%左右，是下游防洪的關(guān)鍵期。尾閭湖區(qū)現(xiàn)狀已經(jīng)形成工業(yè)園區(qū)，水量過多將威脅企業(yè)生產(chǎn)設(shè)施，包括采鹵井、采鹵渠和輸鹵渠的安全，同時，洪水進入采鹵渠將降低鹵水品位，對企業(yè)的后續(xù)生產(chǎn)造成重大影響。

那河出山后進入下游沖洪積平原，河水四處漫溢，河道寬淺散亂，無固定河道，無法修建堤防抵御洪水，下游河道兩邊屬于農(nóng)牧民天然草場，也無法設(shè)置臨時泄洪區(qū)抵御洪水。那棱格勒河中游屬于峽谷地形，壩址上游是一個天然庫盆，是修建水庫的最佳地形。建設(shè)那棱格勒河水利樞紐，通過水庫預(yù)留的防洪庫容，可以有效減少汛期進入尾閭湖區(qū)的水量，保護尾閭地區(qū)鹽湖開發(fā)企業(yè)及澀北氣田、315國道的安全，同時，對下游農(nóng)牧民草場具有重要的保護作用。

2.1.4 洪災(zāi)損失計算

洪災(zāi)損失分為直接損失和間接損失，直接損失包括固定資產(chǎn)受淹沒的損失及企業(yè)停產(chǎn)造成的損失。直接損失采用固定資產(chǎn)或年產(chǎn)值損失率法計算。固定資產(chǎn)或年產(chǎn)值按現(xiàn)狀尾閭湖區(qū)各企業(yè)固定資產(chǎn)價值或年產(chǎn)值計列。根據(jù)現(xiàn)狀洪災(zāi)損失調(diào)查結(jié)果，50年一遇(P=2%)和100年一遇(P=1%)固定資產(chǎn)損失率采用5%和9%，產(chǎn)值損失按停產(chǎn)期和減產(chǎn)期產(chǎn)值計算，50年一遇洪災(zāi)損失按停產(chǎn)1個月、減產(chǎn)4個月計算，100年一遇洪災(zāi)損失按停產(chǎn)1個月、減產(chǎn)6個月計算，減產(chǎn)期產(chǎn)值按50%計算。間接損失采用直接損失的30%估算。洪災(zāi)損失計算見表1。

表1 那棱格勒河水利樞紐對尾閭湖區(qū)洪災(zāi)損失Tab.1 Flood damage to weihu district by the Nalenggele River water control project

2.1.5 防洪效益計算

防洪效益計算根據(jù)保護對象的具體情況分兩部分計算，包括對尾閭湖區(qū)和下游牧區(qū)的防洪效益，按有、無那棱格勒河水利樞紐相比，防洪保護區(qū)多年平均可減免的洪災(zāi)損失估算水庫的防洪效益。

采用頻率法計算尾閭湖區(qū)的多年平均防洪效益，根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀固定資產(chǎn)、年產(chǎn)值，考慮五礦集團在一里坪鹽湖的開發(fā)規(guī)劃，現(xiàn)狀年對尾閭湖區(qū)的多年平均防洪效益為1.016 6 億元；根據(jù)下游牧區(qū)的財產(chǎn)構(gòu)成，并結(jié)合歷史洪災(zāi)損失情況，其多年平均防洪效益在水庫生效按100 萬元估列。綜上，兩部分防洪保護區(qū)合計，那棱格勒河水利樞紐生效年的防洪效益為1.026 6 億元。洪災(zāi)損失增長率按2.5%估算。防洪效益計算見表2(表中1%、2%、7%分別代表100年一遇、50年一遇、15年一遇洪水頻率)。

表2 那棱格勒河水利樞紐對尾閭湖區(qū)的多年平均防洪效益計算表Tab.2 Calculating table of tears 'average flood control benefits of the Nalenggele River Water control project to the Weihu District

2.2 工業(yè)供水

柴達木盆地資源豐富而水資源量十分有限，通過那棱格勒水庫的調(diào)節(jié)，在保障流域內(nèi)經(jīng)濟用水、生態(tài)安全的前提下可以向格爾木、茫崖、冷湖循環(huán)經(jīng)濟工業(yè)園區(qū)供水，保障格爾木、茫崖及冷湖循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)的供水安全 ，促進區(qū)域水資源的優(yōu)化配置。

水庫調(diào)節(jié)后，多年平均可向格爾木、冷湖、茫崖工業(yè)調(diào)水量2.64 億m3，到受水區(qū)的輸水損失按10%計。根據(jù)受水區(qū)的工業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，及考慮節(jié)水措施的情況下2030年水平，格爾木受水區(qū)萬元工業(yè)增加值需水量為31.2 m3，萬元工業(yè)產(chǎn)值取水量約為17 m3。

供水效益計算采用分攤系數(shù)法，即按有、無供水工程對比工業(yè)企業(yè)可獲得的總增產(chǎn)值，乘以供水工程效益分攤系數(shù)。考慮格爾木、茫崖、冷湖地區(qū)水資源緊缺程度的不同，特別是鹵水作為鹽湖企業(yè)原料的特殊性，根據(jù)各受水區(qū)供水工程投資占工業(yè)總投資的比例，初步擬定格爾木、茫崖及冷湖地區(qū)的工業(yè)供水效益分攤系數(shù)分別為1.5%、2%和2%。根據(jù)以上擬定參數(shù)計算，格爾木受水區(qū)企業(yè)供水效益為10.58 元/m3，茫崖受水區(qū)企業(yè)供水效益為12.57 元/m3，冷湖受水區(qū)企業(yè)供水效益為12.94 元/m3。

工業(yè)供水效益是由那棱格勒河水利樞紐、輸水管道和水廠及配水工程等共同作用的結(jié)果，根據(jù)各環(huán)節(jié)投資費用估算分析，按照那棱格勒河水利樞紐供水部門分攤的費用占各環(huán)節(jié)總費用的比例計算水庫分攤的工業(yè)供水效益。據(jù)此計算，3個受水區(qū)水庫分攤供水效益比例分別為8.10%、4.28%和3.86%，相應(yīng)的單方工業(yè)供水效益為0.86、0.54、0.50 元/m3。初步估計工程2020年左右生效，考慮配套工程建設(shè)速度，供水量按第一年供40%，以后每年增加10%，到運行期第7年全部實現(xiàn)。根據(jù)水庫供水調(diào)節(jié)計算成果，運行期第一年、正常運行期那棱格勒河水利樞紐的工業(yè)供水效益分別為7 568、18 921 萬元。

2.3 水力發(fā)電

(1)電站效益。根據(jù)徑流調(diào)節(jié)計算結(jié)果，結(jié)合供水及下泄流量過程發(fā)電，那棱格勒電站裝機容量24 MW，多年平均發(fā)電量8 103 萬kWh。發(fā)電效益采用最優(yōu)等效替代法計算，以燃煤火電站的電量邊際費用來計算那棱格勒電站的發(fā)電效益。火電站投資按4 000 元/kW計算，建設(shè)期按3年考慮，各年投資比例分別為30%、40%、30%，固定運行費率取5%，火電站標準煤耗取350 g/kWh，西北地區(qū)標準煤價格本次采取600 元/t。根據(jù)以上選定參數(shù)計算，火電站的發(fā)電邊際費用為0.31 元/kWh，據(jù)此計算那棱格勒電站的發(fā)電效益為2 530 萬元。

(2)減排效益。2005年初生效的《京都議定書》推出一個基于市場雙贏的清潔發(fā)展機制(CDM)，即先承擔減排義務(wù)、減排成本高的發(fā)達國家可以提供先進的減排技術(shù)及必要的配套資金，在暫不承擔減排義務(wù)的發(fā)展中國家開展項目合作，所產(chǎn)生的減排量經(jīng)核實后可算作發(fā)達國家的減排指標，即碳交易。那棱格勒電站屬清潔能源電站，電站建成后可以有效減少CO2排放量，根據(jù)國家發(fā)展改革委《關(guān)于公布2013年中國低碳技術(shù)化石燃料并網(wǎng)發(fā)電項目區(qū)域電網(wǎng)基準線排放因子的公告》，西北區(qū)域電網(wǎng)基準線排放因子為0.972 t-CO2/MWh，按照目前碳交易市場價格50 元/t-CO2計算，電站減排效益394 萬元。

3 國民經(jīng)濟評價

3.1 主要評價參數(shù)及評價指標[1]

(1)社會折現(xiàn)率。社會折現(xiàn)率是建設(shè)項目經(jīng)濟評價的通用參數(shù)，是建設(shè)項目經(jīng)濟可行性的主要判斷依據(jù)。根據(jù)《方法與參數(shù)(第三版)》的有關(guān)規(guī)定，本次國民經(jīng)濟評價社會折現(xiàn)率采用8%[2]。

(2)影子價格。影子工資是指項目使用勞動力，國家和社會為此付出的代價。根據(jù)工程情況和目前我國勞動力的供求程度，影子工資換算系數(shù)采用1.0。

國民經(jīng)濟評價中顯目投入物和產(chǎn)出物均應(yīng)按影子價格計算。根據(jù)目前國內(nèi)市場情況，財務(wù)價格和影子價格換算系數(shù)采用1.0。

(3)計算期。計算期包括建設(shè)期和運行期。本工程建設(shè)期為5 a，運行期取50 a，則計算期為55 a。價格水平年取2017年第三季度，基準年為工程建設(shè)期第一年，基準點為基準年初。

(4)經(jīng)濟計算基準年及基準點。資金時間價值計算的基準年為工程建設(shè)期的第一年，基準點為基準年年初，投入物和產(chǎn)出物均按年末發(fā)生和結(jié)算。

3.2 費用分析[3]

費用主要包括固定資產(chǎn)投資、流動資金和年運行費。

(1)固定資產(chǎn)投資。根據(jù)項目投資概算結(jié)果，工程靜態(tài)總投資為21.883 4 億元。

國民經(jīng)濟評價主要對投資進行如下調(diào)整：①將材料價格由市場價格換算成影子價格；②扣除投資中屬于國民經(jīng)濟內(nèi)部轉(zhuǎn)移的稅金。調(diào)整后國民經(jīng)濟評價采用的投資為19.241 7 億元?？紤]機電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)在計算期內(nèi)更新一次。

(2)流動資金。流動資金是指維護生產(chǎn)所占用的全部周轉(zhuǎn)資金。按分項詳細估算法分析，項目的流動資金為617萬元。

(3)年運行費。年運行費是指工程運行初期和正常運行期每年所需支出的全部運行管理費用，包括工程維護費、工資及福利費、水資源費和其他費用等，根據(jù)成本費用中各項的測算結(jié)果，正常運行期項目的年運行費為6 487 萬元。剔除其中屬于國民經(jīng)濟內(nèi)部轉(zhuǎn)移支付的水資源費，國民經(jīng)濟評價采用的年運行費為3 814 萬元。

3.3 國民經(jīng)濟評價

采用動態(tài)分析法。動態(tài)評價不僅計入了資金的時間價值，而且考察了項目在整個壽命期內(nèi)收入與支出的全部經(jīng)濟數(shù)據(jù)，因而是一種更全面、更科學(xué)的評價方法。價格水平為2013年。生產(chǎn)期取50 a，建設(shè)期為5 a，結(jié)算期為55 a。社會折現(xiàn)率8%。效益和費用的折算基準點均為建設(shè)期第一年年初。

(1)經(jīng)濟內(nèi)部收益率(EIRR)[4]。經(jīng)濟內(nèi)部收益率應(yīng)以項目在計算期內(nèi)的各年凈效益現(xiàn)值累計等于零時的折現(xiàn)率表示，其表達式為：

(1)

式中：EIRR為經(jīng)濟內(nèi)部收益率;B為各年效益，萬元；C為各年費用，包括投資和年運行費，萬元；(B-C)t為第t年凈效益，萬元；t為計算各年的序號，基準點的序號為0；n為計算期，a。

(2)經(jīng)濟凈現(xiàn)值(ENPV)[4]。經(jīng)濟凈現(xiàn)值是用社會折現(xiàn)率(is)將項目計算期內(nèi)各年凈效益(B-C)T折算到計算期初的現(xiàn)值之和。其表達式為：

(2)

式中：ENPV為經(jīng)濟凈現(xiàn)值，萬元；is為社會折現(xiàn)率。

(3)經(jīng)濟效益費用比(EBCR)[4]。經(jīng)濟效益費用比應(yīng)以項目效益現(xiàn)值與項目費用現(xiàn)值之比表示，其表達式為：

(3)

式中：EBCR為經(jīng)濟效益費用比；Bt為第t年的效益，萬元；Ct為第t年的費用，萬元。

經(jīng)計算，那棱格勒河水利樞紐國民經(jīng)濟內(nèi)部收益率為11.19%，大于8%的社會折現(xiàn)率；經(jīng)濟凈現(xiàn)值8.823 1 億元，大于0；效益費用比1.47，大于1?？梢姡抢飧窭蘸铀麡屑~工程在經(jīng)濟上是合理的。效益費用計算見表3[5]。

表3 那棱格勒河水利樞紐國民經(jīng)濟效益費用計算表Tab.3 Calculated cost of national economic benefits of the Nareng River Water Control Project

3.4 敏感性分析[6]

為分析項目經(jīng)濟指標的抗風(fēng)險能力，按基本方案、投資增加20%、效益減少20%、投資增加20%同時效益減少20% 4種方案進行敏感性分析，前3種方案經(jīng)濟內(nèi)部收益率分別為11.19%、9.60%、9.26%，均大于8%的社會折現(xiàn)率；當投資增加20%，同時效益減少20%的最不利情況下，經(jīng)濟內(nèi)部收益率仍達到7.83%，接近8%的社會折現(xiàn)率，工程抗風(fēng)險能力強。敏感性分析見表4。

4 結(jié) 語

那棱格勒河水利樞紐是一座大型綜合性控制工程，工程建成后，保障格爾木、茫崖及冷湖循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)供水安全。向受水區(qū)配置水資源總量為2.64 億m3,其中向格爾木地區(qū)配置水量1.53 億m3,向茫崖地區(qū)配置水量0.57 億m3,向冷湖地區(qū)配置水量0.54 億m3，正常運行期工業(yè)供水效益為1.892 1 億元；經(jīng)水庫調(diào)節(jié)后，下游工業(yè)園區(qū)的防洪標準由15年一遇提高到50年一遇，有效減少汛期進入下游的過多水量，保護尾閭地區(qū)鹽湖開發(fā)企業(yè)及氣田、315國道的安全，同時，對下游農(nóng)牧民草場也具有一定的保護作用，其年平均防洪效益為1.026 6 億元；水庫電站裝機24 MW,多年平均發(fā)電量8 103 萬kWh,年平均發(fā)電效益為2 530 萬元，可向青海省西部電網(wǎng)提供電力。

表4 敏感性分析成果表Tab.4 Table of results of sensitivity analysis

那棱格勒河水利樞紐國民經(jīng)濟內(nèi)部收益率為11.19%，大于8%的社會折現(xiàn)率；經(jīng)濟凈現(xiàn)值8.823 1 億元，大于0；效益費用比1.47，大于1。即使在投資增加20%，同時效益減少20%的最不利情況下，經(jīng)濟內(nèi)部收益率仍達到7.83%，接近8%的社會折現(xiàn)率，工程抗風(fēng)險能力強?？梢?，那棱格勒河水利樞紐社會和經(jīng)濟效益顯著，對促進柴達木盆地國民經(jīng)濟和社會發(fā)展意義重大。