黄河水权转让项目分析论证技术要点浅析——以宁夏鸳鸯湖电厂二期水权转让工程为例

张万宝，李聪敏

（宁夏水文水资源勘测局，750001，银川）

黄河水权转让项目分析论证技术要点浅析
——以宁夏鸳鸯湖电厂二期水权转让工程为例

张万宝，李聪敏

（宁夏水文水资源勘测局，750001，银川）

水权转让是解决宁夏水资源短缺的重要手段。以鸳鸯湖电厂二期水权转让工程为例，探讨典型工程水权转让项目论证的技术要点。对宁夏灌区灌域的选择、现状用水、节水潜力等进行了分析，论证了水权转让的工程节水规模、节水量计算方法及水权转让期、费用构成和费用计算方法，确认了水权转让总费用。

水权转让;节水潜力;节水量;工程规模；鸳鸯湖电厂

宁夏当地水资源贫乏，自古以来用水主要依靠黄河水资源。受国家分配耗用黄河水量指标限制，工业和城市发展新增用水只能依靠农业节水。根据宁夏节水规划，至2020年要节水13.85亿m3，需投资32.98亿元，资金短缺成为农业节水最重要的制约因素。为解决用水瓶颈，宁夏以水权、水市场理论为指导，通过工业项目投资对引黄灌区进行节水改造，把节约的水量有偿转让给新上工业企业，实现以节水、高效为目标的优化配置。自2003年以来，先后通过试点项目建设、节水量监测试验、初始水权分配方案、水权制度建设等一系列措施，为水权转让的顺利进行奠定了技术基础。实践证明，水权转让是解决宁夏水资源短缺的重要手段，本文以鸳鸯湖电厂二期水权转让工程为例，对宁夏黄河水权转让项目论证的技术要点进行探讨。

一、项目基本情况

宁东—浙江800 kV直流外送项目是“十二五”国家规划的“西电东送”重点工程之一，工程起点为宁夏宁东换流站，途径宁夏、陕西、山西、河南、安徽、浙江6个省（自治区），落点为浙江换流站，线路长度1 700 km，项目总规划装机9 280 MW。宁夏鸳鸯湖电厂二期2×1 000 MW机组扩建工程是宁东—浙江特高压直流输电工程配套电源点之一，厂址位于银川市东南约43 km处的宁东能源化工基地内，规划容量为2×1 000 MW空冷超超临界燃煤发电机组。

二、灌域及用水现状分析

综合考虑宁夏引黄灌区各渠道砌护工程的具体情况，确定鸳鸯湖电厂二期工程水权转让项目区位于宁夏青铜峡灌区秦渠的支干渠第一农场渠。由于砌护工程年代较早，砌护标准较低，目前滑坡、脱落严重。干渠总长度31 km，自桩号为K0+000向下游砌护，根据水权转让工程的节水量需要确定砌护长度。

秦渠灌域控制面积267 km2，实际灌溉面积38.7万亩（1亩=1/15 hm2，下同）。秦渠由于建成年代早，标准低，水利设施老化失修，渠系渗漏严重，节水潜力较大，具备转让部分水权的条件。近5年平均引水量为4.09亿m3，排水量为2.41亿m3，采用引排差法计算耗水，平均耗水量1.68亿m3，正常年份初始水权分配耗水指标2.43亿m3。灌域实灌面积38.7万亩，亩均取水量1057m3，其中水稻亩均取水量1979 m3，小麦亩均取水量562 m3，玉米亩均取水量411m3，其他经济作物亩均取水量684m3。亩均耗水量435m3，其中水稻为823m3/亩，小麦为246m3/亩，玉米为180 m3/亩。通过以上分析，与《宁夏节水型社会建设规划》相比，秦渠灌域亩均取水量、亩均耗水量偏高。

三、灌域的节水潜力分析

秦渠渠系水有效利用系数现状水平为0.51，田间水利用系数现状水平为0.9，灌溉水利用系数现状水平为0.46。按照 《宁夏节水型社会建设规划》要求，秦渠渠系水利用系数将提高到0.57，灌溉水利用系数提高到0.51。

1.用渠系水利用系数计算节水潜力

现状平均引水量4.09亿m3，节水改造规划实施后，渠系水利用系数由0.51提高到0.57，按下式计算：

式中，△W为减少引水量（亿m3），W引水为渠首引水量 （亿m3），η1为现状渠系水利用系数，η2为规划渠系水利用系数。

减少渠首引水量0.43亿m3。按耗水系数（消耗水量与引水量比率）0.51计算，可减少耗水量0.22亿m3。

2.用灌溉定额计算节水潜力

现状亩均取水量1 057 m3/亩，亩均耗水量435 m3/亩。根据《宁夏节水型社会建设规划》等规划目标，自流灌区亩均耗水量下降到357 m3，秦渠灌域节水潜力为0.30亿m3（用规划亩均耗水量与现状亩均耗水量差值和灌溉面积计算）。

3.用输水损失公式计算节水潜力

秦渠干渠长90.9 km，现状砌护24.6 km；支斗渠长712 km，现状砌护225 km。按 《宁夏回族自治区黄河水权转让总体规划》，根据砌护前后输水损失差值计算，秦渠灌域规划干渠衬砌率达到80%，支斗渠衬砌率达到95%，可以减少耗水量0.35亿m3/a。

根据分析结果，秦渠节水潜力为0.22亿～0.35亿m3/a。宁夏鸳鸯湖电厂二期（2×1 000 MW）工程水权转让项目规划节水量449.1万m3/a，因此该项目从秦渠灌域进行水权转让是可行的。

四、工程节水量的确定

1.需水量分析

根据《宁夏鸳鸯湖电厂二期工程（2×1 000 MW机组）扩建工程水资源论证报告》核定本工程需水量，年平均需净水量为454 m3/h（其中生产水量452 m3/h，生活需水量2 m3/h）。机组年取水时间按7 000 h，生活用水时间按 365 d（8 760 h），全年用水量为318.2×104m3；本期工程生产用水、生活用水和生产用补充水水源采用黄河水，少部分用矿井水。考虑取黄河水综合损失0.15、矿井水管网输水损失0.10，电厂年取水量为370.8×104m3，其中矿井水60×104m3，黄河水310.8×104m3。

由于工业用水保证率为97%，而农业用水保证率为75%。通过对黄河下河沿水文站历年径流量系列分析，保证率97%的来水量比75%的来水量偏小约20%。为保证供水安全，其节约水量按转让水量的1.2倍考虑。本报告节约水量按转让水量的1.2倍考虑，即本工程水权转让工程节水量为（310.8×1.2）373.0万m3/a。 根据工程所需转换水量，确定节水工程规模及砌护工程长度。

2.节水量计算

（1）规范法计算

根据 《灌溉排水工程设计规范》（GB50288—99）（简称《规范》），在无实测资料时，渠道水量损失采用考斯加可夫经验公式计算。

S=ε′×σ×Q=ε′×K×Q1-m/100

②水权转让节水工程实施以后的渗漏损失

S0=ε0×S

③节水工程实施后减少的渗漏损失

△W渗=（S-S0）×L×T=（1-ε0）×ε′× K×Q1-m×L×T/100

④节水量

W节=α×△W渗

以上计算公式中，Q为渠道输水流量 （m3/s），σ为渠道单位长度水量损失率（%/km），S为现状渠道单位长度渗漏损失流量（m3/s/km），S0为工程实施后渠道单位长度渗漏损失流量（m3/s/km），ε0为衬砌渠道渗漏损失修正系数，ε′为地下水位对土渠渗漏的顶托影响修正系数，K、m为分别为渠床土壤透水性系数和透水性指数，L为计算渠道长度（km），T为渠道行水时间（每天按8.64万s计算），α为节水系数。

（2）经验公式计算

宁夏进行了大量的渠道输水损失试验和节水效果监测，取得了计算渠道输水损失量的经验公式及各种组合条件下的经验公式参数。秦渠灌域以灌淤土为主，质地是黏砂土、夹砂壤土、细砂，土壤结构松散，渠道渗漏量较大。输水损失公式为：

S1=0.028Q0.5S2=0.011Q0.52

式中，S1为未衬砌渠道每km损失流量（m3/s），S2为渠道衬砌后每km损失流量（m3/s），Q为渠道净流量（m3/s）。

节水工程实施后减少的渗漏损失及节水量换算方法与《规范》相同。

（3）计算参数的确定

①渠道净流量的确定：输水损失计算公式中的净流量根据年实际引水量确定。根据近5年第一农场渠进水闸实测逐日流量以及各交水断面设计流量，计算各计算断面平均流量。

3.工程规模的确定

通过以上渠道防渗砌护工程措施，采用两种方法及相关参数计算节水量，根据本项目需要的工程节水量，经计算确定工程规模为13.56 km。

五、转让期限、费用的确定

1.转让期限

根据 《渠道防渗工程技术规范》（SL18—2004）附录二及《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99）附录J，混凝土板预制铺砌使用年限为20～30年；结合宁夏目前水利工程实际情况，确定转让期限为25年。

2.转让费用

（1）工程建设费

工程建设费是指依据渠道砌护工程投资概（估）算标准计算，包括灌溉渠系干支渠的防渗砌护工程、配套建筑物、末级渠系节水工程、量水设施等在内的新增工程费用。

（2）运行维护费

运行维护费是指工程的岁修及日常维护费用。根据灌区现状,工程维护费开支约占固定资产的1.5%。在工程运行费用中，考虑水量监测费及试验研究费。按照宁夏灌区实际运行情况，每年监测试验费取运行费的10%。

（3）更新改造费

更新改造费是指当节水工程的设计使用期限短于水权转让期限时所必须增加的费用。根据宁夏引黄灌区渠道砌护工程实际运行及观测情况，可知混凝土板、砂浆、土工膜、苯板等使用寿命一般在15年左右，在水权转让期为25年的条件下，即水权转让期内部分工程需要进行更新改造。更新的内容为砌护工程中的混凝土板、砂浆、土工膜、苯板等，建筑物、量水工程不考虑更新。

根据《黄河水权转让制度构建及实践》，其节水工程更新改造费计算式为：

式中，Cg为节水工程更新改造费（万元），CJ为节水工程建设费（万元），NZ为水权转让期（年，取25年），NS为水权转让工程使用年限（年，取15年）。

（4）风险补偿费

经济补偿费用测算暂无统一的计算标准,参照防洪效益计算方法和根据灌域单方水产值进行估算。采用频率分析法：

①灌域不同保证率供用水情况

根据黄河下河沿水文站历年径流量资料和秦渠历年引水资料点绘频率曲线进行分析，得到不同保证率可供用水量及工业占用农业用水量。

②农业缺水量计算

由于农业灌溉保证率为75%，根据黄河水量统一调度丰增枯减的原则，在枯水年灌区农业用水相应减少。但工业的用水保证率必须达到97%，为了保证工业的正常生产用水，就会占用农业用水。这样在不同保证率来水条件下就造成灌域部分农田得不到有效灌溉，造成农作物减产，需给予农民一定的补偿。

先求得多年平均企业多占用灌区的灌溉水量，然后再计算因黄河来水减少，灌区分配的可供水量减少值，企业每年的风险补偿即为灌域灌溉水量减少而减少的收益。采用如下计算公式：

式中：W为多年平均缺水量（万m3），（Pi-Pi+1）为相邻频率之差（%），（Wi+Wi+1）为相邻频率对应的水量之和（万m3）。

③风险补偿费

因供水保证率差别，为保证工业用水，平均年缺水量为27.5万m3。根据灌域内作物灌溉制度，计算出灌域内因不能灌水需要进行补偿的面积。依据当地农作物灌与不灌的收入差别进行补偿计算，风险补偿398.1万m3。

（5）经济与生态补偿费

宁夏引黄灌区地下水补给主要是田间灌溉补给，渠道渗漏影响范围仅占10%，本项目所处河东灌区地下水水位灌溉期多为1.0～2.0 m，非灌溉期地下水埋深较大，灌溉期地下水水位上升较快。据相关研究成果，适宜生态水位是指不易发生强烈盐渍化和荒漠化的水位，即潜水埋深一般为2～4 m，大于盐渍化临界深度，能满足天然植被生长需水要求。本项目渠道砌护后地下水水位下降0.3～0.5 m，不会对区域生态绿洲产生影响。因此，本次水权转让总费用中暂不考虑经济与生态补偿费。

3.水权转让总费用

本项目水权转让总费用为8 613.9万元，水权转让期限为25年。转让水量为310.8万m3，单方水转让费用27.72元，年单方水转让费用为1.11元（全部费用计算情况见表1）。

[1]薛塞光，刘佳.黄河宁夏水权转换实践与关键技术探讨[J].人民黄河，2009（8）.

[2]苏茂林.黄河水权转换制度构建与实践[M].郑州：黄河水利出版社，2008.

[3]包淑萍，陈丹，等.宁夏水权转让节水量关键参数浅析[J].水文，2014（2）.

[4]水利部.渠道防渗工程技术规范[S]. 2005.

[5]宁夏回族自治区水利厅.宁夏黄河水权转换总体规划[R].2005.

责任编辑 董明锐

Technical points for feasibility study of water entitlement transformation——case study Water Entitlement Transformation of Yuanyanghu Power Plant PhaseⅡproject in Ningxia

Zhang Wanbao,Li Congmin

Water entitlement transformation is vital for alleviating water shortage in Ningxia Hui Autonomous Region. Technical points during feasibility study of water entitlement transformation is discussed by using Water Entitlement Transformation of Yuanyanghu Power Plant Phase II Project as an example.The study includes selection of irrigation districts,current water use and potential of water-saving.The evaluation mainly covers the water-saving project scale of water entitlement transformation,calculation of water-saving amount,duration of water entitlement transformation, formation of cost and calculation method.Total expenses of water entitlement transformation is estimated and finalized.

water entitlement transformation;water saving potential;water-saving amount;Yuanyanghu Power Plant

TV213.4+D923.2

B

1000-1123（2016）07-0014-03

2016-01-19

张万宝，高级工程师，主要从事水文水资源勘测、水资源利用及水权研究工作。