范雯婷
(水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830000)
现代化农田水利工程对提高灌溉水资源利用率、缓解用水紧张问题、优化产业结构均有积极影响,其中输水渠道是最主要的表现形式。但从目前来看,中国很多地区的输水渠道存在规模范围小、使用时间长、腐蚀破坏严重等问题,在规划前需做好投资估算和经济评价。
库车县跃进总干渠隶属于渭干河大型灌区,此段干渠从2009年开始启动逐段改造工程,主要是对总干渠下段4号闸(22+162)~6号闸(29+204)进行改造设计,共计7.04 km。项目在设计之初就充分考虑区域的远景规划,因此在保证投资合理的前提下适当加大了相关设计值,具体参数见表1。
表1 库车县跃进总干渠改造工程详情表
2.1.1 工程布置
①渠线布置。22+162(4号闸)~25+497(5号闸)段:渠段东西走向,渠线顺直,渠道两侧为居民点、林带、耕地,无选择新渠线条件,因此利用老渠线进行改造;25+497(5号闸)~29+204(6号闸)段:渠段东西偏北走向,渠线基本顺直,且为总干渠规划渠线。经过实地调查,发现项目渠道两侧地段均为道路、耕地等责权分明区域,因此规划新渠线涉及过多交涉事情,因此设计在老渠线基础上进行改造。②建筑物布置。经过技术人员实地勘察,结合此项目渠线特点和实际情况,一共设计了13座相关配套渠系建筑,具体包括:节制分水闸3座,无节制分水闸7座,农桥1座,此外还需建设2座测水桥(桩号22+312、25+662)。
2.1.2 渠道设计
①渠道纵断面设计。项目以供水量为主要参考标准,总干渠设计纵坡范围在1/2 500~1/2 800,供水平均流速范围在1.10~1.25 m/s,最大供水量可超过23.00 m3/s,满足输水需求。项目渠道材质为现浇混凝土板结构,参考相关标准输水流速需要限制在3~5 m/s,因此设计最大流速为3.50 m/s。②渠道横断面设计。渠道横断面一般有梯形、U型等可供选择,项目从施工难度考虑,最终设计断面形式为梯形,内边坡1∶1.75,外边坡1∶1.50,渠底宽5 m,渠深2.80 m;渠堤为土质结构,要求土料以粘土为主,可含少量砂土,不得掺有杂质。“人工+小型夯实机”填筑施工,压实度≥0.95;底板从上到下结构依次为:雷诺护垫层(厚度15 cm),粒径2~5 cm小石子层(厚度15~20 cm),粗砂层(厚度20 cm);边坡从上到下结构依次为:C20现浇混凝土板(厚度8 cm),砂砾石防冻垫层(厚度50 cm);为防止降水从堤顶钻入堤身,设计采用厚度为10 cm现浇混凝土板封顶,并在两侧设计宽0.50 m堤顶道路。
项目定额估算依据水利部相关规范,具体工程投资估算详情见表2。由表2计算数据可得:跃进总干渠改造工程总投资需2 504.78万元,其中2 003.82万元由中央拨款,地方配套资金500.96万元,占总投资的20%。
表2 工程估算总表 (单位:万元)
预计项目投入使用后,渠道水利用系数可提高5个百分点(由90%提高至95%),可对超过1.67×104hm2耕地产生有利影响,预计可节约地表水516.54万m3。项目效益主要体现在农作物产量增加,在此采用“分摊系数法”算得灌溉效益分摊系数为0.45,由表3数据可知:项目产生的灌溉效益可达937.48万元,其中以棉花(滴灌)和果园(滴灌)增效最显著。
表3 工程效益统计表
3.2.1 国民经济评价指标分析
①经济内部收益率。在国民经济评价指标中,内部收益率(IRR)是一个重要参考项,该指标越大越好。其计算见公式:
(1)
式(1)中:CIt—第t年的现金流入额;COt—第t年的现金流出额;n—项目寿命年限。
②经济净现值。经济净现值(FNPV)反映一个项目的投资获利能力,该参数可为正数、0、负数,对应了工程项目的经济可行性程度,也是数值越大越好,其计算见公式:
(2)
式(2)中:CO——项目初始投资额。经计算,项目IRR=10.41%,大于社会折现率8%;FNPV=4 800.73万元,大于0;经济效益费用比为1.96。通过计算以上主要经济指标,可知项目具有良好的经济性。
3.2.2 敏感性分析
为进一步论证该项目国民经济评价可行性,必须就一些参数进行敏感性评价,这样才能保证项目的经济效益不会受小环境影响很大,更有利于保证项目的经济收益。项目分析的具体指标包括效益、投资等关键因素。
①效益变化。项目实施后主要是提高了农作物产量,但是随着农业研究水平、化肥效果、新品种的诞生等因素的变化,农作物产量处于一个不可预知的变化之中,会比现在预测产量更高,因此项目效益增加百分率设计为10%,以此来分析对评价指标的影响情况。此外,考虑到项目区可能会因水源短缺、气候病虫灾害等,使种植效益减少,在此也按照效益减少10%分析指标变化。②投资变化。投资额变化是一个较为常见的问题,在此结合其他工程经验,按照投资浮动在±10%之间来分析对国民经济指标的影响情况,具体结果见表4。从敏感性分析成果可知:当效益减少10%时,项目IRR由原来10.41%降低至7.32%,稍微低于社会折现率,而其他指标依然处在盈利水平,因此得出库车县跃进总干渠改造工程具有较强的抗风险能力。
表4 敏感性分析成果表
通过分析,库车县跃进总干渠改造工程经济性合理,因此具有很好的可行性。通过计算分析,项目实施后供水成本会增加0.01元/m3,但随着改革不断深化,管理水平提高,如果能做到“量水到村,量水到户”,就可打破“按亩收费”的不合理规定,不仅可避免浪费水资源问题,还能提高民众节水意识,因此灌溉开支总成本会下降。