南水北调西线工程可行性分析.doc

目 录一、工程项目简介2二、经济可行性2（一）一期工程的静态和动态投资估算2（二）经济效益评估4（三）结论4三、建设必要性5（一）水资源分布不均5（二）西北地区严重缺水5（三）水资源短缺导致环境恶化和限制经济发展6（四）西线调水势在必行6四、技术合理性6（一）工程规划方案6（二）水源问题7（三）施工条件8（四）筑坝技术8（五）隧洞施工9五、综合分析10南水北调西线工程可行性分析一、工程项目简介南水北调西线工程简称西线调水，是从长江上游调水至黄河。即在长江上游通天河、长江支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，坝址海拔高程2900-4000米，采用引水隧洞穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山调水入黄河 是从长江上游干支流引水入黄河上游的跨流域调水的重大工程，是补充黄河水资源不足，解决我国西北地区干旱缺水，促进黄河治理开发的重大战略工程。二、经济可行性南水北调西线工程规划纲要及第一期工程规划安排从雅砻江及大渡河支流建引水枢纽5座, 输水线路260km, (其中隧洞244km),年输水40亿m3 入黄河玛曲段。估计静态工程投资469亿元( 2000年一季度价)。以2020年水平测算,调水40亿m3,可产生年经济效益248亿元,扣除长江上中游发电损失年值8亿元,净效益为240亿元。（一）一期工程的静态和动态投资估算规划估算, 一期工程总投资以2000年一季度价格计算为469亿元, 其中5座引水枢纽投资68亿元, 输水隧洞投资401亿元。很明显, 469亿元仅为主体工程投资, 但规划又提到: “第一期工程的投资费用包括主体工程投资416亿元、配套工程投资426亿元和年运行费等”,前后矛盾。主体工程投资469亿元变成了416亿元, 而在总投资内又增加了426 亿元的配套工程投资,“年运行费用等”则未计入。如果不计移民淹没补偿及其他费用, 按规划设计的静态投资至少应为: 主体工程投资469亿元, 加配套工程投资426亿元, 共计895亿元(2000年一季度价) 。影响动态投资(包含资金时间价值在内) 的主要因素有三: 一是投资价格指数；二是投资利润率；三是风险补偿率。这里只计算前两项对实际投资费用的影响,把风险补偿列入国民经济评价的敏感性分析估算。据2004中国统计年鉴数据,1991 - 2003年投资价格指数从100上升到18614, 12年中每年平均上升:以此作为资金使用当年投资价格的计算依据。第一期工程将于2010年开工,以2000年一季度价格计算的静态投资895亿元,由于投资价格的上升,折算成2010年当年价格应为895 1. 0532610 = 1503亿元。如一期工程在2020年竣工,10年内每年平均投入150.3 亿元( 2010 年价),以当年价格计算至2020年累计价值为:式中, f表示累计价值；a表示初始年资金；i表示投资价格指数；t表示年份。资金作为一种生产要素,在投入生产运行过程中, 它自身也能增殖,在没有通货膨胀和风险的情况下,单位投资所能取得的利润, 就是投资利润率。投资利润率在我国国民经济统计体系中接近于总资产贡献率这一指标。据2004年中国统计年鉴数据, 2003年我国工业企业总资产贡献率为1015%，而水产业为2112%。如果以2112%作为衡量水产业投资利润率的指标,则2010 - 2020年每年投入15013亿元资金的资金增量为:式中, f表示资金增量；i表示投资价格指数；t表示年份；at表示t年份的投资金额；a表示初始年资金。因此,一期工程包括价格变动和资金利润因素在内的动态投资应为1919 + 15118 = 2070180亿元。如按调水40亿m3 计,每立方米调水工程造价为51177元；如按可调水3314亿m3 计算,每立方米调水工程价为62元。（二）经济效益评估规划对一期工程的投资效益作如下评估:“以2020年水库调水40亿m3，生态(林牧业)供水17亿m3,产生效益17亿元,工业、城镇生活供水23亿m3，经济效益200亿元,另水力发电经济效益31亿元,合计248亿元。扣除可量化的长江上游发电损失8亿元外,净效益为240亿元,折合单方水经济效益约6亿元。”但是,由于可供水量达不到40 m3 亿,效益被高估；而除发电损失外,其他诸如生态环境以及水资源的有偿使用方面的损失因难以量化而未被计入；另外工程完工投入使用后,维修、管理及营运等费用亦未计入。因此,净效益被高估了。前已论证,可调水量为3314亿m3 , 实际可供水量为28亿m3,则生态(林牧业) 可供水1119亿m3,产生效益1119亿元；工业、城镇生活供水1611亿m3，产生效益134亿元；另以增加水量3314亿m3 计，水力发电经济效益2518亿元,合计社会经济效益为17111亿元。经济损失方面:大渡河、雅砻江、金沙江三江水力发电损失,根据四川大学西部开发研究院马光文的研究报告: 如一期工程调水40 亿m3，大渡河年发电量将减少112124亿kwh,雅砻江将减少36亿kwh,金沙江将减少12亿kwh,合计156124亿kwh。现按调出水3314亿m3 计算,合计将减少发电量130146亿kwh,年损失3616亿元。综上所述,以2020年水平, 调水3314亿m3,实际可供水28亿m3,综合年经济效益为17117亿元,扣除调水地区可量化的发电年损失3616亿元,年净效益13511亿元,折合每立方水经济效益约4104元。（三）结论南水北调西线一期工程静态投资895亿元( 2000年一季度价),折算成资金使用当年( 2010 - 2020) 价(包括投资价格上涨及水产业资金利润率),动态投资应为2070亿元。每年可调水3314亿m3,实际可供水28亿m3,产生生态、生活供水、工业、发电等社会经济效益共计17117亿元,扣除长江上游发电损失3616亿元，年净效益为13515亿元(年维修及营运费用未扣除)。三、建设必要性（一）水资源分布不均我国南、北方水资源分布极不均衡, 南方水多地少, 北方地多水少。长江以南水资源占全国的81% , 耕地占全国的35. 9%; 长江以北水资源量占全国的19%，而耕地却占全国的64. 1%。长江是我国的第一大河, 年径流量9616 亿m3，占全国总水量的36% , 位于七大江河首位, 1995 年流域人均占有水量约2300m3。黄河是我国的第二大河, 年径流量580 亿m3 , 占全国河川径流量的2% , 位于七大江河的第四位, 黄河上中游的兰州至三门峡河段, 涉及甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西5 省( 区) , 人均水量为320m3 , 是全国人均水量的1/8；耕地亩均水量110m3，为全国亩均水量的1/ 16。（二）西北地区严重缺水地处黄河上中游的青、甘、宁、蒙、陕、晋6 省( 区) , 位于青藏高原、内蒙古高原和黄土高原, 深处内陆, 海洋季风影响微弱、气候干燥、降雨少, 大部分地区降水在400mm以下, 而蒸发量在1000mm 以上; 其产水模数仅为每平方公里8.7万m3, 相当全国均值的三分之一, 而宁夏、内蒙古更少, 每平方公里分别为1. 9 万m3、4. 4 万m3, 列全国末位, 属于干旱、半干旱地区。黄河上中游兰州至三门峡河段涉及的甘、宁、蒙、陕、晋5 省( 工) 黄河流域地区人均占有水量仅320m3, 相当于黄河流域人均占有水量593m3 的54%, 相当于全国人均占有水量的12%，是全国水资源最为紧缺的地区。黄河是西北、华北地区的最主要水源。上游的宁蒙平原、中游的汾渭盆地是我国重要的后备土地资源; 以兰州为中心的水电和有色金属基地, 以山西为中心的能源重化工基地，是我国近期国土资源综合开发的重要地区。随着西部地区的大开发, 黄河上中游地区的经济建设必将高速发展。据最新研究成果, 在正常来水年份下, 黄河流域2010 年、2030 年、2050 年水平分别缺水40 亿m3、110 亿m3、160 亿m3。在中等枯水年份下( 相当于来水频率75%年份) 黄河流域2010 年、2030 年、2050 年分别缺水100 亿m3、170 亿m3、2 20 亿m3。除黄河流域外, 西北地区的河西走廊、阿拉善高原等都严重缺水。（三）水资源短缺导致环境恶化和限制经济发展由于水资源严重短缺, 致使西北6 省( 区) 水土流失、土地荒漠和环境恶化、经济发展缓慢、自然灾害频繁。遇干旱年份, 不仅农业大量减产和工矿企业停产，城镇生活用水、乡村人蓄饮水也十分困难。目前, 随着国家建设重心西移, 与开发建设和国计民生息息相关的水资源问题无疑成为制约西部开发的关键。（四）西线调水势在必行水资源具有不可替代的特性, 解决黄河流域缺水问题必须开源节流。但是由于黄河流域总水量少, 发展节水有一定的限度, 根本出路还在于借助外来水源。长江多年平均年径流量9616 亿m3, 为黄河的16. 6 倍。调引长江的部分水( 西线工程调水量占长江水量的2% ) 入黄河, 以丰补歉, 是解决黄河缺水的根本途径, 西线调水势在必行。四、技术合理性（一）工程规划方案西线工程历经10 多年规划, 进行了大量的工程方案比选工作, 其中有代表性的方案为:1、雅砻江(长须) 黄河(恰给弄) 自流引水方案；2、大渡河(斜尔尕) 贾曲抽水方案；3、通天河(同加) 雅砻江(长须) 黄河(恰给弄) 自流引水方案。三方案主要工程指标见表1。影响西线工程可行性的几个关键问题是: 1、水源问题；2、高海拔地区施；3、筑坝技术；4、长隧洞施工。（二）水源问题长江上游的通天河、雅砻江、大渡河水量丰沛, 多年平均径流量通天河直门达水文站为124 亿m3 , 雅砻江河口为604 亿m3 , 大渡河铜街子水文站为470 亿m3。1990 年现状用水通天河流域0. 33 亿m3, 雅砻江流域10. 73 亿m3 , 大渡河流域7. 5 亿m3。预测2030 年水平需水量, 通天河流域1. 68 亿m3 , 雅砻江流域33. 42 亿m3, 大渡河流域32. 64 亿m3。从用水的分布看, 调水河流的工农业用水多集中在中下游, 2030 年调水后, 调水量所占河道径流量的比例很小, 见表2。调水分析的结果表明, 调水河流有水可调, 调水对本流域工农业用水基本无影响。（三）施工条件高海拔地区施工的关键问题是缺氧, 对劳动力和施工机械将产生不利影响。西线工程处于海拔36004600m 之间, 医学上称30005000m 区间为“完全代偿带”,在此高度内人体将产生一系列症状, 但一般人员通过人体代偿机制完全可以克服、适应。西藏羊卓雍湖水电站的建设为西线工程提供了宝贵的资料和经验, 它的自然环境与西线工程极为相似, 见表3。从海拔高程、气压、含氧量、气温四个主要指标看, 羊卓壅湖水电站与西线工程差别不大,有些指标比西线还差。根据工程施工经验, 对内地人员来说, 加强轮休, 减少工作时间, 同时加强机械化施工, 尽量减少人员体力劳动强度, 是完全可以克服高原不良反应进行施工的。高海拔地区对施工机械的影响主要为内燃机械, 海拔高, 气压降低, 含氧量减少, 内燃机功率下降, 油料燃烧不充分, 能源消耗量增大, 同时产生大量积炭会加剧内燃机的磨损, 减少机械寿命。目前, 国内外已生产出适应高海拔地区的内燃机械, 通过对机械的进气和排气系统加以改进, 内燃机械的效率下降问题已经解决。（四）筑坝技术根据规划, 西线工程需修建150300m 的高坝。目前, 国内外在寒冷地区已建成一批大坝, 积累了丰富的经验, 从设计到施工, 没有解决不了的重大技术问题。表4 列出世界上在高寒地区和高海拔地区已建大坝部分资料与西线工程对比。已建工程, 从气温条件看, 年平均气温最低为- 12, 极限最低达- 62；从坝高看, 最大坝高达335m; 从坝型看有粘土心墙坝, 面板堆石坝, 也有混凝土坝。西线工程大坝所处环境, 尚属一般寒冷地区, 建坝是可行的。（五）隧洞施工近几十年来, 隧道技术发展迅速, 19841995 年世界上已修建了100 多条隧道, 国外建成10km 以上隧道95 条, 我国建成5km 以上的输水隧道16 条。国内外长隧洞施工, 已有丰富的经验。如英吉利海峡海底长50. 7km 隧道的建成，表明长距离的通风问题完全可以解决; 日本建成的青函海底隧道长53. 85km,最深处在海底140m, 施工中断层破碎带较多, 但也很好地解决了通过破碎带和涌水问题; 法国承建的印度尼西亚苏门答腊16km 输水隧洞,为解决活断层问题,提供了很好的解决方法。随着长隧洞开挖技术的发展, 掘进技术不断改进, 有适用于硬岩的全断面掘进机, 有适用于软岩的盾构掘进机。据国外考察资料, 英、法、日等国的掘进机厂家, 可以根据西线调水区地质、水文、围岩等实际情况, 提出掘进机性能要求, 专门设计制造。西线调水工程长隧洞可通过支洞和竖井, 长洞短打, 分段施工; 开凿长隧洞可根据实际情况, 设计适应当地地质条件的掘进机或盾构机; 借鉴已建工程也能有效地解决涌水、岩爆及断层破碎带等问题。五、综合分析南水北调工程是由于我国水资源分部不平衡，南多北少，为解决北方水资源缺乏的现象而实施的解决措施。西线调水,是从长江上游调水至黄河。即在长江上游通天河、长江支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,坝址海拔高程2900-4000米,采用引水隧洞穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山调水入黄河。就经济效益来说