永坪镇位于**县西北部，延子公路与延永公路的交汇处，距县城40公里，是延长油矿管理局及其所属永坪炼油厂的所在地。高家屯政府、永坪镇政府以及乡镇所属机关单位、乡镇企业、县级有关下属机关单位和企业都聚集在此，现有常住人口近3万人。该镇交通方便，商品流通量大，特别是1995年以来，该镇被列为全国小城镇建设示范镇，小城镇建设生机勃勃，基础设施建设不断改善，人口增长迅速，工业生产逢勃发展，乡镇企业相继兴起，全镇年国民生产总值达3.5亿元，但由于全镇没有统一的供水系统，居民生活用水和工业用水比较困难，严重制约着永坪镇各项事业的不断发展，因而永坪镇供水工程建设势在必行。
第二章 用水量的确定
第一节设计年限的确定和设计人口计算
一、根据有关规定，结合永坪镇区实际情况，确定本工程设计年限为20年。 二、设计人口计算。根据永坪镇区总体规划，人口总数为依据，结合永坪镇区的发展前景，确定本次设计永坪镇区净化水厂供水人口为3万人。
第二节用水量计算 一、用水标准
根据镇区居民住条件和用水情况，确定镇区居民按20％的人口住所有给排水卫生设备，但无淋浴设备，其生活用水定额为80升/人·日；40％人口住所有给水龙头，但无卫生设备，其生活用水定额为50升/人·日；40％人口从集中供水龙头取水，其生活用水定额为30升/人·日。
二、用水量计算
经分析计算，永坪镇区和延长油矿工业、生活日用水量为6525立米/日，其中永
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坪镇净化水厂日供水量为2425立米/日，延长油矿供水厂日供水量为4100立米/日。
永坪镇区及延长油矿日用水量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 用水类别 镇区居民用水 镇区居民用水 镇区居民用水 镇区工业用水 镇区其它用水 延长油矿工业生活用水 合计 人数（人） 6000 12000 12000 定额（升/人·日） 用水量（立米/日） 80 50 30 480 600 360 500 485 4100 6525 第三章 水源论证分析
一、基本情况
（一）寒砂石水库基本情况
永坪供水工程原设计以寒砂石水库为主要水源，不足部分由永坪亚山圪台抽水站和油矿水厂抽水站抽取永坪川河水补给。寒砂石水库位于永坪镇上游7.5公里处的丰柏胜沟口，兴建于1973年，控制流域面积70平方公里。坝高43米，总库容1250万立米，其中死库容430万立米，有效库容610万立米。截止2002年，水库已淤积765万立米，淤积相应坝高34米。该水库因淤积严重，已无法正常蓄水，作为永坪供水工程的主要水源是没有保证的。为了保证永坪镇区和延长油矿工业、生活用水，经过方案比较，确定在寒砂石水库下游5.3公里处的寺沟兴建一座寺沟调蓄水库，在汛期和冬季用水紧张时，由寺沟调蓄水库通过输水管道自流调节供水，这样就可以完全满足永坪供水用水需求，不足部分由永坪亚山圪台抽水站和延长油矿水厂抽水站抽取永坪川河水补给。
（二）寺沟调蓄水库基本情况
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寺沟调蓄水库位于永坪镇上游2.2公里的寺沟，水库坝址距沟口850米。控制流域面积3.5平方公里，坝高26米，总库容157.8万立米，其中死库容52.24万立米，有效库容67.73万立米，防洪库容37.82万立米。水库按50年设计，500年校核，设计洪峰流量为99立米/秒，洪水总量为20.99万立米，校核洪峰流量为105立米/秒，洪水总量为37.82万立米。
二、水源论证分析
永坪川属无水文实测资料地区，下游有**水文站，控制流域面积3468平方公里。北部有子长水文站，控制流域面积913平方公里。子长水文站和永坪川同属清涧河流域，均属同一土壤类型，降水、径流、泥沙等因素都很相似，所以，在水量计算中选用子长站为参证站。选用子长站1959年至1988年30年实测径流资料，进行调频计算，P=95％的典型年为1960年，用水文比拟法，根据实地调查和参照邻站贾家坪站（仅有3年资料），1960年实测资料经修正后求得所求断面处的逐日流量。
（一）永坪镇净化水厂。日供水量2500立米，年供水总量91.25万立米。当亚山圪台抽水站抽水流量为0.005立米/秒时，河道流量大于0.017立米/秒，含沙量小于60公斤/立方米，天数297天，全年可抽水量12.84万立米，需水库补水18.41万立米。
（二）延长油矿供水厂。日供水量4100立米，年供水总量150.06万立米。当抽水站流量为0.07立米/秒、0.05立米/秒、0.03立米/秒、0.02立米/秒时，河道含沙量小于60公斤/立方米，河道流量分别为0.23立米/秒、0.17立米/秒、0.10立米/秒、0.06立米/秒。计算出全年可抽水71.62万立米，需水库补水78.44万立米。
永坪净化水厂和油矿供水厂共需水库补偿调节水量156.85万立米。
第四章 供水工程总体布置
根据当地水源实际地形，受益居民的居信现状和工业用水要求，经水利工程技术人员多次现场踏勘和实地规划测量，经方案分析比较确定本供水工程由取水枢纽、调
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蓄水库、输水管道、净化水厂、供水管网五大部分组成。即由寒砂水库卧管和寺沟调蓄水库卧管取水，经输水管道自流压到永坪净化水厂，经过澄清、过滤，加氯消毒等给水处理后，进入清水调节池，通过供水管网自压供水。
第一节取水方式及位置选择
一、永坪供水工程一期工程兴建取水方式
在寒砂石水库泄洪洞出口取水，取水口高程为1008米，本次设计考虑到永坪镇区供水和延长油矿供水，仅靠寒砂石水库提供全部水源是没有保证的，所以确定在水库下游寺沟兴建寺沟调蓄水库。为了使寒砂水库春秋两季多余的水通过输水管道自压到寺沟调蓄水库，必须抬高寒砂石水库取水口高程，经现场踏勘和规划测量，确定在寒砂石水库现淤面高程取水，取水口高程为1027米，相应坝高为34米，可见满足寺沟调蓄水库自压输水的要求。
二、取水位置选择
经现场踏勘分析，寒砂石水库取水位置拟定在水库左坝肩，泄洪洞右侧开设隧洞卧管取水，该处靠近槽库容主蓄水区，取水可靠，进水方便，管路短，取水保证率高，土质较好，为粘土地基，施工安全。寺沟调蓄水库取水位置拟定在水库右坝肩卧管取水，取水口高程为1005.5米，相应坝高为15.5米，该处取水方便，管线短，地基条件好。进水口高程可以满足永坪镇净化水厂供水要求和自压引水高程要求。
第二节输、供水管线选择 一、输水管线布置
为了使管线尽量走直线少转弯，达到管线短、水头损失小，工程造价低，同时尽量避免沿经群众居住区和填方地带，使管道铺设在稳定的原状土基上。根据实际地形，经方案分析比较，确定在原一期工程铺设输水管道的基础上，增设寒砂水库卧管至原管道长500米输水管道，增设寺沟调蓄水库至寺沟沟口的进出两条输水管道，长1890米，增设亚山圪台净化水厂至亚山圪台底段输水管，长150米。具体布置是：寒砂石
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水库增设管道从卧管出水口沿自然坡度与原一期工程输水管道接通。寺沟调蓄水库到沟口进出两条输水管道同铺设在一条管床内，沿寺沟右侧布置，该处地形比较平缓，地基坚实可靠，管线短，建筑物少，便于管理使用。亚山圪台底段至净化水厂输水管，按净化水厂水位要求，按自然坡度布置。
二、供水管网布置
根据镇区居民居住条件和工业用水状况，供水管网布置为：主管道从净化水厂顺自然坡，穿过永坪川河，沿延子公路到永坪行政村村委会，进行分支，一条支管线从延子线继续延伸到永延公路送至永坪人行。另一条支管道穿过永坪川河到背坪，延伸到大桥南角再进行分支，分支后一条沿延子公路一直延伸永坪加油站，另一条沿永坪老街道，穿过贺家渠川河到永坪镇小学，一直延伸到庙巷，由供水管网直接将水送到用水机关单位、学校和居民区。
第五章 工程技术设计
第一节取水枢纽工程设计 一、寒砂石水库取水卧管、隧洞
该工程采用卧管、隧洞放水方式，具体位置选择在左坝肩放水塔右侧，根据实测水库现淤面积高程为1027米。为了充分利用水源，确定卧管最低层取水孔高程为1028米，最高取水孔高程为1036米。经卧管、隧洞结构计算，确定输水管进口高程为1027米。
二、寺沟调蓄水库卧管涵洞
寺沟调蓄水库放水卧管采用单排单孔式，台阶高0.4米，两台同时放水，放水孔直径为0.16米，卧管断面为0.3×0.3米，坡比1:3。
第二节低坝抽水站设计 一、抽水站设计
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1.根据永坪镇净化水厂水源论证分析，日供水量为2500立米，年供水总量91.75万立米，其中需在永坪川河抽水12.83万立米，平均日需抽水432立米，水泵工作时间按10小时考虑，则设计水量为43.2立米/小时。
2.水泵总扬程计算。经实际地形测量，河道取水处水面高程为960.84米，蓄水池水面高程为998.8米，实际地形扬程37.96米，管路长320米，初步拟定直径为100毫米的钢管，经计算管路水头损失为17.96米，则总扬程为55.92米。
3.水泵型号选择。根据抽水站流量及水泵扬程，选用200QJ50-65/s型潜水泵，该泵流量为50立米/小时，扬程范围53——77米，可以满足要求。
4.电器设备选择。根据所选水泵，选用15KW电动机，其它电器设备均选择配套设备。
5.总体布置。根据该处实际地形和选用水泵型号及地质（石基）条件，采用合建式取水构筑物，抽水站机房设在966米高程的地基上，抽水设备按两套考虑，其中一套为备用。
6.管路铺设及镇墩计算。管路铺设采用地下埋设，因管径较小，对管路地基不必要基础处理，由水泵出口铺设至原输水管道接点处，然后与输水管采用同一管床到净化水厂。管道随地形坡度变化而变化，埋设深度不小于1.2米，不出现倒坡，管道镇墩根据结构要求而定。
二、溢流低坝设计
为了使抽水站在河水流量较小时能满足正常抽水，使水流顺利地进入抽水站进水池，需在永坪川河抽水站处兴建一座溢流低坝。根据洪水计算，确定溢流低坝型式为溢流堰，坝高2.0米，顶宽1.0米，内坡为直墙，外坡1:1.25，顶长30米，底厚0.5米，基础埋深0.3米，置于岩石地基上，用50号水泥砂浆砌体，80号水泥砂浆料石护面，厚0.5米，100号水泥砂浆勾缝。溢流堰两岸护坡长10米，均采用80号水泥砂浆砌块石，为重力式挡土墙，底宽1.2米，顶宽0.8米。
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第三节寺沟调蓄水库工程设计
寺沟调蓄水库位于永坪镇上游2.2公里的寺沟，坝址到沟口850米，主沟道长1.8公里，控制流域面积3.5平方公里，沟道平均比降为3.4％。该调蓄水库是永坪镇区和延长油矿供水工程的主要水源，根据工程等级和规范要求，确定为50的设计，500年校核，使用的限为20年。设计洪峰流量99立米/秒，洪水总量20.99万立米，校核洪峰流量105立米/秒，洪水总量37.82万立米。该调蓄水库由均质碾压土坝加放水建筑物组成，坝高26米，总库容157.8万立米，其中死库容为52.24万立米，有效库容67.73万立米。
放水工程为卧管涵洞式，卧管为单排单孔式，台阶高0.4米，放水孔直径0.16米，设计放水流量0.073立米/秒。
第四节输水管路配套建筑物设计
根据实地勘测，从寺沟调蓄水库至沟口输水管路，沿途经过2条支沟和一条主沟，需布设过水涵洞3个，因涵洞所经沟道泄流面积均在0.1——1.0平方公里范围内，暴雨洪峰量依照调查数据均小于1.5立米/秒。为了增大安全系数，延长工程运行年限，本设计按Q洪=1.0立米/秒和1.5立米/秒两种形式设计，并用J=1/100时的断面尺寸作为设计值，过水流量均大于实际流量。为便于施工，就地取材，涵洞采用石拱涵洞，因无实测暴雨资料，只作结构设计。
第五节供水管网配套建筑物设计
供水主管道自亚山圪台净化水厂到永坪行政村大队部，需经过永坪川主河道，但该河床经过多年冲刷，现已成为岩基河床，而且上下游段河床较平缓，不需要布设溢流堰或过水桥涵，只将河床岩基开挖深1.5米，宽1.0米的沟槽，将管道埋入沟槽既可。但在河岸侧需设置检查井和泄水闸各一个，在河岸处设排气孔。沿管路需布设镇墩10个，泄水阀3个，以使清淤和检修管道。
供水支管道从大队部分支后，一条管路需经过永坪川主河道和贺家渠川主河道。
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两河床经过多年冲刷，现已基本成为岩基河床，而且上下游段河床比较平缓，管道管径较小，不需要设置建筑物，只需将河床岩基开挖深1.5米，宽08米的沟槽，将管道埋入沟槽既可。但在河岸设置检查井和泄水闸各一个，在河岸处设一排气孔。其它供水管网小型建筑物，可根据实际地形和工作需要布设，不需要进行结构设计。
第六节输、供水管道设计 一、输水管道设计 （一）管材选择
为了节省投资，采用予应力钢筋砼管。 （二）管径确定
寒砂石水库至原输水管接口处，按24小时连续工作进行设计，设计流量为0.049立米/秒，管道管径及管材与一期工程铺设管道相同，即管长为500米，管径为300毫米。
寺沟调蓄水库进口至沟口原输水管道接口处，仍按24小时连续工作进行设计，设计流量为0.073立米/秒，进水管长1040米，出水管长850米，两条管采用面一管床，管径为300毫米。
亚山圪台净化水厂至亚山圪台底段原输水管道接口处，管径采用300毫米、管道长150米。
通过管道输水能力验算，输水管道完全可以满足供水要求。 二、供水管道设计
㈠管材选择。为了节约工程投资，供水管道全部采用UPVC塑料管。
㈡管径确定及水力计算。供水管道采用管径为：200、150、100、75、50、40毫米六种规格，总输水管采用管径为200毫米，管长1640米，两条支管道管径为150毫米，管长1040米，其余各分支管道管径分别选用100至40毫米。
第七节净化水厂设计
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净化水厂布置型式为一字型，占地面积为10亩，由沉淀池、净化车间、清水池、宿办楼及附属设施五大部分组成。其净化处理工艺流程见下图：
加药 加氯
进水管 沉淀池 澄清池 无阀滤池 清水池 供管 一、沉淀池
由输水管道将水送入沉淀池，沉淀后送入净化车间。沉淀池长34.9米，宽5.0米，深3.4米，采用砖砼结构，80号水泥砂将抹面。
二、净化车间
净化车间按一字型布置，为砖砼结构。主要设备有60立米/小时水力循环澄清2座，60立米/小时重力式无阀滤池2座，加氯间、化验室、配电间。
㈠水力循环澄清池为钢筋砼结构。内设D1250×250钢制第一反应室，喷嘴为钢制D150×55。设计水量与循环回流量之比为1:3，即回流比为1:4，清水上升流速为0.85 —1.00mm/s，喷嘴出口流速采用7-8m/s，喷管流速采用2.2—2.7m/s。第一反应室出口流速采用53-57mm/s；第二反应室进口流速采用33-38mm/s，反应室停留时间为130-160秒，总停留时间为1.28-1.68小时。
该澄清池适用于悬浮物含量不大于2000亳升/升，出水浊度一般控制为10毫克/升左右。
㈡重力式无阀滤池。重力式无阀滤池采用钢筋砼结构，滤速采用10m/h，平均冲洗强度采用15升/秒，平方米，冲洗历时5分钟，其终水头损失值采用1.7m。滤前经澄清处理的水，浑浊度应在15毫克/升以下，滤后水的浑浊度在5毫克/升以下。
滤床承托层滤板采用钢制格栅，砾石粒径2-25mm，粒径自上而下由小到大，分成四层，厚度分别为50mm、60mm、70mm、100mm。滤料采用无烟煤和石英砂双层
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滤料。无烟煤粒径1.2-1.6mm，厚度300mm，石英砂粒径0.5-1.0mm，厚度400mm。
㈢加氯间。水中细菌大多粘附在悬浮颗粒上，经过沉清、过滤等工艺，可以除去大多数细菌和病毒，加氯消毒是保证水质的最后一关，可消灭水中致病微生物。
考虑加氯设备管理、运用、维护等因素，加氯间设计为砖砼结构，加氯机选用美国进口的V-100型加氯机，该机体积小，安装简单，性能稳定，加氯量可根据处理水量随时调整，管理方便。
三、清水池
为了提高供水质量和减少中断供水所造成的损失，在重力式无阀滤池之后，设置有清水池，以便调节用水。
清水池采用为钢筋砼园形池，全封闭式。内径为14m，高3.5m，池内水深3.4m，调节容量为500立方米，池壁厚0.15m，底板厚0.28m。
四、宿办楼
净化水厂内设计二层宿办楼一幢，建筑面积为313.82平方米。
第六章 管理机构的确定及管理人员编制
一、管理机构的确定
因本工程距**县城有40多公里，工程取水口寒砂石水库距永坪镇7.5公里，寺沟调蓄水库距永坪镇3公里。输水管道长，管线复杂，管理任务较重。为了确保工程正常供水，计划本工程新设科级供水厂，由县水利水保局主管。
二、管理人员编制
根据工程实际情况和有关规定，工程设计管理人员编制为25人，其中寒砂石水库管理人员6人，寺沟调蓄水库管理人员4人，永坪供水厂15人，干部4人，工人11人，其中厂长2名，会计、出纳、保管、厨师、司机，水费员各1名，抽水、放水、净化、管道维护各2名。
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第七章 工程量及工程投资概算
一、概算编制依据
依据陕西省水利水电工程（2000）定额办法标准。 二、主要工程量、材料用量及投劳
1、工程量。经概算汇总，该工程共需挖土方15.74万立米，挖石方388立米，填土方14.90万立米，砌石7802立米，砼766立米。
2、材料用量及投劳。该工程需水泥999吨，砂子0.31万立米，块石0.58万立米，碎石0.30万立米，炸药10.15吨，砖717千块。需沈阳久利upvc直径200毫米至26毫米各种型号塑料管道共14.82km，直径为300毫米的钢筋砼管2.59km。该工程总投劳7.45万工日，其中技工17397个，普工57095个。
三、工程投资
经概算，该工程总投资1400.10万元，静态总投资1400.10万元。工程直接费816.18万元，预备费79.35万元，占基本费用的6.0%。见供水工程总概算表。
第八章 经济效益分析
一、分析依据
依据中华人民共和国和国水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）（以下简称评价规范）及其相应附件。
本次财务分析及经济评价是在工程设计方案的基础上，将永坪炼油厂自备抽水站并入本工程，作为一个整体考虑，即年供水量为241.31万立米。
二、基本参数
1.社会折现率Is=12%。 2.财务基准收益率Ic=10%。
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3.经济计算期32年，其中建设期2年，运行期30年。 4.基准点。本项目基准点在2003年。 5.工程投资。新建工程投资概算见表1。
新建工程投资概算表
表1 单位：万元 费用名称 基本费用 预备费 建设还贷利息 总投资建安费 877.80 设备费 57.29 其他 385.66 预备费 79.35 合计 1320.75 79.35 1400.10 6.分年度投资见表2。
分年度投资表
表2 单位：万元 年度 投资 2003 710.00 2004 690.10 合计 1400.10 7.资金筹措。申请国家投资及自筹。 8.新建工程年供水量241.31万立米。 三、国民经济评价 1.固定资产投资
按《评价规范》中有关规定及投资计算方法，对工程投资重新调整计算，结果见表3。
新建工程国民经济评价投资表
表3 单位：万元
年度 投资 2.流动资金
2003 670.00 2004 640.00 合计 1310.00 根据工程实际，参照已成工程，按15万元计。
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3.年运行费 ⑴水资源费
241.31×0.05=12.06万元 ⑵供水电费
按35KW电机常年运行计，单位电费0.41元/度。 0.41×35×24×365=12.6万元 ⑶药剂费
消毒剂平均投加量按1.5mg/L，混凝剂平均投加量按5mg/L，药剂费3.5万元。 ⑷工资福利
定员35人，年均工资8000元/人，则总工资额为： 0.80×35=28万元 ⑸维修费
按固定资产值的1.0%计，约9万元。 ⑹其它
按以上5项之和的10%计，约6.5万元。 ⑺年总运行费
以上六项之和为71.66万元。
年均供水量为241.31万立方米，则单位制水成本为0.3元/立方米。 4.效益计算
该工程建成后，永坪及油矿工业产值将增加12000万元，供水效益按10 %分摊，年供水效益为1200万元。 5.国民经济评价指标
由以上分析计算的数据，根据《评价规范》中有关指标的计算规定进行分析计算。 计算成果见表4。
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国民经济评价指标汇总表
表4
序号 1 2 3 4 5 项 目 效益现值 费用现值 经济内部收益EIRR 经济净现值ENPV 经济效益费用比EBCR 单位 万元 万元 % 万元 指标 7706.32 1576.42 15.80 6129.90 4.8 由上表结果看出，本项工程经济内部收益率大于社会折现率12%，经济净现值大于零，经济效益费用比大于1，故本工程在经济上是合理的，效益显著。
四、财务分析 1.基本参数
⑴年供水量241.31万立方米。 ⑵工程总投资及分年度投资见表2。 ⑶流动资金
参照已成工程，为15万元。 2.总成本费用计算见表5。
总成本费用计算表
表5 单位：万元 费用名称 一、年运行费 1.水资源费 2.供水电费 3.药剂费 4.工资福利 5.维修费 6.其它 二、折旧费 三、利息 合 计 计算依据 计算依据 241.31×0.05 0.41×35×24×365 35×8000 固定资产的1% 1—5项的10% 按规范附表A估算 平均 费用额 70.79 12.06 12.60 3.50 28.00 10.13 4.50 25.33 36.47 132.59 14
根据表5计算，工程总成本费用是132.59万元，单位供水成本0.55元/立方米。 3.效益计算 ⑴销售水价
根据工程实际及现行水价政策，拟定本工程水价为2.0元/立方米。 ⑵销售收入
按年供水总量241.31万立米计，年水费收入为482.62万元。 ⑶税金
根据税收政策，本工程税金以营业额的6%计征，并计算城市维护建设和教育费附加，则年税金为31.37万元。
⑷根据财务现金流量表分析计算的财务盈利能力，各项指标见表6。
财务评价指标
表6 序号 1 2 3 4 5 项目 财务内部收益率Ic=10% 财务净现值 投资利润率 投资回收期 投资利税率 单位 % 万元 % 年 % 指标 21.19 1795.08 20.30 4(运行年起) 22.61 从财务评价指标可以看出，本项目财务内部收益率21.19%，大于10%；财务净现值1795.08万元，投资回收年限为4年（从运行年起，若从建设期算起，则为6年），各项指标均符合《评价规范》要求，效益显著。
五、结论
根据国民经济评价及财务分析各项指标，均满足《评价规范》要求，各项指标均比较高。所以，本工程在水价为2.0元/立方米时，经济上和财务上都是合理的，且效益较高，建议尽快投资兴建。
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总 概 算 表
表一 单位：万元 序号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 工程或费用名称 建筑工程 机电设备及安装工程 金属结构设备及安装工程 临时工程 水库淹没处理补偿费 其他费用 基本费用（一至六合计） 预备费（6%） 1．基本预备费 2．价差预备费 建设期还贷利息 固定资产投资方向调节税 汇率变化增值 静态总投资 总投资 建 筑 工程费 816.18 55.47 871.65 安 装 工程费 6.10 6.10 设备费 57.29 57.29 其 它 费 用 194.15 191.51 385.66 预备费 合 计 816.18 63.39 55.47 194.15 191.51 1320.75 79.35 1400.10 1400.10 占基本 费用% 61.80 4.8 4.2 14.7 14.5 100 106.00 106.00 16
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