大口径直缝埋弧焊管可行性调研报告.docx
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大口径直缝埋弧焊管可行性调研报告
大口径直缝埋弧焊管
可行性调研报告
第一章项目提出的背景、建设和必要性和依据4
1项目提出的背景4
2项目建设的必要性5
第二章市场预测与分析6
1市场需求（未来10～20年）6
1.1、国市场需求6
1.2、国际市场需求预测8
2国大口径直缝管市场现状和产能情况9
2.1.大口径直缝管市场现状9
2.2.国大口径直缝管产能情况10
第三章协作关系、原材料供应及资源利用12
1设备、装置配套和公司外生产协作主要容12
2公司生产协作分工13
第四章建设条件14
1地理位置14
2气象特征14
3水文特征15
4流速、比降16
5河道边界条件16
6地形特征17
7地质特征17
8地震18
9现有水利工程及其它水利设施情况18
10水利规划18
11防洪设计水位、警戒水位18
12交通、能源和通信等配套条件19
13与城镇规划的相互关系19
第五章建设方案21
1选型21
2.设计定位及设备、场地、人员的配置22
3.设备厂家选择23
第六章投资估算及资金筹措24
1效益分析预测24
附录1、国大口径直缝管产能情况25
附录2、厂房布置和起重设备配置26
附录3、车间主要设备组成一览表26
附录4、主要工艺设备参数表29
附录5、主要技术经济指标31
附录6、项目投资估算：
49657.92万元32
附录7、15万吨成本估算33
附录8、防腐成本估算表34
附录9、结构管的应用35
附录10、UOE与JCOE成型工艺比较35
第一章项目提出的背景、建设和必要性和依据
1项目提出的背景
遵循国家产业发展方向和拉动需产业振兴规划，落实中船重工集团公司和武昌船舶重工公司“做强做大非船产业”，确定把某重型工程有限公司建设成为国最强最大世界一流的桥梁钢结构企业，并开展有限相关多元化，大力拓展除桥梁钢结构以外的石油管道、新型房屋建设钢结构等，在十二五末经济总量达到80亿元，逐步形成集科研设计、施工总承包、销售于一体的大型现代化综合性企业，至2020年经济总量超过200亿元的战略目标。
省、市对制造业高度重视，并给予了政策支持，为某重型工程有限公司提供了非常难得的发展机遇。
经过多方考察，拟利用新洲区双柳地块的自然条件，在省和市的大力支持，充分发挥公司多年来的技术优势，在新洲区阳逻大桥下游双柳地区的深水区5000亩沿江土地（目前购置3800亩），打造集船舶、桥梁与能源装备建造基地，其中桥梁与石化产业装备制造基地1000亩。
该区域地势平坦，航道宽畅，拥有3800米长的岸线，是发展的理想场所。
综上所述，国家“中部崛起”的发展战略为公司快速可持续发展空间的拓展提供了难得机遇。
公司以此为依托，利用长期从事水下、水面船舶产品和大型钢结构建造的技术和管理经验，在双柳建设重型装备制造基地，为公司今后相当长历史时期可持续发展打下坚实的基础。
2项目建设的必要性
某重型工程有限公司位于市新洲区阳逻街新港核心港——阳逻港，濒临长江黄金水道，占地45万平方米。
随着公司桥梁与钢结构产业的发展，现有的土地资源满足不了承建产品的制造与加工需求。
近年来，公司确定了以桥梁钢结构为中心的有限相关多元化产品战略，大力拓展桥梁钢结构以外的非船钢结构产业，将石油、天然气等能源运输管线和石化产品钢结构和确定为公司发展方向，必须尽早抢占先机。
第二章市场预测与分析
1市场需求（未来10～20年）
未来10~20年，管线管国每年约需200万吨，国际每年约需180万吨。
1.1、国市场需求
中国的石油天然气管道建设起步较晚，与发达国家相比差距还很大。
美国油气管道总长度为40万公里，加拿大为20万公里，我国目前只有5万多公里，即使西气东输二线建成也只有6万公里。
预计未来20年是我国管线建设的高峰期，中石油2008年开工的西气东输二线工程，规划中的三线工程，中俄管线、中亚管线、中缅管线、中伊（朗）管线以及LNG（液化天然气）管线，中海油的海底输油管线等。
据中石油集团管道建设项目部总工程师文成介绍，未来的十年我国将大力发展油气管网建设，国家正在规划把中国的三大油气田（塔里木、柴达木、）的天然气连在一起送到东部；我国正在与俄罗斯等独联体国家进行能源输出谈判，一旦成功，将建设与西气东输二线相类似的第三条管线，从俄罗斯供气到达中国经济发达地区。
规划形成西油东送、北油南下，海油登陆的管网格局；并规划了哈萨克斯坦到中国、俄罗斯到中国等油气长输管线；同时依托西气东输开拓长江三角洲和环渤海弯的天然气市场，形成国油气管线建设的高峰时期。
中石油是国最大的常输管线建设单位，占国家规划管线建设总量的95%以上，大口径长输管线项目建设基本由中石油公司承建，中石化占一小部分。
中海油主要集中在海底管线。
2010年～2013年国家已批准、未建设的长输主干管线项目共7条，总长度17228km，需要大口径钢管799万吨。
（见下表数据来源于中石油管道建设报告）
工程名称
规格
钢级
投产时间
钢管需求量
西二线
φ1219
X80/70
2009～2011年12月
6900
343
中亚管线
φ1067
X70
2009年12月
1900
75
漠－大线
φ914
X70
在建
958
27
支线
φ1016
X70
在建
170
7
中缅线
φ1016
X70
2011年4月
3500
156
西三线
φ1219
X70
2012年12月
2400
131
陕三线
φ1016
X70
2013年12月
1400
60
合计
17228
799
以上数据不包括同期建设的抚石（－－）、独乌善（新疆独子山—乌鲁木齐—善善）等小口径φ813mm的管线和主干沿途经过的支线用管量。
一条主干道的建设会带动一大批支线管和城市管网的建设。
如北京的外围城网采用的口径为φ1016mm的直缝管，既作为输气管道，有作为一个巨大的储气罐使用。
《中国冶金报》（08年3月4日）报道：
“据有关专家测算，我国的天然气年消耗量将以15%的速度上升，到2030年，我国的天然气消耗量将由现在的450亿m3/加至3000亿m3年，2050年的消耗量更将增加至4500亿m3/年。
未来10年，我国合计将建设5万km的油气管道，平均每年需敷近5000km,每年仅敷设天然气管道所需的刚才将达到400万吨。
中海油规划建设的海底管线，要求的钢级不高，X60—65即可，但要求的壁厚在25mm以上，最厚达43mm，这是螺旋焊管不能生产的，必须使用直缝焊管，由于输送的是原油，钢管必须考虑抗HIC（抗氢至开裂）和抗H2S。
目前在建的LNG（液化天然气）管道和拟建的环渤海管线LNG管线约2000km等，钢管口径为φ840mm，采用的全部是直缝焊管。
据中石油有关专家预测，未来20年甚至更长一段时间，我国对高效清洁能源的需求与日俱增，将会呈飞跃性的增长，是中国管道建设的高峰期，对大口径钢管的需求量是巨大的，年平均需求量在400万吨左右，按直缝焊管的消费比例一般为50%左右计算，年平均需求大口径直缝焊200万吨。
1.2、国际市场需求预测
随着全球经济的发展，世界对能源需求近年来也出现了快速增长，但是部分受国际政治因素的影响，世界油气供应正遭遇生产能力瓶颈。
俄罗斯扩大了向西欧输送天然气的计划，同多个国家签定了合作协议，将天然气分别输送到北欧和南欧；北美和中南美地区的油气公司纷纷计划在未来时期逐步增加在油气上游业务的投资额，144个油气开发项目将在2023年以前建成投产。
对象以深海油田和地表油砂为主，预计可使本地区石油生产能力提高879万桶，天然气生产能力提高39775万立方米/日。
重点为美国、加拿大、巴西和委瑞拉等国。
中东、非洲、伊朗、印度等地区和国家都在积极开发石油天然气。
都是我国直缝埋弧焊钢管出口的潜在市场。
预计到2015年期间，国际管道建设预计需要直缝埋弧焊管约1300万吨，平均每年需求约180万吨左右。
2国大口径直缝管市场现状和产能情况
据有关资料统计，我国目前已有UOE机组5套，JCOE机组7套，共计年产能约230万吨。
其中中石油、中石化共70万吨（尚未包括目前中石油正在大力扩大产能的部分）。
（详见附录1）
到十一五末，我国拥有世界先进和较先进的焊接钢管机组近400套，占总机组数量约13.25%。
其中大口径直缝埋弧焊管机组（JCOE、UOE等）36套，产能600万吨，占总产能约15.00%；Φ325~660mm（HFW）高频电阻焊接钢管机组60套，产能约960万吨，占总产能约24%；大口径螺旋埋弧焊机钢管机组约300套产能约800万吨，占总产能约20.00%。
我国直缝埋弧焊管生产能力已突破300万吨，产能已大大超过国市场需求，但还有很多企业跃跃欲试，有些生产线正在建设，预计到2011年我国直缝埋弧焊管生产能力已将达到400万吨，而全国大口径输送钢管需求也只有300万吨，况且还大量使用螺旋焊管，而国外市场竞争也很激烈，因此确实不宜再新建生产线；
“十二五”初期钢管产量概况
2011年是“十二五”开局之年，上半年钢管产量仍然保持快速增长势头，钢管产量3020.4万吨，其中无缝钢管产量1270.4万吨，焊接钢管1750万吨，分别比去年同期增长12.4%和25.3%。
按照2011年上半年钢管产量，预测全年钢管产量可达6000万吨，其中无缝钢管产量可达2500万吨，焊接钢管可达3500万吨。
我国钢管市场前景展望
2011年上半年，我国无缝钢管与焊管产量分别同比增长12.4%和25.3%，无缝管和焊管出口214.42万吨和171.51万吨，同比增长21.6%和28.4%。
这说明钢管市场需求还处于上升的趋势，焊管比无缝管市场还强一些。
这是为什么呢？
主要是因为后市的钢管需求亮点众多。
第一，石油天然气用管市场前景广阔。
我国在当前一段时期还是以常规化石能源为主导，油气建设项目方兴未艾，未来5年油气管道建设达到11万公里，5年增长率达41.8%。
第二，我国经济发展的动力之一在于城市化建设，城市燃气用管的市场也很广阔。
第三，城建、公路、铁路、水利、煤炭、化工、电力工程用管需求强劲。
第四，石油套管用量保持强劲趋势。
我国石油套管2011年用量约350万吨，其中J55～N80材质的焊管套管用量约占1/4，约80万吨。
第五，汽车、轻工、家用电器和锅炉用管的发展前景很可观。
第六，从节能减排角度出发，居民住宅、车站、航站楼、展览馆等提倡用钢结构，其中钢管用量也很大。
以脚手架用管为例，每年消耗40万吨。
此外，住宅、消防等用镀锌焊管每年需1000万吨。
焊管结构调整应注重产品差异化
根据“十二五”规划，未来5年油气管道干线建设需要埋弧焊管1600万吨，年均320万吨，但中石油系统的埋弧焊管产能约达250万吨～260万吨，加上宝钢UOE机组产能50万吨，已经能满足干线的市场需求。
目前我国石油套管产能已达到1000万吨，每年国需求约350万吨，其中焊管约80万吨。
因此，石油专用管无论是管线管（埋弧焊管）还是油套管的产能均已过剩。
由此，焊管结构调整的方向是产品差异化，即不要都涌向石油行业的干线管和石油套管市场，而是应当看到民生市场还有不少空白点，例如食品包装用管、化工用管、住宅钢结构用管，饮用水用管、化学和制药用管、冰箱和空调等换热气用管、电厂给水和加热用管、中低压锅炉用管等。
油气输送焊管结构调整的方向
油气长输管线的管型一般为直缝埋弧焊管和螺旋埋弧焊管，西气东输二线使用钢级为X80，一级地区用螺旋焊管，二、三、四级地区用直缝埋弧焊管，海洋油气用直缝埋弧焊管或直缝高频焊管。
管型的选用在很大程度上取决于油气输送市场的需求，国际、国油气田建设的趋势都是向海洋发展，因此直缝焊管这种管线无论是现在还是不久的将来都是能适应这种市场变化的，而螺旋焊管由于不能应用于海洋油气建设，局限性显露出来了。
从日本大地震引发对油气管道的安全性来审视，直缝焊管抗大变形能力要比螺旋焊管好，所以直缝焊管这种管型适应地质复杂情况能力要强。
在非常规天然气中，我国煤层气气源富集地多在、，页岩气多在中部、东南部地区，以上属于二、三、四级地区，也是直缝焊管适宜的应用地区。
至于城市燃气管线，更是属于直缝焊管应用地区。
从上述市场趋势分析可以看出，今后油气长输管线的管型选择，除了一级地区仍可采用螺旋焊管外，直缝焊管的应用领域越来越广泛。
除了长输油气管外，直缝焊管还可以用于结构管、海上用管等方面。
油气输送焊管“十二五”期间的生产方向
油气输送焊管一直着力于提高钢级，而提高钢级的目的是为了减少壁厚、降低钢管重量以减少建设投资，求得较好经济效果。
但是当钢级达到X80以后，钢级越高，风险也就越大，意味着安全性如抗地质灾害的能力可能降低，要慎重研究，综合评判安全性与经济性的平衡关系。
“十二五”期间，我国油气输送焊管市场总需求为1600万吨，年均320万吨，但石油系统的管线管年产能大约260万吨，加上宝钢UOE机组年产能50万吨（≥28mm的厚壁管只有该机组能胜任），已可满足需求。
其他的支线管要求直缝焊管的直径一般＜ф1000mm，钢级一般≤X70；至于城市用气管线，直径一般≤ф660mm，壁厚≤16mm，钢级≤X65，直缝高频焊管便可满足市场要求。
对我国钢管业今后发展的建议
各种管型要发挥自己的优势占领市场
螺旋焊管（SAWH）的特点和优势是大直径（ф2500mm～ф3000mm）和超长长度（最长可达80m～100m），适合于城市输水、热力、排风、水利等大型工程，港口打桩工程，一级地区输气工程，一般钢级以≤X70为佳，不一定都追求预精焊技术。
目前螺旋焊管市场空间相对来说比较宽广。
直缝高频焊管（HFW）的特点和优势是由于中频热处理能消除焊缝区的残余应力和细化晶粒，尺寸精度高，适宜于输气支干线、城市燃气管线、成品油管线、浆体输送管线和各种民生用管。
HFW工艺布置的精整区往往不配套，致使产能发挥受制约，目前HFW600机组产能发挥一般在30%～50%，而中小型机组可达60%～80%。
HFW焊管钢级一般≤X70。
直缝埋弧焊管（SAWL）的特点和优势是大直径（≤ф1422）、大壁厚（≤50mm）和高钢级（X100甚至X120），担纲长输天然气干线、海洋管线和海工结构管的重任。
下游业主和用户要善于鉴别上述管型的优势，扬长避短，恰到好处地选型。
2.1.大口径直缝管市场现状
从2008年至今，以西气东输二线工程建设为代表的我国第四次管道建设高潮造就了我国焊接管线管市场的空前繁荣，同时管线管的出口当前还没有受到国外贸易政策限制，因此出口形势也比较好。
于是促成了近期国建设大直缝焊管机组的新浪潮，在这场拼实力拼资金的决赛中，既有大型国营企业组成的方阵，也有身手不凡的民营企业，还有一些具有国际资本背景的合资企业。
因为石油是关系国家安全的战略物资，是工业交通运行的“血液”，因此国石油、天然气开发和管道建设由中石油、中石化、中海油3大公司控制和主导。
长期以来我国管线管市场基本形成石油系统实现自给自足的非完全市场化市场格局。
管线管产品主要由中石油、中石化所管辖的钢管厂供应，其他系统外钢管厂的产品很难进入石油系统的管道建设项目。
而且石油系统外真正具备生产石油焊管资质能力的厂家并不多，他们的产品一般是以地方管道项目和国外管道项目为主。
我国石油管线管市场一直是由石油系统的国营钢管企业所主宰，其他系统外的钢管企业只能分到一些残羹剩饭。
2.2.国大口径直缝管产能情况
据有关资料统计，我国目前已有钢级X70～X100大口径直缝焊管（φ406mm—φ1800mm）机组12套，其中UOE机组5套，JCOE（其中包括番禺珠江钢管的1套旋压式）7套，共计约有240万吨产能。
综上所述，目前国已有和在建的大口径直缝焊管机组的总生产能力将达到230万吨/年,与国市场的需求在数量上基本平衡。
除上海宝钢股份UOE机组外，国的大口径直缝焊管机组都受原料钢板来源条件的限制，开工率都不是很高，产能不能完全发挥；民营企业的大口径焊管机组多为国外上世纪60年代以前的落后装备，在产品质量、品种规格、生产的钢级上均达不到中石油目前管道建设的要求，在国家重点工程项目中，中石油一般都不采购民营企业生产的钢管，使得大多数民营管厂转向生产民用结构管。
能够满足国家重点工程西气东输二线主支干线，钢级要求X80,输送压力10Mpa以上的高质量、高钢级大口径壁厚直缝焊管的有效供应量约为100万吨/年，与实际需求还有50-70万吨/年的生产缺口。
中石油在2008年的西气东输二线建设中还需要进口直缝钢管30万吨。
（数据来源-中石油管道建设报告）
第三章协作关系、原材料供应及资源利用
某重型工程有限公司桥梁与石化装备制造基地位于阳逻经济开发区，该区域能源供应丰富：
阳逻电厂、中南石油公司、天发集团等为开发区提供了雄厚的能源基础。
武钢江北公司距公司13km，原材料资源供应便捷。
阳逻开发区基础设施建设全面推进，道路、供水、排水、排污、供电、通信等基础设施完备。
项目建设中所新增的标准设备、非标准设备由国外市场供应，通过招标确定供货及制造单位。
部分非标准设备由公司自行制造，所需要的零部件、金属材料、非金属材料均可以由市场供应。
项目中的水工建设项目、土建建筑项目中的材料为一般性材料，由施工单位自行采购，可以得到正常保证。
主要配套协作关系：
1设备、装置配套和公司外生产协作主要容
1.1厂房结构和主要工艺设备均由相关专业设备制造厂商供应，部分设备国外进口。
1.2管子热镀锌以及各类表面处理工作，由某总厂或就近专业厂协作处理。
1.3管子法兰、定型弯头、套管、接头、支架等标准件和通用件外协或市场采购。
1.4机械加工、铸造、锻造工作均由某公司或就近外协解决。
2公司生产协作分工
公司部工艺性生产协作，原则上由各专业车间或部门负责承担其专业工作围的全公司性生产协作任务。
第四章建设条件
本项目建设地点位于市阳逻经济开发区双柳镇长江左岸，拟征用场区围北起阳大公路、南至长江堵龙干堤、从西向东分别经林村、古龙村、魏淌村、汪铺村及王高蒋村,终点至家墩，占地面积5000亩（一期3800亩），沿江岸线3800m。
桥梁与石化装备制造基地拟占地1000亩。
1地理位置
阳逻位于长江中游北岸，东部近郊，西距市区21公里，北距新洲区城关38公里，南与鄂洲市隔江相望。
阳逻总面积189平方公里，城区沿江伸展，上起武矶头，下至龙口闸。
在《市城市发展总体规划》中占有重要地位。
改革开放以来，阳逻开发建设快速发展，城市规模不断扩大，正在成长为新的经济增长点。
2气象特征
本项目厂址位于中低纬度，属副亚热带向北亚热带过渡的湿润季风气候，具有四季分明、无霜期长、热量丰富、水源充沛、温光风季、雨热同季的气候特征，具体如下：
多年平均气温16.8℃
月平均最高气温29.0℃（7月）
月平均最低气温2.8℃（1月）
本区风向在6～8月以东南风为主，间有东北风及西南风，最大风力为7～8级；其余各月多为北风及东北风，最大风力可达9级，多发生在9月。
多年平均降雨量1214.0～1448.0mm，降雨多集中在4～7月，约占全年降雨量的60％以上。
降雪多发生在12月中旬至次年3月上旬，年降雪日数一般在8.0天以，近几年来多为小雪，大雪较少。
多年平均雾日33天，年平均最多雾日57天，年平均最少雾日10天，其中能见度小于1000m的雾日数16天。
雾多发生在冬、春季节。
年平均相对湿度78％；年平均日照百分比44％。
3水文特征
本工程河段的径流和泥沙主要来源于其上游长江干流和支流汉江。
汉口站多年平均水位（56黄海高程）为17.11m，历年最高水位为27.65m（1954.08.18），历年最低水位为8.00m（1865.02.04）。
多年平均流量为22500m3/s，历年最大流量为76100m3/s（1954.8.14），多年平均径流量为7097亿m3。
汉口站全年径流量主要集中在汛期，1954～2002年5～10月的径流量占全年径流量三峡蓄水前为73.2％，三峡蓄水后为的73.0%；来沙年分配也极不均匀，三峡工程蓄水前汛期5～10月份输沙量占全年沙量为87.8%，蓄水后为89.6％，说明汛期输沙量比流量更集中，三峡工程蓄水后输沙量年分配略有增加。
三峡工程蓄水后，受三峡拦沙和长江上游来沙量减小等因素影响，汉口站输沙量出现大幅度减小，为三峡蓄水前平均含沙量的32％。
4流速、比降
长江下游水流流速一般是洪水期大于枯水期，据多年的观测资料，位于工程上游的青山夹水道枯水期平均流速为1.21m/s，枯水期最大流速为1.84m/s，中水期平均流速为1.51m/s，中水期最大流速为2.4m/s，位于工程下游的罗湖洲水道枯水期平均流速为1.24m/s，枯水期最大流速为2.0m/s，中水期平均流速为1.49m/s，中水期最大流速为2.3m/s，洪水期没有水流流速的观测资料，按照洪水期水流流速大于枯水期的总体趋势，洪水期水流流速应大于上述值，资料显示，更靠下游的武穴水道洪水期平均流速为02.4m/s，洪水期最大流速为3.4m/s。
本基地位于汉口水文站下游约50km处，其间存在一定的水位差，根据有关资料，汉口水文站和阳逻水位站间的高水比降为0.0214‰，低水比降为0.0237‰。
从1983～1988年实测资料统计，关与阳逻站间高水比降为0.026‰，中低水比降基本相同，且大于高水比降，约为0.‰。
5河道边界条件
拟建工程选址位于牧鹅洲水道与湖广水道衔接处。
工程河段两岸边界物质组成：
左岸为现代疏松沉积物，河岸多呈二元结构，上层为细颗粒物质，下层为细沙和中沙。
左岸龙口至牧鹅洲，河岸由粉细砂、亚粘土组成，牧鹅洲以下河岸由粉细砂、砂土、亚粘土组成，土质松软，抗冲能力较弱；右岸上段河岸为粉砂、中细砂组成，抗冲能力差，中部为濒临江边的白浒山，限制了河道右移，葛店至泥矶为一级阶地，其中家矶一带有宽阔的边滩，主流距干堤较远，泥矶处有石岩，岩脚伸出岸边120余m，抗冲能力强，限制河道向右岸发展，江边的观音山构成卡口节点控制着河势的变化并将主泓挑向左岸。
工程河段河床为近代河流冲积物组成，河床中值粒径为0.13～0.203mm。
6地形特征
根据丰达地质工程有限公司2008年9月编制的《某阳逻造船基地选址工程勘察报告》，本项目选址区域地形为长江漫滩及一级阶地，地貌为河流堆积平原，地势较平坦，场地勘探孔高程为21.60～23.50m；长江堵龙干堤堤面高程28.20～29.30m；堤外长江漫滩最窄处不足10m，最宽处约300余m；漫滩高程20.50～24.60m。
长江堵龙干堤魏险段约有3000m长经过拟征用场区。
7地质特征
阳逻地属仓阳岗余脉，剥夷面红土砾石层或浅柴砾石层地质，砾石磨圆度好，沙质胶结，主要成份为石英岩、石英砂岩、硅质灰岩。
砾石层厚60－70米，表现为土层深厚，土质坚硬，每平方米可承受15－20吨重量，适应承载大型建筑群。
8地震
根据《建筑抗震设计规》（CB50011-2001）附录A和省《岩土工程勘察工作规程》（DB42／169—2003）附录D规定，市抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。
各拟建建筑物可按6度抗震设防。
本场地建筑抗震设防烈度为6度，可不考虑地震液化的影响。
9现有水利工程及其它水利设施情况
拟建工程河段现有水利工程主要为河道两岸的堤防、涵闸、港口码头、取水工程等。
拟建工程河段左岸为堵龙干堤，右岸杜家山以下为长江右岸大堤（鄂江右）。
工程上游附近右岸有湖闸。
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