prioritizing water supply infrastructure investments in sri lanka · 2018. 2. 10. · the...

48
Policy Research Working Paper 8331 Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka An Application of the World Bank Infrastructure Prioritization Framework Darwin Marcelo Deblina Saha Aditi Raina Schuyler House Infrastructure, PPPs and Guarantees Global eme February 2018 WPS8331 Public Disclosure Authorized Public Disclosure Authorized Public Disclosure Authorized Public Disclosure Authorized

Upload: others

Post on 22-Sep-2020

5 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

Policy Research Working Paper 8331

Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka

An Application of the World Bank Infrastructure Prioritization Framework

Darwin MarceloDeblina SahaAditi Raina

Schuyler House

Infrastructure, PPPs and Guarantees Global ThemeFebruary 2018

WPS8331P

ublic

Dis

clos

ure

Aut

horiz

edP

ublic

Dis

clos

ure

Aut

horiz

edP

ublic

Dis

clos

ure

Aut

horiz

edP

ublic

Dis

clos

ure

Aut

horiz

ed

Page 2: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

Produced by the Research Support Team

Abstract

The Policy Research Working Paper Series disseminates the findings of work in progress to encourage the exchange of ideas about development issues. An objective of the series is to get the findings out quickly, even if the presentations are less than fully polished. The papers carry the names of the authors and should be cited accordingly. The findings, interpretations, and conclusions expressed in this paper are entirely those of the authors. They do not necessarily represent the views of the International Bank for Reconstruction and Development/World Bank and its affiliated organizations, or those of the Executive Directors of the World Bank or the governments they represent.

Policy Research Working Paper 8331

This paper is a product of the Infrastructure, PPPs and Guarantees Global Theme. It is part of a larger effort by the World Bank to provide open access to its research and make a contribution to development policy discussions around the world. Policy Research Working Papers are also posted on the Web at http://econ.worldbank.org. The authors may be contacted at [email protected].

Governments are challenged to balance multiple policy goals and make difficult choices when selecting infra-structure projects for public investment, particularly since available funds are often insufficient to implement the full suite of proposals. This paper presents the application of the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure project prioritiza-tion, to inform the selection of water supply investments in Sri Lanka. A set of 28 proposed water supply projects was prioritized at the request of the National Planning

Department of Sri Lanka, based on consideration of mul-tiple goals, including improved water quality and service, network extension, service provision to poor communities, job creation, and sound financial performance. This paper reviews the Infrastructure Prioritization Framework meth-odology; presents the results of the prioritization exercise, including an expanded sensitivity analysis; and discusses the way forward to apply the Infrastructure Prioritization Framework to inform infrastructure investment decisions.

Page 3: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka: An Application of the World Bank Infrastructure Prioritization Framework 

Darwin Marcelo, Deblina Saha, Aditi Raina, and Schuyler House 

Keywords:  Infrastructure  prioritization,  composite  indices,  water,  water  supply, infrastructure  planning,  public  investment,  principal  component  analysis,  multi‐criteria analysis 

JEL Classification Codes: O18, O21, O22, H54, C38.   

Page 4: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

2

Table of Contents 

List of Abbreviations ........................................................................................................... 3 

Acknowledgements ............................................................................................................ 4 

1. Introduction ........................................................................................................................ 5 

2. Infrastructure Prioritization Framework (IPF) ..................................................................... 6 

2.1   The IPF Methodology ................................................................................................. 6 

2.2  Rationale and Principles for an Approach to Infrastructure Prioritization ................ 7 

3. The Infrastructure Planning Process in Sri Lanka ................................................................ 8 

4. Project Prioritization Applied to Water Supply Investments in Sri Lanka ......................... 11 

4.1.1. Step 1: Criteria Selection ....................................................................................... 13 

4.1.2. Step 2: Data Consolidation and Preparation ........................................................ 14 

4.1.3. Step 3: Calculation of the Indicators ..................................................................... 15 

4.1.3.a.  Input Criteria for Social and Environmental Index (SEI) ................................... 15 

4.1.3.b.  Input Criteria for Financial and Economic Index .............................................. 17 

4.1.3.c.  Combining Criteria into Composite Indicators .................................................. 19 

4.1.4. Step 4: Plotting SEI and FEI Results ....................................................................... 23 

4.1.5. Sensitivity Analysis ................................................................................................ 28 

4.1.6. Step 5: Project Selection ....................................................................................... 30 

5.  Way Forward ..................................................................................................................... 30 

References ....................................................................................................................... 33 

Annexure‐I: NPD Criteria for funding water infrastructure ............................................ 34 

Annexure‐II: Calculation of jobs created during construction ........................................ 35 

Annexure‐III: Data Table for SEI Indicators ..................................................................... 38 

Annexure‐IV: Data Table for FEI Indicators ..................................................................... 40 

Annexure‐V: Weights under varying constraints to the SEI and FEI ............................... 42 

Annexure‐VI: Final SEI and FEI Composite Scores for all projects .................................. 43 

Annexure‐VII: SEI Project ranking using simple average‐based weights ........................ 44 

Annexure‐VIII: SEI Project ranking using subjective‐based weights ............................... 45 

Annexure‐IX: FEI Project ranking using subjective‐based weights ................................. 46 

Page 5: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  3

List of Abbreviations 

 

CBA  Cost‐Benefit analysis  

DSD  Divisional Secretariats 

FEI  Financial‐Economic Index 

GND  Grama Niladhari Division 

GoSL  Government of Sri Lanka 

IPF  Infrastructure Prioritization Framework  

NPD  National Planning Department 

NWSDB  National Water Supply and Drainage Board 

SEI  Social‐Environmental Index 

 

Page 6: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  4

Acknowledgements 

 

This paper was prepared by a team of experts from the World Bank Group with inputs from the National Planning Department  (NPD) of Government of  Sri  Lanka on  the  selection of projects, indicators as well as an alternative weighting scenario for the prioritization exercise. The World Bank team included Darwin Marcelo (Task Team Leader), Deblina Saha, Aditi Raina and Schuyler House, other members of the World Bank Infrastructure, PPPs & Guarantees Group  and  the  Sri  Lanka  Country  Management  Unit.  Cledan  Mandri‐Perrott  (Head, Infrastructure Finance and PPP) provided essential guidance and oversight. The team from NPD comprised of Mr. Ahamadh Mubarak and Ms. Kumuduni Perera. A special mention of the  support  provided  by  Mr.  Sajjan  Jayasiriwardene,  ex‐Additional  General  Manager  of National Water Supply and Drainage Board, who helped us gather all relevant information for the exercise.  

 

 

 

   

Page 7: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  5

1. Introduction 

 

Governments  face  the  dilemma  of  allocating  limited  resources  to  infrastructure  projects while maximizing socioeconomic results and achieving development goals. The Government of Sri Lanka (GoSL) faces a similar challenge, including a reduction in government spending coupled with a widening gap in infrastructure service demand and provision. In this context, it  becomes  critical  for  the  GoSL  to  have  a  system  to  prioritize  investments  that  can incorporate national goals while optimizing the allocation of public funds.  

In Sri Lanka, government investment on infrastructure as a percentage of GDP was 4.9% in 2015 (USD 3.98 billion against GDP of USD 80.6 billion).1 An estimated USD 823 million of these investments were dedicated to the water sector.2  As a point of comparison, Thailand spent 8% of its GDP on infrastructure in the same year, while Indonesia and Vietnam spent 9%  and  13%,  respectively.  Estimations  suggest  that  Sri  Lanka  will  need  to  increase infrastructure investment to around 7% of GDP annually to achieve a level of basic services similar to that of more developed economies or spend around 4% of GDP annually to achieve more modest standards in terms of access and quality of services.3 

Given the current fiscal deficit in Sri Lanka, however, it is unlikely that the government will be able to increase investments to these levels. In 2015, the fiscal deficit reduced to 7.6% of Sri Lanka's GDP, which is still significantly higher than the target of 4.4% of GDP.  In the same year, the external current account balance was at a deficit of 2.3%, and public debt rose to over 70% of GDP.4 As the GoSL committed to reduce the fiscal deficit to 3.5% of GDP by 2020, public  budgets  will  most  likely  continue  to  be  insufficient  to  meet  all  of  Sri  Lanka's infrastructure needs, further reinforcing the need for a methodical approach to prioritizing the allocation of scarce public resources to infrastructure development. 

The World Bank's Infrastructure Prioritization Framework (IPF) offers a systematic approach to  infrastructure  prioritization  that  places  social‐environmental  and  financial‐economic factors at the forefront of decision‐making. The IPF is transparent and objective, following a clear step‐wise approach, while leaving space for deliberation to remain responsive to policy priorities.  The  IPF was  piloted  in Vietnam,  Panama,  and Argentina  and  is  currently  being applied in Argentina and Chile. 

This paper presents the application of the IPF to water supply infrastructure investments in Sri Lanka. To this end, a set of new water supply projects was prioritized at the request of The National  Planning Department of  Sri  Lanka  (NPD).  The paper  first  introduces  the  IPF 

                                                       1 Source: Central Bank of Sri Lanka, Annual Report 2016 – Chapter 3 Economic and Social Infrastructure. 2 Source: Ministry of Finance, Annual Report – 2016. 3 Source: Nabi, I., & Biller, D. (2013). Investing in Infrastructure: Harnessing its Potential for Growth in Sri Lanka (No. 78300) (pp. 1–125). The World Bank.  4 Source: Central Bank of Sri Lanka, Annual Report 2016 – Chapter 10 Fiscal Policy and Government Finance. 

Page 8: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  6

methodology  then  follows  with  background  information  on  the  infrastructure  planning process in Sri Lanka. Then, the paper introduces the methodology adopted to prioritize water supply infrastructure projects. The last two sections present the results of the pilot, including a sensitivity analysis, as well as a discussion on the way forward to apply the IPF to different sectors.  

2. Infrastructure Prioritization Framework (IPF) 

2.1 The IPF Methodology 

The  IPF  is  a  quantitative  multi‐criteria  approach  to  compare  proposed  infrastructure investments  within  a  sector  according  to  government‐selected  social,  environmental, financial, and economic criteria. Statistical methods are used to combine this  information into  a  social‐environmental  index  (SEI)  and  a  financial‐economic  index  (FEI).  These  two composite indicators are then displayed alongside the sector budget constraint, allowing a classification of projects for further selection and implementation.  

The approach recognizes that objective evaluation and selection of investments cannot be dissociated entirely from policy discourse, professional experience, or the politics of project selection. In addition to economic benefits, projects may be chiefly valued by governments and other stakeholders due to key policy goals which are non‐economic in nature, or due to considerations that objective indicators cannot measure, such as protecting priority habitats, promoting social inclusion and cohesion, or honoring culture. As such, the IPF accommodates policy and political  responsiveness  in two ways:  through the selection of criteria  (project‐level  indicators)  for  assessment,  and  by  leaving  a  degree  of  freedom  in  decision‐making through provision of two references for judgment (the indices). The IPF approach structures the prioritization process in a manner that accounts for multiple development objectives but remains practical to implement.  

The  IPF  is  quantitative  in  essence  but  does  not  require  the  reduction  of  all  project‐level information  into  a  common monetized  unit  of measure.  The main  characteristics  of  this framework include: 

a. It synthesizes multiple social, environmental,  financial and economic criteria  into two composite indicators –a social‐environmental index (SEI) and a financial‐economic index (FEI);  

b. It allows the inclusion of key relevant policy goals; c. It is adaptable to contexts with limited information and technical capacity; d. It considers the sector budget constraints in the classification of projects; e. It presents information in a visual interface that is simple and easy to interpret; f. It offers options for budget allocation redistribution between sectors; and 

g. It improves the availability and quality of information at the project‐level. 

Page 9: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  7

2.2 Rationale and Principles for an Approach to Infrastructure Prioritization  

The  IPF framework  is differentiated  in  four ways  from other approaches to  infrastructure 

decision‐making.  First,  it  incorporates  national  policy  goals,  social  and  environmental 

sustainability  criteria,  and  long‐term development  aims  alongside  financial  and economic 

considerations. Second, it is predicated on parsimony and pragmatism. Third, it makes space 

for policy debate via criteria  identification and the selection of projects  from mid‐priority 

categories. Fourth,  it provides decision‐makers with an  intuitive, graphical  interface upon 

which to compare alternative investment scenarios.   

The IPF was created in response to observed government demand, including needs for (a) improving  infrastructure  planning  at  the  national  and  sector  levels;  (b)  considering  large projects sets with scarce planning resources; (c) meaningfully addressing environmental and social primacies; and (d) balancing analytical efficiency, derived from standardization, with policy  and  political  responsiveness.  Adopting  a  systematic  approach  to  prioritization  is further  justified  by  public  demand  for  evidence,  value,  and  legitimacy  in  infrastructure decision‐making. These logics are detailed in Marcelo, et al, 2016. To be deemed legitimate and comprehensive, prioritization must be based on sound evidence that affords meaningful comparison.  In  line with  these considerations,  the  IPF  is designed  to employ quantitative measures to the greatest extent possible to limit subjectivity.  

Furthermore, comprehensiveness requires that project comparisons make space for multiple policy goals and facets of project selection. This  lends support to employing multi‐criteria approaches, with criteria selected to reflect considerations of effectiveness and value, as well as sector and national policy goals. The IPF captures the strengths of multi‐criteria decision approaches, but also allows use of inputs from cost‐benefit analysis (CBA).5  

Finally, the process to prioritize investments must be administratively and politically feasible. This suggests that governments adopt the principle of parsimony –using the least amount of relevant information needed to inform a decision. Administrative feasibility means that it can be  implemented  within  limits  of  institutional  capacity,  cost,  time,  and  data  availability. Political  feasibility,  on  the other  hand,  accepts  that  prioritization  cannot  be  so  devoid  of deliberation that it is rendered completely inflexible or unresponsive to political factors. In summary,  most  infrastructure  policy‐making  contexts  demand  a  reconciliation  of  highly technical and objective policy analysis, on the one hand, and more political and practice‐based inputs, on the other, all within the resource means of governments.   

                                                       5 We recognize multiple approaches to investment decision‐making, including social cost‐benefit analysis (SCBA). For an extensive  discussion  of  alternative  approaches,  see  Marcelo,  et  al,  2016.  Whereas  SCBA  requires  fully  monetized information on costs and benefits, IPF makes use of available inputs (e.g., financial CBA). IPF's value‐adds to CBA are in (a) directly treating non‐marketed impacts in 'natural' units; (b) relieving the burden of making and justifying assumptions required to monetize benefits and costs; and (c) dealing directly with issues like equity and social justice.  

Page 10: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  8

3. The Infrastructure Planning Process in Sri Lanka 

This  section  focuses  on  understanding  the  current  infrastructure  planning  process  in  Sri Lanka as a  first step to effectively  implement a systematic approach to prioritization. The objective is to offer an alternative to improve the existing planning process without distorting the structure and functions already adopted by the GoSL. In this context, the IPF can be seen as an instrument connecting the preparation, deliberation and endorsement phases with the allocation of funds stage.    

3.1 Infrastructure Planning Process in Sri Lanka 

Figure  1  below  describes  the  general  process  of  infrastructure  planning,  approval,  and funding in Sri Lanka.  

Figure 1: Infrastructure Planning Process in Sri Lanka 

 *The Sector Master Plan is initiated by relevant line ministry and approved as a whole by the Cabinet based on NPD recommendation.  

 

Page 11: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  9

The infrastructure planning process is described in further detail as follows: 

1) Project  Initiation:  Projects  can  be  proposed  by  Ministries,  Departments,  Public Corporations  or  Government  Owned  Companies  and  are  submitted  along  with  pre‐feasibility studies to the Chief Accounting Officer (CAO) of the relevant Ministry. 

2) Ministry Approval:  If  the proposal  is  acceptable  to  the  relevant Ministry,  the  relevant Chief Accounting Officer shall submit the proposal to the National Planning Department (NPD). Ministry CAO approval is necessary for the project to go ahead, even if it is initiated within the Ministry. 

3) NPD Evaluation: Proposals are submitted to the NPD for a preliminary evaluation of the feasibility of  the project. Based on the estimated construction costs and maintenance costs of the projects, they can be classified as 

i. Large projects: Projects with an estimated initial cost over LKR. 20 million6 (USD 0.13 million) and recurrent annual operation/maintenance costs more than LKR. 1 million (USD  6,530)  are  categorized  as  large  projects  and  follow  a  two‐stage  approval process: 

a) Preliminary  Approval:  If  the  project  is  in  line  with  the  National  Development Framework  (a  rolling  five‐year  development  planning  arrangement)  and development  priorities,  the  NPD  grants  preliminary  approval  for  the  project concept paper and suggests the relevant line ministry to do the detailed feasibility study.  The  NPD  may  recommend  to  the  relevant  line  ministry  to  obtain  the approval of  the Cabinet of Ministers  for  the project concept before a detailed feasibility study is carried out, if the NPD considers it is appropriate.  

b) Final Approval:  In cases where preliminary approval  is required and granted by the Cabinet of Ministers, the Pre‐Feasibility Report for the project is passed on to the line Ministry and, if necessary, to the Department of External Resources. The line Ministry, along with Proposing Agency, carries out a detailed feasibility study and formulates the final project proposal, both of which are submitted to the NPD for final appraisal. NPD performs a final appraisal and sends its recommendation to  the  line  Ministry  and,  if  necessary,  to  the  Department  of  External Resources/Department of National Budget. 

ii. Small projects: Projects with an estimated initial cost less than LKR. 20 million (USD 0.13  million)  and  recurrent  annual  operation/maintenance  cost  less  than  LKR.  1 million  (USD  6,530)  are  categorized  as  small  projects  and  follow  a  single‐stage approval process by NPD before Cabinet approval. 

                                                       6 This is the current cutoff limit followed as per the Treasury Circular No. 138 dated 04.04.2008. However, this is proposed to be increased to LKR 100 million as per the draft Govt. Financial Code 2016. 

Page 12: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  10

4) Cabinet Approval: The Line Ministry considers the Project Proposal along with the Final Appraisal  Report  of  the  Department  of  National  Planning  and  submits  these  to  the Cabinet of Ministers for final approval. 

5) Inclusion in Sector Master Plan: A sector master plan is a comprehensive multi‐year plan that is developed within the National Development Framework for each sector. Each line ministry develops the Sector Master Plan. Large projects are included in the proposed sector master plan after receiving In‐Principal NPD recommendation. Then, the proposed sector  master  plan  receives  Cabinet  approval.  Small  projects,  once  approved  by  the Cabinet of Ministers, should be included in the relevant sector master plan.  

6) Inclusion  in Medium‐Term  Budget/  Expenditure  Framework:  A Medium‐Term  Budget/ Expenditure  Framework  is  a  rolling  three‐year  budget/expenditure  planning  and management framework. Projects approved by the Cabinet of Ministers are included in the Medium‐Term Budget/ Expenditure Framework. 

7) Funding Proposal: Preliminary approval to explore avenues of funding is also sought from the Cabinet of Ministers after having appraised the proposed funding arrangements: 

a) In the event financing is envisaged in terms of the Foreign Loans Act, it should be referred to the External Resources Department. 

b) In  the  event  financing  is  envisaged  through  annual  Budgeting,  it  should  be referred to the National Budget Department. 

 3.2 Improving the Infrastructure Planning Process in Sri Lanka 

A critical point in the infrastructure planning process is the transition from the preparation, deliberation, and endorsement phases, to the allocation of funds for project implementation. Here,  the  need  for  evidence,  value,  and  legitimacy  in  infrastructure  decision‐making  is essential to the efficacy, efficiency and transparency of the entire process. The IPF can play a key role in this transition by systematizing the prioritization of investments according to a set of criteria chosen by consensus among the relevant stakeholders, with consideration of the budget constraint.    

The  IPF may  be  introduced  into  the  infrastructure  planning  process  immediately  before preliminary approval to explore avenues of funding is sought from the Cabinet of Ministers. It is at this stage that proposed projects included in sector master plans must compete for the pool of limited funding in order to move to implementation. Since the IPF allows decision‐makers  to  identify  a  limited  set  of  priority  projects  that may be  implemented within  the budget constraints (which disallows implementation of all projects), it is important that such priority projects be identified before the financing scheme for all projects is determined so that the available financing or budget can be optimally utilized. While projects approved by the Cabinet can make it to the Sector Master Plan or medium‐term plan, the implementation of these projects in a budget cycle will be determined by the IPF so that projects with larger social,  environmental,  financial  and  economic  benefits  are  implemented  ahead of  others 

Page 13: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  11

with  lesser  expected  benefits.  The  proposed  infrastructure  planning  process  with  the inclusion of IPF is depicted in Figure 2 below. 

Figure 2: The IPF and the Infrastructure Planning Process in Sri Lanka 

 *The Sector Master Plan is initiated by relevant line ministry and approved as a whole by the Cabinet based on NPD recommendation  

4. Project Prioritization Applied  to Water Supply  Investments  in Sri Lanka 

Considering  the  resource constraints challenging  infrastructure development  in Sri  Lanka, effective project prioritization and selection is needed to optimize the use of scarce public resources.  The World Bank Infrastructure and PPP Group, with the support from the National Planning Department of Sri Lanka (NDP) and the National Water Supply and Drainage Board (NWSDB), undertook a pilot exercise to prioritize water projects to test the IPF's utility in the Sri Lanka project development context.  

The set of water projects under study primarily consists of projects that augment existing water supply systems, typically by linking them to new raw water sources and/or treatment 

Page 14: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  12

facilities. Some projects involve integration with other systems, depending on whether they include expansion into new service areas (specific details can be found in Table 8). In the list of proposed projects, two are distinctly different from the others: the Water Treatment Plant at  Kethhena  and  the  expansion  of  the water  pipeline  along  the Orugodawatta‐Ambatale Road. At the request of the NPD, the former was retained in the analysis, but it was excluded from calculations used to determine the weighting process (discussed in detail later) in order to avoid bias. The latter was removed from the final analysis altogether, since financial and economic  analysis  for  that particular  project was not  readily  comparable  to  those of  the other projects.  

Overall,  the  exercise  sought  to  facilitate  prioritization  in  a  manner  that  i)  accounts  for broader economic,  social, and environmental considerations and  ii)  remains  feasible with respect to time, cost, analytical capacity, and data availability.  

 

4.1. The IPF Implementation Process 

Implementing the IPF is relatively straightforward, following five steps (see Figure 3):  

1. Selecting decision criteria;  

2. Gathering project‐level criteria data;  

3. Calculating social‐environmental and financial‐economic composite indicators;  

4. Plotting projects and budget limits; and  

5. Selecting projects.  

To implement these steps, it is necessary to make three key decisions:  

1. Define  criteria  to  be  included  in  the  Socio‐Environmental  and  Financial‐Economic indices; 

2. Define a criteria‐weighting methodology to combine variables and calculate scores; and   

3. Establish a decision rule for medium priority projects. 

In the subsequent sub‐section, the application of the IPF is described in terms of the steps presented in the figure below, with direct reference to the Sri Lankan Water Supply pilot. An extensive technical description of the IPF methodology is also detailed in Marcelo et al, 2015.      

Page 15: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  13

Figure 3. IPF Sequence 

 

     Source: Marcelo et al, 2015 

4.1.1. Step 1: Criteria Selection 

The  first  step  in  applying  the  IPF  is  to bring  together  the  relevant  stakeholders  from  the government agencies to explore potential criteria that will form the basis for comparison at the project level. In case of the Sri Lanka pilot, the World Bank team, including experts from the water sector, had multiple rounds of discussions with the National Planning Department (NPD)  of GoSL  to  agree on  the  criteria  that would  be  adopted  to  compare water  supply projects. These discussions began with the World Bank team presenting the IPF to all relevant government agencies  in Sri  Lanka;  followed by a  series of  in‐depth knowledge exchanges between  the  NPD  and  the  World  Bank  team,  wherein  the  NPD  shared  the  existing methodology  including  the  criteria  they  employ  to  determine  the  financing  scheme  for projects (Annexure‐I). Using this as the starting point, the World Bank and NPD came up with the following preliminary set of criteria, which were to be tested for information availability at the project level: 

   

Page 16: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  14

Table 1. Preliminary proposed selection criteria 

SEI  FEI 

‒ Beneficiaries/Users per $ invested ‒ Jobs created (direct and indirect) ‒ Poverty level (in area of intervention) ‒ Quality of existing water ‒ Water‐borne diseases ‒ Alternative water resources 

‒ Benefit‐cost ratio ‒ Existing water resource yield  

   

The  IPF requires a minimum level of relevant  information at the project  level to compare infrastructure projects.  Therefore,  the aim  is not  to produce a  long  list of  criteria, but  to carefully select those that would be most effective in capturing the key differentiating factors among the projects. The selection of variables may differ based on government policy goals (e.g., sectorial, social, and environmental aims) and stakeholder consultations, but generally includes indicators of value, efficiency, and social and environmental impact.  

It is also essential that the selected criteria make it possible to discern between projects with some degree of  precision  and  exhibit  sufficient  variability  (for  each decision  criterion)  to allow distinction between projects or groups of projects. In other words, a criterion with little to no variability across projects is not useful to any prioritization strategy. 

4.1.2. Step 2: Data Consolidation and Preparation 

The next step is to define the set of projects and consolidate the information at the project level. An initial list of 27 projects corresponding to project proposals that NPD received from the National Water Supply and Drainage Board (NWSDB) and several  from the Megapolis Master Plan was considered.7 From this list, two projects pertaining to the construction of new water reservoirs were removed from consideration, as the nature of these projects was quite different to other water supply projects. Two other projects were discarded, as they were in very early stages of preparation and hence did not have sufficient information. In addition, one project was also excluded since it went under procurement at the time of this analysis.  Lastly,  six  new  projects  from  the  Public  Investment  Program  (2016‐2020)  were added to the final list of projects, taking the total project count to 28. 

The subsequent step is to gather the data to calculate the indicators that would comprise the  SEI  and  FEI  scores  for  each  project.  Project  data  were  entered  into  a  simple  Excel 

                                                       7 The Western Region Megapolis project (or Megapolis Master Plan) has a list of 171 projects with a total investment of approximately  US$40  billion.  The  projects  under  this  list  incorporate  Transport,  Energy,  Water,  Housing,  Townships, Environment and waste management, Port, Airport, Logistics and tourism related projects confined mostly to the western region. The transport component of the Megapolis plan has been developed by using the Urban Transport Master Plan for the  Colombo Metropolitan  region  together  with  the  land  use  plan  based  on  the  developments  envisaged  under  the Megapolis. Similarly, the Water projects identified under the Megapolis plan is a collection of investments identified by the NWSDB, enhanced by the requirements of the land use planning such as the "aero city", "industrial city", "techno city", etc. 

Page 17: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  15

environment that recorded, for each project under study, raw project data associated with each  criterion.  Additional  calculations  were made  in  cases  where  data  were  not  readily available at the project level.  

4.1.3. Step 3: Calculation of the Indicators 

The approach to calculate the composite SEI and FEI is two‐fold and includes (a) identifying the  criteria  to  be  included  in  each  composite  indicator,  along  with  their  units  of measurement,  and  (b)  specifying  a method  to  estimate  or  assign weights  to  the  criteria involved in calculation of the SEI and FEI. In this section, the criteria selected as inputs to the SEI and FEI are described, along with the selected weighting methods. 

The preliminary list of criteria presented in Table 2 was further revised by two experts in the water  sector:  a  local  consultant  (former  Additional  General  Manager  of  National  Water Supply and Drainage Board) and an international water expert. The preliminary criteria were also contrasted against current data availability. A final list of criteria that resulted from this process is shown in Table 2 below.   

Table 2. Final criteria selected  

SEI (8)  FEI (2) 

‒ New beneficiaries/users per $ invested ‒ Jobs created (direct) per $ invested ‒ Poverty level (in area of intervention) ‒ Bacterial quality of existing water ‒ Water‐borne diseases ‒ Continuity of supply ‒ Existing safe water coverage 

‒ Benefit‐cost ratio ‒ Existing water resource yield 

‒ Non‐revenue water (%) 

 

4.1.3.a.  Input Criteria for Social and Environmental Index (SEI) 

This section describes the seven input criteria for the SEI: 

SEI 1. Beneficiaries: For each project, the criterion  'beneficiaries' measures the number of new direct project beneficiaries per million dollars invested. All 28 projects to which the IPF framework is applied are being developed in areas that usually have some existing National Water Supply and Drainage Board (NWSDB) scheme serving a portion of the population in those areas. The new projects would connect these existing beneficiaries as well as some previously untapped portions of the population, who are the new beneficiaries. Projects with a greater number of new beneficiaries are expected to have higher SEI scores. This criterion considers only new beneficiaries, as it aims to determine the additional social benefits that are  generated  by  the  implementation  of  the  project.  However,  the  benefits  to  existing beneficiaries are accounted for in the benefit‐cost analysis under the FEI. The information was obtained from the project's pre‐feasibility studies shared by NWSDB. 

Page 18: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  16

SEI  2.  Jobs Created:  This  criterion  accounts  for  the number  of  direct  jobs  created by  the project during the construction and operational phases. The number of jobs created during the operational phase was available in the pre‐feasibility studies of the projects. The number of jobs created during the construction phase was calculated based on the cost estimate for pipe laying works and civil/structural work and the unit cost of labor. First, the cost of labor was assumed as 20% of the pipe laying cost and as 40% of the civil/structural work cost. Then, the typical size of labor crews used in pipe supply and laying and civil/structural work was identified based on available data in NWSDB, and the rates charged per crew were estimated based on the daily wage rates for skilled and unskilled labor using the NWSDB Rate Book for the respective year. The detailed calculations are provided in Annexure‐II. 

SEI 3. Poverty Level: This criterion refers to the poverty level in the area where the project is to  be  located.  It  is  calculated  as  the  percentage  of  people  living  below  the  poverty  line measured  thorough  the  poverty  head  count  index  data  available  at  a  District  Secretarial Divisions (DSD) published by the Department of Census and Statistics.8  If a Project covers more  than  one  DSD,  then  the  poverty  level  input  criteria  for  that  particular  project  is calculated as a weighted average of the poverty levels in each of the DSDs based on their existing populations. 

SEI 4. Bacterial Quality of Water: This criterion attempts to factor in the quality of water using a consistent parameter across all projects. Because almost all projects in the analysis include water treatment, these projects aim to improve the quality levels of supplied water. Bacterial quality is measured by the number of failed water quality tests during the last 36 months in the areas where the projects will be implemented.9 In order to prioritize projects in areas where quality is in most need of improvement, projects where test failure levels are higher are  prioritized  for  improvement  works.  Such  data  was  collected  from  either  the  pre‐Feasibility Reports or Bacteriological WQ Test results for the relevant years from NWSDB. 

SEI  5.  Prevalence  of  Water  Borne  Diseases:  This  criterion  measures  the  average  annual number of diarrhea/ dysentery, hepatitis, and typhoid cases in the last five years per 100,000 of  the  population  to  be  served  by  the  projects.  This  data  was  aggregated  from  various sources,  including  pre‐feasibility  reports,  health  offices  (RDHS,  MOH,  PHI,  Regional Epidemiologist etc.), and the Department of Health. Again, since a key aim of all projects included in the analysis is to provide safe piped water supply, areas with higher prevalence of waterborne disease receive higher priority for intervention works.  

SEI 6. Continuity of Supply: This criterion is based on the hours of water supply per day in the areas where the project will be located. The lower the hours of supply, the higher the priority for implementing projects serving those areas. These data are obtained from either the pre‐

                                                       8  The districts of Sri  Lanka are  divided  into  administrative  sub‐units  known  as divisional  secretariats.  The  Divisions  are administered by a 'Divisional Secretary' and are known as 'D.S. Divisions'. There are 331 of them. 9 The data are collected as part of  the standardized process specified by  the Sri Lanka Standards  Institution  (SLSI). SLSI stipulates the number of tests to be conducted every month based on the number of consumers. 

Page 19: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  17

Feasibility Studies or Assessment of Pipe Borne Water Supply Facilities in DSDs published on the  NWSDB  website,  as  at  end  of  December  2015.10  As  the  data  are  available  only  for brackets of service, a score was assigned to each bracket in the following manner: 

Table 3. Hours of supply per day Supply Hours Score (A) 18 ≤ x ≤ 24 1 12 ≤ x < 18 2 6 ≤ x < 12 3 1 ≤ x < 6 4

If a project covers more than one DSD, then the score for the hours of supply is assigned to each DSD based on their respective hours of supply, and the final score  is computed as a weighted average of the individual scores each DSD received and their existing population. 

SEI 7. Existing Safe Water Coverage: This criterion measures  the percentage of population with access to safe water sources. Projects are given higher priority  if  they are  located  in areas where fewer consumers (as a percentage of the population) have access to safe water. Data for this criterion were obtained from pre‐feasibility studies (PFS), 2012 census data, and data  from DSD offices  (Resource Profile)  and Grama Niladhari Divisions  (GND).11  In  cases where data could not be directly extracted from PFS Reports, census information and data 

from DSD and GND were used to calculate the number of households with access to unsafe water sources (i.e., unprotected wells, rivers, tanks, streams etc.).12 

Information for an additional environmental indicator was also considered to measure the sustainability of proposed water extraction (in terms of the maintenance of the ecosystem function).  The  proposed  indicator was  the  quantity  of  extraction  as  a  percentage  of  the surface water flow; however, due to limited information on the total water demand from the source (not just of the particular project) as well as detailed flow / runoff data (to account for floods and low water flows), it was not possible to get accurate estimates for the projects in this analysis. Using the variable without knowing the total water extraction would provide misleading information, as it would not be possible to know to how the additional withdrawal would impact the ecosystem.  

4.1.3.b.  Input Criteria for Financial and Economic Index 

This section describes the two input criteria for the FEI, namely the benefit‐cost ratio and the water resource yield. 

                                                       10 http://www.waterboard.lk/web/index.php?option=com_content&view=article&id=78&Itemid=425&lang=en 11 Sub‐unit of District Secretarial Divisions (DSDs). 12 http://www.statistics.gov.lk/PopHouSat/CPH2011/index.php?fileName=H4&gp=Activities&tpl=3   

Page 20: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  18

FEI 1. Benefit‐Cost Ratio: For each water project, the benefit‐cost ratio (BCR) corresponds to the net present value of all financial and economic benefits divided by the net present value of  all  costs  (annualized  operating  expenses  and  capital  expenditures).  This  calculation includes the economic benefits accruing out of time savings for collection of water, monetary savings  for  reduction  in  purchase  of  drinking/cooking  water  from  private  suppliers,  and health benefits attributable to reduced instances of waterborne diseases and chronic kidney disorder cases. It is assumed that 10 minutes per‐day, per‐family would be saved in water collection in cases where data were not readily available. Similarly, it is assumed that Rs. 20 (US$ 0.13) per family per day would be saved by not purchasing water from private vendors and that chronic kidney disorder cases could be reduced by 20% with access to higher‐quality water delivered by the new projects. The higher the benefit‐cost ratio, the more benefits accrue to the population. As such, higher BCRs contribute to higher composite FEI scores.  

FEI  2.  Existing  Water  Resource  Yield:  This  criterion  is  used  to  check  the  level  of implementation hazards for the projects by verifying the extent to which the new projects will  be  able  to  extract  water  from  existing water  resources.  This  is  done  by  considering whether  the  project  has  Approved  Water  Rights,  MOUs  with  other  users,  and  water availability throughout the year. The higher the existing water resource yield, the higher is the contribution of this input criterion to the final composite FEI score.  

The scoring matrix is detailed below:  

Table 4: Scale for measuring existing water resources yield 

Approved Water Rights Water Availability Throughout the Year

MOU with Other Water Users

Documents Availability Score (A)

Confirmation on Availability of Water

Score (B)

Documents Availability

Score (C)

Available (or if not relevant) 1 100 % Confirmed 1 Available (or if not

relevant) 1

Not Available 0 Not confirmed in drought season etc. 0 Not Available 0

Existing Water Resource Yield Score = Score A + Score B +Score C

FEI 3. Non‐Revenue Water: This criterion measures  the percentage of non‐revenue water (NRW) that exists in the existing water supply schemes serving the areas or DSDs where the new  projects will  be  located. NRW  is  a  good measure  of  the  economic  efficiency  of  the current water supply systems. The higher the existing NRW, the greater the need for projects that  improve  infrastructure and management practices. NRW values are weighted by  the number of existing beneficiaries in the service area, since larger distribution networks that cover larger populations are also likely to see larger losses. Data on the NRW values were sourced from NWSDB (2015).  

Table 5 below provides basic descriptive statistics on the indicators used in the IPF analysis to show the variation that exists between the projects with respect to the various indicators.  

Page 21: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  19

Table 5: Descriptive statistics 

VARIABLE N MEAN STD.DEV. MIN MAX Total Expected Cost (USD million) 28 96.07 84 9 481 Total number of new beneficiaries 27 113,677 89,201 0 286,692 Total number of jobs created 27 1,687 1,424 193 7,109 Poverty Level 27 8 4 3 22 Hours of water supply (1=18 ≤ x ≤ 24; 4= 1 ≤ x < 6) 27 2 1 1 4 Quality of Water 23a 5 8 0 25 Existing safe water coverage 28 83 14 39 97 Prevalence of water borne diseases (#) 27 209 140 32 568 Non-revenue water level 27 22 7 11 37 Net present value of benefits 27 103 95 4 319 Net present value of costs 27 84 75 7 322 Notes: The data of projects not included in the IPF analysis are excluded. a Four projects have missing data 

 

4.1.3.c.  Combining Criteria into Composite Indicators 

IPF aggregates the SEI and FEI indicators into two composite scores for easier interpretation and comparison. This helps to reduce the data from a complex, multidimensional frame into fewer dimensions. Aggregating indicators into combined indices requires assigning weights to each criterion, then summing the weighted indicator values to yield a combined total. The IPF uses a  variation of  the Principal Component Analysis  (PCA) originally developed by K. Pearson (1901) to determine the weights associated with each criterion to obtain composite indicators at the project level. 

In  simple  terms,  PCA  is  a  data  reduction  and  mathematical  technique  that  allows  the transformation  of  a  set  of  possibly  correlated  variables  into  a  new,  uncorrelated  set  of "principal  components"  (see  Figure  4).  These  principal  components  are  defined  as  linear combinations  of  the  variables  (in  this  case,  the  project  criteria)  to  be  synthesized.  The transformation  is  done  in  such  a  way  that  the  first  principal  component  is  the  linear combination of variables that retains the maximum variability contained in the original data (seen Column 1, Table 5).13 

Each principal component assigns weights to each individual criterion. These weights specify the extent  to which each variable  contributes  to  the SEI  and FEI.  In PCA,  the  sum of  the squares of the weights of the variables under the SEI or FEI is equal to one, and the highest weights tend to be assigned to criteria with larger variation. This is because indicators that have a wide range are the most informative and allow for better cross‐project comparisons. Variables with very low variation do not allow for significant differentiation between projects and are thus assigned lower weights. Importantly, the resulting SEI and FEI composite scores 

                                                       13 The subsequent principal components are subject to being orthogonal (uncorrelated) to the previous ones. 

Page 22: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  20

are  all  relative  values  that  enable  comparison,  but  their  absolute  value  has  no  practical meaning.  

Figure 4. Graphical representation of PCA for two standardized random variables

PC1 = Principal Component 1 (maximum variance) PC2 = Principal Component 2 (maximum variance given that it is orthogonal to PC1)

 

In this study, Project 25 (Construction of Treatment Plant at Kethhena) was excluded from the PCA‐based calculation of weights for both SEI and FEI. The reason is simple: this is the only treatment plant project in the set of 28 projects considered. Compared to the rest of the projects in the sample, Project 25 is an outlier in terms of the number of beneficiaries and its cost. This project has been ranked based on the estimated weights and included in the general results, however, upon the request of the NPD. 

Social and Environmental Index (SEI) 

This section details how the SEI score is calculated. A sensitivity analysis shows the variation in the composition of the SEI when the weights associated with each criteria change as a result of applying different types of constraints or weighting approaches.14,15 Note that, to establish the weights of the criteria, the IPF privileges applying either PCA or a variation of the  PCA  method,  which  allows  the  inclusion  of  policy‐oriented  considerations  without adopting a purely subjective weighting scheme.16 These considerations are introduced in the form of additional constraints to the PCA maximization exercise. As mentioned before, the goal is to obtain a set of weights that maximize the variance of the variables in the SEI.  

                                                       14 Composition refers to how much each indicator (in terms of a percentage) contributes to the overall SEI score. 15 Refer to Annexure V to see the exact weights that emerge from the analysis.  16  In  a  purely  subjective  weighting  scheme,  the  weight  (magnitude)  of  each  criterion  is  subjectively  chosen  without considering the structure of the subjacent data.   

Page 23: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  21

Table 6 below summarizes the results of SEI calculations according to the various weighting scenarios. Scenario 1 shows the results for the 1st principal component when no restrictions are imposed. This linear combination can explain up to 29% of the variation in the data. The second column shows the results when PCA‐determined weights are constrained to be all non‐negative. As one can see in Scenario 2, some of the resulting weights are zero.  

Scenario 3  introduces an additional constraint to PCA so that no variable contributes  less than  5%  to  the  composite  SEI  score.  This  ensures  that  all  criteria  –carefully  selected  by consensus between experts and stakeholders– contribute, albeit minimally,  to  the scores given to the projects through the SEI. While each subsequent constraint reduces the power to explain the variation in the data, the weights derived in Scenario 3 are considered to be the most objective given the constraints and can still explain 21% of data variance. Therefore, these are used as the weights applied in the final IPF results.  

NPD suggested that existing safe water coverage should receive the highest priority/weight, followed  by  prevalence  of  water  borne  diseases,  poverty  level,  beneficiaries  per  million dollars invested. The lowest priority was recommended to be accorded to jobs created per million dollars invested. The jobs created criterion was deemed of lowest priority by the NPD since the direct jobs primarily reflect temporary jobs created during construction. In contrast, long‐term direct  jobs associated with operation and maintenance of the project comprise only a small percentage (on average, 0.03%) of the total number of direct jobs created.  

Scenario 4 below shows the results that emerge when the analysis is based on the subjective PCA weighting recommendation of the NPD.17 Following this rule, there is a significant loss in  the efficiency of  the  resulting  SEI  in  terms of  the data  variation  that  can be explained compared to previous estimations (see Scenario 4, Table 6).  

Finally, a simple average weighting method (Scenario 5 in Table 6) is also estimated. Overall, while  there  are  differences  in  some  individual  rankings  (as  can  be  expected)  due  to  the different weights, the general trend of the projects that are the highest and lowest on the spectrum does not vary significantly (more details in Section 4.1.5). 

   

                                                       17 The NPD references were used as additional constraints in the generation of weights through PCA. 

Page 24: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  22

Table 6: Sensitivity analysis for the composition of the SEI and percentage of data variation explained by each 

INDICATORS

Contribution (as a %) of each indicator to the composite SEI score under different weighting schemes

Standard PCA*

(1)

PCA with weights>0

(2)

PCA with weights>min requirement

(3)

PCA weights using NPD

rule (4)

Simple Average

(5)

1. Beneficiaries/US m$ 0.055 0% 9% 15% 14.3% 2. Jobs created/US m$ 0.574 27% 19% 9% 14.3% 3. Poverty level 0.082 12% 10% 15% 14.3% 4. Continuity of water supply 0.333 28% 24% 15% 14.3% 5. Bacterial quality of water -0.479 0% 9% 9% 14.3% 6. Existing safe water coverage 0.564 30% 19% 24% 14.3% 7. Prevalence of water-borne diseases -0.040 2% 9% 15% 14.3%

Total 100% 100% 100% 100% % of data variance explained 33% 29% 22% 17% 16%

Notes: *The figures presented in this column are the originally calculated weights using the unrestricted PCA methodology 

While there  is no normative reason to use one weighting scheme over the other,  the  IPF analysis  herein  first  presents  the  PCA  method,  which  is  both  unbiased  with  respect  to weighting and also best makes use of variation in the data for the purposes of differentiating projects. While there are differences in some individual rankings (as can be expected) due to the different weights, the general patterns of project ranking do not vary significantly. 

Financial and Economic Indicator (FEI) 

Similar to the SEI, the FEI scores are also calculated using the PCA approach. However, for the  FEI  PCA‐based  weighting,  three  other  outlier  projects  in  addition  to  Project  25 (mentioned earlier) were removed. These include outliers include Projects 2 and 4, whose NRW  levels  are  exceptionally  higher  than  the  others  (36.9  and  36.34,  respectively),  and Project 27, whose and yield value was zero18. All three projects were included in the analysis and only excluded from the weighting process to remove biases.  

Table 7 below shows the composition of the FEI score using the PCA approach and a simple average  for  a  comparison.19  The  benefit‐cost  ratio  has  the  highest  weighting  in  the  FEI indicator when  using  the  PCA  (the  FEI  is  constituted  almost  entirely  by  the  BCR).  This  is acceptable, as it is the most critical factor to distinguish between projects on financial and economic aspects.  

                                                       18 Based on a September 2014 feasibility report, the water supply for this project is proposed to be drawn from an existing water  supply  system  (Kalu  Ganga Water  Supply  Project)  by  laying  a  new  transmission  pipeline.  The  report  indicates, however, that the existing system has no capacity and must be augmented, but that no proposal or feasibility study has been prepared to ensure water availability. 19 Refer to Annexure V to see the exact weights that emerge from the analysis. 

Page 25: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  23

Table 7: Sensitivity analysis for the FEI and variance explained by each scenario 

 

Notes: *The figures presented in this column are the originally calculated weights using the unrestricted PCA methodology 

The final equations used to calculate the SEI and FEI, based on the constraint that no variable should contribute less than 5%, are the following: 

SEI 0.09 Beneficiaries 0.19 Jobs 0.10 Poverty 0.24 ContinuityofWaterSupply 0.09 BacterialQualityofWater 0.19 ExistingSafeWaterCoverage 0.09 PrevalenceofWaterBorneDiseases

FEI 0.68 BenefitCostRatio 0.16 ExistingWaterResourceYield 0.16 Non‐RevenueWaterLevel 

These are used to generate SEI and FEI scores for each project under consideration.  

4.1.4. Step 4: Plotting SEI and FEI Results 

As previously discussed, the SEI summarizes social and environmental aspects, while the FEI condenses  the  financial  and economic aspects of  the water projects  into a  single metric. Since  the  SEI  and  the  FEI  reflect  different  aspects  of  projects,  the  ordering  (ranking)  of projects by each composite indicator is different. Table 8 below presents the overall list of projects analyzed in this study, with their individual rankings on both the indices, as well as the expected costs of implementing the projects according to the feasibility reports.20 Project 9  is  missing  the  FEI  score,  since  the  project  involves  only  the  replacement  of  a  major transmission pipeline (along the Orugodawatta‐Ambatale Road) and, therefore, did not lend itself to a comparable financial and economic analysis as the other projects. The individual SEI  and  FEI  indicator  scores  for  each  project  are  presented  in  Annexures  III  and  IV, respectively. Annexure V presents the composite FEI and SEI scores for all projects. 

   

                                                       20 There are two large investment projects. P7 and P20 cover low‐density areas and thus the distribution pipeline lengths are very large.  

INDICATORS Contribution (as a %) of each indicator to the composite FEI score

Weights from PCA* Weights>0 Weights>min

requirement Simple

Average Non-revenue water 0.507 50% 16% 33.3% Benefit Cost Ratio 0.508 50% 68% 33.3% Water Resources Yield -0.696 0% 16% 33.3%

Total 100% 100% 100% % of data variance explained 49% 34% 28% 19%

Page 26: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  24

Table 8: Project SEI and FEI rankings and total expected costs 

ID21 PROJECT SEI Ranking

FEI Ranking

Investment (US $m)

P1 Kirama-Katuwana WSPa 4 21 9 P2 Kandy North (Pathadumbara) Water Supplyb 26 10 112 P3 Katana Water Supply (Phase I & II)a 23 16 45 P4 Hemmathagama Water Supply Schemeb 14 8 60 P5 Thambuththegama Water Supplya 15 6 91 P6 Anuradhapura South Water Supplyb 18 7 102 P7 Towns East Polonnaruwa Water Supplyb 21 13 359 P8 Matara Stage IV Water Supplyb 11 20 134 P9 Expansion: Water Pipeline Orugodawatta-Ambatale Roadc 25 64 P10 Eheliyagoda Water Supplyb 16 14 34 P11 Eppawala Water Supplyb 7 4 40 P12 Palugaswewa Water Supplya 3 3 20 P13 Valachchenai Water Supplyb 8 25 75 P14 Dankotuwa Water Supplya 28 23 92 P15 Greater Galle Stage IIId 27 17 67 P16 Bandarawela, Diyathalawa, Haputhale Integrated Water Supplyb 13 15 111 P17 Divulapitiya Water Supplya 20 27 57

P18 Mirigama, Kandalama, Kaleliya and Ganegoda Group Towns Water Supplyb 24 26 95

P19 Hatharaliyadda Water Supply Schemea 9 24 13 P20 Eppawala, Rajangana, Nochchiyagama & Giribawa WSPb 17 18 357 P21 Yan Oya Water Supplyb 1 2 102 P22 Towns South of Puttlam WSPb 12 12 98 P23 Greater Mannar WSPb 10 11 109 P24 Greater Vavuniya WSPb 22 9 159 P25 Construction of Treatment Plant at Kethhenae 2 1 3 P26 Ingirya, Handapangoda Water Supplyf 19 22 81 P27 Makandura, Pannala, Kuliyapitiya Water Supplyb 5 5 14 P28 Kalpitiya WSPb 7 20 94  Notes: a Augmentation of the existing system/s with a new raw water source and treatment

b Augmentation of the existing small system/s with an integrated project including a new raw water source and treatment c Replacement of an existing unserviceable pipe line due to a road expansion d Expansion of the existing system to provide water to the developing surrounding areas with additional treatment. e Augmentation of water treatment plant only. Additional water would be distribution to new areas through different funding. f Augmentation of an existing water supply system with an integrated project. No treatment plant is included as it will receive treated water from another project. g Augmentation of treated water with a new treatment plant and new transmission systems to provide water to adjoining areas. Distribution systems will be laid with funding obtained from another project.

 

                                                       21 In subsequent sections, the results are presented by using project IDs for ease of representation on charts. 

Page 27: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  25

Implementing  the  full  portfolio  of water  infrastructure  projects would  require  a US$3.08 billion investment –an amount that exceeds the budget for new water infrastructure projects in the next four years. The estimated available budget over the next four years, as detailed in Table 9 below, is approximately US$ 0.35 billion.  This figure is based on a conservative budget estimate that accounts only for the amounts allocated to 'new' water infrastructure projects and does not consider funds budgeted to maintain ongoing projects. 

Table 9: Budget allocation for new projects 

Year Budget for New Water Supply Projects (LKR Billion) (USD Million)

2017 10.4 76.3 2018 11.4 84.0 2019 12.6 92.4 2020 13.8 101.6 Total 48.2 354.3

Source: National Water Supply and Drainage Board Galle Road, Ratmalana Vote Ledger Statement: May 31st, 2017. Notes: The allocations from 2018 up to 2020 are based on 10 % increase per year from allocations for year 2017.

Figures 5 and 6 show the ordering/ranking of the projects based on their SEI and FEI scores. These  figures  also  display  the  estimated  budget  limit  to  show  which  projects  could  be implemented, given the budget constraint, if projects were selected according to one or the other index score only.  

Figure 5: SEI ranking for water infrastructure projects in Sri Lanka 

   ‐‐‐‐ Budget constraint of US$ 0.35b Source: Authors' calculations 

 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

P14

P15 P2 P9 P18 P3 P24 P7 P17

P26 P6 P20

P10 P5 P4 P16

P22 P8 P23

P19

P13 P11

P28

P27 P1 P12

P25

P21

Social and Environmental Indicator (SEI)

Page 28: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  26

Figure 6: FEI rankings for water infrastructure projects in Sri Lanka 

‐‐‐‐ Budget constraint of US$ 0.35b Source: Authors' calculations 

Project 14, the Dankotuwa Water Supply Project, ranks the lowest on the SEI scale. This is because the project serves an area that has low levels of poverty and a good existing water supply system  in  terms of both quantity and quality.22 According to  the FEI, on the other hand, projects 17 and 18 (i.e. Divulapitiya Water Supply; Mirigama, Kandalama and Kaleliya and Ganegoda Group Towns Water Supply,  respectively)  score  the  lowest.  These  low FEI scores are driven by their  low benefit‐cost ratios, since both projects have high costs per beneficiary (Project 17‐ US$ 1299 per beneficiary and Project 18 ‐ US$ 1518 per beneficiary).  

Distinctively,  two  projects  rank  extremely  high  on  both  the  SEI  and  FEI.  Project  25 (Construction of Treatment Plant at Kethhena) scores the highest on both indicators. This is largely because it would have a high number of both beneficiaries (90,824 new beneficiaries per million dollars  invested) and jobs created (67 jobs per million dollars  invested). These numbers  are  significantly  higher  than  any  other  project  in  the  list.  However,  it must  be repeated that this project is distinctly different in nature to the others in the project list: it is the only water treatment project, while all others are water supply projects.  

The other project that scores highly on both indicators is Project 21, Yan Oya Water Supply Project. This project has the lowest safe water coverage (38.59%) and demonstrates a high level of need with respect to water service quality (water supply of between 1‐6 hours per day and in an area with a prevalence of chronic kidney disorder). The third project in the high 

                                                       22 Both project areas have a supply of 18‐24 hours of water, low incidence of water quality issues and a high safe water coverage rate. 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100P1

7P1

8P1

3P1

9P1

4P2

6 P1 P8 P28

P20

P15 P3 P16

P10 P7 P22

P23 P2 P24 P4 P6 P5 P27 P11

P12

P21

P25

Financial and Economic Indicator (FEI)

Page 29: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  27

priority bracket is Project 12, Palugaswewa Water Supply, which also has a low safe water coverage  rate  and  the  highest  prevalence  of  water‐borne  diseases  and  chronic  kidney disease among all the proposed project sites.  

Considering the project rankings for both SEI and FEI (Figure 7) under the assumed budget limits,  some  projects  are  designated  as  "high  priority"  for  being  relatively  high  on  both indicators (i.e. projects 11, 12, 21, 25 and 27 that have been marked as green points). Given the  budget  constraints,  several  projects  (such  as  projects  14,  15,  17,  18,  22,  26,  etc. designated by red points) are of lower priority for implementation, scoring lower according to both SEI and FEI.  

Figure 7: IPF Matrix: Mapping of projects by SEI and FEI  

   ● High Priority Projects ● Lower Priority Projects ● Medium Priority Projects 

‐‐‐‐ Budget constraint of US$ 0.35b 

Source: Authors' calculation 

 

High  priority  projects  are  in  the  upper  right  quadrant  (those  that  fall  within  the  budget constraint imposed along both the SEI and FEI axes), while the lower priority projects are in the lower left quadrant. Projects located in the upper left and lower right quadrants scored relatively  high  on  either  the  SEI  or  FEI,  but  not  both.  For  example,  Project  5, Thambuththegama Water Supply project, scored higher on FEI than SEI, whereas Projects 1, 

P1

P2

P3

P4

P5

P6P7

P8P10

P11

P12

P13

P14

P15

P16

P17

P18

P19

P20

P21

P22P23

P24

P25

P26

P27P28

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

SEI (

PCA,

pos

itive,

min

req

5%)

FEI

Page 30: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  28

13  and 28  (i.e.  Kirama‐Katuwana WSP, Valachchenai Water  Supply Kalpitiya WSP)  scored higher on SEI but not the FEI. These projects are considered medium priority projects.  

By design, some of the medium priority projects could still be implemented, since the budget is not completely exhausted after executing all high priority projects.  In fact, the five high priority projects constitute only 51% of the available budget. Implementation of the medium‐priority projects should be subject to expert discussion for selection, preferably under the framework  of  decision  rules  used  to  guide  deliberation  and  selection  from  among  the medium‐priority set (e.g., the relative importance of each index, selection by some key policy goal, etc.). These decision guidelines should be discussed and agreed to prior to comparison and selection. 

4.1.5. Sensitivity Analysis 

To evaluate how sensitive the results are to the different possible weighting schemes (e.g., PCA,  subjective  rule,  simple  average),  additional  calculations  were  carried  out  using alternative weights based on  the  subjective  criteria  (only  for SEI)  and equal weighting of criteria (for both, SEI and FEI). Individual SEI and FEI rankings under these different scenarios can be found in Annexures VII, VIII and IX. 

In this section, two additional prioritization matrices are presented using the results of the SEI  from  the  subjective  and  simple  average  weighting  approaches.  These  are  presented below in Figures 8 and 9.  

The sensitivity analysis reveals that the results of the IPF analysis remain consistent across all three scenarios. Specifically, Projects 12, 21 and 25 (i.e. Palugaswewa Water Supply, Yan Oya Water Supply project and Construction of Treatment Plant at Kethhena) are high priority regardless of what weightage system is utilized. Similarly, Projects 14 and 15 (i.e. Dankotuwa Water Supply project and Greater Galle Stage III) tend to remain  low on the SEI, as these projects are in areas with high existing safe water coverage, consistent levels of water supply with water  supply hours between 18‐24,  and  low poverty  levels  and,  compared  to other projects, will generate fewer jobs.  

There are, however, some noticeable differences between the sensitivity analysis scenarios and  the  IPF  scenario based on PCA. Firstly, Project 27  that  ranks high  in  the  IPF analysis, becomes a medium priority project  in the subjective weight and simple average scenario. This is because compared to the PCA weights, in both other approaches, the jobs created and  beneficiaries  per million  dollars  invested  indicators  have  comparatively  low weights, while these factors are key to the projects' high priority status in the PCA scenario.  Similarly, Project 11  is high priority  in both  the PCA and subjective weight scenario, but a medium priority in the simple average. This is because the slight change in individual rankings resulted in Project 23 (Greater Mannar WSP) – a higher budget project (USD 109 million) – ranking higher, leaving Project 11 just outside the available budget.   

Page 31: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  29

Figure 8: IPF Matrix using subjective rule suggested by NPD 

 Figure 9: IPF Matrix using a simple average for SEI weights 

● High Priority Projects ● Lower Priority Projects ● Medium Priority Projects ‐‐‐‐ Budget constraint of US$ 0.35b Source: Authors' calculation 

P28

P1

P2P3

P4 P5

P6P7

P8

P10 P11

P12

P13

P14

P15

P16

P17P18

P19 P20

P21

P22

P23

P24

P25

P26

P27

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

SEI (

subj

ectiv

e we

ight

s)

FEI

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8P10

P11

P12

P13

P14

P15

P16P17

P18

P19P20

P21

P22

P23

P24

P25

P26 P27P28

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

SEI (

simpl

e av

erag

e we

ight

s)

FEI

Page 32: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  30

4.1.6. Step 5: Project Selection 

The IPF methodology is intended to inform project selection and foster more transparent, evidence‐based infrastructure policy. The IPF does not, however, propose the issuance of a definitive list of investments. As such, the process of project selection and the discussions and decision processes surrounding it remain a crucial part of infrastructure policy‐making. The  IPF  is  intended  to  frame  government  decision‐making  in  a  way  that  ensures  the consideration of key policy goals and fosters accountability in decision‐making.  Projects categorized as 'High Priority' via IPF are natural targets for implementation and are recommended  for  selection,  as  they  represent  the  set  of  projects  that  score  highly with respect  to  both  social‐environmental  and  economic‐financial  considerations.  It  must  be noted, however, that a "good" project in terms of financial and economic performance, may nevertheless be undesirable from a social and environmental perspective, and vice versa. For instance, Project 23 (Greater Mannar Water Supply Project) has a high SEI but a relatively low FEI score.  The identification of medium‐priority projects leaves space for expert review, flexibility, and informed political debate. The framework informs decisions regarding projects in this category but leaves room for structured professional and political judgment.   In contrast, a project that achieves very  low SEI and FEI scores  is an  indication that  it has serious  shortcomings  in  terms  of  its  expected  impacts  as  compared  with  other  project alternatives. Decision‐makers should have strong, evidence‐ or policy‐based justification for the selection of a project that lies near the origin of the Infrastructure Prioritization Matrix. 

5.Way Forward 

The IPF is a dynamic exercise, in that it can be refined with access to more informative and accurate  data.  It  is  also  a  preliminary  exercise  that  provides  a  quick  overview  of  how proposed projects compare according to the two parameters of interest. Therefore, this final section looks at what subsequent steps will likely be required to make best use of the IPF in project prioritization in Sri Lanka. Four general tactics for moving forward are described in the  following  section.  These  include  supplementing  the analysis with actual budget data; integrating IPF into the current planning process; building capacity for project prioritization; and identifying the most effective procurement options for proposed projects. 

a) Supplementing analysis with actual budget data  

For the purposes of this report, the analysis was based on budget estimates as indicated in 4.1.4 above. As described above, the classification of projects into priority categories (high, medium, lower) requires identifying or estimating the actual budget constraint for the sector. 

Naturally, budget increases will result in more resources available to implement additional projects. An expansion of the budget limit would shift the imposed budget lines on the matrix 

Page 33: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  31

and would thus move some medium‐priority projects into the higher priority zone and some lower  priority  projects  into  the medium priority  zone.  Budget  decreases would  have  the opposite effect. With space to implement fewer projects, some of the higher priority projects would move into the medium priority zone and some medium priority projects would shift to  lower  priority  zone.  Therefore,  determining  the  actual  budget  envelope  available  for sector development is critical. The IPF approach and the sensitivity scenarios in this report can be re‐run once the actual budget allocation to water sector projects is determined. 

b) Integrating the IPF into the infrastructure planning process  

The IPF is a tool developed to guide policy‐making in terms of identifying the projects most likely to help governments attain their development goals. As such, the IPF would be most effective if it is integrated into the infrastructure planning process of a country. Sri Lanka has a well‐defined infrastructure planning process with a clear opportunity to be improved by embedding  the  IPF  in  between  the  project  approval  phase  and  financing  scheme identification phase (as described in Section 2 above). This is an essential policy decision that requires  consulting  with  multiple  stakeholders,  including  implementing  agencies  (for example National Water Supply and Drainage Board in case of water sector projects). 

c) Facilitating capacity building workshops 

To  improve  the  usefulness  of  IPF  in  Sri  Lanka  and  to  extend  its  application  to  additional sectors,  it  is  important  that  officials  from  various  departments  within  the  NPD  and implementing agencies are trained to effectively utilize the IPF without external support.  

The current pilot was applied only to water supply  infrastructure projects and carried out largely by the World Bank team, with inputs from officials of the water department within NPD. While the IPF was introduced and discussed with a larger audience within NPD, during the actual process of piloting, the IPF the World Bank team liaised mostly with the officials of the water department within NPD. To build adequate capacity within the broader group of  government  stakeholders  engaged  in  infrastructure  planning,  training  workshops  are planned to train designated officials from all departments of NPD and other sector ministries, as well as other implementing agencies. 

d) Identifying procurement schemes for priority projects 

Once the IPF is used to generate a final list of priority projects within each sector, the next step should be to determine the most appropriate procurement schemes for these projects (for example, which of  the projects should be  implemented as PPPs and which should be implemented by the public entities). The IPF provides elements that can be used as a first step in the identification of potential PPP projects. As the FEI component of the IPF captures financial  and  economic  benefits  accruing  from  a  project  through  indicators  such  as  the project's benefit‐cost ratio (as in the current pilot for water supply investments), internal rate of  return, net present value etc.,  the  financial components of these may be used to help identify commercially viable projects.  

Page 34: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  32

Depending on the  input  indicators  (particularly  if  they are generally measures of  financial viability), the FEI may as a whole be used to identify the likeliest candidates for PPP, though this is not the case for this study. The FEI in this IPF study includes NRW levels that represent the current levels of economic inefficiency of existing supply schemes and not of the newly‐proposed  projects  themselves.  Therefore,  areas  with  existing  high  levels  of  NRW  are prioritized  as  they  represent  a  greater  economic  need  in  terms  of  intervention.  When considering  PPPs,  however,  projects  with  the  highest  likelihood  of  greater  economic efficiency and lower water losses are likely the best candidates for private participation.  

Further,  it  is  to  be  noted  that  this  is  a  preliminary  analysis  and must  be  supported with exhaustive PPP project appraisal. PPPs have great potential to harness the financial resources and expertise of the private sector to expand the space for infrastructure development, but they require careful consideration with respect to commercial viability and sustainability, as well as the legal, regulatory, and organizational underpinnings required to support long‐term contracts. 

 

 

   

Page 35: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  33

References 

Central  Bank  of  Sri  Lanka.  (2016).  Annual  Report  2016.  Sri  Lanka.  Retrieved  from http://www.cbsl.gov.lk/pics_n_docs/10_pub/_docs/efr/annual_report/AR2016/English/content.htm 

Marcelo, D., Mandri‐Perrott, C., & House, S. (2015). Prioritizing Infrastructure Investments in Panama: Pilot Application of the World Bank Infrastructure Prioritization Framework. World Bank Report to the Panama Ministry of Economy and Finance. 

Marcelo, D., Mandri‐Perrott, C., House, S. & Schwartz,  J.  (2016), Prioritizing  Infrastructure Investment a Framework for Government Decision Making. Work Bank Group. Public‐Private  Partnerships  Cross‐Cutting  Solutions  Area  &  Singapore  Infrastructure  and Urban Development Hub.  Policy Research Working Paper 7674. May 2016. 

Marcelo,  D.,  Mandri‐Perrott,  C.,  House,  S.  &  Tellez,  M.F.  (2017),  Prioritizing  Irrigation Infrastructure  in  Argentina:  An  Application  of  the  World  Bank  Infrastructure Prioritization Framework. Work Bank Group and FAO. 

Ministry  of  Finance,  Sri  Lanka.  (2017).  Annual  Report  2016.  Sri  Lanka.  Retrieved  from http://www.treasury.gov.lk/documents/10181/12870/2016/c36d6610‐d6e7‐4b1c‐ab35‐238a4db56b88 

Nabi, I., & Biller, D. (2013). Investing in Infrastructure: Harnessing its Potential for Growth in Sri  Lanka  (No.  78300)  (pp.  1–125).  The  World  Bank.  Retrieved  from http://documents.worldbank.org/curated/en/956441468103456742/Investing‐in‐infrastructure‐harnessing‐Its‐potential‐for‐growth‐in‐Sri‐Lanka 

Pearson,  K.  (1901).  “On  lines  and  planes  of  closest  fit  to  systems  of  points  in  space”. Philosophical Magazine, Series 62: 559–572 

 

 

 

   

Page 36: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  34

Annexure‐I: NPD Criteria for funding water infrastructure 

CRITERIA FOR SELECTING FUNDING ARRANGEMENT Criteria     Weight  Sub‐Criteria  Factor 

Population Density (person/km2)  10  High (>1500)  1          Medium (1500‐500)  0.5          Low (<500)  0.2               Demand for pipe borne water  5  High  1          Medium  0.5          Low  0               Quality of water in the area   15  High (>75%)  0.3 (safe water coverage)         Medium (50%‐75%)  0.5          Low (25%‐50%)  0.75          Very low (<25%)  1               Water Resources (yield)  10  Adequate  1          Slight shortage (in drought)  0.5          Severe shortage  0.2               Special water related disease  10  High  1          Medium  0.5          Low  0.25               Financial B/C Ratio  10  0.0‐0.3  0.25          0.3‐0.5  0.5          0.5<  1               

Financial Analysis 

IRR  10  Less than 5%  0.25       5%‐10%  0.5       10%‐15%  0.75       More than 15%  1 NPV  10  Less than 0  0.25       0 ‐ Rs. 250mn  0.5       Rs. 250mn ‐ Rs. 500mn  0.75       More than Rs. 500mn  1 EIRR  10  Less than 5%  0.25 

         5%‐10%  0.5          10%‐15%  0.75          More than 15%  1               Alternative Water Resources  5  Dry  1          Partially Available  0.5          Alternative Sources  0.25               Social and Environmental Impact  5  Low  1          Medium  0.5          High  0.25 

TOTAL  100 

Page 37: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  35

Annexure‐II: Calculation of jobs created during construction 

Pipe Laying Manpower: 

Category  No Rate 2016 

Category  No Rate 2015 

Category  No Rate 2014 

Category  No Rate 2013 

Category  No Rate 2012 

Fitter   1  1600  Fitter   1  1600  Fitter   1  1450  Fitter   1  1450  Fitter   1  1000 

Operator (Heavy Machine)  

1  1600 Operator (Heavy Machine)  

1  1600 Operator (Heavy Machine)  

1  1600 Operator (Heavy Machine)  

1  1600 Operator (Heavy Machine)  

1  1200 

Compactor Operator 

1  1500 Compactor Operator 

1  1500 Compactor Operator 

1  1400 Compactor Operator 

1  1400 Compactor Operator 

1  950 

Unskilled labor 

5  1100 Unskilled labor 

5  1100 Unskilled labor 

5  900 Unskilled labor 

5  900 Unskilled labor 

5  650 

Total per crew = 8 

 Civil Works Manpower: 

Category  No  Rate 2016 

Category  No Rate 2015 

Category  No Rate 2014  

Category  No Rate 2013  

Category  No Rate 2012  

Carpenter   2  1500  Carpenter   2  1500  Carpenter   2  1375  Carpenter   2  1350  Carpenter   2  950 

Bar bender   2  1600  Bar bender   2  1550  Bar bender   2  1450  Bar bender   2  1450  Bar bender   2  1000 

Mason   1  1400  Mason   1  1400  Mason   1  1300  Mason   1  1200  Mason   1  900 

Unskilled labor  8  1100 

Unskilled labor  8  1100 

Unskilled labor  8  900 

Unskilled labor  8  900 

Unskilled labor  8  650 

Total per crew = 13 

Page 38: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  36

 

Water Supply Project Cost of pipe 

supply & laying (Rs. m.) 

Cost of civil works (Rs. m.)  

Cost of pipe supply & 

laying labor (Rs. per day) 

Cost of civil works labor (Rs. per day) 

Cost per pipe 

supply & laying labor crew 

Cost per civil labor crew 

Total no. of labor required 

Kirama‐Katuwana WSP  451.5  297.9  82,467.6  108,821.9  5,350  8,350  28 

Kandy  North  (Pathadumbara)  Water Supply Project 

4,609.0  3,831.0  631,369.9  1,049,589.0  6,400  10,000  204 

Katana Water Supply Project  1,523.9  2,306.3  278,337.9  842,484.0  5,850  9,100  140 

Hemmathagama Water Supply Scheme  2,643.4  1,586.7  482,812.8  579,616.4  6,400  10,000  133 

Thambuththegama  Water  Supply Project 

2,923.6  4,545.4  533,990.9  1,660,420.1  8,950  14,000  178 

Anuradhapura  South  Water  Supply Project 

1,864.5  5,347.2  340,547.9  1,953,315.1  5,850  9,100  273 

Towns East Polonnaruwa Water Supply Project 

12,315.9  14,842.9  2,249,475.8  5,422,049.3  8,950  14,150  635 

Matara Stage IV Water Supply Project  3,213.3  6,575.8  586,900.5  2,402,122.4  5,850  9,100  364 

Augmentation of Water Pipeline along with the Orugodawatta‐Ambatale Road 

9,250.0  0.0  1,689,497.7  0.0  10,200  16,400  166 

Eheliyagoda Water Supply Project  1,473.6  848.4  269,141.6  309,925.1  8,950  14,000  52 

Eppawala Water Supply Project   1,175.8  1,720.1  214,758.0  628,347.0  5,850  9,100  106 

Palugaswewa Water Supply Project  689.7  555.3  125,972.6  202,849.3  5,850  9,100  44 

Valachchenai Water Supply Project  2,775.1  4,143.1  506,863.9  1,513,450.2  10,200  16,400  142 

Page 39: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  37

Water Supply Project Cost of pipe 

supply & laying (Rs. m.) 

Cost of civil works (Rs. m.)  

Cost of pipe supply & 

laying labor (Rs. per day) 

Cost of civil works labor (Rs. per day) 

Cost per pipe 

supply & laying labor crew 

Cost per civil labor crew 

Total no. of labor required 

Dankotuwa Water Supply Project  2,106.0  4,548.9  288,493.2  1,246,274.0  10,200  16,300  105 

Greater Galle Stage III Project   1,788.5  3,809.3  245,000.0  1,043,643.8  10,200  16,400  88 

Bandarawela,  Diyathalawa,  Haputhale Integrated Water Supply Project  

3,601.0  5,399.0  657,716.9  1,972,237.4  10,200  16,400  185 

Divulapitiya Water Supply Project*  2,643.0  1,951.2  724,120.5  1,069,139.7  10,200  16,300  137 

Mirigama,  Kandalama,  Kaleliya  and Ganegoda Group Towns Water Supply Project*. 

3,055.4  4,323.6  558,058.4  1,579,408.2  10,200  16,400  151 

Hatharaliyadda Water Supply Scheme  252.7  712.6  69,232.9  390,465.8  8,950  14,000  36 

Rajangana WSP              18,975                12,510   2,599,269.9  3,427,345.2  10,200.0  16,400.0  464 

Giribawa WSP  

Towns South of Puttlam WSP  3,236.8  3,852.3  591,198.2  1,407,221.9  10,200  16,400  144 

Greater Mannar  2,885.0  1,892.0  526,940.6  691,141.6  10,200  16,400  94 

Greater Vavuniya                      

Construction  of  Treatment  Plant  at Kethhena* 

0.0  231.8  0.0  127,013.7  5,350  8,350  15 

Ingirya,  Handapangoda  Water  Supply Project 

3,238.1  2,862.9  591,433.8  1,045,793.6  8,950  14,150  140 

Makandura,  Pannala,  Kuliyapitiya Water Supply Project 

386.9  436.8  105,994.5  239,342.5  4,850  7,650  53 

Kalpitiya WSP  4,733.0  2,555.0  864,474.9  933,333.3  10,200  16,300  142 

 

Page 40: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  38

 

Annexure‐III: Data Table for SEI Indicators 

      SEI INDICATORS 

ID  PROJECT 

New beneficiaries per $ million invested 

Direct jobs 

created per $ million invested 

Poverty levels 

Hours of water supply (1=18 ≤ x ≤ 24 2=12 ≤ x < 18 3=6 ≤ x < 1 4= 1 ≤ x < 6) 

Quality of water (failed bacteriological samples‐2013 ,2014 & 2015) 

% of households that do not have access safe water 

Prevalence of water borne diseases (#) 

Non‐revenue water level 

P1  Kirama‐Katuwana WSP  1,748  22.48  7.15  2  25  19.96  338.34  11.26 

P2 Kandy  North  (Pathadumbara) Water Supply  

939  11.03  8.10  1  0  13.00  137.44  36.90 

P3  Katana Water Supply (Phase I & II)  6,391  16.65  4.07  1  18  6.69  114.96  18.16 

P4 Hemmathagama  Water  Supply Scheme 

1,241  22.26  6.78  1  2  27.78  413.29  35.00 

P5  Thambuththegama Water Supply   695  23.05  6.73  1  0  41.00  127.34  12.11 

P6  Anuradhapura South Water Supply   2,768  32.65  4.37  1  0  20.50  103.79  12.95 

P7 Towns  East  Polonnaruwa  Water Supply  

720  19.81  5.53  1  0  22.72  172.75  25.94 

P8  Matara Stage IV Water Supply   663  14.86  8.64  2  7  22.68  254.67  20.46 

P9 Expansion:  Water  Pipeline Orugodawatta‐Ambatale Road 

0  31.29  2.65  1  2  2.54  38.69  36.34 

P10  Eheliyagoda Water Supply   1,543  14.91  10.24  1  0  22.50  568.15  18.07 

P11  Eppawala Water Supply    1,974  30.21  6.31  1  0  41.00  260.44  21.00 

P12  Palugaswewa Water Supply   1,563  24.21  8.08  2  3  33.60  520.23  25.00 

P13  Valachchenai Water Supply   2,094  13.61  18.64  3  .  4.11  196.27  24.48 

P14  Dankotuwa Water Supply   780  16.62  5.30  1  2  2.90  45.58  11.18 

P15  Greater Galle Stage III    3,656  11.22  8.50  1  4  7.17  67.19  19.98 

Page 41: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  39

      SEI INDICATORS 

ID  PROJECT 

New beneficiaries per $ million invested 

Direct jobs 

created per $ million invested 

Poverty levels 

Hours of water supply (1=18 ≤ x ≤ 24 2=12 ≤ x < 18 3=6 ≤ x < 1 4= 1 ≤ x < 6) 

Quality of water (failed bacteriological samples‐2013 ,2014 & 2015) 

% of households that do not have access safe water 

Prevalence of water borne diseases (#) 

Non‐revenue water level 

P16 Bandarawela,  Diyathalawa, Haputhale Integrated Water Supply   

726  16.50  9.21  2  4  26.90  115.50  23.12 

P17  Divulapitiya Water Supply  671  17.70  6.09  1  14  8.20  329.07  17.00 

P18 

Mirigama,  Kandalama,  Kaleliya  and Ganegoda  Group  Towns  Water Supply 

622  15.03  6.00  1  3  8.80  328.11  22.00 

P19  Hatharaliyadda Water Supply Scheme  1,077  27.65  6.53  3  .  12.19  137.81  25.00 

P20 Eppawala,  Rajangana, Nochchiyagama & Giribawa WSP   

647  11.63  6.65  2  5  17.00  288.41  15.86 

P21  Yan Oya Water Supply   810  29.19  10.99  4  0  61.41  162.20  25.00 

P22  Towns South of Puttlam WSP  1,256  12.70  7.37  4  .  4.00  134.37  25.00 

P23  Greater Mannar WSP   506  16.69  21.64  2  4  3.86  199.03  32.00 

P24  Greater Vavuniya WSP   1,677  13.98  6.30  2  2  4.02  239.20  17.90 

P25 Construction  of  Treatment  Plant  at Kethhena 

90,824  66.97  5.97  1  0  8.20  164.70  20.45 

P26  Ingirya, Handapangoda Water Supply   1,915  15.31  5.33  1  25  8.04  248.88  11.00 

P27 Makandura,  Pannala,  Kuliyapitiya Water Supply  

7,611  31.54  7.03  3  0  13.30  69.59  24.24 

P28  Kalpitiya WSP  485  13.58  8.28  4  .  21.00  31.58  25.00 

 

   

Page 42: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  40

Annexure‐IV: Data Table for FEI Indicators 

 

                        FEI INDICATORS 

ID  PROJECT 

Net Present Value of Benefits 

Net Present Value of Costs 

Prevalence of CKDu (#) 

Approved Water 

Rights for projects (1=Yes 0=No) 

Water Availability throughout the year 

(1=Yes 0=No) 

MoU with water users 

(1=Yes0=No) 

Benefit‐Cost Ratio 

Water Resources Yield Score 

P1  Kirama‐Katuwana WSP  4  7  0.00   1   1   1   0.58   3  

P2  Kandy North (Pathadumbara) Water Supply   32  71  0.00   1   1   1   0.45   3  

P3  Katana Water Supply (Phase I & II)  47  36  0.00   1   1   0   1.09   2  

P4  Hemmathagama Water Supply Scheme  63  47  0.00   1   1   0   1.33   2  

P5  Thambuththegama Water Supply   178  80  132.50   1   1   0   2.22   2  

P6  Anuradhapura South Water Supply   235  96  244.20   0   1   0   2.44   1  

P7  Towns East Polonnaruwa Water Supply   297  322  952.81   1   1   0   0.92  2  

P8  Matara Stage IV Water Supply   31  94  0.00   1   1   1   0.33   3  

P9 Expansion:  Water  Pipeline  Orugodawatta‐Ambatale Road 

N/A  N/A  0.00   1   1   1   N/A  3  

P10  Eheliyagoda Water Supply   36  41  0.00   1   1   1   0.88   3  

P11  Eppawala Water Supply    109  37  129.38   0   1   0   2.92  1  

P12  Palugaswewa Water Supply   65  19  816.96   0   1   0   3.33   1  

P13  Valachchenai Water Supply   27  66  0.00   0   1   0   0.41   1  

P14  Dankotuwa Water Supply   88  85  0.00   0   1   0   1.04   1  

P15  Greater Galle Stage III    32  61  0.00   1   1   1   0.53   3  

P16 Bandarawela, Diyathalawa, Haputhale Integrated Water Supply   

66  100  0.00   1   1   1   0.67   3  

P17  Divulapitiya Water Supply  12  56  0.00   0   1   0   0.22   1  

P18 Mirigama,  Kandalama,  Kaleliya  and  Ganegoda Group Towns Water Supply 

26  93  0.00   0   1   0   0.28   1  

Page 43: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  41

                        FEI INDICATORS 

ID  PROJECT 

Net Present Value of Benefits 

Net Present Value of Costs 

Prevalence of CKDu (#) 

Approved Water 

Rights for projects (1=Yes 0=No) 

Water Availability throughout the year 

(1=Yes 0=No) 

MoU with water users 

(1=Yes0=No) 

Benefit‐Cost Ratio 

Water Resources Yield Score 

P19  Hatharaliyadda Water Supply Scheme  11  21  0.00   0   1   0   0.53   1  

P20 Eppawala, Rajangana, Nochchiyagama & Giribawa WSP   

304  320  229.70   1   1   0   0.95   2  

P21  Yan Oya Water Supply   319  101  338.51   1   1   0   3.16   2  

P22  Towns South of Puttlam WSP  111  88  0.00   0   1   0   1.26   1  

P23  Greater Mannar WSP   105  96  51.92   0   1   0   1.09   1  

P24  Greater Vavuniya WSP   227  117  367.21   0   1   0   1.94   1  

P25  Construction of Treatment Plant at Kethhena  113  25  0.00   1   1   1   4.60   3  

P26  Ingirya, Handapangoda Water Supply   134  95  0.00   0   0   0   1.41   0  

P27  Makandura, Pannala, Kuliyapitiya Water Supply   27  12  0.00   0   1   0   2.21   1  

P28  Kalpitiya WSP  78  89  0.00   0   0   1   0.87   1  

 

 

 

 

 

 

   

Page 44: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  42

Annexure‐V: Weights under varying constraints to the SEI and FEI   

 

INDICATORS Weights

from PCA

Weights>0 Weights>min requirement

Weights by NPD Simple

SEI Beneficiaries/US m$ 0.055 0.000 0.224 0.366 0.378 Jobs created/US m$ 0.574 0.538 0.471 0.224 0.378 Poverty level 0.082 0.245 0.249 0.366 0.378 Continuity of water supply 0.333 0.551 0.587 0.366 0.378 Bacterial quality of water -0.480 0.000 0.224 0.224 0.378 Existing safe water coverage 0.564 0.586 0.470 0.604 0.378 Prevalence of water-borne diseases -0.040 0.048 0.224 0.366 0.378

FEI Non-Revenue Water 0.507 0.705 0.224 - 0.577 Benefit Cost Ratio 0.508 0.709 0.949 - 0.577 Water Resources Yield -0.696 0.000 0.224 - 0.577

 

 

 

 

   

Page 45: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  43

Annexure‐VI: Final SEI and FEI Composite Scores for all projects 

ID  PROJECT FEI SEI P1 Kirama-Katuwana WSP 24.81 61.25 P2 Kandy North (Pathadumbara) Water Supply 38.70 16.95 P3 Katana Water Supply (Phase I & II) 33.12 23.43 P4 Hemmathagama Water Supply Scheme 47.71 43.78 P5 Thambuththegama Water Supply 48.76 42.61 P6 Anuradhapura South Water Supply 48.31 34.09 P7 Towns East Polonnaruwa Water Supply 35.08 28.21 P8 Matara Stage IV Water Supply 26.34 45.52 P10 Eheliyagoda Water Supply 34.40 42.50 P11 Eppawala Water Supply 61.66 52.39 P12 Palugaswewa Water Supply 71.18 65.71 P13 Valachchenai Water Supply 20.48 50.34 P14 Dankotuwa Water Supply 23.04 9.76 P15 Greater Galle Stage III 29.43 14.61 P16 Bandarawela, Diyathalawa, Haputhale Integrated Water Supply 33.77 44.19 P17 Divulapitiya Water Supply 12.49 30.71 P18 Mirigama, Kandalama, Kaleliya and Ganegoda Group Towns Water Supply 16.61 22.53 P19 Hatharaliyadda Water Supply Scheme 22.83 49.98 P20 Eppawala, Rajangana, Nochchiyagama & Giribawa WSP 29.24 36.74 P21 Yan Oya Water Supply 73.16 100.00 P22 Towns South of Puttlam WSP 35.44 44.60 P23 Greater Mannar WSP 36.83 47.30 P24 Greater Vavuniya WSP 42.76 26.88 P25 Construction of Treatment Plant at Kethhena 100.00 80.24 P26 Ingirya, Handapangoda Water Supply 24.38 31.80 P27 Makandura, Pannala, Kuliyapitiya Water Supply 51.28 53.97 P28 Kalpitiya WSP 28.71 53.92

Page 46: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  44

Annexure‐VII: SEI Project ranking using simple average‐based weights 

  ‐‐‐‐ Budget constraint of US$ 0.35b Source: Authors' calculations 

 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

P14 P9 P15 P2 P7 P24

P18 P6 P3 P22 P5 P20

P28

P17

P19

P16

P27

P26 P8 P4 P11

P13

P10

P23

P12 P1 P21

P25

Social and Environmental Indicator (SEI), where weights are a simple average

Page 47: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  45

Annexure‐VIII: SEI Project ranking using subjective‐based weights 

 ‐‐‐‐ Budget constraint of US$ 0.35b Source: Authors' calculations 

   

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

P9 P14

P15 P2 P3 P24

P18 P6 P7 P22

P17

P26

P19

P20

P27

P28

P16 P5 P8 P4 P13

P23 P11

P10 P1 P12

P25

P21

Social and Environmental Indicator (SEI), where weights are subjective)

Page 48: Prioritizing Water Supply Infrastructure Investments in Sri Lanka · 2018. 2. 10. · the Infrastructure Prioritization Framework, a systematic, multi-criteria approach to infrastructure

  46

Annexure‐IX: FEI Project ranking using subjective‐based weights 

 

‐‐‐‐ Budget constraint of US$ 0.35b Source: Authors' calculations 

 

 

 

 

 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

P26

P14

P17

P18

P13

P19 P6 P20 P1 P24

P28 P3 P22 P5 P8 P27

P15

P23

P10 P7 P11

P16

P12 P4 P21 P2 P25

Financial and Economic Indicator (FEI), where weights are a simple average