海外水電資源前期查勘識(shí)別研究

肖 敏，袁成福，付建國

(江西水利職業(yè)學(xué)院，南昌 330013)

1 概 述

近年來，隨著一帶一路的推進(jìn)，央企積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略，加大對(duì)海外市場投入，尤其是環(huán)?？稍偕?、經(jīng)濟(jì)效益好的水電資源開發(fā)，是央企開拓海外市場的重點(diǎn)[1-3]。而開發(fā)條件較好、容易識(shí)別的水電資源基本被開發(fā)或開發(fā)權(quán)被歐美財(cái)團(tuán)或巴西Odebrecht等公司搶占處于待開發(fā)狀態(tài)，后續(xù)多是河岸地勢平緩、可利用水頭低、淹沒移民較多、開發(fā)條件略差的資源點(diǎn)[4-6]。如何識(shí)別及做好前期分析論證工作，選擇合適開發(fā)的模式，促進(jìn)第三世界國家水電資源開發(fā)利用，是較復(fù)雜的課題，也是央企投資海外水電市場的關(guān)鍵[7-9]。筆者結(jié)合個(gè)人前期查勘識(shí)別多個(gè)水電資源的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，基于研究項(xiàng)目原規(guī)劃設(shè)計(jì)資料，同時(shí)借助Google衛(wèi)星地圖分析判斷，通過對(duì)項(xiàng)目來源分析、現(xiàn)場查勘及收資情況分析、建設(shè)條件分析(水文情況及地質(zhì)條件)、建設(shè)規(guī)劃(開發(fā)方式、正常蓄水位及裝機(jī)容量初選)、樞紐建設(shè)方案初選(壩址、壩型及樞紐布置初選)、施工組織設(shè)計(jì)、投資效益等幾個(gè)方面深入探討，梳理總結(jié)出海外水電資源查勘識(shí)別及可開發(fā)性分析論證有效方法： 對(duì)于水電資源信息真實(shí)性的分析，首要是收集歐美國家原水電規(guī)劃資料，技術(shù)識(shí)別的關(guān)鍵點(diǎn)是淹沒移民問題，可借助Google衛(wèi)星地圖分析判斷，通過差分全球定位系統(tǒng)DGPS完成代表性壩址左、右岸多個(gè)控制點(diǎn)的高程測量及相應(yīng)河底高程(其中河床部分采用水面高程-探桿測深)、河面高程的測量，以確認(rèn)壩址可壅水高度，并與原規(guī)劃材料對(duì)應(yīng)，如地形具備規(guī)劃的筑壩壅水條件，后續(xù)就需水文及其他條件。

海外投資項(xiàng)目 與國內(nèi)差異大的方面要引起高度重視：施工場地的治安情況、當(dāng)?shù)卣?、建筑材料及物資設(shè)備來源、施工用電、交通運(yùn)輸條件及勞動(dòng)力政策等與國內(nèi)差異大，每一項(xiàng)均關(guān)系到工程進(jìn)度、投資造價(jià)及施工安全等，需著重查勘識(shí)別。

2 項(xiàng)目來源分析

中國央企走向海外，開始不熟悉當(dāng)?shù)厍闆r，必然需要中間人引薦給當(dāng)?shù)亓饔蚬芾頇C(jī)構(gòu)、政府或能源開發(fā)公司，以獲取水電資源開發(fā)信息，或者由中間人直接提供項(xiàng)目信息。由于多數(shù)待開發(fā)區(qū)域經(jīng)濟(jì)落后，其當(dāng)?shù)亓饔蚬芾頇C(jī)構(gòu)、政府或能源開發(fā)公司水電專業(yè)人員少，提供的資源開發(fā)信息難免不真實(shí)，或與實(shí)際情況明顯不符，中間人提供的資源信息還有可能摻雜個(gè)人目的，虛假信息可能性大，故識(shí)別項(xiàng)目信息的真實(shí)性是關(guān)鍵的第一步，也決定后續(xù)查勘等工作是否需要開展。

分析項(xiàng)目來源的真實(shí)性，主要通過兩方面，一是研究項(xiàng)目原規(guī)劃設(shè)計(jì)資料；二是借助Google衛(wèi)星地圖分析判斷。

非洲尼羅河(River Nile)、剛果河(River Congo)、尼日爾河(River Niger)、贊比西河(Zambezi River)、寬扎河(Cuanza River)、魯菲吉河(Rufiji River)、庫內(nèi)內(nèi)河(Kunene River)、克羅斯河(Cross River)及東南亞湄公河(River Mekong)、伊洛瓦底江(Irrawaddy River)、印度河(Indus River)等大中型河流及其主要支流的水電資源在1950-1970年代多由歐美葡萄牙、瑞士等國家規(guī)劃過，且留下了文字資料，并選擇開發(fā)條件優(yōu)越的資源點(diǎn)建成----如贊比西河上的卡布拉巴薩水電站(庫容650 億m3，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量415 萬kW ，現(xiàn)裝機(jī)242.5 萬kW，1975年南岸電站運(yùn)行)[10]及卡里巴水電站(Kariba Gorge，庫容1 806 億m3，裝機(jī)容量222 萬kW，后期擴(kuò)容4臺(tái)機(jī)、72 萬kW，1955年動(dòng)工，1959年一期工程完工)，庫內(nèi)內(nèi)河的魯阿卡納(Ruacana)瀑布電站(裝機(jī)34.7 萬kW，1978年建成運(yùn)營)等[11]。1980-1990年代，隨著日本經(jīng)濟(jì)的對(duì)外擴(kuò)張，其對(duì)東南亞及非洲部分河流水力資源也進(jìn)行了規(guī)劃復(fù)核，其成果與歐美國家規(guī)劃成果基本符合，但不如歐美國家規(guī)劃成果系統(tǒng)全面[12]。故對(duì)于水電資源信息真實(shí)性的分析，建議首要是收集歐美國家原水電規(guī)劃資料，其規(guī)劃成果不一定是流域性的，但待開發(fā)的資源點(diǎn)基本不會(huì)缺失；如果1950-1970年代規(guī)劃成果沒有中介提供的資源點(diǎn)信息，虛假信息的可能性極大，筆者不建議開展現(xiàn)場查勘等下步工作。如歐美國家1950-1970年代規(guī)劃成果涵蓋了該資源點(diǎn)信息，一般該資源信息是真實(shí)的，需要的是查勘識(shí)別及可開發(fā)性分析論證，一般分為商務(wù)(開發(fā)權(quán))識(shí)別及技術(shù)識(shí)別。

商務(wù)識(shí)別主要是對(duì)開發(fā)條件較優(yōu)越----高水頭、大流量、淹沒移民少的資源點(diǎn)，其開發(fā)權(quán)基本為歐美、巴西等財(cái)團(tuán)搶占了，其投資開發(fā)需付出巨額的資源費(fèi)，且部分存在電力消納問題，如何商務(wù)識(shí)別本文不論述，但本文論述的技術(shù)查勘識(shí)別及可開發(fā)性分析方法，可作為商務(wù)決策的基礎(chǔ)。

本文重點(diǎn)探討的是需技術(shù)識(shí)別的資源點(diǎn)，開發(fā)條件不明朗----低水頭、大流量、淹沒移民多，如東南亞的湄公河下游、西非的Niger River干支流，開發(fā)的制約因素主要為淹沒移民問題，可開發(fā)性不是非常明顯，但資源點(diǎn)未被搶占，查勘識(shí)別及論述清楚其可開發(fā)性，對(duì)于央企響應(yīng)中央號(hào)召，積極推進(jìn)一帶一路戰(zhàn)略，尤其重要。

基于低水頭、大流量、淹沒移民多的項(xiàng)目可開發(fā)性不明朗，故需進(jìn)一步深入研究。項(xiàng)目可開發(fā)性研究的第二步是----借助Google衛(wèi)星地圖分析判斷。通過Google衛(wèi)星地圖，一是可初步查看資源點(diǎn)的建庫地形條件與規(guī)劃成果是否對(duì)應(yīng)，二是查看資源點(diǎn)壩址、庫區(qū)的人口及基礎(chǔ)設(shè)施分布情況，初步判斷該資源點(diǎn)的開發(fā)條件。

一般情況下，原規(guī)劃有的資源點(diǎn)在Google衛(wèi)星地圖上基本能找到與之對(duì)應(yīng)的建庫地形條件；但Google衛(wèi)星地圖只能初步判讀是否具備壅水筑壩條件，其地形與實(shí)際地形可能誤差3～5 m。對(duì)于低水頭河床徑流式水電站，誤差3～5 m對(duì)投資收益率可能有顛覆性影響，故還需進(jìn)一步現(xiàn)場查勘識(shí)別及分析判斷等。地形具備壅水筑壩條件還不足以表明項(xiàng)目具備可開發(fā)性，由于20世紀(jì)的水力資源開發(fā)規(guī)劃至今有50多年時(shí)間，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長，資源點(diǎn)的壩址、庫區(qū)人口及基礎(chǔ)設(shè)施分布可能發(fā)生了變化。如資源點(diǎn)壩址處及庫區(qū)居民非常密集、形成了城市的，此處基本就不具備開發(fā)性，后續(xù)只能分析是否存在原規(guī)劃分級(jí)開發(fā)的可能性。如果Google衛(wèi)星地圖顯示資源點(diǎn)的壩址處及庫區(qū)有一定的居民分布，但分布的居民相對(duì)有限，計(jì)入其征地移民投資(類比周邊其他工程)，項(xiàng)目仍可能具備投資價(jià)值，則需進(jìn)一步去現(xiàn)場查勘收集資料及分析判斷。

3 前期查勘識(shí)別的步驟及方法

基于Google地形與實(shí)際地形可能誤差3～5 m，對(duì)于低水頭河床徑流式水電站，在Google衛(wèi)星地圖分析判斷的基礎(chǔ)上，有必要現(xiàn)場查勘及收集資料分析識(shí)別，以進(jìn)一步分析判斷資源點(diǎn)的可開發(fā)性。查勘及收集資料主要目的是：一是摸清項(xiàng)目開發(fā)條件，包括水文條件、地形條件、建壩地質(zhì)條件、樞紐布置條件、施工條件(施工場地地形條件、治安情況、施工導(dǎo)流條件、建筑材料及物資設(shè)備來源、施工用電、交通運(yùn)輸條件及勞動(dòng)力政策)、電力輸送條件及電力市場情況等；二是查清項(xiàng)目開發(fā)制約因素，及擬定項(xiàng)目可開發(fā)性分析的主要因素。

對(duì)于低水頭、大流量的資源點(diǎn)，現(xiàn)場查勘及收資尤其重要，筆者一般通過差分全球定位系統(tǒng)DGPS完成代表性壩址左、右岸多個(gè)控制點(diǎn)的高程測量及相應(yīng)河底高程(其中河床部分采用水面高程-探桿測深)、河面高程的測量，以確認(rèn)壩址可壅水高度，并與原規(guī)劃材料對(duì)應(yīng)。如地形具備規(guī)劃的筑壩壅水條件，后續(xù)就需水文及其他條件。

3.1 水文條件查勘

對(duì)于水文條件，筆者建議盡可能收集本流域距壩址最近的、有代表性的水文站實(shí)測徑流資料，并插補(bǔ)得到系列年逐月徑流，分析判斷水文徑流的變化趨勢，并結(jié)合地形條件，分析可裝機(jī)規(guī)模。

如果該資源點(diǎn)可裝機(jī)規(guī)模滿足投資期望，也滿足投資國的能源需求，則進(jìn)一步研究建壩地質(zhì)條件、樞紐布置條件、施工場地地形條件、施工導(dǎo)流條件等，上述各項(xiàng)查勘識(shí)別及分析判斷基本與國內(nèi)水電資源開發(fā)相同，此處不贅述。但施工場地的治安情況、建筑材料及物資設(shè)備來源、施工用電、交通運(yùn)輸條件及勞動(dòng)力政策等與國內(nèi)差異大，每一項(xiàng)均關(guān)系到工程進(jìn)度、投資造價(jià)及施工安全等，需著重查勘識(shí)別。

3.2 現(xiàn)場施工條件查勘

施工場地的治安情況查勘，除需調(diào)查壩址區(qū)的安全形勢，同時(shí)還需調(diào)研設(shè)備物質(zhì)運(yùn)輸路途的安全形勢，如安全形勢不佳，工程投資估算需額外考慮施工現(xiàn)場安保費(fèi)用、人員進(jìn)出安保費(fèi)用、物資設(shè)備運(yùn)輸保險(xiǎn)費(fèi)及物資運(yùn)輸延誤對(duì)工程投資影響等。

建筑材料及物資設(shè)備來源亦是查勘的重點(diǎn)，由于東南亞及非洲經(jīng)濟(jì)較落后，其水泥、鋼筋等建筑材料多匱乏，很多需要進(jìn)口，查勘調(diào)研需調(diào)查水泥、鋼筋、設(shè)備、物資等來源、運(yùn)輸路徑、運(yùn)輸時(shí)間、價(jià)格及稅費(fèi)等。建筑材料如當(dāng)?shù)啬荛_采，也需查勘清楚建材的性狀、儲(chǔ)量等是否滿足要求，開采條件如何，同時(shí)需調(diào)查清楚料源征地費(fèi)用、炸藥費(fèi)用及料場對(duì)外交通等。

東南亞及非洲交通相對(duì)落后，可開發(fā)性論證很重要的一項(xiàng)是交通運(yùn)輸條件查勘。因?yàn)橘Y源點(diǎn)所在國不像我國公路鐵路網(wǎng)絡(luò)完善，大型機(jī)電設(shè)備進(jìn)入其國家后，基本只能靠公路運(yùn)輸，運(yùn)輸?shù)缆返臈l件、途中跨河交通等是否滿足設(shè)備運(yùn)輸要求，是否需要改建，改建需要的費(fèi)用等，均需查勘調(diào)研清楚，且計(jì)入項(xiàng)目的投資估算。

對(duì)于施工用電，由于東南亞及非洲電力匱乏，建議投資估算中施工及生活均考慮采用柴油發(fā)電，但需收集柴油供應(yīng)價(jià)格及供應(yīng)強(qiáng)度是否滿足要求。

3.3 政策條件查勘

對(duì)于工程施工，海外工程還需調(diào)研該國家的勞動(dòng)力政策。非洲及東南亞工人熟練程度差，且工作多準(zhǔn)點(diǎn)上下班，不加班，工程能從國內(nèi)配備高素質(zhì)勞動(dòng)工人的比例，決定著工程進(jìn)度，進(jìn)而影響工程投資估算等，所以需查勘調(diào)研清楚。至于電力市場消納問題，需要考慮的是電力公司或其國家能否提供購電合同及上網(wǎng)電價(jià)的多少、結(jié)算貨幣及投資利潤政策、外匯政策等。建議購電合同明確以美元結(jié)算電價(jià)，投資利潤轉(zhuǎn)出不受控，電力消納問題就好處理，也不存在當(dāng)?shù)刎泿刨H值影響投資收益的風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 輸電工程投資查勘

非洲及東南亞國家電網(wǎng)不完善，電力發(fā)展規(guī)劃沒有或明顯過時(shí)。不同電力輸送條件，對(duì)投資影響非常大；如某國裝機(jī)幾十萬kW水電站輸電線路長600～700 km，輸電工程投資費(fèi)用太高，如不能與其他電源分?jǐn)偅瑢?duì)該項(xiàng)目投資收益率影響很大，也是能否投資的關(guān)鍵之一。

3.5 淹沒征地及移民查勘

對(duì)于低水頭、大流量水電資源，現(xiàn)場查勘還有最重要的一項(xiàng)工作----征地移民調(diào)查，是項(xiàng)目開發(fā)的制約因素，也是項(xiàng)目查勘識(shí)別及可開發(fā)性分析論證的重點(diǎn)難點(diǎn)。如何通過1～2次查勘查清不同水位的征地移民規(guī)模，為選定合適的開發(fā)方案奠定基礎(chǔ)，是較困難的課題。筆者成功的經(jīng)驗(yàn)是，征地移民查勘重點(diǎn)是查勘集中居民點(diǎn)，主要是非洲及東南亞國家條件落后，很多還有恐怖襲擊及種族矛盾，多是集中居住，查清集中居民點(diǎn)情況，征地移民基本就查清楚了。為查勘有的放矢，筆者先通過Google衛(wèi)星地圖查壩址及庫區(qū)居民點(diǎn)的分布，然后規(guī)劃好查勘線路，這樣不至于遺漏。

去集中居民點(diǎn)查勘時(shí)，筆者亦帶上差分全球定位系統(tǒng)DGPS，對(duì)集中居民點(diǎn)勘測不同水位情況的淹沒范圍，入戶調(diào)研并調(diào)查典型戶人口數(shù)量，結(jié)合Google衛(wèi)星地圖調(diào)查的不同水位時(shí)淹沒影響居民戶數(shù)，就可以在較短時(shí)間，查清淹沒移民情況。筆者曾利用這個(gè)方法，7天時(shí)間完成庫區(qū)150 km范圍、10個(gè)受蓄水影響的集中居民點(diǎn)高程測量及可能受蓄水影響的居民數(shù)量的初查，為蓄水位比選奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論與建議

(1)進(jìn)行水電資源信息真實(shí)性分析。首要是收集歐美國家原水電規(guī)劃資料，待開發(fā)的資源點(diǎn)基本不會(huì)缺失，如果1950-1970年代規(guī)劃成果沒有中介提供的資源點(diǎn)信息，虛假信息的可能性極大，筆者不建議開展現(xiàn)場查勘等下步工作。

(2)技術(shù)識(shí)別的方法：水文條件，盡可能收集本流域距壩址最近的、有代表性的水文站實(shí)測徑流資料; 施工場地的治安情況查勘，除需調(diào)查壩址區(qū)的安全形勢，同時(shí)還需調(diào)研設(shè)備物質(zhì)運(yùn)輸路途的安全形勢; 水泥、鋼筋等建筑材料多匱乏，很多需要進(jìn)口，查勘調(diào)研需調(diào)查設(shè)備、物資等來源; 運(yùn)輸?shù)缆贰⑼局锌绾咏煌ǖ仁欠駶M足設(shè)備運(yùn)輸要求; 海外工程還需調(diào)研該國家的勞動(dòng)力政策;購電合同明確以美元結(jié)算電價(jià)，投資利潤轉(zhuǎn)出不受控，電力消納問題就好處理; 輸電工程投資費(fèi)用太高，能不能與其他電源分?jǐn)?，也從水文、現(xiàn)場施工、政策、輸電、征地移民等方面入手進(jìn)行技術(shù)識(shí)別是能否投資的關(guān)鍵之一。

(3)未開發(fā)的制約因素主要是淹沒移民、電力消納、資金缺乏、政局不穩(wěn)及環(huán)保問題等影響。

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