浅谈小开河引黄灌区向天津滨海新区供水工程

李 华 王治磊

1 项目提出

天津滨海新区位于环渤海地区的中心,包括塘沽区、汉沽区、大港区三个行政区和天津经济技术开发区、天津港保税区、天津港区以及东丽区、津南区的部分区域,规划面积2 270 km2,2008年常住人口202.88万人,是国家级经济开发区。

2008年滨海新区实现生产总值3 102.24亿元。到2010年港口货物吞吐量超过3亿t,集装箱吞吐量超过1 000万标箱,机场旅客吞吐能力560万人次,货邮吞吐能力50万t,发电装机容量560万kW。到2020年新区生产总值达到10 000亿元以上,口岸进出口总值达到5 000亿美元以上。

滨州北海新区位于山东省最北部、渤海湾西南岸,处于黄河三角洲腹地,海岸线长180 km,总面积1 200 km2,人口4.6万人,是全国沿海人均土地最多的地区之一,是京津冀和山东半岛两大经济区的连接地带,也是环渤海经济圈与济南都市圈的交汇点。

滨州市小开河引黄灌区下游输水渠距天津滨海新区大港区中心距离约120 km,渠道设计引水流量60 m3/s,加大引水流量85 m3/s,年均可引水量达5.7亿m3,除满足灌区工农业用水和滨州北海新区用水外,还具备向其他地区供水的条件,特别是距离滨海新区近,里程远远小于南水北调供水距离,具有良好的地理优势。

为使滨州北海新区尽快融入环渤海经济圈,积极扩大和天津滨海新区的交流与合作,保证天津滨海新区和滨州北海新区的快速发展,提出了由小开河引黄灌区向天津滨海新区的供水项目建议。

2 小开河引黄灌区基本情况

小开河引黄灌区位于山东省北部,黄河下游左岸,是滨州市的大型引黄灌区,南起黄河,北至无棣县德惠新河,东靠韩墩引黄灌区,西邻簸箕李引黄灌区,灌区范围包括滨州市的滨城区、惠民县、阳信县、沾化县、无棣县5个县(区),共有18个乡镇,667个自然村,总人口41.47万人,控制土地面积224.73万亩,其中耕地123.4万亩,设计灌溉面积110万亩。小开河引黄灌区扩大治理工程于1993年年底开工建设,1998年年底建成通水。建成后当年引水3 000万m3,1999年～2008年的实际平均引水量为208亿m3,为灌区的经济发展和经济效益的提高奠定了基础。

3 项目水资源分析

3.1 黄河水资源分析

1)黄河流量与径流量分析。根据利津水文站多年实测资料,经分析计算,黄河在利津水文站的年平均流量为821 m3/s,全年平均径流量为259.97亿m3/s。

2)小开河灌区可引水量分析。根据《小开河引黄灌区初步设计》引黄闸分流分析,当黄河来水大于100 m3/s时,引黄闸引出流量大于30 m3/s,当黄河来水为55 m3/s时,引水流量尚达 25 m3/s。其多年平均可引水天数为220 d,可引水量为 5.7亿m3。

3.2 需水量分析

1)小开河灌区需水量。灌区需水主要包括农业灌溉用水、城镇生活及工业用水、灌区农村人畜吃水需水量。根据用水量分析,灌区年需水量为3.34亿 m3。2)北海新区需水量。北海新区日供水10万m3,年供水3 650万m3。3)天津滨海新区可供水量。根据当地水源情况,滨州市向滨海新区年净供水量3 650万m3。

3.3 水量平衡分析结论

从小开河引黄闸引水能力看,小开河引黄闸年引水量可达5.7亿m3,可引黄河水量除能满足灌区需水及北海新区需水外尚有剩余,且水量较为充足,小开河灌区已具备向天津滨海新区供水的水源条件。为保证水量需要,在调蓄方式上,采用非灌溉期引水蓄满水库,在冬灌前再次将水库充满,还可在灌溉间隙相互引水,实现丰枯调节,丰蓄枯用,这样,供水保证率可完全达到要求。

4 技术可行性

1)新建水库。在无棣县马山子镇蔡庄子西新建水库一座,设计库容5 000万m3,年调蓄水量8 500万m3,扣除蒸发渗漏,年可供水 7 300万m3,其中向滨州北海新区供水3 650万m3,向天津滨海新区供水3 650万m3,建设引水闸、提水泵站、放水洞各一座。工程投资约为30 000万元。

2)新建水厂。新建自来水厂一座,日供水能力近期10万m3,远期20万m3,实现向北海新区和天津滨海新区提供清水服务,工程投资约为20 000万元。

3)压力供水管道。供水管道设计流量1 m3/s,按单管供水和双管供水两种方案比较。根据经济管径计算公式:单管供水时管径为1 000,双管供水时管径为630。供水管道沿程需设减压阀、排气阀、检修阀、蝶阀等附属设施。两方案投资估算见表1。

表1 管道工程估算投资表

4)新建四座沿程加压泵站。单管供水时每泵站设8台离心水泵,5用3备,双管供水时每泵站每管设5台离心水泵,3用2备,两管道共需10台水泵。同时建设泵站建筑物和管理所设施,两方案投资估算见表2。

表2 加压泵站工程估算投资表

5)供水工程总投资。单管供水83 640万元,双管供水98 240万元。

5 水价分析

5.1 固定资产折旧费

估算工程静态总投资:单管供水方案83 640万元;双管供水方案98 240万元。按使用期限40年进行资产折旧,残值率为3%。天津滨海新区供水工程分摊费用及年折旧费见表3。

表3 天津滨海新区供水工程分摊费用及年折旧费表 万元

5.2 年运行费

1)工程管理费。确定工程正常运行期管理人员水库30人、水厂40人、四级加压泵站80人,每年每人工资按3.0万元计,则年人员工资450万元,日常其他观测设备、通讯设备、交通设备、维护使用费等按人员工资50%计算,费用220万元,则工程管理费年均670万元,其中天津滨海新区供水分摊517.5万元。2)水源费。灌区的水费按0.30元/m3,水库年调蓄水量8 500万m3,考虑渠道及沉砂池的渗漏与蒸发,年引水量为9 300万m3,则年水源费2 790万元,其中天津滨海新区供水分摊1 395万元。3)综合维修费。包括日常维护费、岁修及大修费,按固定资产乘综合费率,参照已建类似工程,综合维护费率取1.5%,单管供水方案年综合维护费为826.6万元,方案年综合维护费为1 032.5万元。4)燃料动力费。年需提水量3 650万m3,计算单管供水年燃料动力费1 352.7万元,双管供水年燃料动力费1 534.7万元。5)原水处理费。根据已建工程原水处理费0.3元/m3(包括设备折旧、人员工资)向滨海新区年供水 3 650万m3,则总费用为1 095万元。6)清淤费。根据沉砂池设计出、入口含砂量及年引水总量估算年沉砂12.8万m3,年均清淤费用76.8万元。7)其他费用。按以上合计的8%,单管供水421.0万元,双管供水 452.1万元。8)年运行费。综合以上费用合计得两方案年运行费见表4。

表4 年运行费计算表 万元

5.3 财务费用

财务费用按年运行费的3%估算,单管供水170.5万元,双管供水183.1万元,用于工程正常运行过程中发生的部分财务费。

5.4 成本水价

成本水价为年供水成本除以年供水量,年向天津滨海新区供水3 650万m3,两方案供水成本见表5。

表5 供水成本计算表 万元

通过各项费用的分析,经测算本次工程建成后向天津滨海新区供水的成本价见表6。

表6 成本水价计算表

5.5 供水水价

单管供水水价:2.20元/m3,双管供水水价:2.40元/m3。经以上两方案比较,综合考虑,建议采用双管供水方案。

6 结论与建议

滨州市丰富的水资源和现代供水技术的发展为从滨州市北海新区向天津滨海新区供水提供了可行性,根据“资源共享、优势互补、共同发展”的思路,以水为媒介,加强天津滨海新区和滨州北海新区的合作与联系,以天津滨海新区的发展带动滨州北海新区的快速、良性发展,使滨州北海新区尽快融入环渤海经济圈,实现双方的互利、共赢,既符合天津滨海新区发展规划的要求,又符合山东省委、省政府提出构建“一体两翼”发展格局和加快建设黄河三角洲高效生态经济区发展战略的要求。

从滨州北海新区向天津滨海新区供水,线路短、成本低、技术可行、供水有保障、经济效益明显,具有广阔的发展前景,建议两区尽快洽谈,抓紧编制供水工程可研报告,为尽快实现供水提供理论指导和技术支持。