综合利用水利工程经济评价案例重点课件

,水利工程经济,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,2015.01,水利工程经济,主 讲 人： 刘愿英,杨凌职业技术学院,综合利用水利工程经济评价,2015.01 水利工程经济 主,水利水电建筑工程,综合利用水利工程经济评价,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,水利水电建筑工程综合利用水利工程经济评价任务四 综合利用水,教学目标,通过案例学习综合利用水利工程经济评价方法。,教学要点,综合利用水利工程独立经济评价,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,综合利用水利工程综合经济评价（略）,教学目标通过案例学习综合利用水利工程经济评价方法。教学要点综,经济评价案例,一、工程概况,长江某水利工程控制流域面积100万km2，多年平均年径流量4510亿m,3,，水库正常蓄水位175m，总库容393亿m,3,，其中防洪库容221. 5亿m,3,，兴利库容165亿m,3,（与防洪库容共用）。本工程投资巨大，建设期长达20年，但建成后具有防洪、发电、航运等多方面的综合利用效益古关于防洪效益，本工程可以控制长江上游洪水，减免长江中下游广大地区的洪水灾害，当荆江地区发生百年一遇洪水或类似1931、1935、1954年洪水，可以不启用荆江分洪区，减免分洪可能带来的巨大损失；当发生千年一遇洪水或类似1870年洪水，可配合荆江分洪等措施，避免荆江大堤溃决所造成的毁灭性灾害。,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,经济评价案例一、工程概况任务四 综合利用水利工程经济评价案,1.防洪标准：按照1987年确定的防洪方案和防御水位（即沙市水位45m，城陵矶水位34.40m，汉口水位29.23m，湖口水位22.50m），对18601986年宜昌站的实测洪水系列逐年进行调洪演算，逐年确定主要防护地区的淹没耕地亩数及洪水淹没损失。,2.淹没损失指标：淹没洪泛区1986年底价格水平和地区生产状况，农村洪灾直接损失亩均1800元，其它损失（包括国家额外增加支出的费用）亩均400元,合计2200元亩。已知1986年底价格换算成影子价格的综合换算系数为1.07, 故每亩平均综合损失为2354元亩。城镇人均综合损失为7000元。,3,计算期：本工程建设期20年，正常运行期42年，计算期62年。在进行动态经济计算时，均假设投入在年初，产出在年末，其中防洪效益初产出在建设期的第16年（2011年）.满产出在正常进行期开始的第一年（2016年）。假设本工程于1996年开工，计算基准年（点）即定在1996年初（建设期初）。,4,防洪效益年增长率：随着防护区国民经济的增长和社会生产的发展，防护区内的固定资产与群众财产危害也是逐年增长的，因而随着时间的推移，本工程的防洪效益也应相应增长。假设防洪效益年增长率为j=2%。,5.社会折现率：进行国民经济评价时，无论费用与效益均采用影子价格，因此在计算防洪、发电、航运等部门的效益现值时，应采用统一的社会折现率is。,二、基本数据,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,1.防洪标准：按照1987年确定的防洪方案和防御水位（即沙市,拟用本工程期望减少的淹没损失及防洪年费用的节约作为本工程的防洪效益。根据有关资料，防洪年费用的节约与防洪工程的年运行费大致相抵，因此防洪效益即为期望减少的淹没损失，即以有、无本工程两种情况下洪灾损失的差值，作为本工程的防洪效益。采用实际年系列法对实测长系列洪水资料进行防洪效益计算。,根据对18601986年共127年实测洪水进行调洪演算。认为当无水库时，在127年中共有35年发生洪灾；修建水库后，可望大大减轻洪灾损失，年期望减少淹没的农村耕地为46万亩，年期望减少淹没影响的城镇人口为2.7万人，各年防洪效益的计算结果见表13-1。由计算结果可知，该水库对小于三年一遇的洪水没有防洪效益作用，即防洪年效益为零的概率约为70%，有防洪年效益的概率约为30%。,三、,经济分析,1.,防洪效益分析,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,拟用本工程期望减少的淹没损失及防洪年费用的节约作为本工程的防,年份,(a),洪峰流量,Q,（,m,3,/s,）,7,W,7,（亿,3,）,30,W,30,（亿,m,3,）,60,W,60,（亿,m,3,）,减少淹地面积,A,（万亩）,减淹城市人口（万人）,频率,p,(%),防洪效益（万元）,1870,110000,964,261,0.12,423,1860,92500,964,261,0.24,423,二百年一遇洪水,（,（,（,0.50,376,百年一遇洪水,（,（,（,（,（,（,1,.,00,268,1931,64600,350,1065,1893,332,50,2.46,142,1935,56900,283,868,1482,300,3.28,78,1954,66800,385,1386,2448,261,4.10,70,1937,61900,346,1017,1994,170,4.92,40,1905,64400,323,1089,2006,170,5.74,40,1919,61700,328,989,1667,170,7.38,40,1949,58100,327,1133,1979,162,8.20,39,1921,64800,356,1278,2022,146,9.02,36,1896,71100,380,1281,2085,146,10.66,34,1917,61000,311,1099,1886,135,11.48,33,1926,60800,330,1182,2047,135,12.30,32,1908,61800,337,1038,1447,116,13.93,29,1948,57600,303,1041,1962,109,14.75,27,1922,63000,347,1287,2243,101,15.57,25,1909,61100,334,1089,1878,95,17.21,23,1945,67500,349,1239,2047,92,18.03,22,1878,57200,295,1161,1745,80,18.85,20,1936,62300,306,937,1516,75,20.49,18,1898,60600,308,1017,1742,75,22.13,17,1923,56600,314,1055,1672,51,22.95,15,1888,57400,292,972,1638,51,24.59,12,1887,48800,266,992,1606,37,25.41,10,1897,57200,264,840,1374,24,27.05,6,1889,51200,247,927,1782,21,27.87,5,1924,42700,235,899,1703,11,28.69,3,其它年份,0,30,0,表,1,3,-,1,历年（,1860,1986,）防洪年效益计算结果表,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,年份(a)洪峰流量Q（m3/s）7W7（亿3）30W30（亿,从1996年开工起到第16年才开始发挥防洪效益，第16年至第20年防洪年效益按正常年期望效益E(b,洪,)的90% 计算，第21年起年期望防洪效益E(b,洪,)=23544670002.7=12.7亿元（1986年价格水平，j=0）。现假设防洪效益年增长率j=2%，则本工程开工后第16年（即2011年）的防洪期望效益b,16,=12.7(1j),16,0. 9=15.7亿元，开工后第21年的防洪期望效益b,21,=12.7(1j),21,=19.3亿元，余类推。假设计算基准年在1996年初，在会折现率i,s,=10%，则在计算期内（19962057年）防洪总效益现值B,洪,=58.11亿元，相应的防洪年效益现值b洪=B洪AP ，i=0.1，n=62=5.83亿元；根据对表13-1历年防洪效益进行均方差及变差系数的计算，可求出变差系数Cv=0. 60。假设防洪年效益概率分布服从对数正态分布或其他线型，即可求出本水利工程防洪年效益概率分布曲线。,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,从1996年开工起到第16年才开始发挥防洪效益，第16年至第,9,关于多年实测洪水的防洪年效益频率曲线,0 p,i,p,i+1,频率,p,防洪效益,B,b,i,b,i+1,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,9关于多年实测洪水的防洪年效益频率曲线0 pi,某水电站发电年效益概率分布当水电站水库正常蓄水位为175m方案，死水位155m，水电站装机容量1820万kW，多年平均年发电量840亿kWh，单机容量70万kW，共有机组26台，设计最大水头112m，最小水头71m，平均水头90m，计算水头81m。水库兴利调节库容V,兴,=165亿m,3,，年平均径流量W=4500亿m,3,，库容调节数,故该水库为季调节型或称不完全年调节型。由于各年径流量之间并不存在相关关系，因而可以认为各年发电量是相互独立随机变化的。,根据对18901983年实测年径流系列进行径流调节和水能计算，可求出历年各时段水电站的出力和发电量，现将用时历法所求出的各年（指水利年，本年6月至次年5月）发电量列入表13-2。,2.发电年效益分析,2.1发电年效益分析分布,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,某水电站发电年效益概率分布当水电站水库正常蓄水位为175m方,水利年（,a,）,发电量,(kW,h),水利年（,a,）,发电量,(kW,h),水利年（,a,）,发电量,(kW,h),水利年（,a,）,发电量,(kW,h),1890,793,1891,866,1892,869,1893,885,1894,935,1895,877,1896,872,1897,900,1898,826,1899,857,1900,857,1901,772,1902,847,1903,932,1904,882,1905,972,1906,819,1907,906,1908,773,1909,863,1910,905,1911,983,1912,776,1913,879,1914,775,1915,887,1916,884,1917,945,1918,893,1919,848,1920,928,1921,898,1822,783,1823,772,1824,798,1825,890,1926,887,1927,775,1928,788,1929,828,1930,811,1931,856,1932,864,1933,899,1934,849,1935,894,1936,591,1937,886,1938,908,1939,790,1940,773,1946,851,1947,896,1948,898,1949,904,1950,859,1951,798,1952,842,1953,818,1954,853,1955,828,1956,771,1957,766,1958,783,1959,671,1960,789,1961,824,1962,842,1963,914,1964,910,1965,860,1966,869,1967,907,1968,813,1969,781,1970,805,1971,826,1972,729,1973,821,1974,841,1975,875,1976,853,1977,781,1978,750,1979,763,1980,861,1981,746,1982,867,表13-2 水电站历年发电量计算成果表,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,水利年（a）发电量(kWh)水利年（a）发电量(kWh),根据表13-2计算成果，可以求出多年平均年发电量E(b,电,)=840亿kWh，均方差(b,电,)=67.2，变差系数C,v,=0. 08，经拟合检验，认为基本上服从正态分布。,2.2.发电年效益计算,本案例用影子电价法计算，也可用法进行计算,式中：,SP,i,供电区,i,的影子电价；,E,i,供电区,i,的供电量；,i,i,=,2，其中华东区的影子电价为,0.,122元,kW,h,，华中及川东区的影子电价为,0.,114元,kW,h,，加权平均影子电价为,0.,118元,kW,h,；,厂用电率,0.,5,%,；,网损率,3.,35,%,。,（13-1）,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,根据表13-2计算成果，可以求出多年平均年发电量E(b电)=,由式（13-1）可求出电站正常运行后年期望供电效益B,E供,=95.3亿元。假设本工程正常运行期（即生产期，20162057年）42年，建设期20年（其中19962006年不发电，20072015年部分机组发电，2016年起全部机组发电），当计算基准年（点在）1996年初，则在计算期62年内供电总效益现值BEP=237. 6亿元，相应供电年效益现值B电 =BEPAP，i=0. 10，n=62=23.7亿元。,2.3供电年效益概率分布,由表11-2，可以求出供电量年度差系数Cv=0. 08，并认为供电年效益概率分布服从正态分布，参阅表11-3。,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,由式（13-1）可求出电站正常运行后年期望供电效益BE供=9,累计概率,P,（%）,年供电量,供电年效益现值（亿元）,影子电价法,替代电站法,1,957.6,28.26,25.05,2,940.6,27.73,24.60,5,906.7,26.95,23.90,10,889.8,26.26,23.29,20,856.0,25.42,22.55,30,834.0,24.82,22.01,40,822.0,24.3,21.55,50,807.6,23.82,21.13,60,792.3,23.34,20.70,70,773.7,22.82,20.24,80,753.4,22.22,19.70,90,724.5,21.38,18.96,95,701.7,20.68,18.34,97,676.3,20.24,17.95,99,656.7,19.38,17.19,表,1,3,-,3,水电站供电年效益概率分布,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,累计概率P（%）年供电量供电年效益现值（亿元）影子电价法替代,3.航运年效益分析,a.川江航道开发整治工程费用,第一期工程19962006年，投资4.4亿元，通航能力由目前的1000万t提高到2000万t；第二期工程20072016年，投资11.67亿元，通航能力达到3000万t；第三期工程20172026年，投资16.2亿元，通航能力可达到4300万t。天然航道的年维护费用由初期的1200万元年，逐渐增至后期的2100万元年。,b.港口码头改建和船舶购置的费用,19962028年对港口码头共投资25.41亿元，对船舶购买共投资17.59亿元，当水运4300万t，年营运费用约为7.6亿元年。,c.铁路建设和车辆购置费用,2015Z025年对铁路建设共投资18.37亿元，铁路年运行费0.26亿元年；对车辆购置共投资2.48亿元，当铁运700万t，年营运费用3.0亿元/年。综上所述，当无本工程时，水运4300万t+铁运700万t方案的总投资96.11亿元，年运行费11. 23亿元a（合计出川运输量5000万t水平年）。,3.1 航运年费用分析,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,3.航运年效益分析a.川江航道开发整治工程费用3.1 航运年,d.抗道整治费用：现有航道通航能力为,1000,万,t,，因此尚须整治航道，,1996,2006,年共投资,7.,7亿元，年运行费,0.,08亿元年。,e.,库尾重庆回水变动段防淤整治工程,2012,2018,年第一期工程投资,3.,37亿元，,2020,2029,年第二期工程投资,5.,90亿元，年运行费,0.,18亿元,a,。,f.港口、码头及船舶购置费用：,1996,2,028年对港口、码头共投资,28.,84亿元，对船舶购买共投资,14.,29亿元，年运行费,6.,72亿元,a,（出川水运量,5000,万,t,水平年）。综上所述，当修建本工程时，航运系统总投资,60.,1亿元，年运行费,6.,98亿元,a,（出川水运量,5000,万,t,水平年）。,3,.2航运年效益概率分布,航运年效益为修建本工程航运系统年费用（包括投资年回收值和年运行费，下同）相对于不建本工程运输系统年费用的节省。现将,1996,2057,年逐年年费用的差值，作为本工程的航运年效益，列入表,13-4,中。,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,d.抗道整治费用：现有航道通航能力为1000万t，因此尚须整,表13-4 航运效益逐年计算结果 单位：万元,年份,(a) (1),出川运输量（万,t,）,(2),航运系统年费用,航运效益,(5),=,(3)-(4),如不修建本工程,(3),如修建本工程,(4),1996,1140,44100,43700,400,1997,1230,44100,43700,400,1998,1330,44100,43700,400,1999,1436,44100,43700,400,2000,1550,44100,43700,400,2001,1612,53643,53143,500,2002,1676,54861,54291,570,2003,1743,56142,55482,660,2004,1812,57488,56718,770,2005,1885,58900,58000,900,2006,1960,60382,59332,1050,2007,2037,61943,60713,1230,2008,2118,63576,62146,1430,2009,2202,65314,63634,1680,2010,2290,67138,65178,1960,20,1,1,2382,68760,66500,2260,2012,2476,71650,68000,3650,2030,5000,584487,73837,11650,2056,5000,85487,73837,11650,2057,5000,85487,73837,11650,注：,1990,2000,年出川运输假设递增率,8.7%,，水平,t,。,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,表13-4 航运效益逐年计算结果,由表,1,3,-4,可以求出,1996,2057,年的航运总效益现值,B,航,（以,1996,年初为基准年，社会折现率,i,s,=,10,%,）为,6.,45亿元，相应航运年效益现,b,航,=,B,航,A,P,，,i,=,0,.,10，,n,=,62,=,0,.,64亿元。航运年效益是随着运输量的增加而递增，但实际上由于受到多种不确定性因素的影响而表现为具有一定增长趋势的随机变化。,根据对19531988年实际出川运输量随机项R,t,的统计分析，可求出Cv=0.06，已知航运平均年效益现值b,航,=0.64亿元，故可求出航运年效益的概率分布，见表13-5。,累计概率（）,1,2,5,10,20,30,40,50,年效益,（亿元）,0.72,0.71,0.70,0.69,0.68,0.67,0.65,0.64,累计概率（）,60,70,80,90,95,97,98,99,年效益,（亿元）,0.63,0.62,0.61,0.59,0.58,0.57,0.56,0.55,表,1,3,-,5,航运年效益概率分布,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,由表13-4可以求出19962057年的航运总效益现值B航,三、,整体经济分析（评价）,整体经济分析就是计算综合利用工程的综合利用效益即防洪、灌溉、发电、供水、航运等部门的总效益，然后与该工程的总费用,(,包括该工程的投资与运行费两部分,),进行国民经济评价,(,均用影子价格,),和财务评价,(,均用现行价格,),，以确定该工程总体经济上的合理性与财务上的可行性。,累计概率,P,(,%,),1,2,3,5,10,20,30,40,综合年效益（亿元）,43.4,41.2,40.0,38.4,36.4,34.0,32.6,31.4,累计概率,P,(,%,),50,60,70,80,90,95,97,99,综合年效益（亿元）,30.2,29.2,28.0,27.0,25.6,24.6,23.8,23.0,表13-6 防洪、发电、航运综合年效益概率分布,综合平价指标计算与评价结论（略）,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,三、整体经济分析（评价）整体经济分析就是计算综合利用工程的综,20,本单元主要讲述了综合利用水利工程的概念、综合利用水利工程效益的特点及计算方法以及综合利用水利工程评价方法。,单元小结,任务四 综合利用水利工程经济评价案例,20本单元主要讲述了综合利用水利工程的概念、综合利用水利工程,主持单位,:,杨凌职业技术学院,参建单位,:,安徽职业技术学院,陕西省地下水管理监测局,青海906地质勘查设计院,中国水建集团第十五工程局有限公司,陕西省水利物资总公司,咸阳市水利水电工程设计院,眉县水资源规划处,主持单位: 杨凌职业技术学院 参建单位:,