（水利工程专业论文）南水北调东线水源工程供水水价模型研究.pdf

摘要 本文从江水北调工程历史运行资料入手进行研究，即从江水北调工程系统内泵 站的调水费用入手，充分考虑泵站间的输水损失造成对调水费用影响，建立调水运行 费用分析模型，推求江水北调工程整体调水费用c 与外调水量的直接关系。通过曲 线拟合的最小二乘法( 采用指数函数c = 以p 6 w 进行非线性拟合) 求得各泵站的函数关 系式c = 厂( w ) ，并利用每座泵站的调水量w 与外调水量形的关系( w = g ( 矿) ) ，从而 求得整体调水费用c = 研g ( 形) 。经过利用江水北调工程进行调水的实例分析，对其 可行性、合理性进行定量验证后，将其推广引用到南水北调工程中，进行南水北调东 线水源工程供水水价预测，并由此提炼总结出跨流域调水工程供水水价的一般计算方 法。本课题的研究，对于江水北调工程省内调水费用的核算，梯级水价的制定以及南 水北调工程省外调水水价的制定均有重要指导意义，对于以后的南水北调工程管理具 有现实的参考价值，对于跨流域调水工程的水费测算的后续研究具有较好的借鉴作 用。 关键词：南水北调东线水源工程供水水价模型 工i a b s t r a c t t h ea r t i c l es t a n sw i t ht h er e s e a r c ho nt h ef o m e ro p e r a t i n gd a t ao f 、v a t e rd i v e r s i o n p r o j e c t 行o my a n g t z er i v e rt ot h en o r t h e mp a r to fj i a n g s up r o v i n c e ( j s w d p ) ，n 锄e l y ，o n t h ew a t e rd i v e r s i o ne x p e n s eo fp u m p i n gs t a t i o n su n d e rt h es y s t e mo fj s 、d p i tf u l l y c o n s i d e r st h ei n n u e n c eo fw a t e rd e l i v e r yu l l a g e 行o mo n es t a t i o nt oa n o t h e rs t a t i o nu p o n w a t e rd i v e r s i o ne x p e n s e ，m a k e st h em o d e lo fw a t e rd i v e r s i o no p e r a t i o ne x p e n s ea n a l y s i st o a s c e n a i nt h ed i r e c tr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt o t a lw a t e rd i v e r s i o ne x p e n s eco fj s w d pa n d e x t e m a lw a t e rd i v e r s i o nv o l u m ew i 、l l ea n i c l eu s e st h el e a s ts q u a r e sm e t h o db yc u r v e f i t t i n g ( a d 印t i n ge x p o n e n t i a lf u n c t i o nc = 以g 咖 t om a k en o n l i n e a rf i t t i n g ) t oe l i c i tt h e f u n c t i o ne x p r e s s i o n sc = 厂( w )o fe a c hp u m p i n gs t a t i o n b ya n a l y z i l l gt h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nw a t e rd i v e r s i o nv o l u m ewa n de x t e m a lw a t e rd i v e r s i o nv o l u m e 形( w = g ( ) ) ， i te l i c i t st h et o t a lw a t e rd i v e r s i o ne x p e n s ec = ，【g ( ) t h r o u 曲t h ew a t e rd i v e r s i o n p r a c t i c ea n a l y s i so fj s w d pa n dq u a n t i t a t i v ev a l i d a t i o no ni t s 角a s i b i l i t y & r a t i o n a l i t y ，t h e a n i c l eg e n e r a l i z e st h em e t h o da p p l i c a t i o nt 9t h es o u t h t o n o n hw a t e rd i v e r s i o np r o j e c t ( s n w d p ) ，p r e d i c t st h ew a t e r - s u p p l y i n gr a t eo fm ee a s t e mr o u t ew r a t e rs o u r c ep r o je c tf o r s n w d p ，a n dp u t sf o n v a r dm eu n i v e r s a lc a l c u l a t i n gm e m o do fw a t e 卜s u p p l y i n gr a t eo f t r a n s - b a s i nw a t e rd i v e r s i o np r o je c t t h er e s e a r c hh a si m p o r t a i l tg u i d es i g l l m c a n c et o a c c o u n tt h ew a t e rd i v e r s i o ne x p e n s ei nj i a n g s up r o v i n c ef o rj s w d p ，t om a k ec a s c a d e w a t e rr a t ea n dw a t e rd i v e r s i o nr a t eo u t s i d ej i a j l g s up r o v i n c ef o rs n w dp i tc a np r 0 v i d e p r a c t i c a lr e f e r e n c ef o r 如t l l r em a n a g e m e n to fs n w d pa n d 肌u r ew a t e rr a t e ra c c o u n to f t r a n s b a s i nw a t e rd i v e r s i o np r o je c t k e yw o r d s ： s o u t h t o n o r t hw a t e rd i v e r s i o n ，e a s t e mr o u t ew a t e rs o u r c ep r o je c t ， 像t e r - s u p p l ) ，i n gr a t e ，m o d e l j j 。 ：_ i i i j 上- - 一 刖舌 水资源作为基础自然资源，既是生态环境的控制性因素之一，又是战略性经济资 源。合理开发、利用和配置水资源关系到国民经济和社会的可持续发展。中共中央 关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议指出，水资源可持续利用是我 国经济社会发展的战略问题。 我国水资源分布极不平衡，长江流域以北的地区人口和土地面积分别占全国的 3 7 和4 5 ，国民总值约占全国的4 3 4 ，而多年水资源总量仅占全国的1 9 6 。水资源 严重短缺已经成为制约地区国民经济和社会发展的瓶颈。兴建南水北调工程既能解决 北方地区的水资源紧张状况，是合理配置我国水资源、解决北方地区水资源短缺的重 大战略性措施。然而，南水北调工程不仅面临许多建设难题，更为复杂的将遭遇棘手 的管理运营难题，科学、合理制订水价问题就是其中之一，因为只有合理的水价，才 能保证南水北调的正常运行，才能有利于受水区当地水资源和外调水的配置。因此， 南水北调工程水价的研究问题成为当前研究的热点。国内许多机构、学者对其进行研 究，具有代表性有水利部发展研究中心南水北调工程水价分析研究，主要是对从 水资源费、固定资产折旧费、工程维护费、工资福利费、工程管理费、贷款利息、抽 水电费和其它费用等供水成本因子分析的基础上，对容量水价、计量水量进行预测， 由于南水北调工程系统的复杂性，特别是东线工程还涉及到新、旧工程结合等问题， 预测的结果往往带有较强的主观性。 本文在对江苏省江水北调工程运行现状及历史运行资料分析的基础上，提出一种 更为便捷、直观的计算方法，根据其方法预测南水北调东线水源工程供水水价，总结 提出跨流域调水工程供水水价的一般计算方法，旨在为跨流域调水工程供水水价的合 理制订提供有益的探索。 i 1 1 论文选题背景 第一章绪论 我国水资源具有三个基本特点：一是人均水资源相当少。我国多年平均水资源 总量为2 81 2 4 亿立方米，占世界总量的5 8 左右，居世界第六位。但人均水资源占有 量仅2 1 6 3 立方米，为世界平均水平的四分之一，在世界银行1 9 9 8 年统计的1 5 3 个国家 中只居第8 8 位。二是南方水多、北方水少，空间分布很不平衡。东南沿海山丘区降水 量超过2 0 0 0 毫米，西南部分地区、平原地区约1 6 0 0 1 8 0 0 毫米，长江中下游地区大部 分超过1 0 0 0 毫米，淮河流域为8 0 0 1 0 0 0 毫米，华北平原下降为5 0 0 6 0 0 毫米，大西 北沙漠区，降水量不足2 5 毫米。三是年内及年际变化大，随着季风出现的次数、强弱 和水汽量多少，降雨和径流量年际间、年内的分布也极不均匀，经常出现连续多水时 段和连续少水时段或连续干旱年和连续丰水年，尤其是连续干旱年的出现，对水资源 本己短缺地区来说，严重制约了国民经济的发展并引起生态环境恶化。 黄、淮、海流域是中国最缺水地区。黄河是中国西北、华北地区的重要水源， 全流域多年平均降水量为4 5 2 毫米，多年平均河川径流量5 8 0 亿立方米，可开采的地下 水资源量1 1 0 亿立方米，水资源总量占全国的2 5 ，2 0 0 0 年人均水资源占有量为6 3 3 立方米。淮河流域( 包括胶东地区) 多年平均降水量8 5 4 毫米，水资源总量为9 6 1 亿立 方米，占全国水资源总量的3 4 ，2 0 0 0 年人均水资源占有量为4 7 8 立方米。其中胶东 地区2 0 0 0 年人均水资源占有量仅为3 3 0 立方米，水资源开发程度已高达8 6 ，遇大旱年 份，水资源供需矛盾十分突出。海河流域多年平均降水量5 3 9 毫米，多年平均水资源 总量3 7 2 亿立方米，占全国的1 3 。2 0 0 0 年人均水资源占有量仅为2 9 2 立方米，不足全 国人均水资源占有量的1 7 ，比全国人均年用水量还低1 3 8 立方米，缺水十分严重。根 据1 9 9 3 年国际人口会议提出并经1 9 9 6 年国际自然资源会议认可的标准，当一个地区水 资源利用率达到2 5 5 0 而人均水资源量仅为5 0 0 1 0 0 0 立方米，则该地区属于缺水 地区；当一个地区水资源利用率大于5 0 而人均水资源量小于5 0 0 立方米时，属于严重 缺水地区。按此标准，2 0 0 0 年黄河流域人均6 3 3 立方米、但开发率已达6 7 ，淮河流域 人均4 7 8 立方米、开发率达5 9 ，海河流域人均2 9 2 立方米、开发率达9 4 ，均属于严 重缺水地区。近1 0 年来，黄河源区干旱趋势加重，中小型湖、塘干涸，草场大面积退 化和荒漠化，多年冻土层出现萎缩。海河流域平原河道长期干涸，地下水严重超采， 造成地下水位埋深大面积持续下降，地下水漏斗不断加深和扩大，现在已基本连成一 片，局部地区地下水资源已接近枯竭。水资源过量开发，导致河湖干涸、河口淤积、 湿地减少、土地沙化以及地面沉陷等生态环境问题日趋严重。 为解决上述问题，我国政府决定兴建南水北调工程。规划让水量稳定、丰沛的 长江水经由南水北调东、中、西三条调水线路，与淮河、黄河、海河相互联结，构成 我国水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。 东线工程：利用江苏省已有的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。 东线工程从长江下游扬州江都抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提 水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路 输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另路向东，通过胶东地区输水干线 经济南输水到烟台、威海。规划分三期实施。 中线工程：从加坝扩容后的丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿规划线路开挖渠道输 水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后，经黄淮海平原西 部边缘在郑州以西孤柏嘴处穿过黄河，继续沿京广铁路西侧北上，可基本自流到北京、 天津。规划分两期实施。 西线工程：在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长 江与黄河的分水岭巴颜喀拉同的输水隧洞，调长江水入黄河上游。西线工程的供水目 标主要是解决涉及青、甘、宁、内蒙古、陕、晋等6 省( 自治区) 黄河上中游地区和 渭河关中平原的缺水问题。结合兴建黄河干流上的大柳树水利枢纽等工程，还可以向 邻近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水，必要时也可相机向黄河下游补水。规划分三 期实施。 南水北调工程是当今世界上最大的远距离、跨流域、跨省( 市) 调水工程，它的 一r ) 一 z j 匝噬糖薄踊烈h器芸*怔 _ 【i 匝 田静霹蹲铤h墨暮电 rlll一lrlil lriii-i 10-l li liii-i-r_ iirii_， 1il_，ilrl一。ii-li 建设如同万里长城、京杭运河一样是中国五千年历史上的伟大工程，它将成为人类充 分利用地理、地形特点优化配置资源的又一个伟大范例。2 0 0 2 年1 2 月2 7 日，南水北调 工程正式开工，标志着南水北调这一跨世纪的构想从此开始变为现实。然而，南水北 调工程建设和将来的运行管理面临很多新课题。南水北调是一个庞大的系统工程，涉 及的问题很多，且非常复杂，所涉及的问题不仅有技术上的，还有经济的、社会的和 环境的。其中之一便是工程运行管理问题，南水北调工程通水后，将实行“准市场” 运行机制，即“政府宏观调控、准市场机制运作、企业化管理、用水户参与”运作模 式。由于工程投资大、工程路线长等原因，调水水价高于当地水利工程供水水价。如 果水价结构不合理，用水户从自身的短期经济利益出发，愿意多用当地水源，这不仅 不利于改善水环境、实现可持续发展的目标，而且还会造成南水北调工程投资的浪费。 基于这个背景，进行南水北调东线水源工程供水水价模型建立方法研究，对于南水北 调东线工程正常运营具有很强的现实意义。 1 2 论文研究内容 根据已选定的论文题目，收集与江水北调工程历史运行资料以及南水北调东线 工程水价的相关信息材料，对所收集的信息材料进行整理和分析，在总结目前该课题 研究现状及存在问题的基础上，提出一种以现行江水北调工程为水源工程的供水水价 计算方法，通过分析和验证，从而将其方法推广应用到南水北调东线水源工程中去， 尝试建立其供水水价模型，为跨流域调水工程供水水价的合理制订提供有益的探索。 具体包括： 1 、分析研究南水北调东线水源工程供水水价的现状及存在问题。 2 、分析研究江水北调工程各级泵站的抽水量w f 与抽水费用c ，之间的关系，建立 c ，= ，( w ，) 函数关系式，主要以指数函数c = 以e 进行拟合，分析其可行性、合理性。 3 、建立以江水北调工程为水源工程进行调水时的调水模型，根据系统调水的各 级泵站的调水量与北调入下级湖的调水量肜之间的关系，建立w f = g ，( ) ，求得 以江水北调工程为水源工程调水的整体费用c 与北调入下级湖的调水量矽之间关系， 一4 一 即c = 厂j g ，( 肜) 】，并简化成c = f ( 缈) 形式，从而求得供水水价，并做有关分析。 4 、利用江水北调工程向南四湖( 即下级湖) 生态补水这一实例对上述方法进行 定性的合理性验证。 5 、将上述建立模型应用到南水北调东线工程中，对南水北调东线水源工程供水 水价进行预测。 6 、归纳总结提出跨流域调水工程供水水价的一般计算方法。 7 、总结本文研究成果，提出今后应进步研究解决的问题。 1 3 论文研究意义 l 、水资源价值研究与水资源可持续利用密切相关。水资源危机的加剧，大大地 促进了水资源高效持续利用的研究，经过深入理论探讨和实践总结，有识之士渐渐地 意识到研究水资源价值是持续利用水资源的关键要素之一。根据2 l 世纪议程，中 国政府依据自己的国情制定了中国2 1 世纪议程，并于1 9 9 4 年3 月2 5 日经国务院讨论 通过，它突出了可持续发展的总体战略思想，中国2 1 世纪议程指出：不合理的资 源定价方法导致了资源市场价格的严重扭曲，表现为自然资源无价、资源产品低价以 及资源需求的过度膨胀；我们的目标是在自然资源使用分配中引入市场机制，实行“使 用者付费”经济原则，以促进采取有益于环境方式开发自然资源，利用经济手段和市 场刺激，使其成为法律手段的重要补充，必须建立和完善资源有偿使用和转让 制度，研究、鼓励和采用自然资源定价和资源开发技术，通过需求管理、供给 管理及价格机制实现资源有效分配。 2 、水资源价值研究促进社会主义市场经济的完善。现代产权经济学认为，随着 经济的发展，资源稀缺性和需求无限增长的矛盾日益尖锐，争夺稀缺资源已成为必然， 由此而产生的冲突不可避免。合理的产权制度就是明确界定资源的所有权和使用权， 以及在资源使用中受益、受损的边界和补偿原则，并规定产权交易的原则以及保护产 权所有者利益等。产权制度对资源配置具有根本的影响，它是影响资源配置的决定性 因素。 一5 一 3 、水资源价值研究是水资源核算的关键。水资源管理手段是多样的，其中对水 资源进行核算并且将其纳入到国民经济核算体系中的宏观管理是最有效的手段之一。 这是由国民经济核算的功能所决定的。国民经经济核算是指对一定范围和一定时间的 人力、物力、财力资源进行计量；对生产、分配、交换、消费所进行的计量；对经济 运行中所形成的总量、速度、比例、效益所进行的计量。其主要的功能体现在它是衡 量社会发展的“四大系统”，即社会经济发展的测量系统、科学管理和决策的信息系 统、社会经济运行的报警系统和国际经济技术交流的语言系统。无论国外、我国的国 民经经济核算体系均未包括水资源等资源环境部分，由此导致了一系列的严重后果： 水资源等资源的变化，在国民账户中没有得到反映，一方面经济的不断增长；另一方 面资源环境资产不断减少，形成经济增长的过程的“资源空心化”现象，其实质就是 以消耗资源推动国民经济发展的“泡沫式”的虚假繁荣。可以预计，随着经济的高速 发展，对水资源等资源环境的消耗速度日益增大，最终会到某一时刻水资源等资源环 境不能适应经济发展的需求，经济的发展达到阈值，人类的生存也受到威胁。然而， 可怕的是，这一切在现行的国民账户中均没有得到体现，致使决策盲目甚至重大失误。 例如，1 9 7 0 一1 9 8 9 年2 0 年问，哥斯达黎加的森林资源、土壤资源和渔业资源三个方面 的损失累计超过1 4 亿美元，比该国一年的国民生产总值还要高。由此可见，水资源等 资源核算对国民经济核算体系具有冲击性影响。 4 、水资源价值是水资源管理的基础。长期以来，事实上的水资源所有权被废除 或削弱，不仅刺激了水资源无度的开发利用，同时因缺乏有效的水资源保护措施，造 成水资源的浪费和水环境的恶化。我国的水价演变历史可以说是人们对水资源价值认 识的历史。新中国成立至1 9 6 5 年，水资源被无偿使用，导致一方面是工农业无度用水， 水资源严重浪费，并造成大量盐碱地和污水；另一方面，水利工程规模不断增大以适 应剧增的用水需求。1 9 6 5 年水利部制定了水利工程水费征收使用和管理试行办法， 应该说这是人们对水资源价值认识上的一个进步，但该办法更多地考虑了用户的承担 能力，并未考虑供水成本；1 9 8 5 年国务院颁布了水利工程水费核订、计收和管理办 法，规定供水成本包括运行费、大修费、折旧费以及其他按规定应讲计入成本费用， 一6 一 这一规定使水费的征收更趋合理，但其水费计算中未包括水资源本身价值。1 9 8 8 年中 华人民共和国水法颁布实施后，各地先后依法征收了水资源费，实现水资源有偿使 用，但是价格太低，而且计算方法也不规范，节水成效没有充分发挥。2 0 0 3 年7 月水 利工程供水价格管理办法发布，对促进水价改革，建立合理的水价形成机制，维护 正常的水价秩序，调动全社会节水的积极性，建立节水型社会，促进水资源可持续利 用发挥重要的作用。水资源价值在水资源管理中占有重要地位，它不仅是水利经济循 环连接者，也是水利经济与其他部门经济的连接的纽带；通过水资源价值可以掌握水 利经济运动规律，反映国家水利产业政策及调整水利产业与其他产业经济关系，合理 分配水利产业既得利益。适宜的水资源价值不仅能够节约用水，提高用水效率，实现 水资源在各部门间有效配置，而且对地区间水资源合理调配都有重要意义。 本课题的研究，对于江水北调工程省内调水费用的核算，梯级水价的制定以及南 水北调工程省外调水水价的制定均有重要指导意义，对于以后的南水北调工程管理具 有现实的参考价值，对于跨流域调水工程的水费测算的后续研究具有较好的借鉴作 用。 一7 一 第二章南水北调东线水源工程供水水价研究现状 2 1目前有关水价的研究现状 我国工农业用水定额大，浪费严重，其中一个主要原因，就是水价低。总认为水 是天上降下来的，是不值钱的东西。加上我国长期处于计划经济配制下，吃大锅饭、 喝大锅水，习以为常。改革开放以后，随着国民经济的发展，工农业用水急剧增加， 开始认识到经过水利工程加工调蓄以后的水，是要化费大量人力、物力才能得到的， 因此也是一种商品，应该建立收费制度，于是1 9 8 5 年7 月2 2 日，国务院以国发 1 9 8 5 9 4 号文发布水利工程水费核订、计收和管理办法( 以下简称水费办法) 的通知， 以后各省、自治区、直辖市也相继制定了收费的具体办法。但是，受长期传统观念的 影响，不少地方收取的水费仍然偏低，只有成本水费的0 1 0 5 倍，因此造成很多供 水工程年久失修，管理单位经费困难，不少工程带病运转，己到了难以为继的地步。 2 0 0 3 年7 月水利工程供水价格管理办法颁布实施，进一步明确了水价核定原则及 办法、水价制度、管理权限、权利义务及法律责任等内容，为深化供水改革提供了依 据。 水是一种宝贵的资源，因此用水户应该交纳水资源费或水资源税；又由于经过水 利工程加工调蓄的水是一种商品，因此应该按商品价值收取水费；用水户用水以后， 向外排出污水，需要加工处理，因此还应该交纳污水处理费。因此，水费应该包括水 资源费、商品水费和污水处理费。水资源费实际上是一种使用权费，付费以后才能取 得的使用权，它虽然也是按量收费，但和水利工程加工后收取的水费是不同性质的。 污水处理费含义很清楚，就是把收取的钱，用来修建污水处理厂，并使它投入正常运 行的费用，也是按量计收的。商品水的价格有两种办法。一种是投入法，即从商品水 的投入着手，进行成本分析，根据成本大小确定合理的水价；另一种是产出法，即从 商品水的产出，来研究商品水的产出效益，根据效益大小来确定合理的水价。 1 、投入法水价 一8 一 经过劳动加工管理的“水”是一种产品，产品成本是产品价值的主要组成部分， 是企业在产品生产和销售过程中所耗费的资金总和。对于供水工程来说，供水价值由 三部分组成： ( 1 ) 物化劳动转移的价值c ，如折旧费、材料费和燃料费等。 ( 2 ) 活劳动消耗结合物化劳动所创造的归个人支配的那部分价值y ，如工资、 福利费用等。 等。 ( 3 ) 活劳动结合物化劳动所创造的归社会支配的那部分价值m ，如税金、利润 以公式表示，即s = c + y 十m 式中前两部分构成商品水的成本。 ( 2 1 ) 根据1 9 9 4 年5 月水利部发布的行业标准水利建设项目经济评价规范( s l 7 2 9 4 ) ，供水成本由折旧费、摊销费、利息净支出和年运行费四部分组成。其中： 折旧费：窆( p ，厂f ) ( 2 2 ) f - l p j 一第f 类固定资产原值 l 一第f 类固定资产年折旧率，可由水利工程固定资产分类折旧年限表查出 摊销费指调水工程的无形资产和递延资产的年摊销费用。 利息净支出是指调水工程运行期各年支付的借款利息与存款利息收入的差值。 年运行费用包括工资及福利费、材料燃料及动力费、维护费和其它费用。 根据以上内容算出调水工程产品“水”的成本后，再加上税金和利润，便可算出 商品“水”的价格。 2 、产出法水价 这是按水的使用价值来定价，或者说是按水的影子价格来定价。水的使用价值随 水的使用对象而变化。用于工业较高，用于生活更高，用于农业则较低。计算工业用 水的影子价格一般有万元产值用水量方法和缺水损失法，计算农业用水的影子价格一 般采用水增值法，生活用水的影子价格一般很难用产出法计算。 一9 一 在应用上述水价理论计算并制定水价时，应注意把水价分成两部分，一部分是基 本水价，另一部分是计量水价。这是因为水资源( 降雨) 具有很大的随机性，如果只 有计量水价，而没有基本水价，那么受水区遇到降雨较多的丰水年份，就会不用或少 用外来水资源。这样就会造成调水管理单位没有财务收入或者只有很少的财务收入， 难以维护调水工程的正常运转和良性循环了。其方法是：调水工程可在确定各地区年 用水量和维持水利工程正常运转需要的年运行费总额的基础上，根据各地区年用水量 总和，算出基本水价，再按各地区的用水量计算该地区的年基本水费( 基本水费= 该 地区核定的年用水量基本水价) 。年基本水费不管该年该地区的用水量多少，都必 须保证每年足额交付。把按照前述的投入法或产出法算出来的水价减去基本水价，剩 余部分就是计量水价了。 2 2南水北调东线水源工程供水水价的研究现状 东线工程：利用江苏省已有的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。 东线工程从长江下游扬州抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北 送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水： 一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南 输水到烟台、威海。规划总调水规模1 4 8 亿立方米，分三期实施。 东线第一期工程：主要向山东和江苏两省供水。多年平均抽江水量8 9 亿立方米( 规 模5 0 0 立方米每秒) ，其中新增供水量3 9 亿立方米( 向山东年供水1 6 8 亿立方米) ；同 时加强污水治理，完成江苏、山东两省治污及截污导流项目，于2 0 0 6 2 0 0 7 年实现东 平湖水体水质稳定达到国家地表水环境质量i 类水标准的目标。 南水北调东线水源工程供水水价：指利用南水北调东线工程将长江水引入下级湖 的供水水价。 由于南水北调工程于2 0 0 2 年底才启动，有关南水北调东线水源工程供水水价方面 的研究十分少。为编制南水北调工程总体规划的需要，2 0 0 3 年，水利部发展研究 中心根据水利部淮河水利委员会、海河水利委员会编制并通过专家评审的南水北调 】0 一 南水北调东线工程位置图 图2 1南水北调东线工程位置图 11 东线工程修订规划，通过对供水水价的构成因子进行分析和预测，从而推求南水北 调东线水源工程供水水价。即按照现行的水价法规和政策，水利工程供水水价由供水 成本、利润和税金组成。供水成本：按照国家财政部门和水利部的规定设置和计算， 主要包括原水费、固定资产折旧、工程维护费、燃料动力费、工资福利费、管理费、 财务费用和与供水有关的其他费用。利润：根据还贷、保本、微利的原则，还贷期用 折旧和利润偿还贷款本息，按照满足还贷要求计算利润，不考虑投资回报；还贷后按 照资本金利润率1 计算利润。税金：我国现行水利工程供水基本上没有缴纳增值税， 南水北调工程是国家水资源优化配置的战略性基础设施项目( 免交增值税) 。所得税 按利润的3 3 计算。 水价分析的主要原则及条件： l 、南水北调工程还贷期水价按满足还本付息和现金流量平衡的要求计算，还贷 后水价按照成本加利润方法计算。 2 、东线工程在江苏省境内包括新增工程和现有工程( 即江苏江水北调工程中为 南水北调东线规划所利用的工程) 。新增工程的投资和供水成本由南水北调工程供水 承担；现有工程供水成本根据受益程度由南水北调工程供水和江水北调工程供水分 担。 3 、参照城市供水价格管理办法规定，考虑到水利工程供水的特殊性，容量 水价用于补偿供水的固定资产成本，计量水价用于补偿供水的运营成本。 两部制水价= 容量水价+ 计量水价 容量基价= ( 年固定资产折旧额+ 年固定资产投资利息) 年配水量 容量水价= 容量基价配水量 计量基价= 成本+ 费用+ 税金+ 利润一( 年固定资产折旧额+ 年固定资产投资利 息) 年实际取水量 计量水价= 计量基价实际取水量 4 、东线工程调水方案的供水量按多年平均可调水量分配。其中，毛水量指调出 的水量，净水量为扣除输水损失后至各省市分水口门的水量。 一】2 一 5 、南水北调东线工程由河道工程、泵站工程、穿黄河工程、蓄水工程和专项工 程( 包括供电、通信、管理、水情水质信息系统、截污导流、里下河水源调整和水土 保持工程等) 五部分组成。按2 0 0 0 年下半年物价水平估算，东线一期主体工程静态总 投资共1 8 0 亿元。 6 、南水北调东线主体工程投资结构是贷款4 5 、资本金5 5 。贷款年利率6 2 1 ， 偿还期2 5 年。 7 、根据南水北调工程建设和运营管理体制的要求，东线主体工程在江苏省境内 和江苏省境外分别由不同的机构管理。投资分担原则是：江苏段作为水源工程，投资 由江苏省和中央共同出资；山东段、河北段和天津段干线工程投资根据用途分为共用 工程和专用工程。根据南水北调东线工程修订规划，按照投资分摊原则和方法对 工程投资进行分摊。 8 、根据南水北调工程东线规划报告，第一期工程于2 0 0 2 年开工，施工期7 年， 于2 0 0 5 年开始发挥效益，其供水负荷为设计供水能力的1 0 ，2 0 0 6 年为2 0 ，2 0 0 7 年为 4 0 ，2 0 0 8 年为6 0 ，2 0 0 9 2 0 1 2 年每年增加1 0 ，2 0 1 2 年达到设计供水能力。 根据上述原则及分析条件，一期工程水源工程供水价为：2 0 1 0 年为0 2 2 5 元立方 米；还贷期平均为0 2 3 5 元立方米：还贷后为0 2 2 1 元立方米。 2 3 主要存在问题 l 、通过水价构成分析的方法进行推求东线水源供水水价，似有充足的理论依据， 但由于南水北调工程是个系统工程，线路长、辐射面广，且东线工程还涉及到新旧工 程结合等问题，许多因子极难确定，往往很难反映实际情况。 2 、水价构成分析的方法忽视了东线江苏段工程是在原有江水北调工程基础上扩 大、延伸这一背景条件，没有从江水北调工程的多年历史运行情况中寻求参照，因而 其测算结果没有照顾到江水北调工程的运行实际，造成水价估算偏低，因而一定程度 上削弱了其政策指导价值。 3 、由于东线工程由南向北引水，地势由低到高，据江苏省的实测资料显示，输 一1 3 水线路上沿程输水损失十分严重。水价构成分析的方法忽视了输水线路上沿程输水损 失这一重要因素，因而直接影响水价分析结果的合理性。 2 4 本章小结 本章介绍了目前有关水价研究的现状、南水北调东线水源工程供水水价的基本概 念及其研究现状，分析归纳出现行研究主要存在的问题。 一1 4 一 。 。_1 _ij_l 第三章江水北调工程作为水源工程的供水水价分析 基于目前研究的现状及存在的问题，本文尝试不从理论上推求，而从江水北调工 程历史运行资料入手进行研究，即从江水北调工程系统内泵站的调水费用入手，充分 考虑泵站间的输水损失造成对调水费用影响，建立调水运行费用分析模型，推求调水 费用c 与调水量的直接关系，试图回答一个很有实用价值的问题一“向微山湖( 下 级湖) 调水时，江水北调工程系统内整体调水费用c 为多少? ”，从而推导出江水 北调工程供水水价表达式，经过实例验证后，推广引用到南水北调东线水源工程中去， 并总结出跨流域调水工程供水水价的一般计算方法。 3 1江水北调工程介绍 从1 9 6 1 年起，江苏着手建设江水北调工程，从长江边做起，逐步向北延伸和扩大 规模，标准由低到高，不断完善。江水北调龙头站一江都站是从上世纪6 0 年代开始建 设的，到1 9 7 6 年四个站全面建成。从江都站开始，经过三十年持续不断的努力，沿着 4 0 0 多公里的京杭运河输水干线，逐步建成了江都、淮安、淮阴、泗阳、刘老涧、皂 河、刘山、解台、沿湖等9 个梯级，将长江水送入微山湖。之后，又进行了几个梯级 泵站的增容改造。我省境内抽江补水入洪泽湖有江都站一淮安站一淮阴站、江都站一 石港站一蒋坝站两条翻水线；通过洪泽湖调蓄水源又可由中运河、徐洪河两条线继续 北调，并通过骆马湖的调蓄送水入下级湖。 江苏建设江水北调工程，是实施跨流域调水的一个大胆尝试。经过几十年的建设 和运行实践，规划初期提出的一些问题，如长江口海潮入侵、吸血虫北移以及苏北土 地盐碱化等问题，均得到了较好的解决。实践充分证明，跨流域调水是完全可行的。 目前，江苏已形成了初步完善的江水北调工程体系，沿京杭运河输水干线9 级枢纽1 6 1 5 ：1jlj， j。 囹艟岭留鲻寂饔鄙抵媳醛h好*寒票繁怔 h f 匝 i 1 0 座泵站，总抽水能力1 6 7 l 立方米每秒，总装 机容量1 4 9 万千瓦。设计抽江能力4 0 0 立方 米每秒，入微山湖能力3 2 立方米每秒。1 9 9 9 年1 0 月江苏又建成了泰州引江河一期工程， 增加了引用长江水源的能力，提高了江水北 调工程的送水保证率。江水北调工程对促进 江苏苏北地区工农业生产和社会发展发挥 了显著作用。据统计，1 9 6 5 2 0 0 1 年，江都 站共抽水北送9 7 3 1 亿立方米，其中1 9 7 8 2 0 0 1 年，年平均抽江水3 4 5 亿立方米，最多 年份抽江水7 0 6 亿立方米。江水北调工程的 社会和经济效益巨大。在干旱年份，除补给 皂河站 刘老涧站 馒吵 泅阳站 淮阴 淮安 图l ：江水北调工程概化图 ( l 江都站 长江 农业用水外，还补给航运、电厂、城市和港 图3 2 江水北调工程输水主干线图 口用水。江苏淮北地区的水稻面积由2 0 0 万亩发展到1 5 0 0 万亩，徐淮连地区的粮食产 量由解放初的1 5 多亿千克增长到八十年代初的1 2 0 多亿千克，彻底扭转了历史上“南 粮北调”局面，并且基本解决了干旱、京杭运河断航和电厂的用水问题，有效缓解了 徐州、连云港等城市的用水矛盾。另外，一些泵站还可结合抽排涝水和调水改善水环 境。可以说，江水北调工程为江苏苏北地区的经济和社会发展提供了重要保证。同时， 也为南水北调工程积累了经验，奠定了基础。 3 2 江水北调工程调水模型的建立 江水北调工程是由提水泵站、节制闸、船闸、输水河道、湖泊( 水库) 等组成的 庞大而又复杂的系统。根据其特点，作如下处理，建立江水北调工程模型。 1 、突出系统抽水补给性能，忽略扬程变化及抽水效率变化等环节的影响； 2 、突出湖泊( 水库) 调蓄补偿作用，忽略输水河道的调蓄作用( 即输水河道在 调水始终一直维持原有水位，如有航运要求，则设其一直保持最低通航水位以上) ； 一1 7 一 湖 弓 ，、：、 骆 苎站山一戥刘 山痿 ，僦、 、哈u找、 y 3 、调水时间假定在每年非汛期( 每年的9 月至下一年的5 月) ，将节制闸、船闸 ( 如有航运交通) 、分水闸等相关建筑物复合到提水泵站处； 4 、将调水系统相对“封闭化”，调水期间忽略调水系统外来水及系统内船闸( 如 有航运交通) 泄水、系统内分水等影响； 5 、假定每一级提水泵站的调水运行费用与其所调水水量具有某种函数关系，即 c = 厂( 叻； 6 、这里所讲的江水北调工程是以京杭运河为输水干线的骨干工程，剔除其支线 工程； 7 、因沿湖站运行资料缺乏，将沿湖这一级泵站省去，解台站作为最终入微山湖 泵站； 8 、洪泽湖仅作为江水北调工程的补充水源，不纳入模型中，仅考虑骆马湖作为 调蓄水库。 这样，就可得到江水北调工程的调水模型，如下图： 阳自 江都站 淮阴站刘老涧站 图3 3江水北调工程概化模型图 解台站 由江水北调工程调水模型可知，调水水源为长江，调水目的地为下级湖，提水泵 站共8 级，第1 级为江都站，以下依次为淮安站、淮阴站、泅阳站、刘老涧站、皂河站、 刘山站、解台站，第8 级解台站直接调水入下级湖，骆马湖参与调水过程。 3 3 调水模型的运行法则 骆马湖作为调蓄水库，江水北调调水系统可以骆马湖为界分为长江至骆马湖段 一18 ( 包括江都站至皂河站等6 座泵站) 和骆马湖至下级湖段( 包括刘山站、解台站等2 座泵站) 两个调水子系统，因而，在长江至骆马湖段系统中，骆马湖可看作调水目的 地，在骆马湖至下级湖段系统中，骆马湖可看作调水水源地。在每个调水子系统内， 在不考虑沿途水源补给和用水，仅考虑河道蒸发、渗漏、跑冒等造成的输水损失的情 况下，从第1 级抽引水源地水逐级提水至调水目的地，各级泵站严格按照各区间输水 流量损失递减进行抽水( 显然每座泵站抽水流量不应超出其抽水能力) 。 3 4 江水北调工程基本资料 l 、各级泵站的现有抽水能力q 江水北调工程各级泵站现有抽水能力详见表3 一l 。 表3 1江水北调工程各级泵站现有抽水能力统计表 级数 站名 设计规模级数设计规模 ( i )( 立方米每秒) ( i ) 站名 ( 立方米每秒) 1江都站4 005刘老涧站l50 2 淮安站 2 o06 皂河站 200 3 淮阴站 1207刘山站50 4 泗阳站 1608 解台站 50 2 、各级泵站间的输水流量损失q i 这里的输水流量损失仅包括水在蒸发、河道渗漏等损失，由于骆马湖水量损失测 量比较困难，因此骆马湖的损失未列其中，详见下表3 2 。 表3 2 江水北调工程各级泵站间的输水流量损失表 输水流量损失 序号区间 ( 立方米每秒) 1江都站一淮安站区间ql 25 8 2淮安站一淮阴站区间q ： 18 34 3淮阴站一泗阳站区问q315 64 4泗阳站一刘老涧站区间q44 63 5刘老涧站一皂河站区间q5 5 79 6 皂河站一刘山站区间q64 38 7 刘山站一解台站区间q ，5 62 合计80 2 1 9 3 5 调水模型中各种参数的确定 3 5 1 各级泵站调水流量g ，的确定 设江都站调水流量为g ，以此类推，解台站为g 。，单位为m 3 s 。根据调水模型 的运行法则，对于长江至骆马湖段，则有： 。g l 一踢鲮 2 9 2 一q 229 1 一g 一皱q 2 9 3 一q 32g l 一q l 一q 2 一q 3 q 4 ( 3 1 ) 2 9 4 一q2g 一q l 一q 2 一q 3 一q g 2 9 5 一g29 1 一g 一q 一q 一q 4 一q 5 q 6 9 l ( 7 0 2 0 ，16 4 1 4 】 。 取值域中最大值，则有 g1 = 1 6 4 1 4 g2 = 1 3 8 3 4 g3 = 1 2 0 94 = 1 0 4 3 6 g5 = 9 9 7 3 96 = 9 3 9 4 对于骆马湖至下级湖段，则有： g8 = 97 一q7 q 8 g7 ( 5 6 2 ，5 0 取值域中最大值，则有 lg7 = 5 0 【9 8 = 4 4 3 8 3 5 2 各级调水泵站调水量的确定 ( 3 2 ) 设江都站调水量为w j ，以此类推，解台站为w 8 ，令解台站入下级湖调水量为， 一2 0 一 单位为亿立方米。对于骆马湖至下级湖段，设调水时间为瓦，单位为秒，则有： ( 3 3 ) 对于长江至骆马湖段，设调水时间为l ，单位为秒，则有( 值得注意的是，由于 皂河、刘山两站间有调蓄水库骆马湖，皂河的调水量要从刘山站推算求