水利水电建设项目经济评价及案例分析
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3.3 效益计算

3.3.1 效益计算原则

根据《水利建设项目经济评价规范》(SL 72—2013),计算水利工程国民经济效益应遵循以下原则:

(1)水利建设项目的效益应按有、无项目对比可获得的直接效益和间接效益计算。

(2)水利建设项目应采用系列法或频率法计算其多年平均效益,作为项目国民经济评价的基础。对于防洪、治涝、灌溉、城镇供水等建设项目,还应计算设计年及特大洪涝年或特大干旱年的效益,供项目决策研究。

(3)水利建设项目运行期各年效益应根据项目投产计划和配套程度合理计算。

(4)水利建设项目对社会、经济、环境造成的不利影响,应采取措施减免,不能减免的应计算负效益。

(5)水利建设项目的固定资产余值和流动资金应在项目计算期末一次回收,并计入项目的效益流量。

(6)综合利用水利建设项目应根据项目功能计算各分项效益,并计算项目的整体效益的流量。

3.3.2 防洪(防凌)工程效益

防洪工程包括水库和堤防,其经济效益具有以下特点:

(1)防洪工程不能直接创造财富,而是为社会提供安全服务,为受益区人民改善生活和生产条件,将减免的洪灾损失作为其效益。

(2)由于洪水出现时间具有随机分布的特性,所以防洪工程效益在年际之间变化很大,一般年份基本上没有效益,只有遇到大洪水年份,才能体现防洪工程的价值,防洪效益是潜在的。因此,防洪效益的大小不能以某一年的效益计算,常需进行频率分析和各年洪灾损失统计分析。

(3)洪灾损失包括直接损失和间接损失。直接损失包括人员伤亡损失,城乡房屋、设施和物资损坏造成的损失,工矿停产、商业停业、交通、电力、通信中断等造成的损失,农、林、牧、副、渔各业减产甚至绝收造成的损失,防汛、抢险、救灾等费用支出等。间接损失如疾病、精神痛苦、恢复生产生活、后期影响等。防洪损失中有些可以用货币量化,如淹没耕地面积、房屋、机械设备、投入救灾资金等,有的难以用货币量化,如疾病、精神痛苦等。

(4)随着国民经济的发展,防洪工程保护区内的工农业也迅速发展,人口以及财产不断增加,即使发生同一频率的洪水,在不同年份造成的损失也大不一样,因此,防洪效益具有随时间变化的特性。

(5)防洪工程建设还有一定的负效益。如建设堤防需要征地、搬迁人口,建设滞洪水库可能会淹没大量土地、村镇,建设蓄滞洪区在分洪时需淹没土地和村庄。在计算防洪效益时需计算负效益。

(6)防洪工程建设后,能够减轻国家和地方政府防汛救灾的财政负担,包括减少灾区及影响区的农村、城市、交通线的防洪费用,汛期临时迁移居民的人力、物力以及救灾、善后安排等财政支出。

因此,防洪效益是指有、无防洪工程可减免的洪灾损失和可增加的土地开发利用价值,通常以多年平均效益和特大洪水年效益表示。各类防护对象受洪灾后的损失可根据洪水淹没深度、淹没历时,结合各防护区的具体情况分析计算。防洪(防凌)直接效益计算可采用系列法和频率曲线法,间接效益一般根据典型年调查资料,按照直接效益的一定比例估算,根据统计,间接效益一般为直接效益的20%~30%。

计算防洪(防凌)效益时,需要收集大量的洪灾损失资料,要对洪灾损失的基础资料进行详细调查分析,主要包括以下几个方面。

1.城乡居民受淹损失

城乡居民受淹损失包括房屋、生产交通工具、家具电器、家庭设施、农村饲养的家禽家畜等,在调查时通常以行政区(村、镇)为单元,调查典型家庭的财产损失。在受淹的区域中,典型村镇的房屋按冲走、飘走、完全倒塌和部分倒塌等多种情况,分类逐户调查分析,确定受淹损失。

2.城乡企业受淹损失

城乡企业的受淹损失可分为乡镇企业、乡镇事业、农村企业、城镇工业、城镇商业、城镇事业等多种类别,对企事业单位的固定资产、流动资产、半成品、成品一一进行统计核查,计算城乡企业的受淹损失。

对于城乡企业的损失值,也可以参考企业在受灾前后清仓盘点的统计值或保险公司的赔偿值,再进行补充调查和调整确定。

3.农作物受淹损失

农作物的受淹损失,通常涉及一季、两季或多年等情况。

(1)对洪水淹没只影响一季的作物,而受灾后又无法补种的,其损失需按减产的产值扣除受灾后期的生产管理费用后计算,如果与涝灾遭遇并且是先涝后洪时,只计算因洪水减产的部分;若受灾后能够补种,其损失为补种收获的产值与正常年份的产值之差再加上补种增加的生产费用。

(2)对淹没历时过长,影响次季播种或影响次季按时播种、需要改变种植计划的,其损失按两季或多季损失与正常年份的差值计算。

(3)如果上述受灾损失中,洪水淹没的同时具有肥田和补充地下水源的效益时,其减产损失值将这些效益扣除。

4.林业受淹损失

林业损失包括用材林和经济林,一般淹没的情况下,林业损失很小,可以忽略不计。在淹没时间长、洪水很大的蓄滞洪区或决口处,树木可能会有大量死亡的情况,在调查时,按照各种林木的树种、树龄进行登记,计算林业损失。

果树、茶树等经济林受淹可能造成当年减产或树木损毁。若造成当年减产,需对受灾有代表性的典型果园、茶园进行调查,分析受灾年产值与正常年份产值,计算其受淹损失;若造成经济林树木损失、需要砍掉重新种植的,作为多年损失,计算其受淹损失。

5.工程设施受淹损失

农田水利设施、公路桥涵、农村电力设施等工程设施的洪灾损失,可按各个部门的受损部分恢复到原来情况所需的修补或重建费用与灾前工程价值之比计算。若在工程设施恢复重建过程中,对老、旧设施提高了设计标准,把提高标准部分的费用,从恢复费中扣除。

6.专项设施损失

专项设施是指铁路、高速铁路、高速公路、高压电网、输油输气管线等重要的公共设施,专项设施受损后,损失值包括专项设施修复费和专项设施中断带来的损失。

专项设施修复被冲断或受损所需的修复费,一般根据受损的长度、受损程度和单位长度所需的费用进行计算。由于受灾的专项设施需要紧急抢修,所需的修复费用可能会比正常情况下要高,根据调查乘以一个大于1的系数。

【例3.1】 某高速铁路平原段被冲毁3km,正常情况下每公里投资9000万元,在洪水期抢修费用需增加35%,因此,需要的修复费为9000×3×1.35=36450(万元)。

专项设施中断带来的损失,主要指设施中断期间减少的收入。如铁路、公路中断后减少的客货运输收入,可根据中断天数、客货运量和减少的净收入计算;电网、输油输气管线中断后减少的收入,可根据中断时长、供应范围、供应人口和采取替代供应措施增加的费用等进行计算。

7.其他损失

其他损失指防汛抢险中救护灾民、转移安置、救灾物资等费用及不可预见的损失。由于上述损失在洪灾中难以统计,一般可考虑简化方法,按上述各类损失总和的10%~20%估算。

一次洪水的损失,可按表3.1进行调查统计。

表3.1 洪灾直接损失调查表(年价格水平)

续表

防洪直接效益计算可采用系列法或频率曲线法进行计算。实际统计的致灾损失资料系列有长有短,具有连续30年及以上的统计资料是长系列,可以用频率曲线法计算防洪效益;实际统计资料不足30年的为短系列,宜采用系列法计算多年平均值。

若采用短系列计算多年平均防洪效益,短系列的选取时要特别注意系列的代表性,即选取的系列中应包含大灾、小灾和无灾年份,使其具有较强的代表性。

(1)系列法。系列法是选取一段资料较长且洪灾资料比较完整的实际年系列,分别求出有、无防洪工程情况下的直接洪水灾害损失,然后再用算术平均法求其多年平均损失值,其差值即为防洪工程的多年平均直接防洪效益。这种方法的优点是简便、直观,缺点是代表年系列不容易选取,系列过短则代表性差,若系列长则所需资料多,在运用时要根据实际情况进行选取。

【例3.2】 某水利枢纽工程位于H河干流,水库总库容4.87亿m3,装机容量为90MW。工程任务为防凌、发电等综合利用。H河某河段冰凌问题极为严重,目前凌汛期在上游水库联合调节的情况下,几乎在每年的凌汛期间均发生程度不同的冰凌灾害,每年都投入大量的人力和物力进行抢险。据统计,1992—2002年凌灾给某河段造成的直接经济损失,平均每年7566万元(按2008年一季度可比价计算,下同)。某河段凌灾发生及直接损失见表3.2。

表3.2 某河段凌灾发生及直接损失情况表

凌灾的间接损失因各年的凌灾情况不同而不同,根据典型凌灾年份调查分析,1993—1994年、1995—1996年和2001—2002年三个大灾年份,破堤致灾面积大,影响面也大,间接损失取直接损失的41%;1997—1998年度主要是滩区受灾,间接损失取直接损失的22%;其他小灾年份间接损失取直接损失的18%。考虑间接损失后,1992—2002年某河段的平均凌灾损失为10206万元。

该水利枢纽建成后,水库在运行初期、运行10年、运行20年分别能提供4.43亿m3、2.07亿m3、1.27亿m3的调节库容,水库经过合理的调度运用,将发挥两大作用:

1)配合上游水库凌期的控制运用,更有效地调控区间来水和灌区引退水变化以及河段冰期河道的槽蓄水量,根据短期气象预报可更适时、灵活地调控泄放流量,使得下游河段封、开河期流量较适当、均衡,为平稳地封、开河创造更好的动力条件。

2)枢纽电站冬季放水发电,将提高下游河道的水温,水库下游将有数公里、甚至数十公里的河道将成为不封和不稳定封河段,将减少下游河段的冰量。

根据对典型年凌灾情况的分析,在该水库调节运用后,首先避免小流量封河,使河段封河期上游来水平稳,可大大降低河道水位壅高的程度,在现有堤防标准(或汛期设防标准)的情况下,基本不会再发生1993年、1995年和2001年封河期冰塞灾害。因河段冰量的减少,以及在河段的开河期小流量均匀下泄,将减少下泄水量1.27亿~4.08亿m3,从而可以减少开河期的动力作用,即使下游河段形成冰坝,也会大大降低冰坝规模及河段的壅水高度,开河期最高水位将在主汛期设防水位以下,将大大减少溃堤致灾的概率,减轻滩地的灾情。

根据以上分析,该水利枢纽建成后,水库在凌汛期经合理的调度运用,可使水库上游河段和下游100km河段的凌灾损失减免,下游河段凌灾损失减轻,以2008年一季度价格水平年计算,水库在运行初期、运行10年和20年下游凌灾损失减免分别为9180万元、8715万元和8473万元。

(2)频率曲线法。采用频率曲线法进行防洪效益计算时,需要收集不同频率洪水的经济损失,主要计算步骤如下:

图3.1 洪灾损失频率曲线

1)对有、无防洪工程两种情况分别计算不同频率洪水时受灾面积及其相应的洪灾损失,点绘有无防洪工程的洪灾损失频率曲线,见图3.1。

图3.1中两条频率曲线均呈阶梯形,主要原因是一般河道,无论有无防洪工程,都是在洪水超过某一频率的安全泄量后,才会泛滥成灾,因此洪水损失是突然发生的,故曲线下段呈阶梯形。

2)两条曲线与两坐标轴所包围的面积,即为有无工程的多年平均洪灾损失(abOcbO)。多年平均洪灾损失可以用图解法求出。

3)图中abOcbO的面积差,就是防洪工程的多年平均防洪效益。可用下式表示:

式中 S0——多年平均洪灾损失;

PiPi-1——两相邻频率值;

SiSi-1——分别为频率PiPi-1时的洪灾损失。

进行洪灾损失计算时,两个相邻频率值越小,计算精度越高,需要资料也越多。

【例3.3】 某水库位于××省××河之上,工程主要任务是工业供水、防洪、农业灌溉、生态等。水库建成后,水库下游河段堤防的防洪标准将由目前的20年一遇提高到30年一遇。超过30年一遇的洪水标准时,可减轻该区域的洪灾损失和淹没范围。水库下游保护区内有×县县城,还有高铁、铁路、高速公路、国道等;大、中型煤矿8处;耕地21万亩、人口32万人,保护土地总面积410km2。流域防护区内工业企业发达,矿产资源丰富,特别是煤炭资源,煤炭年总产量达900万t以上。

(1)减少淹没面积的计算。根据水库的工程情况,对各种频率下的设计洪水进行了调洪演算,分析结果表明,遇各种频率洪水时,该水库的兴建,可不同程度地减少保护区的淹没面积。洪水重现期按30年一遇、50年一遇、100年一遇、500年一遇、1000年一遇、2000年一遇、5000年一遇7个等级,分别分析在各种等级的洪水出现时保护区内有无项目时的淹没面积,以及通过“有无对比”计算的本项目的减灾面积及损失率。

当遇30年一遇洪水时,在“无项目”的情况下,保护区内的耕地被淹没。本工程建成后,水库下游河段堤防的防洪标准将由目前的20年一遇提高到30年一遇,保护区内21万亩耕地将免于被淹,21万亩即为该标准洪水的工程减淹面积。

(2)直接洪灾损失计算。直接洪灾损失的计算需首先计算单位洪灾损失指标,它是洪水淹没地区单位面积(亩)资产损失总值(以元/亩为单位),与资产值(以元/亩为单位)、洪灾损失率(%)及洪灾损失增长率等因素有关。

参考当地的国民经济统计资料,并考虑当地经济发展状况,保护区资产值折算为耕地亩均按19500元/亩计列。

洪灾损失率指工程保护区资产损失的程度,它与保护区的地形地貌、经济发展状况、资产结构、淹没深度、淹没时间长短等因素有关。通过对1993年洪灾洪水淹没等统计数据,研究确定洪灾损失率,并参考已实施工程数据,水库保护区资产损失情况见表3.3。

表3.3 工程保护区资产损失情况表(平均资产值19500元/亩)

根据上述指标,采用频率法计算基准年的多年平均资产损失情况,工程保护区无项目基准年多年平均资产损失为12583万元,工程保护区有项目基准年多年平均资产损失为4686万元,有无项目对比之差为7897万元,即本项目的多年平均直接防洪效益为7897万元。有无项目多年平均洪灾损失计算见表3.4。

表3.4 有无本项目多年平均洪灾损失计算表

续表

(3)间接防洪效益。工程可减免的间接国民经济损失称为间接防洪国民经济效益。主要包括:一是洪灾使淹没区外的社会经济因淹没区的交通、供电、通信中断、原材料短缺等造成的影响损失;二是淹没区的企业、事业单位恢复淹没前生产水平所需费用及淹没期间少创造的效益等。一般情况下,洪水越大,洪灾损失越严重,间接损失也越大。根据已有资料分析结合本投资项目情况,间接损失按直接损失的20%计算。经计算,本工程多年平均间接防洪国民经济效益为1579万元。

(4)防洪效益。防洪效益为直接防洪效益和间接防洪效益之和。经计算,本项目多年平均防洪效益为9476万元。

3.3.3 治涝工程效益

水利建设项目的治涝效益按项目可减免的涝灾损失计算,以多年平均效益和特大涝水年效益表示。涝灾损失主要可分为以下四类:

(1)农、林、牧、副、渔各业减产造成的损失。

(2)房屋、设施和物资损坏造成的损失。

(3)工矿停产,商业停业,交通、电力、通信中断等造成的损失。

(4)抢排涝水及救灾等费用支出。

涝灾损失包括直接损失和间接损失。直接损失包括农作物减产、房屋损坏、生产资料损失、工程建筑物遭受破坏等;间接损失包括由于涝灾造成的下一年生产、生活受到影响造成的损失。在效益计算时,间接损失由于难以用数据表示,一般取直接损失的百分数计算。直接损失的调查可参照洪水损失调查方法。

治涝效益可采用频率法或系列法计算,采用频率法计算多年平均治涝效益时,可根据涝区特点和资料情况,可用涝灾频率法、内涝积水量法或雨量涝灾相关法。

1.涝灾频率法

涝灾频率法也叫实际年系列法,即根据调查的涝灾资料,由建立的有、无该项目的涝灾损失频率曲线推算。这种方法适用于工程治理前后都有较长系列的受灾情况统计资料。根据工程治理前、后的各年实际统计的涝灾面积,求出多年平均涝灾面积,治理前多年平均涝灾面积与治理后涝灾面积的差值,就是兴建工程后的减灾面积,再乘以单位面积涝灾损失率,即可求得工程的治涝效益。见图3.2。

图3.2 涝灾损失频率曲线

2.内涝积水量法

内涝积水量法是根据实测和调查的涝灾资料,建立内涝积水量与涝灾损失的关系曲线,分别计算项目建成前后各种频率的内涝积水量及涝灾损失,两者之差为涝灾损失。内涝积水量法主要用于平原圩区。

形成内涝的因素是很复杂的,农作物减产的多少与积水深度、积水历时、地下水位变化情况、作物品种、作物生长期等因素均有关系,而内涝积水量在一定条件下可以代表积水深度、积水历时和地下水位变化等因素。因此,可以从内涝积水量入手,研究农作物的减产百分数,从而求出内涝损失值。

(1)为了计算治涝工程前、后各种情况的内涝损失,本方法作了以下几个假定:

1)农业减产率β随内涝积水量V变化,即β=fV)。

2)内涝积水量V是涝区出口控制站水位Z的函数,即V=fZ),并假设内涝积水量随控制站水位变化而变化,不受河槽断面大小的影响。

3)假定灾情频率与降水频率和控制站的流量频率是一致的。

(2)内涝损失的计算可按下列步骤进行:

1)根据水文站实测的资料,绘制治涝工程前涝区出口控制站的历年实测流量过程线。

2)假设不发生内涝积水,绘制无工程时涝区出口控制站的历年理想流量过程线。理想流量过程线是指假定不发生内涝积水,所有排水系统畅通时的流量过程线,一般用小流域径流公式或用排水模数公式计算洪峰流量,再结合当地地形、地貌条件,用概化公式分析求得理想流量过程线。

图3.3 实际流量过程线与理想流量过程线

3)推求内涝积水量。将控制测站历年的实测流量过程线和理想流量过程线相比较,即可求得历年的内涝积水量。如图3.3所示,曲线Ⅰ代表理想流量过程线,曲线Ⅱ代表实际流量过程线,两曲线之间的阴影面积,即为内涝积水量,由此可以推求出历年的内涝积水量。

内涝积水量可用下式计算:

式中 QiQi+1——某一时段及其下一时段的理想流量,m3/s;

qiqi+1——某一时段及其下一时段的实测流量,m3/s;

ViVi+1——某一时段及其下一时段的内涝积水量,m3

计算时,可从开始积水的时段算起,此时,Qi=qiVi=0,由上式可算出Vi+1,再由涝区库容曲线查出相应水位Hi+1,这样连续计算,可算出积水量和内涝区水位过程线,求出涝区最大积水量和最高水位。

根据内涝积水量和积水深度以及耕地的高程分布,量算受涝面积、淹水深度和淹水历时。

4)计算受涝减产量。求出工程修建前、后各种作物历年生长期的淹水深度和淹水历时后,利用作物受涝减产率表,可以查出作物受涝减产率,计算各种作物受涝减产量。

5)作物治涝效益计算。将工程修建前、后各年作物受涝减产量乘以作物产品价格,即可得到各年各种作物治涝效益。根据治涝工程设计阶段的要求,可分别计算典型年的治涝效益或者长系列的治涝效益作为治涝工程经济评价的依据。

3.雨量涝灾相关法

本方法是利用修建治涝工程前的历史涝灾资料建立不同暴雨量与涝灾损失的关系,再通过暴雨量频率曲线来估计修建工程后的涝灾损失。

(1)本方法有以下假定:

1)小于或等于工程治理标准的降雨不产生涝灾。

2)降雨频率和涝灾频率相对应。

3)在不同设计标准情况下,雨量的增减和受涝减产率的增减相一致。

(2)雨量涝灾相关法主要计算步骤如下:

1)调查工程实施前各年不同受淹程度地涝灾面积及减产率,按下式计算各年受涝减产率:

式中 α1α2α3——遭受轻灾、中灾、重灾的受涝减产率;

F 1F2F3F4——遭受轻灾、中灾、重灾的受涝面积及绝产面积;

F——涝区耕地面积。

涝区面积可根据水利部门防汛资料或国家统计部门的统计成果获得,在确定涝区面积时要对不同渠道的资料进行分析、调查,合理选择。

2)绘制治理前计算雨期的降雨量P加前期影响雨量Pa与相应年的涝灾损失(涝灾减产率)关系曲线,见图3.4,转换到合轴相关图中为图3.5的第一象限。

3)分别选择不同降雨期(如1d,3d,7d,15d,…,30d)的雨量,与相应的涝灾面积或受涝减产率进行分析比较,选取降雨量与涝灾关系较好的降雨时段作为计算雨期,绘制计算雨期的雨量频率曲线,见图3.5的第二象限。

4)根据雨量频率曲线、雨量(P+Pa)-涝灾减产率曲线,用合轴相关图解法,求得治理前涝灾减产率频率曲线,见图3.5的第四象限。

5)根据前面的假定,按治涝标准修建工程后,降雨量大于治涝标准的雨量 (P+Pa)时才会成灾,例如治涝标准3年一遇或5年一遇的成灾降雨量较治理前成灾降雨量各增加ΔP1和ΔP2,则3年一遇或5年一遇治涝标准所减少的灾害可在图3.5的第三象限作3年一遇或5年一遇的两条平行线,其与纵坐标的截距各为ΔP1和ΔP2即可。

图3.4 治理前雨量-涝灾减产率关系曲线

图3.5 合轴相关图

6)按照图3.5中箭头所指的方向,可以求得治涝标准3年一遇和5年一遇的减产率频率曲线。

7)计算减产率频率曲线和两坐标轴之间的面积,便可求出治理前和治理标准3年一遇、5年一遇的年平均涝灾减产率的差值,由此计算出治涝的年平均效益。

水利建设项目的治碱、治渍效益,需根据地下水埋深和土壤含盐量与作物产量关系的试验或调查资料,结合项目降低地下水和土壤含盐量的作用分析计算。

治涝效益与治碱、治渍效益联系密切的,可结合起来计算项目的综合效益。

3.3.4 灌溉工程效益

灌溉工程的经济效益主要表现在灌溉前后或者现有灌溉土地经过工程改造后,农作物产量或质量的提高带来产值的增加,如提高灌区现有种植面积的灌溉保证率从而实现增产增收,作物种植结构的调整(如旱田改水田、一季变两季或多季种植等)实现增收,灌溉设施改善引起高产作物推广等。水利建设项目的灌溉效益指有灌溉和无灌溉相比所增加的农、林、牧等产品的产值。

灌溉效益的特点是:①农作物产量和质量的提高是水、种子、肥料、土壤改良以及农业技术和管理措施综合作用的结果,因此灌溉效益需在水利与农业部门之间进行分摊;②由于各年水文气象因素不同,灌溉效益每年亦有差别,以多年平均灌溉效益、设计年效益或特大干旱年灌溉效益表示。

灌溉效益可采用分摊系数法、影子水价法或缺水损失法计算。节水灌溉项目可改善灌溉条件和节约水资源,节水效益可按照节省的水量用于扩大灌溉面积产生的效益或用于城镇供水获得的效益计算。

1.分摊系数法

分摊系数法是指按有、无项目对比灌溉和农业技术措施可获得的总增产值,乘以灌溉效益分摊系数作为灌溉效益。多年平均灌溉效益计算公式如下:

式中 B——多年平均灌溉效益,万元;

ε——灌溉效益分摊系数;

Ai——灌溉面积,万亩;

YiY0i——工程建成前后作物产量,主要通过调查分析确定,kg/亩;

——工程建成前后副产品的产量,主要通过调查分析确定,kg/亩;

——作物和副产品单价,元/kg。

本法适用于在增加灌溉的同时,灌区的种植结构、农业技术措施等也有明显变化的项目。有、无该项目可获得的总增产值,是该项目和作物品种改良、肥料用量增加、耕作技术、植保措施改善等因素共同作用的结果,为此,需对水利措施和农业技术措施的共同效益进行合理分摊。灌溉效益分摊系数,可按作物类型分不同年型(枯水年,平水年,丰水年)取用不同的数值,也可按作物类型取用多年平均值,具体数值可参考类似地区的试验成果或调查资料取用。灌溉工程作为农业项目中的组成部分时,可将灌溉与农业技术措施的效益结合起来,计算项目的综合效益。一般有、无灌溉项目对比,农业技术措施会有所不同,因此灌溉效益分摊系数小于1.0,我国灌溉效益分摊系数一般为0.2~0.6,干旱地区灌溉效益分摊系数大,南方降雨量丰沛地区灌溉效益分摊系数小。灌溉效益分摊系数可根据历史统计资料或经验资料计算确定。

(1)根据历史统计资料计算。

式中 Y——在无灌溉工程的若干年中,农作物的年平均单位面积产量,kg/亩;

Y ——在有灌溉工程后的最初几年,农业技术措施还没有来得及大面积展开,其年平均单位面积产量,kg/亩;

Y ——农业技术有了很大的提高,而水利条件在没有改变的情况下年平均单位面积产量,kg/亩;

Y 水+农——农业技术措施和灌溉工程同时发挥作用后,综合条件下的年平均单位面积产量,kg/亩。

(2)根据试验资料确定。

式中 Y——无灌溉工程,但采取与当地农民基本相同的旱地农业技术措施,农作物的年平均单位面积产量,kg/亩;

Y ——有灌溉工程,完全满足农作物生长对水的需求,但农业技术措施与上述措施基本相同,其年平均单位面积产量,kg/亩;

Y ——无灌溉工程,但完全满足农作物生长对肥料、植保、耕作等农业技术措施的要求,其年平均单位面积产量,kg/亩;

Y 水+农——有灌溉工程,让作物在肥、植保、耕作等农业技术措施都良好的条件下生长,综合作用条件下的单位面积产量,kg/亩。

【例3.4】 河北北部某灌溉增产效益试验站对2002年冬季到2003年夏季小麦增产效益分析,通过田间试验可知小麦的亩产量:Y水+农=623.8斤[1]Y=268.7斤,Y=422.3斤,Y=388.4斤。求灌溉效益分摊系数。

本题中试验站位于河北北部温带半干旱地区,冬春季少雨,计算的灌溉效益分摊系数较高。

【例3.5】 某水利枢纽位于我国南方降雨量分配地区,其工程主要任务为灌溉,多年平均灌溉供水量为5920万m3,可改善30.13万亩 (其中:水田23.03万亩,旱地7.10万亩)农田的灌溉条件,调整作物的种植结构,提高耕地复种指数。灌区内以种植中稻、再生稻、小麦、玉米、胡豌豆、高粱和红薯等粮食作物及洋芋、油菜、花生、蔬菜和水果等经济作物为主。现状情况下,灌区粮食种植面积为48.07万亩,多年平均粮食总产量为15.69万t;经济作物种植面积为6.87万亩,多年平均总产量为4.96万t;综合复种指数为1.823。工程建成后,粮食种植面积可达55.59万亩,多年平均粮食总产量可达24.28万t;经济作物种植面积19.86万亩,多年平均总产量为17.42万t,综合复种指数可由原来的1.823提高到2.504,各种作物单产值都有不同程度的提高,考虑水利工程的分摊系数,经分析计算,工程建成后多年平均增产效益为7744万元。灌区增产计算成果详见表3.5。

表3.5 灌区增产效益计算成果表

注 本工程位于南方亚热带半湿润地区,根据当地农业试验站资料,水利工程分摊系数为0.3。

采用分摊系数法计算灌溉效益,应包含两个方面的分摊:第一方面为水利工程设施与农业技术措施的分摊,根据水在农业增产中的作用,可采用0.2~0.6的分摊系数;第二方面为水利工程设施内部的分摊,即水源工程和渠系工程之间的效益分摊,一般采用水源工程与渠系工程的投资比例来确定。例3.5中工程投资已包含水源工程和灌区渠系工程投资,因此,在效益计算时仅考虑了第一方面的分摊系数。

2.影子水价法

影子价格法是指按项目灌溉供水量乘灌区所在地区的影子水价作为灌溉效益。影子水价法适合当地灌溉水资源影子水价研究并取得合理成果的地区。影子水价的计算方法详见3.3.5的内容。

【例3.6】 按例3.5中的数据,多年平均灌溉供水量为5920万m3,若该地区灌溉影子水价为0.3元/m3,则灌溉效益为1776万元。

3.缺水损失法

缺水损失法是指按项目缺水致使农业减产而造成的损失作为灌溉效益。可按有、无灌溉项目条件下的农作物减产系数的差值乘以灌溉面积及单位面积的正常产值计算灌溉效益,即

B=(d1-d2)AYSP

式中 B——多年平均灌溉效益,万元;

d 1d2——无灌溉项目、有灌溉项目时的多年平均减产系数;

A——项目控制灌溉面积,万亩;

Y——单位面积上农作物的产量,kg/亩;

SP——单位产量的影子价格,元/kg。

【例3.7】 按例3.5中的数据,以现状灌溉面积为基础,若有工程后仍保持现状种植面积和种植结构,用缺水损失法计算灌溉效益为3220万元,计算成果见表3.6。

表3.6 灌区效益计算成果表

注 无工程减产系数可按各年降雨、水资源状况分别予以测定;在有灌溉项目的条件下,各保证率年份灌溉需水量均满足,农作物不缺水;超过保证率年份灌溉不能满足,本例题中多年平均减产系数为按0.05计。

3.3.5 城镇供水工程效益

水利建设项目的城镇供水工程效益按该项目向城镇工矿企业和居民提供生产、生活用水可获得的效益计算,以多年平均效益、设计年效益和特大干旱年效益表示。

城镇供水量逐步增长,达到设计供水规模所需时间较长时,需估算初期逐年达产率,按当年供水量计算供水效益。

城镇供水效益可采用最有等效替代法、综合替代法、影子水价法和分摊系数法计算。城镇用水包括居民生活用水、工矿企业用水和环境用水,根据《水利建设项目经济评价规范》(SL 72—2013),为了简化计算,城镇居民生活和环境用水效益计算方法可与工业用水相同。

1.最优等效替代法

为满足城镇居民生活和工业生产用水,需考虑多种可能的供水方案或采用节水措施。供水方案包括开发本地地表水、地下水、建设调蓄工程、跨流域调水等,节水工程的节水措施包括提高了水的重复利用率、污水净化、减少输水损失、改善用水工艺、减少用水定额等。这些供水方案或节水方案都需要支付工程投资和年运行费,修建了该城镇供水工程后,可以节省这些替代工程的费用,即可以将替代工程措施的年费用作为城镇供水效益。最优等效替代法适用于水资源短缺、供需矛盾突出的地区。

【例3.8】 某水库工程任务为向工业园区供水,根据水资源供需分析成果,该工业园区年需水量为8536万m3,需建设中型水库,固定资产投资为179746万元,其中工程投资103934万元、移民占地投资75812万元。水库向工业园区供水扬程50m,年抽水电费630万元、年运行费3975万元。

该工业园区位于长江右岸,若不采用水库供水,可考虑在长江右岸建设提水泵站解决。拟将建设提水泵站作为水库供水的替代工程,泵站固定资产投资为146300万元,其中工程投资85600万元、移民占地投资60700万元。长江提水扬程160m,年抽水电费3555万元、年运行费6900万元。即该水库替代固定资产投资为146300万元,替代年运行费为6900万元,可作为该水库供水效益。

2.综合替代法

对于采用兴建等效替代工程和实施节水措施相结合的综合替代措施,替代该项目向城镇供水的,修建了该城镇供水工程后,可以节省这些替代工程的费用,因此,可按综合替代措施所需的年费用作为城镇供水效益。

3.影子水价法

影子水价法是指按项目城镇净供水量乘项目区的影子水价计算城镇供水效益,这里的影子水价是指水作为产出物的影子价格。本方法适用于已进行水资源影子价格分析研究的地区。

影子水价可采用成本分解法、消费者支付意愿法和机会成本法计算。

(1)成本分解法。成本分解法是确定非外贸货物影子价格的一种重要方法,通过对供水的边际成本(实践中往往采用平均成本)进行分解并用影子价格进行调整换算,得到供水的分解成本。分解成本是指供水过程中所需要耗费的全部社会资源的价值,包括各种材料投入以及人工、土地等投入,也包括资本投入所应分摊的费用,各种耗费都需要用影子价格重新计算。具体步骤如下:

1)确定重要原材料、燃料、动力、工资等投入物的影子价格,计算单方水的经营成本。

2)对固定资产投资进行调整和等值计算。按照建设期各年投资比例,计算出建设期各年固定资产投资额,再用下式将分年固定资产投资额换算到生产期初。

式中 IF——等值计算到生产期初的单位固定资产投资,元;

It——建设期各年调整后的单位固定资产投资,元;

n 1——建设期,年;

is——社会折现率。

3)计算单方水的固定资金回收费用MF,不考虑固定资产余值回收时为

MF=IF(A/P,is,n2)

考虑固定资产余值回收时为

MF=(IF-SV)(A/P,is,n2)+SVis

式中 SV——计算期末回收的固定资产余值,元;

n 2——生产期,年。

4)计算单方水的流动资金回收费用Mw

Mw=Wis

式中 W——每方水占用的流动资金。

5)财务成本中的单方水的经营费用可不予调整。

6)供水工程的分解成本为MFMW和经营费用三者之和,分解成本可作为其影子水价。

需要指出的是,影子水价是通过分解本地区供水的边际成本计算,不是以某一供水工程的分解成本计算。

(2)支付意愿法。支付意愿法是指为获得水而愿意付出的价格,在经济分析中,常常采用消费者支付意愿测定影子价格。

(3)机会成本法。机会成本是指用于拟建项目的某种资源若改用其他替代机会,在所有其他替代机会中所能获得的最大经济效益。如水是一种资源,可用于工业、农业、生活、环保中,如果环保项目使用了这些水,则这些水就不能再用于工业、生活或灌溉了,它的机会成本就是这些水可用于工业生产、农业生产可获得的最大的净效益。

【例3.9】 某供水工程向城镇居民生活供水435万m3,拟采用机会成本法计算影子水价。水稻出口口岸价为330美元/t,每亩平均产量为500kg,水价机会成本计算如下:

水稻口岸价格为330×6.12(现行汇率)×1.08(影子价格折算系数)=2181.2(元/t)

水稻运至口岸的运输费用为20×1.84=36.8(元/t)(运距按500km、运费按20元/t、换算系数按1.84计)

贸易费用为(2181.2-36.8)÷(1+6%)×6%=121.4(元/t)(6%为贸易税)

产地的影子价格为2181.2-36.8-121.4=2023(元/t)

每亩的效益为2023×0.5=1011.5(元/亩)

每亩成本按价格的40%,成本为1011.5×40%=404.6(元/亩)

每吨水稻的净效益为1011.5-404.6=606.9(元/亩)

水稻灌溉定额为350m3/亩,则影子水价为606.9÷355=1.71(元/m3

多年平均城镇供水量为435万m3,按影子水价法计算多年平均供水效益为1.71×435=743.9(万元)

在国家和地区未明确颁布影子水价的情况下,根据《水利建设项目经济评价规范》(SL 72—2013),可通过测算城镇用水户可接受的水价作为按用户支付意愿方法测算的影子水价。

4.分摊系数法

分摊系数法是指按有该项目时工矿企业等的增产值乘以供水效益的分摊系数近似估算城镇供水效益。分摊系数法适用于方案优选后的供水项目,是城镇工业供水效益计算中常用的方法。增产值可采用万元增加值用水量计算,即单方水增产值为万元增加值用水量的倒数;增加值还可采用总产值并考虑净产值率计算,总产值可采用万元产值用水量计算,即单方水总产值为万元产值用水量的倒数,净产值率为增产值与总产值的比值,增产值和总产值可从受水区统计年鉴中统计得到,一般净产值率为20%~30%。

分摊系数是一个反映与工业和供水两方面有关的影响工业供水效益的多种因素及其相互关系的综合函数。它与工业发展水平、供水工程状况及产业结构、投资结构、价格体系、节水水平、经营管理水平等多种因素有关。工业供水效益分摊系数可采用投资比、固定资产比、成本比、占用资金比、折现费用比等方法计算:

(1)投资比是指按工业供水投资与供水范围内工业生产投资(含工业供水投资)之比来计算分摊系数。

(2)固定资产比是指按工业供水固定资产与供水范围内工业生产固定资产(含工业供水工程固定资产)之比来计算分摊系数。

(3)成本比是指按工业供水成本与供水范围内工业生产成本(含工业供水成本)之比来计算分摊系数。

(4)占用资金比是指按工业供水占用资金(固定资产和流动资金)与供水范围内工业生产占用资金(含工业供占用资金)之比来计算。

(5)折现费用比是指按工业供水的年折算费用(投资和年运行费的现值)与供水范围内工业生产的年折旧费用(含工业供水的年折算费用)之比来计算。

以上几种方法中,占用资金比、折现费用比等三种方法考虑效益分摊系数的影响比较全面,但实际应用上困难较多,成本比法计算成本内容较多,不同产品的成本构成和计算内容不同,资料收集工作量很大。在实际工作中,投资比、固定资产比等两种方法的资料收集比较容易,计算也比较方便。因此,在实际工作中以投资比或固定资产比采用较多。

城镇供水工程除水源外,一般还需相应进行输水工程、净水厂和市政管网建设,才能形成完整的供水体系,将水送到用户。如果水利建设项目包括水源、输水工程、净水厂和市政管网,以上计算的效益即为工程效益;如果水利建设项目仅为水源工程,其工程效益还需在城镇供水工程效益中进行分摊,分摊方法同上。

【例3.10】 某水库的主要任务是工业供水、防洪、农业灌溉、生态等。水库多年平均工业供水2200万m3

工业供水效益计算采用“分摊系数法”,即根据水在工业生产中的地位,以工业净产值乘以分摊系数计算供水效益,计算公式为

式中 B——单方供水效益,元/m3

D——供水范围内万元产值用水定额,(根据××发展和改革委员会和××水利厅编制的《××水资源综合规划》,设计水平年2020年,××工业万元产值需水量为18.5m3/万元),m3/万元;

ρ——净产值率(根据××市统计年鉴,市属规模以上工业总产值3289358万元,工业增加值883268万元,累计折旧219293万元,工业净产值暂按工业增加值减去累计折旧估算,计算工业净产值率约为20%);

ξ——供水效益分摊系数[它反映了水在工业生产中的地位和作用,考虑现状供水区的严峻缺水形势,水已成为工业生产中的首要制约因素,有水才能生产,有水才有效益。根据城镇供水工程投资与本工程供水范围内工业企业投资(含城镇供水工程)的比例,综合分析确定工程工业供水效益分摊系数采用5%]。

经计算,单方水供水效益为5.4元/m3,年均供水效益为11880万元。根据本工程与水厂、供水管网投资比例,确定本工程分摊供水工程系数为85%,本工程年均供水效益为10098万元。

3.3.6 乡村人畜供水效益

水利建设项目的乡村生活供水效益是按该项目向乡村提供人畜用水可获得的效益,可采用最优等效替代法、综合替代法和影子水价法计算。

1.最优等效替代法

最优等效替代法是指按最优等效替代工程或节水措施所需的年费用作为农村人畜供水效益。农村人畜等效替代是指节省运水的劳力、畜力、机械和相应燃料、材料等费用,实质上就是无该项目时乡村供水采取其他措施所需的费用,可以在调查项目供水范围内现有供水水源、取水距离和运水方式等资料的基础上分析计算。也可以按项目改善水质、减少疾病可节省的医疗、保健费用等进行计算。

2.综合替代法

综合替代法是指按工程和节水措施相结合的综合替代工程所需的年费用作为乡村人畜供水效益。

3.影子水价法

影子水价法是指按项目乡村生活净供水量乘项目区的影子水价作为农村人畜供水效益。

在现有工程项目中,正常年份可利用现有水源为农村人畜供水,一般可满足需水要求;特殊枯水年份由于河道水位下降、湖泊枯竭等因素取水困难,需采用运水的方式解决供水,因此,乡村人畜供水效益计算时,常采用多种方法结合进行效益计算。

【例3.11】 某农村人畜供水工程,主要任务为灌溉、农村人畜供水。多年平均毛供水量为103万m3,输水管道分水口供水量为100万m3。供水效益可按如下方式进行计算:

(1)正常年份供水影子价格。项目所在县目前供水价格约1.0~1.5元/m3,考虑到设计水平年2025年农村生活水平和可支配收入将逐步提高,设计水平年2025年人畜饮水影子价格取2.0元/m3

(2)干旱年份送水费用。由于该县近年旱灾严重,2001—2009年连续发生特大干旱,人畜饮水极为困难,县政府部门只能组织汽车为旱灾严重的乡村送水,由于乡村道路较差,运送水抗旱费用较高。目前新型的抗旱送水车百公里油耗为20L,额定载重量为4.5t,当地现行柴油价格为7.33元/L,若考虑送水距离为60km,则单方抗旱送水费用为39.09元/m3,另考虑55%的人工费及其他费用,送水费用为60.6元/m3。从该县旱灾统计表中可以看出,在1981—2005年中发生大旱的年数为7年,此外,2001—2009年连续发生特大干旱,人畜饮水极为困难。在1981—2011年32年间,大旱年份占总年数的31.25%。考虑到该县旱灾主要是春旱和夏旱,分别在3—5月和6—8月,约占全年供水时段的50%。因此,抗旱年份的送水费用为正常年份供水价格与抗旱期送水费用的平均值,为31.3元/m3

(3)综合供水价格。水库人畜供水效益采用的综合供水价格进行计算。计算公式如下:

S=s1f1+s2f2

式中 S——综合供水价格,元/m3

s 1——干旱年份供水价格,为31.3元/m3

f 1——干旱年份所占比重,为31.25%;

s 2——正常年份供水价格,取2.0元/m3

f 2——正常年份所占比重,为68.75%。

通过计算,人畜供水价格为11.16元/m3,供水效益为1116万元。

3.3.7 水力发电效益

水利水电建设项目的水力发电效益主要包括电量效益、容量效益和节能减排效益。其中电量效益和容量效益可采用最优等效替代法和影子电价法进行计算,节能减排效益可用水电站上网电量替代火力发电、减少污染物排放量进行计算。水电站发电量需采用多年平均发电量,采用系列法计算,容量和电量采用电力电量平衡后电网能够吸收的有效容量和有效电量。对梯级水电站和跨河流引水电站,除考虑本电站的效益外,还可考虑由于本级水电站建设可增加或减少其他梯级电站的效益。

1.最优等效替代法

最优等效替代法是按最优等效替代电站所需的建设投资和年运行成本作为该水电站的发电效益。在满足同等电力和电量条件下选择技术可行的若干替代方案,取年费用最小的方案为替代方案的最优方案。对于采用火电站作为替代电站方案,由于火电站厂用电率比水电站大,因此,在发挥同样容量的情况下,火电站的装机容量需大于水电站装机容量,其比值称为容量系数,一般为1.1,在发挥同样电量的情况下,火电站的发电量需大于水电站的发电量,其比值称为电量系数,一般为1.05。

火电站建设费用采用扩大指标法估算,采用替代火电装机容量与火电站单位装机容量投资估算,现在大型火电机组单位装机容量建设投资一般为4000~5000元/kW,替代火电装机容量采用水电站有效容量与容量系数的乘积,水电站有效容量采用电力电量平衡成果。火电站经营成本包括固定运行成本(经营费用)和燃料费,固定运行成本(经营费用)一般采用火电站建设投资的4%~6%估算,燃料费为替代火电发电量与单位电度煤耗、标煤价格的乘积,替代火电站发电量为水电站有效发电量与电量系数的乘积,水电站有效发电量为电力电量平衡电网可吸收的电量,单位电度煤耗采用电网火电站的最大煤耗,标煤价格采用电网所在地煤价。

【例3.12】 某水电站装机容量150MW,多年平均发电量5.9亿kW·h,电站在电网中调峰运行。根据电力电量平衡成果,设计水平年电站所发电量和调峰容量均能被电网吸收。××水电站的发电效益计算以最优等效替代电站——火电站的费用计算,替代火电站容量系数1.1,电量系数1.05,替代火电站的主要参数如下:

单位千瓦投资:4500元/kW;

单位电度煤耗:350克/(kW·h);

标煤价格:360元/t;

固定运行费率:4%。

经计算,替代火电站容量为165MW,替代火电发电量为6.195亿kW·h;替代火电站投资为74250万元,替代火电经营成本为10776万元,其中固定运行成本为2970万元、燃料费为7806万元。因此,替代火电站的投资和经营成本可作为水电站的效益,即投资74250万元,经营成本10776万元。

2.影子电价法

影子电价法按项目提供的有效电量乘影子电价作为电站发电效益。《水利建设项目经济评价规范》(SL 72—2013)提出,影子电价可通过测算发电边际成本分析确定;《水电建设项目经济评价规范》(DL/T 5441—2010)提出,影子电价可采用分解成本法计算。

成本分解法是确定非外贸货物影子价格的一种重要方法,通过对供水的边际成本(实践中往往采用平均成本)进行分解并用影子价格进行调整换算,得到供水的分解成本。分解成本是指供水过程中所需要耗费的全部社会资源的价值,包括各种材料投入以及人工、土地等投入,也包括资本投入所应分摊的费用,各种耗费都需要用影子价格重新计算。具体步骤如下:

1)确定重要原材料、燃料、动力、工资等投入物的影子价格,计算1kW·h的经营成本。

2)对建设投资进行调整和等值计算。按照建设期各年投资比例,计算出建设期各年建设投资额,用下式把分年建设投资额换算到生产期初。

式中 IF——等值计算到生产期初的单位建设投资,元;

It——建设期各年调整后的单位建设投资,元;

n 1——建设期,年;

is——社会折现率。

3)计算1kW·h的固定资金回收费用MF,不考虑固定资产余值回收时为

MF=IF(A/P,is,n2)

考虑固定资产余值回收时为

MF=(IF-SV)(A/P,is,n2)+SVis

式中 SV——计算期末回收的固定资产余值,元;

n 2——生产期,年。

4)计算1kW·h的流动资金回收费用Mw

Mw=Wis

式中 W——1kW·h占用的流动资金。

5)财务成本中的1kW·h的经营费用可不予调整。

6)电站的分解成本为MFMW和经营费用三者之和,分解成本可作为其影子电价。

由于影子电价测算比较复杂,影子电价一般由国家投资主管部门组织测定与发布。

【例3.13】 按例3.12中的数据,水电站装机容量150MW,多年平均发电量5.9亿kW·h,电站无调峰能力,在电网中位于基荷运行。

根据有关部门公布,该地区电网影子电价为0.3元/(kW·h)。电站效益由多年平均发电量乘以影子电价求得,经计算,本工程年效益为17700万元。

3.节能减排效益

水电站运行时,将替代火力发电减少二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、烟尘及氮氧化物(NOx)的排放量,减轻对环境的污染。节能减排效益可计算减排量,并以工业处理污染物所需的费用作为本工程的效益。

根据《小水电代燃料生态效益计算导则》(SL 593—2013),水电代替火力发电的减排效益可按下式计算:

W 2=1.05EQ K3K4;W3=1.05EQ K5;W4=1.05EQ K6;W5=1.05EQ K7

式中 EQ——电量,kW·h。

W 2——代燃料余电代替火力发电的CO2减排量,t;

W 3——代燃料余电代替火力发电的SO2减排量,kg;

W 4——代燃料余电代替火力发电的烟尘减排量,kg;

W 5——代燃料余电代替火力发电的NOx减排量,kg;

K 3——燃烧1t标准煤向大气排放CO2的数值,t,取2.567t;

K 4——单位电量煤耗折算系数,t/(kW·h),取0.342×10-3t/(kW·h);

K 5——SO2排污系数,kg/(kW·h),取8.03×10-3kg/(kW·h);

K 6——烟尘排污系数,kg/(kW·h),取3.35×10-3kg/(kW·h);

K 7——NOx排污系数,kg/(kW·h),取6.90×10-3kg/(kW·h)。

【例3.14】 按3.12中的数据,电站装机容量210MW,多年平均发电量6.973亿kW·h。

经计算,电站减少CO2排放64.2万t、减少SO2排放5879t、减少烟尘排放2453t、减少NOx排放5053t,现行工业处理上述污染费用分别为124元/t、600元/t、1500元/t和10000元/t,年减排效益为13743万元。

3.3.8 航运效益

水利水电建设项目的航运效益按该项目提供或改善通航条件所获得的效益以及水利水电建设项目补水济航的效益计算,采用对比法、最优等效替代法或综合替代法计算。

1.对比法

对比法是按有、无项目对比节省运输费用、提高运输效率和提高航运质量可获得的效益作为航运效益,采用对比法时,航运效益包括:①替代公路或铁路运输,节省的运费;②替代整治航道或整治航道与兴建铁路(公路)相结合的综合措施,可节省的费用;③提高和改善港口靠泊条件和航运条件,可节省的运输、中转及装卸等费用;④缩短旅客和货物在途时间、缩短船舶停港时间、缩短潮汐河道候潮待泊时间等所带来的效益;⑤提高航运质量,减少海损事故所带来的效益。

(1)替代公路或铁路运输,节省的运费可按下式计算:

式中 B1——节省运行费用效益,万元/年;

CwCzCy——无项目、原相关线路、有项目时的单位运输费用,元/(t·km)或元/(人·km);

LwLzLy——无项目、原相关线路、有项目时的运输距离,km;

CmLm——无项目时各种可行的运输方式中最小的单位运输费用[元/(t·km)或元/(人·km)]、相应的运输距离,km;

QnQzQg——正常运输量、转移运输量、诱发运输量,万t/年或万人次/年。

(2)缩短旅客在途时间效益,按下式计算:

式中 B21——缩短旅客在途时间效益,万元/年;

TnTz——正常客运、转移客运中旅客节约的时间,h/人;

QnpQzp——正常客运量、转移客运量中的生产人员数,万人次/年;

b——旅客的单位时间价值(按人均国民收入计算),元/h。

(3)缩短货物在途时间效益,可按下式计算:

式中 B22——缩短货物在途时间效益,万元/年;

SP——货物的影子价格,元/t;

Q——运输量,万t/年;

Ts——有项目时缩短的运输时间,h;

is——社会折现率。

计算该项效益时,需从运输量中扣除在途时间长短不致影响正常储备的货物,如粮食等。

(4)缩短船舶在港口停留时间的效益,可按下式计算:

B 23=CsfTsfq

式中 B23——缩短船舶在港口停留时间的效益,万元/年;

Csf——船舶每天维持费用,万元/(艘·天);

Tsf——船舶全年缩短的停留时间,d;

q——船舶数量,艘。

(5)提高航运质量,减少海损事故所带来的效益,可按下式计算:

B 3=aQSP+PshMΔJ+B31

式中 B3——提高航运质量的效益,万元/年;

a——有项目时航运货损降低率;

SP——货物的影子价格,元/t;

Q——运输量,万t/年;

Psh——航运事故平均损失费,万元/次,可参照现有事故赔偿及处理情况拟定;

M——航运交通量(可换算t·km);

ΔJ——有项目时的航运事故降低率,次/(万t·km);

B 31——项目减免难行和急流航道节省的费用,万元/年。

2.最优等效替代法或综合替代法

最优等效替代法或综合替代法是按最优等效替代项目或综合替代项目所需的投资和年费用作为航运的效益。

3.3.9 渔业效益

水利水电建设项目的渔业效益是利用该项目提供的水域,结合其他措施进行水产养殖所获得的效益,可按增加水产品的产量乘水产品价格,并考虑与水产措施的分摊系数计算。

水库蓄水后,扩大了水面面积,水深增加,提供了充足的水生生物的生存环境,渔产量以水面面积的倍数增加;另一方面,水库的生物量高于天然河道的生物量,即渔产力也将比天然河道高,两者作用的结果,水库的渔产量将明显增加。其获得的经济效益,可按下式计算:

式中 B——工程建设后渔业效益,元/年;

S 0 iSi——工程建设前、后水面面积,亩;

f 0 ifi——工程建设前、后渔产力,kg/(亩·年);

Ci——某鱼种价格,元/kg。

【例3.15】 某河道修建水库后,可供养殖的面积从12亩增加至37亩,以养殖罗非鱼为例,建库前平均每亩水面产量为500kg/年,建库后水深增加,平均每亩水面产量增加至700kg,鱼价格为5元/kg,则建库后渔业效益为:B=(37×700-12×500)×5=99500(元)。

由于渔业效益的产生还需要人工、饵料和水产措施的费用,水产措施分摊系数可用以下公式计算:

式中 ε——水产措施分摊系数;

Y 人工——单位面积人工费用支出,元/亩;

Y 饵料——单位面积饵料支出,元/亩;

Y 水产措施——单位面积水产措施支出,元/亩。

经计算,人工费用支出为150元/亩、饵料支出420元/亩、水产措施700元/亩,则水产措施分摊系数为0.55。

考虑水产措施分摊系数后,渔业效益为5.47万元。

3.3.10 水土保持效益

水土保持建设项目中水利措施的效益,可与农、林、牧等措施结合进行计算,以减少水、土、肥流失而增加当地农、林、牧等产品的产值和减少泥沙对河道、水库和其他水利工程造成的损失作为水土保持效益。

在水利水电建设项目经济评价中,水土保持效益一般都不进行定量计算,仅作为工程建设后的社会效益。若确需计算水土保持效益,可参考下面两个规范进行计算。

(1)《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T 15774—2008)主要适用于小流域水土保持综合治理的效益计算,水土保持效益包括基础效益(保水、保土)、经济效益、社会效益和生态效益等四类。四者的关系是:在保水、保土效益的基础上,产生经济效益、社会效益和生态效益。

(2)《小水电代燃料生态效益计算导则》(SL 593—2013)主要适用于小水电代燃料项目的生态效益分析计算,其他水电建设项目可参照使用,水土保持效益包括保持土壤、蓄积养分、涵养水源、减轻水土流失面积等生态效益。

【例3.16】 西南地区某小水电代燃料项目,电站装机容量为7MW,多年平均发电量2572万kW·h,其中代燃料装机容量3.5MW、代燃料电量1286万kW·h。该电站代燃料户数1595户,保护森林植被面积1276hm2。计算该水电站水土保持效益。

解:根据《小水电代燃料生态效益计算导则》(SL 593—2013),水土保持效益包括保持土壤、蓄积养分、涵养水源、减轻水土流失面积等生态效益。

(1)保持土壤效益。保持土壤效益计算公式为

Gs=APs(X2-X1)

式中 Gs——森林保持土壤量,t/年;

A——保护森林植被面积,hm2

Ps——倾斜度在5°以上的森林面积比重,%;

X 1——有林地土壤侵蚀模数,t/(hm2·年);

X 2——无林地土壤侵蚀模数,t/(hm2·年)。

该电站位于西南地区,有林地土壤侵蚀模数为500t/km2、无林地土壤侵蚀模数为4500t/km2,倾斜度在5°以上的森林面积比重为8%,经计算,保持土壤4083t。

(2)蓄积养分生态效益。蓄积养分生态效益包括森林减少土壤中流失的盐分和森里枯落物分解增加的土壤养分等,计算公式为

式中 GnGpGk——减少氮、磷、钾的流失量,t/年;

NPK——土壤中氮磷钾的含量,%。

根据中国农业科学院农业资源与农业区划研究所绘制的1∶400万中国土壤养分含量图,该地区土壤含氮量为0.4%、含磷量0.08%、含钾量2.5%,按保持土壤量计算蓄积养分效益,减少氮流失16t、减少磷流失3t、减少钾流失102t。

(3)涵养水源可以产生包括保存降水、缓和洪水、净化水质、增加地表有效水等生态效益,计算公式为

Gt=10A(R-Ev-C)

式中 Gt——森林调节的水量,m3/年;

A——保护森林植被面积,hm2

R——降雨量,mm/年;

Ev——林分蒸散量,mm/年;

C——地表径流量,mm/年。

(4)减轻水土流失面积需根据项目实施前后年均损失土地面积差计算,水土流失损失的土地,包括沟蚀破坏地面和面蚀使土地“石化”“沙化”的面积。

3.3.11 土地增值效益

水利工程的建设,由于防洪、排涝等设计标准提高,可使项目周边荒芜的土地变为耕地,使原来只能季节性使用的土地变为全年使用,使原来只能种低产作物的耕地变为种高产作物,使原来作为农业种植的耕地改为城镇和工业用地,从而增加了土地的开发利用价值。

由于增加的土地开发利用价值主要体现在土地不同用途所创造的净收益的差值方面,因此,增加的土地开发利用价值按有、无项目情况下土地净收益的差值计算。

农业土地增值效益等于由低值作物改种高值作物导致纯收入的增加,可按工程建设前后农作物产量增量乘以产品价格作为单位面积效益,并根据工程影响面积、考虑一定分摊系数计算工程农业土地增值效益。

城镇土地增值效益可参照已有工程,对比工程建设前后土地出让价格的变化,根据水利工程影响、辐射的面积,计算土地增值效益;并根据水利工程在一系列工程建设中投资所占的比重,计算水利工程分摊系数,得到本工程土地增值效益。可按下列公式计算:

B=(P2-P1)

式中 B——土地增值效益,万元/hm2

P 1P2——工程建设前、后土地出让价格,万元/hm2

A——工程影响土地面积,hm2

ξ——水利工程分摊系数。

【例3.17】 某河位于××市境内,本工程治理河段长度为24.651km。根据相关资料,计算工程建设的土地增值效益。

根据××市国土资源局统计,河道治理后,河道两岸土地出让价格由5亿元/km2上升为12亿元/km2。土地增值效益计算见表3.7。

表3.7××市项目治理河段土地利用情况统计表

续表

由表3.7可以看出,项目实施后,××市某河两岸待开发土地面积11.94km2,单位面积增值为7亿元/km2,则土地增值效益83.58亿元,土地增值效益是经济发展、河道治理及市政工程共同作用的结果,本次计算中保守估算,水利工程分摊土地增值效益的25%,水利工程分摊的增值效益为20.9亿元,即

B=(P2-P1=(12-5)×11.94×25%=20.9(亿元)。

按照工程开发受益期50年计算,年平均效益为4180万元。