第七第七 章 章 防洪工程经济评价 防洪工程经济评价

了解洪灾损失的特点及调查计算方了解洪灾损失的特点及调查计算方法法 ,, 明确防洪经济分析及防洪效益的特明确防洪经济分析及防洪效益的特点和内容点和内容 ,, 掌握防洪效益计算方法和防掌握防洪效益计算方法和防洪工程经济评价方法。洪工程经济评价方法。

一、教学目标一、教学目标

22

二、本章重点二、本章重点(1)(1) 洪灾损失的调查及计算洪灾损失的调查及计算 ;;(2)(2) 防洪效益的特点和计算方法防洪效益的特点和计算方法 ;;(3)(3) 防洪工程经济评价的一般方法。防洪工程经济评价的一般方法。

三、本章难点三、本章难点防洪效益计算方法和防洪工程经济评价的一般方法。

33

四、教学要点四、教学要点1.洪水灾害类型洪水灾害类型 ; ; 2.一般防洪措施一般防洪措施 ;;3.洪灾损失洪灾损失 ;;4.防洪工程效益分析计算防洪工程效益分析计算 ;;5.防洪工程经济评价。防洪工程经济评价。

44

第一节 洪水灾害的类型及防洪措施第一节 洪水灾害的类型及防洪措施

一、洪水灾害类型1.洪水灾害的概念 洪水灾害 (简称洪灾 )主要是指河流洪水泛滥成灾 ,淹没广大平原和城市 ,或者山区山洪暴发 ,冲毁和淹没土地村镇和矿山 ,或者由洪水引起的泥石流冲毁田地以及冰凌灾害等 ,均属洪水灾害的范畴。

2.2. 洪灾的类型洪灾的类型①① 按洪峰特分按洪峰特分 :: 洪峰型和洪量型洪灾洪峰型和洪量型洪灾 ;;②② 按漫淤和决堤成灾的影响分按漫淤和决堤成灾的影响分 :: 自然归自然归

槽型洪灾槽型洪灾 ,, 非自然归槽型洪灾非自然归槽型洪灾 ;;③③ 按洪水与涝水关系分按洪水与涝水关系分 :: 纯洪水灾害和纯洪水灾害和

先涝后洪或洪涝交错的混合型洪灾。先涝后洪或洪涝交错的混合型洪灾。④④ 按照引发洪水的原因可分按照引发洪水的原因可分 :: 暴雨洪灾暴雨洪灾 ;;

融冰雪洪灾融冰雪洪灾 ;; 冰凌洪灾冰凌洪灾 ;; 冰川洪灾冰川洪灾 ;;河道淤泥灾害河道淤泥灾害 ;; 泥石流灾害泥石流灾害 ;; 超标洪超标洪水垮坝灾害水垮坝灾害 ;; 海水暴潮入侵灾害等等。海水暴潮入侵灾害等等。

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66

二、防洪措施二、防洪措施 概念概念 :: 防洪是指用一定的防洪工程防洪是指用一定的防洪工程或其他综合治理或其他综合治理 ,, 防止或减轻洪水防止或减轻洪水的灾害的措施的灾害的措施。。

防洪措施包括两大类防洪措施包括两大类 ,, 即为工程措即为工程措施和非工程措施。施和非工程措施。

77

1.1. 防洪工程措施防洪工程措施 防洪工程措施有两类防洪工程措施有两类 :: 第一类为治标措施第一类为治标措施 ,, 包括堤防工程、包括堤防工程、分洪工程、防汛、抢险及河道整治分洪工程、防汛、抢险及河道整治等。等。

第二类是治本措施第二类是治本措施 ,, 包括水土保持包括水土保持措施和综合利用水库等。措施和综合利用水库等。

88

二二、、防洪非工程措施防洪非工程措施 ①① 预警与应变系统预警与应变系统 ;; ②② 洪泛区建设管理措施洪泛区建设管理措施 ;; ③ ③ 疏散受洪水威胁地区的人口疏散受洪水威胁地区的人口 ;; ④ ④ 有计划采取人工决口有计划采取人工决口 ;; ⑤⑤ 社会保障和国家救济机制社会保障和国家救济机制 ⑥⑥ 防洪保险。 防洪保险。

3.3. 一般防洪措施种类汇总一般防洪措施种类汇总 :: 堤防工程堤防工程 治标性 分洪工程治标性 分洪工程 工程 措施 河道整治工程 措施 河道整治 措施 避水建筑或耐淹设施措施 避水建筑或耐淹设施

治本性 水土保持工程治本性 水土保持工程 措施 蓄洪工程措施 蓄洪工程 预警与应变系统预警与应变系统 非工程 洪泛区建设管理非工程 洪泛区建设管理 措施 防洪保险措施 防洪保险 社会保障和国家救济机制社会保障和国家救济机制

防洪措施

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1010

第二第二 节 节 防洪工程效益分析计算防洪工程效益分析计算

防洪工程没有直接经济收入防洪工程没有直接经济收入 ,, 其效益是其效益是以防洪工程所减免的洪灾损失表示的。以防洪工程所减免的洪灾损失表示的。

洪灾损失一般可通过历史资料对比法和洪灾损失一般可通过历史资料对比法和水文水利计算法确定。水文水利计算法确定。

1111

一一、、洪灾特点及其损失洪灾特点及其损失1.1. 洪灾特点洪灾特点 :: 洪水灾害的最大特点是在出现时间洪水灾害的最大特点是在出现时间上具有随机性。上具有随机性。

2.2. 洪灾损失洪灾损失 :: 分为无形损失与有形损失。洪灾损分为无形损失与有形损失。洪灾损失的大小与暴雨大小、雨量分布、失的大小与暴雨大小、雨量分布、工程标准等因素有关。工程标准等因素有关。

1212

1.1. 无形损失无形损失 在洪灾损失中在洪灾损失中 ,, 一些难以用实物或货币一些难以用实物或货币直接估算的洪灾损失直接估算的洪灾损失 ,, 称之为无形损失称之为无形损失或非经济损失或非经济损失 ,,例如例如 ,,如人民生命安全、如人民生命安全、疾病流行、灾区文化古迹遭受破坏、环疾病流行、灾区文化古迹遭受破坏、环境方面的损失以及社会的不安定对生产境方面的损失以及社会的不安定对生产发展的影响等。发展的影响等。

洪灾损失中一些洪灾损失能用实物和货洪灾损失中一些洪灾损失能用实物和货币表达币表达 ,, 可以直接估算出来可以直接估算出来 ,,则称为有则称为有形损失。洪灾有形损失还可进一步分为形损失。洪灾有形损失还可进一步分为直接损失和间接损失。直接损失和间接损失。

2.2. 有形损失有形损失

1313

3.3. 有形损失种类有形损失种类 :: (1)(1)农产品损失农产品损失 ;; (2)(2)房屋倒塌及牲畜损失房屋倒塌及牲畜损失 ;; (3)(3) 人民财产损失人民财产损失 ;; (4)(4) 城市、工矿的财产损失城市、工矿的财产损失 ;; (5)(5) 工程损失工程损失 ;; (6)(6) 交通运输中断损失交通运输中断损失 ;; (7)(7) 其它损失。其它损失。

1414

二、洪水淹没范围二、洪水淹没范围 根据历史上几次典型洪水资料根据历史上几次典型洪水资料 ,, 通过通过水文水利计算水文水利计算 ,,求出拟建防洪工程兴求出拟建防洪工程兴建前后河道、分蓄洪区、淹没区的建前后河道、分蓄洪区、淹没区的水位和流量水位和流量 ,, 由地形图和有关淹没资由地形图和有关淹没资料查出防洪工程兴建前后的淹没范料查出防洪工程兴建前后的淹没范围、耕地面积、人口以及淹没对象围、耕地面积、人口以及淹没对象的数量。的数量。

1515

三三、、洪灾损失率的确定洪灾损失率的确定

目前此值都是通过在本地区或经目前此值都是通过在本地区或经济和地形地貌相似的地区济和地形地貌相似的地区 ,, 对若对若干次已经发生过的大洪水进行典干次已经发生过的大洪水进行典型调查分析后确定的。型调查分析后确定的。

1616

表表 6-16-1若干省、区典型调查洪水灾害若干省、区典型调查洪水灾害损失率单位损失率单位 : : 元元 //亩亩

• 地区及洪水 损失率地区及洪水 损失率 ((元元 // 亩亩 ) ) 备 注备 注• 调查单位 洪水灾情调查单位 洪水灾情 • 河南 某地区河南 某地区 1975.81975.8洪水 洪水 475 475 受灾面积受灾面积 297297 万亩万亩• 河南 某县河南 某县 19821982年洪水 年洪水 263 263 受灾面积受灾面积 5151 万亩万亩• 安徽 某地区安徽 某地区 19791979 洪水 洪水 560 560 受灾面积受灾面积 33万亩万亩• 广东 某县广东 某县 19821982年洪水 年洪水 500500• 某县某县 19681968 年洪水 年洪水 • 黄委 某地区黄委 某地区 1975.81975.8洪水 洪水 340 340 受灾面积受灾面积• 某滞洪区某滞洪区 ((年调查 年调查 450 1000450 1000 万亩万亩• 长办 长江流域几个分洪区调查长办 长江流域几个分洪区调查 905—986905—986

1818

三、洪灾损失计算三、洪灾损失计算1.1.频率曲线法频率曲线法

洪灾损失频率曲线

未修工程前修建工程后

频率 P(%)

洪灾损

失S

0

h

ab

g

e f

c

1919

• 根据洪灾损失频率曲线根据洪灾损失频率曲线 ,, 可用下列式可用下列式子计算年平均损失值子计算年平均损失值 SS00。图。图 6-26-2 中中 SS00以下的阴影面积以下的阴影面积 ,, 即为多年平均洪灾即为多年平均洪灾损失值损失值 ,, 即即 ::

—— —— 两相邻频率两相邻频率 ; ; • —— ——频率差频率差 ; ; —— ——平均洪灾损失平均洪灾损失

2020

•表 6-3 洪灾损失计算表工工程程情情况况

洪水频率洪水频率经济损失经济损失

SS(( 亿元亿元 ))

频率差频率差△ △ PP

(( 亿元亿元 ))

△△PSPS(( 亿亿元元 ))

年平均年平均损失损失(( 亿亿元元 ))

年平均年平均效益效益(( 亿亿元元 ))

现现状状

＞＞ 0.0050.005≤≤0.0050.0050.0010.0010.00010.0001

00

3333

4141

5050

18411841

0.0040.004 3737 14801480 189518950.00090.0009 4646 415415

修修水水库库后后

＞＞ 0.000250.00025≤≤0.000250.000250.00010.0001

00

3333

39395454

0.00010.000155

3636 5454

S

2121

• 例题例题 ::某现状能防御某现状能防御 3030 年一遇洪水年一遇洪水 ,,超过此标准即发生决口。该江某水库建超过此标准即发生决口。该江某水库建成后成后 ,,能防御能防御 7070 年一遇洪水年一遇洪水 ,, 超过此超过此标准时也假定决口。修建水库前标准时也假定决口。修建水库前 (( 现现状状 )) 与修建水库后在遭遇各种不同频率与修建水库后在遭遇各种不同频率洪水时的损失值洪水时的损失值 ,,试计算水库防洪效益。试计算水库防洪效益。

解 根据表解 根据表 6-36-3 所列数据进行洪灾损所列数据进行洪灾损失计算失计算 ,, 由公式由公式 (6-1)(6-1) 可求得年平均效可求得年平均效益益 B=1841B=1841万元。 万元。

2222

图 6-2 多年平均洪灾损失计算

洪灾损

失S

频率 P(%)0 Pi Pi+1 1.0

S 0

Si+1

Si

2323

此法是从历史资料中选择一段洪水灾害此法是从历史资料中选择一段洪水灾害资料比较齐全的实际年系列资料比较齐全的实际年系列 ,,逐年计算逐年计算洪灾损失洪灾损失 ,, 取其平均值作为年平均洪灾取其平均值作为年平均洪灾损失。损失。

例 某水库例 某水库 19501950 年建成后对下游地区发年建成后对下游地区发挥了较大的防洪效益。据调查挥了较大的防洪效益。据调查 ,, 在在 19519511 ～～ 19901990 年间共发生四次较大洪水年间共发生四次较大洪水 (195(19544 、、 19561956、、 19581958、、 19811981年年 ),), 由于修由于修建了水库建了水库 ,,这四年该地区均未发生洪水这四年该地区均未发生洪水灾害灾害 ;;假若未修建该水库假若未修建该水库 ,, 估计受灾面估计受灾面积及受灾损失如表积及受灾损失如表 6-46-4 所列。所列。

2．实际年系列法

2424

表表 6-4 6-4 某地区某地区 19511951～～ 19901990 年在无水库情况下受灾损失估年在无水库情况下受灾损失估计计

在这在这 4040 年内年内 ,, 若未修建水库若未修建水库 ,, 总计受灾损总计受灾损失共达失共达 3789037890 万元万元 ,, 相应年平均防洪效益相应年平均防洪效益为为 945945 万元／年。万元／年。

年份年份 19541954 19561956 19581958 19811981

现在受灾现在受灾面积面积 1010 8484 1717 1515

过去受灾过去受灾面积面积 30003000 2520025200 51005100 45004500

2525

四、考虑国民经济增长率的防洪效益计算四、考虑国民经济增长率的防洪效益计算• 随着国民经济的发展随着国民经济的发展 ,, 在防洪保护区内在防洪保护区内的财产是逐年递增的的财产是逐年递增的 ,, 一旦遭受淹没一旦遭受淹没 ,,其单位面积的损失值也是逐年递增的。其单位面积的损失值也是逐年递增的。设设 SS00、、 AA分别为防洪工程减淹范围内单分别为防洪工程减淹范围内单位面积的年平均综合损失值及年平均减位面积的年平均综合损失值及年平均减淹面积淹面积 ,,则年平均防洪效益为设防洪区则年平均防洪效益为设防洪区内洪灾损失的年增长率内洪灾损失的年增长率 (( 即防洪效益年即防洪效益年增长率增长率 )) 为为 j,j,则则

2626

设计算基准年在防洪工程的生产期初 ,则在整个生产期 ( 即经济寿命期 ) 内的防洪效益现值为：

2 nnt -t

0 0 0 02 nt=1

n n

0n

1+j (1+j) (1+j)B= b (1+j) (1+i) =b +b +L+b

1+i (1+i) (1+i)

i+j (1+i) -(1+j)= b

i-j (1+i)

2727

例 已知某防洪工程的年平均防洪效益 b0=945万元 /年 ,该工程的经济寿命 n=50 年 , 社会折现率 i=12%, 防洪效益年增长率 j=0,j=5%,j=3%及共三种情况 ,试分别求出在不同 j值情况下该工程的防洪效益现值 B( 计算基准年在生产期初 ) 。

解 当解 当 j=0,j=0,则则

当当 j=3%,j=3%,则则

当当 j=5%,j=5%,则则

n

0 n

(1+i) -1B=b =945 8.3045=7848( )

i(1+i)

万元×

n n

0n

50 50

50

i+j (1+i) -(1+j)B= b

i-j (1+i)

1+0.03 (1+0.12) -(1+0.03)=

0.12-0.03 (1+0.12)

=945 11.27=10650( )

万元×

n n

0n

50 50

50

i+j (1+i) -(1+j)B= b

i-j (1+i)

1+0.05 (1+0.12) -(1+0.05)=

0.12-0.05 (1+0.12)

=945×14.4=13608( )

万元 返回返回

2929

一一、、防洪工程经济评价的任务防洪工程经济评价的任务• 其内容和任务就是对技术上可能的其内容和任务就是对技术上可能的各种措施方案及其规模进行投资、各种措施方案及其规模进行投资、年运行费、效益等的经济分析计算年运行费、效益等的经济分析计算 ,,并综合考虑其他因素并综合考虑其他因素 ,, 确定最优防确定最优防洪工程方案及其相应的技术经济参洪工程方案及其相应的技术经济参数和有关指标。数和有关指标。

第四节 防洪工程经济评价第四节 防洪工程经济评价

3030

二、防洪工程经济评价的方法步骤1.根据经济发展需要根据经济发展需要 ,,结合具体条件结合具体条件 ,,拟定技术上可能方案 ;并确定相应工程指标；并确定相应工程指标；2. 调查分析并计算各个方案的投资、年运行费、效益等基本经济指标及其他辅助经济指标及其他辅助经济指标经济指标 ;;3. 分析计算各方案主要各方案主要经济评价指标评价指标及其他辅助指标 ;4. 对各方案进行分析和综合评价对各方案进行分析和综合评价 ,, 确定确定经济上合理可行的方案。经济上合理可行的方案。

3131

三三、、防洪工程经济评价防洪工程经济评价 因为防洪工程一般无财务收入因为防洪工程一般无财务收入 ,, 所以所以对其只进行指国民经济评价对其只进行指国民经济评价 ,,不进行不进行财务评价。财务评价。

1.1. 防洪工程投资防洪工程投资 :: 是指防洪工程项目是指防洪工程项目自勘测、设计、施工至建成达到设计自勘测、设计、施工至建成达到设计防洪标准时所投入的全部国民经济支防洪标准时所投入的全部国民经济支出。一般包括永久性工程、临时性工出。一般包括永久性工程、临时性工程和建设占地及淹没补偿等费用。程和建设占地及淹没补偿等费用。

3232

2.2. 防洪工程年运行费防洪工程年运行费 :: 指防洪工程项目指防洪工程项目建成正式投入运营后在正常运行期间每建成正式投入运营后在正常运行期间每年需要支出的各种经常性费用年需要支出的各种经常性费用 ,, 包括燃包括燃料、材料费、维修费、大修费、工资、料、材料费、维修费、大修费、工资、行政管理费及综合利用枢纽中防洪功能行政管理费及综合利用枢纽中防洪功能应分摊的年运行费部分等。应分摊的年运行费部分等。3.3. 防洪项目国民经济评价的主要指防洪项目国民经济评价的主要指标：标： 防洪项目国民经济评价指标主要有： 防洪项目国民经济评价指标主要有：

①经济内部收益率 ①经济内部收益率 (EIRR);(EIRR); ② ②经济净现值经济净现值 (ENPV);(ENPV); ③ ③经济效益费用比经济效益费用比 (EBCR)(EBCR) 。。

3333

例题例题 假设某水库以防洪为主要任务。假设某水库以防洪为主要任务。该工程于该工程于 19881988 年建成年建成 ,, 总投资总投资 K=2632K=263277 万元万元 ,,年运行费年运行费 u=380u=380 万元。经调查万元。经调查 ,,在未建水库前在未建水库前 ,,下游地区遇五年一遇下游地区遇五年一遇洪水洪水 (P=20%)(P=20%) 时即发生洪灾损失。时即发生洪灾损失。

解 解 (1)(1) 计算水库的防洪效益。先分别计算水库的防洪效益。先分别计算修建水库前和修建水库后当发生计算修建水库前和修建水库后当发生不同频率洪水时的洪灾损失不同频率洪水时的洪灾损失 ,, 然后计然后计算两者的差值算两者的差值 ,, 即为水库的防洪效益。即为水库的防洪效益。

3434

• 现将根据现将根据 19821982 年生产水平所求出的无水库年生产水平所求出的无水库和有水库两种情况下的洪灾损失值分别列和有水库两种情况下的洪灾损失值分别列于表于表 6-56-5 。。

洪水频率洪水频率 PP(%)(%) 3333 2020 1010 11 0.10.1 0.010.01

无水库时损无水库时损失失 SS11((万万元元 ))

00 36993699 72172122

1613161355

1924192488

2076207666

有水库时损有水库时损失失 SS22((万万元元 ))

00 00 00 00 64326432 1621162100

3535

根据表 6-5 及公式 (6-1),依据表 6-3计算方法可求出水库的年平均防洪效益 b0=1617 万元。假设水库下游地区防洪效益年增长率 j=3%,折现率 i=7%,则水库开始发挥防洪效益的 1988 年末年效益为：

现将该水库的投资、年费用及年效益等计算结果列于表 6-6中。

m 60b=b (1+j) =1617 1+0.03 =1931(（ ） )万元

3636

• (2)(2) 计算该水库的各年的投资、年费用及年效益等计算该水库的各年的投资、年费用及年效益等 ,,并将计算结果列于表并将计算结果列于表 6-66-6中。中。

年份年份 投资投资 年运行费年运行费 费用费用 年效益年效益

19841984 25002500 3838

19851985 40004000

19861986 42004200

19871987 60006000

19881988 52005200

19891989 380380 1931×1.031931×1.03

19901990 3803801931×1.0321931×1.032

…… …… ……

20382038 380380 1931×1.03501931×1.0350

现值现值 2632726327 52445244 3157131571 4232842328

年值年值 19091909 380380 22892289 30693069

3737

(3)(3) 计算经济评价指标计算经济评价指标 (( 防洪工程国民经济防洪工程国民经济评价可采用经济内部收益率评价可采用经济内部收益率 EIRREIRR、经济净、经济净现值现值 ENPVENPV、经济效益费用比、经济效益费用比 EBCREBCR等评价指等评价指标。标。

(1)(1) 经济净现值经济净现值 ENPVENPV及经济净年值及经济净年值 ENAVENAV 由表由表 6-66-6计算结果计算结果 ,, 可知效益现值可知效益现值 B=42328B=42328万元万元 ,,费用现值费用现值 C=26327C=26327 ＋＋ 5244=315715244=31571万万元元 ,,故经济净现值故经济净现值 ENPV=B-C=10757ENPV=B-C=10757 万元万元 ,,

3838

经济净年值经济净年值 ENAV=ENPVENAV=ENPV ［［ PP ／／ A,i,nA,i,n］］ 10757×0.0725≈78010757×0.0725≈780 万元万元 ,, 或者或者 EENAV=3069NAV=3069 －－ 2289=7802289=780 万元万元 ((＞＞ 0)0) 。 。

2)2) 经济效益费用比经济效益费用比 EBCREBCR EBCR=BEBCR=B ／／ C=42328C=42328 ／／ 31571=1.34(31571=1.34(＞＞1.0)1.0)

3939

表表 6-7 6-7 敏 感 性 分 析 单位敏 感 性 分 析 单位 :: 万万元元敏性性因素敏性性因素 费用年值费用年值 效益年值效益年值 效益费用比效益费用比 经效益年值经效益年值基本方案基本方案 22892289 30693069 1.341.34 780780

费用增加费用增加 +10+10%% 25182518 30693069 1.221.22 551551

效益增加效益增加 -%1-%155 22892289 26092609 1.141.14 320320

费用费用 +10%,+10%, 效效益益 -15%-15% 25182518 26092609 1.041.04 9191

费用费用 -10%,-10%, 效效益益 -15%-15% 20592059 26092609 1.271.27 550550

4040

(4)(4) 分析评价分析评价 从表从表 6-76-7的结果看的结果看 ,,基本方案的基本方案的 BB －－ C=78C=7800 万元万元 ((＞＞ 0),B/C=1.34(0),B/C=1.34(＞⒈＞⒈ 0),0),说明本说明本工程在经济上是可行的工程在经济上是可行的 ;;

在费用和效益两项主要因素同时浮动情况在费用和效益两项主要因素同时浮动情况下下 ,, 即费用增加即费用增加 10%10%、效益减少、效益减少 15%15%时时 ,B,B/C=1.04(/C=1.04(＞＞ 1.0),B—C=911.0),B—C=91万元万元 ((＞＞ 0),0),说明其经济评价指标仍然是稳定的。因此说明其经济评价指标仍然是稳定的。因此认为本工程在经济上是有利的。认为本工程在经济上是有利的。

4141

1.1. 水利工程经济评价的任务是什么？水利工程经济评价的任务是什么？ 2.2. 用什么表示水利工程经济的效益？用什么表示水利工程经济的效益？ 3.3. 水利工程经济评价的步骤有哪几步？水利工程经济评价的步骤有哪几步？

作业题作业题 :P:P115115 6 6 课外练习课外练习 :P:P115115 4 4 思考题思考题 :2.P:2.P115:115:1,21,2

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