1.2 水电工程及其造价

1.2.1 水电工程及其等级的划分

1.2.1.1 水电工程及其建筑物

“水电工程”是水力发电工程的简称,是指以发电为主兼顾防洪、灌溉、养殖等多种综合功能的基本建设工程。水电工程一般由下列7类建筑物组成:

(1)挡水建筑物。用以截断河流,集中落差,形成水库,一般为各类坝、闸、堤等。

(2)泄水建筑物。用以下泄多余的洪水,或放水以供下游使用,或放水以降低水库水位,如溢洪道、泄洪洞、底孔、闸孔等。

(3)水电站进水建筑物。用以按水电站要求将水引进引水道。

(4)水电站引水建筑物。用以将发电用水由进水建筑物输送给水轮发电机组,并将发电用过的水流排向下游,后者有时称为尾水建筑物。根据自然条件和水电站型式的不同,引水建筑物可以采用明渠、隧洞、管道等。有时引水建筑物中还包括渡槽、涵洞、倒虹吸、管桥等建筑物。

(5)水电站平水建筑物。当水电站负荷变化时,用以平稳引水建筑物中流量及水压的变化,如有压引水式水电站中的调压室(井)及无压引水式水电站中的压力池等。

(6)发电、变电和配电建筑物。包括安装水轮发电机组及控制、辅助设备的厂房,安装变压器的变压器场及安装高压开关的开关站。若集中在一起,则统称为厂房枢纽。

(7)其他建筑物。如通航建筑物、过木建筑物、过鱼建筑物、拦鱼设施、水库码头、观测设施、永久交通工程、房屋等。

以上水电工程建筑物的组成系按建筑物的功能划分的。在造价编制中,对水电工程建设项目将做更为详细的划分。

1.2.1.2 水利水电枢纽工程等别的划分

水利水电枢纽工程根据工程规模、效益和在国民经济中的重要性划分为五等,山区、丘陵区和平原、滨海地区的水利水电枢纽工程分等指标大体相同,等别划分的规定见表1.2。

表1.2 水利水电枢纽工程分等指标

注 1.总库容指校核洪水位以下的静库容。
2.灌溉和治涝面积均系指设计面积。
3.挡潮工程的等别参照防洪工程规定划分,在潮灾特别严重地区其工程等别可适当提高。
4.供水工程重要性应根据城市及工矿区的工业和生活供水规模、经济效益和社会效益分析确定。

在使用上述等别划分时,应注意以下问题:

(1)一个水利水电枢纽工程建设项目,只应属于大、中、小类型中的一种。

(2)综合利用的水利水电枢纽工程,当分等指标分属几个不同的等别时,整个枢纽工程的等别应以其中的最高等别为准。

1.2.1.3 水工建筑物级别划分

水利水电枢纽工程的水工建筑物,根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级,级别划分的规定见表1.3。

表1.3 水工建筑物级别划分

注 1.永久性建筑物指枢纽工程运行期间使用的建筑物,根据其重要性划分如下:
(1)主要建筑物指失事后造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物。
(2)次要建筑物指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大并易于修复的建筑物。例如,失事后不影响主要建筑物和设备运行的挡土墙、导流墙及护岸等。
2.临时性建筑物指枢纽工程施工期间使用的建筑物,如导流建筑物、施工围堰等。

1.2.1.4 施工辅助工程主要建筑物级别划分

1.导流建筑物级别划分

导流建筑物系反映枢纽工程施工期所使用的临时性挡水和泄水建筑物。根据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模划分为Ⅲ~Ⅴ级,具体规定见表1.4。

表1.4 导流建筑物级别划分

注 1.导流建筑物包括挡水和泄水建筑物,两者级别相同。
2.表列4项指标均按施工阶段划分。
3.有、无特殊要求的永久建筑物均系针对施工期而言,有特殊要求的1级永久建筑物指施工期不允许过水的土坝及其他有特殊要求的永久建筑物。
4.使用年限系指导流建筑物每一施工阶段的工作年限,两个或两个以上施工阶段共用的导流建筑物,如分期导流一、二期共用的纵向围堰,其使用年限不能叠加计算。
5.围堰工程规模一栏中,堰高指拦水围堰最大高度,库容指堰前设计水位所蓄的水量,两者必须同时满足。

2.砂石系统规模划分

砂石加工系统(简称砂石系统)主要由砂石加工厂和采石场组成。砂石系统规模按砂石场的处理能力和年开采量划分为大、中、小型,划分标准见表1.5。

表1.5 砂石系统规模划分标准

3.混凝土系统规模划分

混凝土生产系统(简称混凝土系统)规模按生产能力分大、中、小型,划分标准见表1.6。

表1.6 混凝土系统规模划分标准

1.2.2 水电工程设计阶段的划分

长期以来,我国水电工程设计分为可行性研究、初步设计、技术设计、施工详图设计等阶段,并在各阶段分别编制投资估算、初步概算、修正概算和施工图预算。此划分方法在一个时期内对我国水电工程设计阶段的技术经济工作起到了良好的规范化作用。改革开放以来,我国水电建设体制发生了很大变化,原来的水电设计阶段的划分已不能适应这一形势的需要。为适应招标投标制和合同管理体制的需要,并与国家基本建设项目审批程序相协调,缩短设计周期,加快水电事业的发展,国家能源局在与国家有关部门协调后,对水电工程设计阶段的划分做了如下调整。

1.2.2.1 河流水电规划阶段

河流水电规划初步查明河流开发条件,调查和研究影响河流水电开发的重大工程地质问题,识别河流水电开发在生态环境和经济社会方面的限制性因素,明确河流水资源开发利用方向及开发任务,推荐开发方案,提出河流水电规划实施意见。该阶段编制流域水电规划报告(含蓄能规划报告)。

国家能源局于2010年8月27日发布了《河流水电规划编制规范》(DL/T 5042—2010),规定“河流水电规划的基本任务应初步查明河流开发条件,明确河流开发任务,推荐开发方案,提出规划实施意见”,并强调了以下几个方面:

(1)河流水电规划应符合流域综合利用总体要求,协调与环境保护、经济社会发展的关系。

(2)河流水电规划应坚持“全面规划、统筹兼顾、综合利用、讲求效益、保护生态”的方针,正确处理需要与可能、近期与远景、整体与局部、干流与支流、上中下游、资源利用与环境保护等方面的关系。

(3)河流水电规划应高度重视安全工程,开发方案应尽可能避开或远离区域活动构造带和重大地质灾害地段。

(4)在开展河流水电规划的同时,应开展河流规划的环境影响评价工作,并单独编制河流水电规划环境影响报告书。

(5)河流水电规划应统筹考虑流域经济社会状况和特点、移民安置环境容量和条件,分析并提出河流梯级开发移民安置总体规划初步方案,必要时,针对重要敏感对象提出专题研究报告。

(6)河流水电规划报告经审批后,应作为该河流水力资源开发的重要依据。

该阶段主要特点如下:

(1)战略性。处理的全是战略性问题,如需要与可能、除害与兴利、利用与保护、整体与局部、近期与远期等。规划方案必须符合国家宏观调控的原则,紧抓宏观问题,要查清梯级开发方案的外部条件,不要一开始就陷入具体梯级的局部问题中。

(2)综合性。要综合考虑发电、防洪、灌溉、航运、环保、淹没等因素,绝不能只考虑发电效益,并非发电量最大的方案就一定是最优规划方案。

(3)政策性。流域规划与国家政策关系密切,如环保、移民、西电东送、大力发展水电等政策都会影响流域规划。例如,为了减少淹没损失,“充分利用水头”应改为“尽可能合理利用水头”。又如,以往单从经济性考虑,采用引水式开发方案较多,且不重视泄放生态流量。现在从环保考虑,对引水式开发方案要慎重,且必须保证生态流量的泄放。

1.2.2.2 预可行性研究阶段

预可行性研究是指在江河流域综合利用规划及河流(或河段)水电规划选定的开发方案的基础上,根据国家与地区电力发展规划的要求,编制水电工程预可行性研究报告。预可行性报告经主管部门审批后,即可编报项目建议书。

在预可行性研究阶段要编制水电工程的投资估算。预可行性研究报告编制的主要内容如下:

(1)概述。包括工程位置,工程基本情况,规划、审批情况,工作的依据、目的、过程,工程特性等。

(2)建设必要性及工程开发任务。

(3)水文。包括流量、洪水、泥沙、水位流量关系等。

(4)工程地质。

(5)工程规模。包括各种水位、蓄水、排沙、电力电量平衡、装机容量、机组机型等。

(6)水库淹没。

(7)环境影响。

(8)枢纽工程。包括工程等别和标准、枢纽工程建设地址、工程布置和主要建筑物及其型式等。

(9)机电及金属结构。包括机组机型、送出工程、电气主结线、金属结构等。

(10)施工。包括施工条件、建筑材料、施工导流、主体工程施工、施工总布置、施工总进度等。

(11)投资估算及资金筹措计划。工程投资应根据有关规定,对主体工程项目初步进行单价和指标分析,估算主体工程、机电设备和金属结构设备投资,分析其他项目与主体工程费用的比例关系,估算工程静态总投资和工程总投资,提出投资估算正文和必要的附件,提出建设资金来源构成的设想,并尽可能提供国家、地方、部门、企业等有关部门的投资意向。若利用外资,则应提出利用的可能性,并分析外汇平衡情况。

(12)经济初步评价。

1.2.2.3 可行性研究阶段

根据水电工程实际,取消原初步设计阶段,将原来的可行性研究和初步设计两阶段合并,加深原有可行性研究报告深度,使其达到原有初步设计编制规程的要求,并依据《水利水电工程初步设计报告编制规程》(SL 619—2013)编制可行性研究报告。

坝址和开发方式的选择是做好可行性研究报告的基础。对于装机容量1000MW及以上的工程或一部分涉及面较广的重大项目,根据工程地质条件复杂程度和外部条件,可在可行性研究报告中提出选坝报告,由审查单位组织有关部门或专家讨论认定后,再全面开展可行性研究工作。

可行性研究报告编制的主要内容包括:总则,综合说明,水文,工程地质,工程任务和规模,工程布置及建筑物,水力机械、电工、金属结构及采暖通风,消防设计,施工组织设计,建设征地与移民安置,环境影响评价,水土保持,劳动安全与工业卫生,节能评价,工程管理,投资估算,经济评价,社会稳定风险分析。其具体内容和深度应符合下列要求:

(1)论证工程建设的必要性,确定工程的任务及综合利用工程各项任务的主次顺序。

(2)确定主要水文参数和成果。

(3)查明影响方案比选的主要工程地质条件,基本查明主要建筑物的工程地质条件评价存在的主要工程地质问题。对天然建筑材料进行详查。

(4)确定主要工程规模和工程总体布局。

(5)选定工程建设场址(坝址、闸址、厂址、站址和线路等)。

(6)确定工程等级及设计标准,选定基本坝型,基本选定工程总体布置及其他主要建筑物的型式。

(7)基本选定机电和金属结构及其他主要机电设备的型式和布置。

(8)初步确定消防设计方案和主要设施。

(9)选定对外交通运输方案、料场、施工导流方式及导流建筑物的布置,基本选定主体工程主要施工方法和施工总布置,提出控制性工期和分期实施意见,基本确定施工总工期。

(10)确定工程建设征地的范围,查明淹没实物,基本确定移民安置规划,估算移民征地补偿投资。

(11)对主要环境要素进行环境影响预测评价,确定环境保护对策措施,估算环境保护投资。

(12)对主体工程设计进行水土保持评价,确定水土流失防治责任范围、水土保持措施、水土保持监测方案,估算水土保持投资。

(13)初步确定劳动安全与工业卫生的设计方案,基本确定主要措施。

(14)明确工程的能源消耗种类和数量、能源消耗指标、设计原则,基本确定节能措施。

(15)确定管理单位类别及性质、机构设置方案、管理范围和保护范围等。

(16)编制投资估算。

(17)分析工程效益、费用和贷款能力,提出资金筹措方案,分析主要经济评价指标,评价工程的经济合理性和财务可行性。

1.2.2.4 招标设计阶段

水电工程招标设计是在可行性研究报告审查和项目核准后,由工程项目法人组织开展。招标设计报告是在可行性研究报告阶段勘测、设计、试验、研究成果的基础上,为满足工程招标采购和工程实施与管理的需要,复核、完善、深化勘测设计成果的系统反映。

我国水电建设在总结20世纪80年代一些工程实行国际招标实践经验的基础上,从1988年起在水电站设计程序中增加了招标设计。招标设计深度与原技术设计深度相当,是在原初步设计(现可行性研究)基础上,深入进行调查、勘测、试验、专题研究和设计,最终落实技术方案,解决具体技术问题。

水电工程的招标设计报告经评审后,既是工程招标文件编制的基本依据,也是工程施工图编制的基础。在招标设计的基础上,项目法人可自行或委托设计单位编制招标文件,主要内容为合同条款、技术规范和设计图纸。招标设计还要编制标的文件,标的文件是招标单位事先为工程招标编制的单价分析、工程标价、经济指标文件,作为评议投标者报价合理性和先进性的一个标准。

该阶段编制招标设计报告。《水电工程招标设计报告编制规程》(DL/T 5212—2005)规定招标设计报告的主要内容和深度应符合下列要求:

(1)补充水文、气象及泥沙基本资料,复核水文成果,完善、深化水情自动测报系统总体设计。

(2)复核工程地质结论,补充查明遗留的工程地质问题,论证可行性研究报告审批和项目评估提出的专门性工程地质问题,为招标设计提出有关工程地质补充资料。

(3)复核工程特征值、水库初期蓄水计划和电站初期运行方式,提出机组运行的加权因子和机组加权平均效率。

(4)复核工程的等级和设计标准。复核确定枢纽布置,主要建筑物的轴线、布置和结构型式、控制尺寸和高程,提出建筑物的控制点坐标、桩号及工程量;确定主要建筑物结构、尺寸、材料分区、基础处理措施和范围,提出典型断面和部位的配筋型式、各部位材料性能指标要求及有关设计技术要求;完善安全监测系统的组成和布置,提出监测仪器设备清单。

(5)复核机电及金属结构的设计方案,复核确定主要设备型式、布置、技术参数和技术要求,编制设备清册。

(6)复核建筑消防及主要机电设备消防设计总体方案,确定消防设备型式及主要技术参数,编制消防设备清册。

(7)比选工程分标方案,经项目法人审批,确定工程分标方案。

(8)复核导流标准、导流程序及导流建筑物布置,确定导流建筑物轴线、结构型式和布置,提出建筑物的控制点坐标及工程量;复核确定天然建筑材料的料源选择与土石方平衡规划、场内交通规划布置与设计标准、主体工程施工方案与施工机械配置;提出主要施工工厂设施设置方案、施工总布置及工程施工总进度安排。

(9)复核分解实物指标,确定移民生产生活安置方案,制定移民搬迁总体规划,开展城市集镇建设详细规划设计、专业项目复建设计,编制建设征地移民安置补偿投资执行概算以及移民安置实施规划报告。

(10)复核完善环境保护措施设计、环境监测和环境管理计划,提出环境保护工作的实施进度计划和环境保护措施项目的分标规划方案。

(11)依据工程分标方案编制工程分标概算,依据施工组织设计及招标设计工程量编制工程招标设计概算。

(12)根据工程招标设计概算的分年度静态投资进行财务分析,复核工程的财务可行性。

1.2.2.5 施工详图阶段

一般是配合工程进度编制施工详图。

需要说明的是,在电力工业部与水利部分开之前,我国的水利水电设计阶段在相当长的一段时期内都是按照如下的原则划分的:大中型水利水电建设项目一般划分为可行性研究、初步设计和施工详图设计3个阶段;重大工程项目或新型、特殊工程项目增加技术设计阶段,即可行性研究、初步设计、技术设计和施工详图设计4个阶段。目前水利系统有关水利水电工程建设设计阶段仍遵照此方法进行。

电力工业部与水利部分开后,电力工业部经过与国家有关综合部门协调,于1993年12月12日以电计〔1993〕567号文《电力工业部关于调整水电工程设计阶段的通知》,对水电工程设计阶段的划分进行了调整,规定电力系统所辖水力发电工程设计阶段按此通知执行,即上面介绍的4个阶段。水利系统与电力系统设计阶段的异同可参考表1.7。

表1.7 水利系统与电力系统设计阶段对比表

1.2.3 水电工程造价的概念

水电工程属于基本建设工程,因此,水电工程造价和基本建设工程造价具有相同的含义,是指水电工程在建设过程中花费的全部费用,包括建筑工程费、安装工程费和其他费用。结合水电工程建筑物的构成特点,这些费用分别划分为施工辅助工程费、建筑工程费、机电设备与金属结构的购置费和安装费、其他费用等。水电工程费用的构成与项目划分将在第2章中详细介绍。