效益比选法在水库规模比选中的应用

刘 娟

（贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002）

1 工程概况

贵州省遵义市观音水库工程列入《贵州省水利建设项目“三大会战”实施方案》，位列《全国水利改革发展“十三五”规划》贵州省14座大型水库之中，在贵州水利近期建设中占有重要的地位。

观音水库工程位于贵州省遵义地区仁怀市学孔乡与遵义县山盆镇交界处，长江流域观音寺河中游河段。坝址以上流域面积559 km2，多年平均年径流量24 661万m3，多年平均流量7.82 m3/s。水库正常蓄水位633 m，相应库容11 220万m3，死水位605 m，死库容3265万m3，兴利库容7955万m3，校核洪水位634.89 m，水库总库容12 070万m3，水库调节性能为多年调节，工程等别为Ⅱ等，水库为大⑵型水库。水库工程任务是以城乡生活和工业供水为主，结合灌溉，兼顾发电等综合利用。按多年平均供水量，水库建成后到2030年，总供水量9068万m3。电站总装机容量为7500 kW，年利用小时数2679 h，多年平均发电量2009万kW·h，为小⑵型电站；下放环境水5598万m3/a。

观音水库工程总体由水库枢纽工程及供水灌溉工程两部分组成。

2 效益比选法

2.1 费用现值法[1]

比较各备选方案的费用现值（PC），以费用现值小的方案为优。费用现值计算公式为：

式中：PC为费用现值；I为固定资产投资和流动资金之和；C′为年运行费；Sv为计算期末回收的固定资产余值；W为计算期末回收的流动资金；n为计算期，年；is为社会（设定）折现率；（P/F，is，t）为现值系数；现值计算公式为：

方案效益相同或基本相同时，可采用最小费用法，即用现值比较法和费用年值法。水库规模各死水位经济效益相同，可采用费用现值法计算后比选，该比选方法考虑了资金的时间价值，评价指标简单直观。

2.2 差额投资内部收益率法

差额投资内部收益率法，是指在两个投资额不同方案的差额净现金流量ΔNCF的基础上，计算出差额投资内部收益率的ΔIRR，并据以判断方案熟优熟劣的方法[2]。差额投资内部收益率ΔIRR计算公式为：

式中：（B-C）2为投资现值大的方案的年净效益流量；（B-C）1为投资现值小的方案的年净效益流量；ΔIRR为差额投资内部收益率，差额投资经济内部收益率ΔEIRR或差额投资财务内部收益率ΔFIRR。本文采用ΔEIRR。

计算差额投资内部收益率（ΔIRR），与设定的社会折现率或财务基准收益率is进行对比，当ΔIRR大于或等于is时，以投资大的方案为优，当ΔIRR小于is时，投资小的方案为优。进行多方案比选时，应按投资大小，由小到大排序，再依次就相邻方案两两比较，从中选出最优方案[3]。

当各比选方案的投资和效益均不相同、计算期相同时，应主要采用差额投资内部收益率法和净现值法。水库规模各正常蓄水位经济效益不相同，可采用差额投资内部收益率法计算后比选。

3 观音水库规模比选[4]

3.1 死水位比选

水库死水位是在满足泥沙淤积、城乡供水及灌溉用水要求的前提下（兴利库容不变），并考虑水库取水要求、结合经济效益等因素进行论证。中坝址拟定不同的死水位进行技术经济比较，然后推荐合理的死水位方案。

3.1.1 费用现值法

根据设计泥沙淤积计算成果，中坝址首先拟定570、590、605、615 m 4个死水位方案，按费用现值法计算成果见表1，死水位605 m总费用现值最低。

为了选择最优死水位，在初步推荐死水位605 m的基础上，还需进一步细化。结合水库50年淤沙计算成果及适宜修建取水建筑物的位置，选择599、602、605、608、611m5个死水位方案细化分析比较（见表2）。

表2 中坝址599、602、605、608、611 m5个不同死水位方案“费用现值法”指标成果表

经过比较可知，随着死水位的抬升，总费用现值均在605 m死水位处出现明显的拐点，该死水位总费用现值最小，为最优死水位的方案。推荐死水位605 m，较死水位570 m，总费用现值少10 278万元。因此，从不同死水位总费用现值来看，中坝址推荐死水位均为605 m。

3.1.2 差额投资内部收益率法

对中坝址不同死水位方案按差额投资内部收益率法进行计算，指标成果见表3。经比较，中坝址605 m死水位为最优方案，与费用现值法计算比选结果一致。

表3 中坝址不同死水位方案“差额投资内部收益率”指标成果表

3.2 正常蓄水位比选

中坝址选取631、632、633、634、635 m五个正常蓄水位方案进行比较。中坝址各正常蓄水位方案技术经济比较指标成果见表4。按差额投资内部收益率法进行计算，指标成果见表5。

表4 中坝址不同正常蓄水位方案技术经济比较指标成果表

中坝址5个正常蓄水位方案的国民经济内部收益率均大于8%，各正常蓄水位方案均是可行的。对以上正常蓄水位方案进行两两比较，以投资小的631 m方案和632 m方案进行差额内部收益率比较，差额投资内部收益率26.85%大于8%的基准收益率，以投资大的632 m方案为经济效果较好的方案，淘汰631 m方案；用632 m方案与633 m方案相比，差额投资内部收益率23.56%大于8%的基准收益率，以投资大的633 m方案为经济效果较好的方案，淘汰632 m方案；用633 m方案与634 m方案相比，差额投资内部收益率小于8%的基准收益率，投资小的633 m方案为经济效果较好的方案；用633 m方案与635 m方案相比，差额投资内部收益率小于8%的基准收益率，投资小的633 m方案为经济效果较好的方案。因此，从差额投资内部收益率比较上看，633 m正常蓄水位方案为较优。

差额投资内部收益率法不能反映方案的绝对经济效果，只能用于方案间的相对效果检验。观音水库工程可行性研究报告，还综合了坝后电站的能量指标、水库淹没及工程总投资等因素，采取总费用现值指标、单方供水量投资、国民经济内部收益率及各方案之间的差额投资内部收益率法进行分析，得出中坝址633 m正常蓄水位为最优方案的合理结论。

4 结论

参与比选的各互斥方案整体功能应达到目标要求，各方案的研究深度、价格水平等应具有可比性，费用和效益的计算口径、进行时间价值折算的基准点要一致。

差额投资内部收益率法考虑了资金的时间价值及项目的整个计算期内的经济状况，能够直接衡量项目未回收投资的收益率，且不受外部参数的影响，完全取决于投资过程的现金流量[5]，不足之处在于水库规模要对多种备选方案进行比较，内部收益率计算需要大量的基础数据支持，计算较繁琐。但如今经济评价软件的开发及EXCEL软件内置大量函数，可有效地解决此问题。