泉州石湖港后方堆場綜合管溝應用探討

鄭弘毅

武漢中遠海運港口碼頭有限公司，湖北 武漢 430000

1 綜合管溝發展概述

地下綜合管溝是指將兩種以上的城市管線集中設置于同一地下人工空間內所形成的一種現代化、集約化的城市基礎設施。綜合管溝起源于法國，第一次工業革命時期城市人口大量增加使城市基礎設施嚴重不足，巴黎政府為了改善城市環境，開始了以建設下水道為主體的城市基礎設施建設，除了包含給排水管道，還收容了通信、壓縮空氣管道及通信電纜等公用設施，即最早期的綜合管溝，同時拉開了現代城市地下空間規模化、系統化開發利用的序幕。當前，日本已經成為世界上綜合管溝建設速度最快、規范最完整、技術最先進的國家。我國于1993年規劃建設了第一條真正意義上的綜合管溝——浦東新區張揚路綜合管溝，隨后綜合管溝逐步在我國一、二線城市市政項目中得到推廣應用。

2 綜合管溝對比直埋式管溝的優缺點

2.1 優點

（1）綜合管溝具有較為完善的設施配置，對各種管線的維護、保護能力大大加強，方便了今后各種管線的擴容和調整，同時避免了由于敷設和維修地下管線挖掘道路對道路交通、生產作業造成的影響。（2）綜合管溝相比于直埋式管溝受腐蝕作用小，提高了管線的耐久性，降低了全壽命周期成本。（3）綜合管溝內工程管線布置合理緊湊，提高了空間利用率，為港區堆場提供了寶貴的空間。

2.2 缺點

（1）綜合管溝要求設計人員有較強的前瞻性，至少需要正確預測50年以上的遠期規劃，否則將造成管溝規模不足或過大，致使投資浪費或需重新改造擴容。（2）綜合管溝建設涉及的單位眾多。首先，費用的分攤問題。目前由于缺乏相應的法律法規來約束，容易在建設費用、使用費用等問題上發生互相推諉現象。其次，各類管線主管單位不同，統一運營管理難度較大。（3）綜合管溝造價較高。綜合管溝相比直埋式管溝增加了圍護、地基加固、防水防護等工程費用，建成后又需要后期的人員巡查保養費用，且建設需要一步到位，一次性投資金額較大，尤其在管溝內敷設管線較少時，建設費用比例尤為突出。

3 泉州石湖港后方堆場綜合管溝應用的可行性分析

綜合管溝是一種集約化管道布置形式，有效解決了城市“拉鏈路”現象，目前國內的多個城市市政項目中已經或正在建造綜合管溝，但綜合管溝在水運項目上的應用實踐相對匱乏。究其原因，主要是港口企業決策者面臨各種經濟效益考核指標，使其決策時更多地關注綜合管溝一次性投入費用較大的缺點，而忽略了時間價值和全生命周期費用的對比。為此，筆者從適用性和經濟性角度進行論證，分析泉州石湖港后方堆場綜合管溝應用的可行性。

3.1 適用性分析

泉州石湖港后方堆場目前僅4#堆場直埋管道就有通信管道2651m、供電管道2705m、給水管道2849m，整個港區內各種管線錯綜復雜，部分直埋管線老化嚴重且維修困難，因此“拉鏈路”現象時有發生。前文所述綜合管溝應用的優點，筆者認為恰恰適用于解決泉州石湖港后方堆場的“拉鏈路”問題，建成以后勢必能有效改善港區道路交通，并提高港區整體作業生產效率。

港口堆場項目不同于市政項目，管線布置形式較為單一且裝卸工藝很難發生翻天覆地的變化，因此只要在設計階段對管線容量預留適當提前量，即可減少投資浪費或重新改造擴容問題，并不需要太強的前瞻性。另外，泉州石湖港區域管理模式是以閘口為界區分各自權益，如供電、供水管線由供電、供水公司布線至港區閘口外，而閘口以內管線均由港口企業自行投資建設、運營。因此，泉州石湖港后方堆場管線運營主體十分明確，未來若投資建設綜合管溝并不會涉及多方交叉管理問題。

3.2 經濟性分析

目前，綜合管溝在水運項目中的推廣主要受限于造價過高，但綜合管溝使用年限較長且降低了日后翻修維護成本，在項目決策階段不能忽視資金和時間因素及全生命周期費用概念，因此下文將采用凈現值法進行方案比選，驗證綜合管溝的經濟性。

（1）設計方案。對泉州石湖港后方堆場設計綜合管溝和直埋式管溝兩種方案。方案一：綜合管溝。參照相關市政綜合管溝項目結構斷面，可估算出綜合管溝每延米造價約為8000元，使用年限為100年，維護費用為10元/m。方案二：直埋式管溝。參照現有4#堆場管線結構斷面圖，可估算出造價如下：①供電管線每延米造價約為1500元，使用年限為50年，維護費用2元/m。②通信管線每延米造價約為500元，使用年限為50年，維護費用2元/m。③給水管線每延米造價約為300元，使用年限為20年，維護費用2元 /m。

（2）經濟性評價。由于綜合管溝與直埋式管溝的使用年限有所不同，兩種方案有著不同的壽命周期，因此采用最小公倍數法進行經濟比較。運用凈現值（NPV）法將兩種方案中每延米管線在100年內所有的費用折現成現值，最后通過比較NPV來進行方案比選。

第一，計算公式?？紤]到通貨膨脹和物價上漲因素，計算周期利率按綜合利率8%計算，初始資金的時間價值按遠期貸款年利率6.14%計算。不考慮壽命周期結束時各種管線殘值。首先給出如下公式。現值公式為

式中：P為現值；F為終值；i為計算周期利率；n為計算周期數。

管線維護費用考慮到時間價值因素為等差序列，因此其現值可采用等差序列年值公式計算。

式中：A1為每年維護費用；G為年等差值；i為計算周期利率；n為計算周期數；p1為每年維護費用現值；p2為年等差值折現值。

第二，直埋式現值計算。供電管線現金流量圖如圖1所示。經計算，P供電=-4145元。通信管線現金流量圖如圖2所示。經計算，P通信=-1764元。給水管線現金流量圖如圖3所示。經計算，P給水=-3432元。綜上，NPV直埋式=P供電+P通信+P給水=-4145-1764-3432=-9341元。

圖1 供電管線現金流量圖

圖2 通信管線現金流量圖

圖3 給水管線現金流量圖

第三，綜合管溝現值計算。經計算，NPV綜合管溝=p1+p2=-8000-285=-8285元。

（3）結論。根據上述計算可知，絕對值NPV直埋式＞絕對值NPV綜合管溝，故泉州石湖港后方堆場綜合管溝應用方案在經濟上是可行的。

4 綜合管溝建設需要考慮的問題

雖然泉州石湖港后方堆場綜合管溝應用方案在適用性和經濟性上都是可行的，但依然需要考慮以下問題：（1）從以往項目的經驗來看，綜合管溝受到滲漏水侵擾的現象日益突出，而石湖港區后方堆場毗鄰海邊位于港區泊位后方，地下水位較高且受潮水影響，因此在設計中應特別注意管溝的防抗滲能力。（2）在對新建項目作出統一規劃的同時，應當注重各類管線的固有特性和技術要求，做好同已建道路、已建管網的銜接工作。

5 結束語

文章僅重點從造價角度對石湖港區后方堆場綜合管溝應用進行了初步探討，而綜合管溝是一個復雜的系統工程，其社會經濟效益、環境效益等還缺乏一套完整的評估系統，對于如何降低造價、優化設計等問題，還需要技術人員進一步研究探討。