王思聰，姚 寧，趙春梅，梁契宗

(1.哈爾濱市磨盤山水庫(kù)管理處，黑龍江 哈爾濱 150001；2.黑龍江水運(yùn)建設(shè)發(fā)展有限公司，黑龍江 哈爾濱 150026；3.廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510000；4.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

當(dāng)今世界水資源問(wèn)題的日益突出令人們感到不安，促使人們思考并探討水資源價(jià)值的相關(guān)理論、方法和應(yīng)用。水資源價(jià)值是可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一，也是水資源核算的關(guān)鍵[1]。姜文來(lái)等[2]提出水資源價(jià)值的內(nèi)涵為水資源使用者為了獲得水資源使用權(quán)需要支付給水資源所有者(國(guó)家或集體)的一定貨幣額，沈大軍等[3]闡述了水資源價(jià)值的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在稀缺性、資源產(chǎn)權(quán)和勞動(dòng)價(jià)值上。水資源價(jià)值核算模型有影子價(jià)格模型、邊際機(jī)會(huì)成本模型、收益現(xiàn)值模型等，核算方法有市場(chǎng)價(jià)值法、恢復(fù)費(fèi)用法、機(jī)會(huì)成本法等[4]。

進(jìn)入21世紀(jì)，對(duì)水資源價(jià)值的相關(guān)研究主要是通過(guò)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的復(fù)合大系統(tǒng)——水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行，否則勢(shì)必會(huì)影響對(duì)水資源價(jià)值的客觀評(píng)價(jià)[5]。在水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值這一概念，其內(nèi)涵是水質(zhì)與水量的統(tǒng)一、自然資源價(jià)值與經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值的統(tǒng)一、自然價(jià)值與經(jīng)濟(jì)社會(huì)屬性的統(tǒng)一。因此，對(duì)其進(jìn)行服務(wù)價(jià)值評(píng)估時(shí)需要從水資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值、水資源社會(huì)價(jià)值和水資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值三個(gè)角度進(jìn)行討論[6]。

松花江大頂子山航電樞紐工程是松花江干流第一座控制性工程。該工程總投資28.78億元，2004年9月開工，2010年12月23日該工程通過(guò)了專家驗(yàn)收。該航電樞紐以航運(yùn)為主，兼顧發(fā)電，同時(shí)具有交通、水產(chǎn)養(yǎng)殖、灌溉和旅游等功能。但是，航電樞紐建成后，也出現(xiàn)了河流水位提高、水面面積擴(kuò)大等問(wèn)題，同時(shí)改變了松花江干流的水流情勢(shì)，對(duì)哈爾濱市區(qū)江段以及其所在的松花江上下游一定范圍內(nèi)的水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了較大影響[7]。因此要對(duì)其進(jìn)行水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估，同時(shí)也可為松花江干流梯級(jí)航電樞紐工程的建設(shè)提供相關(guān)借鑒。

1 水資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估

水資源具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，作為生產(chǎn)資料，水資源可以滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，水資源為經(jīng)濟(jì)社會(huì)生產(chǎn)提供動(dòng)力和原材料所產(chǎn)生的效益即為水資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值[8]。

大頂子山航電樞紐水資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值可以具體分為發(fā)電價(jià)值、蓄水價(jià)值和調(diào)洪價(jià)值。

1.1 發(fā)電價(jià)值

大頂子山航電樞紐工程的電站為河床式發(fā)電站，總裝機(jī)容量為66 MW。2007年10月31日首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，至2008年12月其余5臺(tái)機(jī)組陸續(xù)并網(wǎng)發(fā)電。大頂子山航電樞紐水電站建成后按計(jì)劃預(yù)計(jì)多年平均發(fā)電量為3×108kW·h，對(duì)改善黑龍江省電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、增加黑龍江省水電比重、發(fā)展?jié)崈裟茉雌鸬揭欢ǖ姆e極作用。計(jì)算公式如式(1)所示：

V發(fā)電=W發(fā)電·P電力

(1)

式中：V發(fā)電為發(fā)電價(jià)值，元；W發(fā)電為發(fā)電量，kW·h；P電力為電力價(jià)格，元/(kW·h)。

根據(jù)《大頂子山航電樞紐2017年發(fā)電量數(shù)據(jù)》等相關(guān)資料，其發(fā)電量為2.72×108kW·h，電力價(jià)格為0.38元/(kW·h)，求得其2017年發(fā)電價(jià)值為1.03億元。

1.2 蓄水價(jià)值

大頂子山航電樞紐建成后，松花江哈爾濱段水位常年保持在115～116 m，比未建成時(shí)提高5～6 m。樞紐大壩以上將形成一個(gè)總庫(kù)容為17.3億m3、面積約240 km2的人工湖，因此具有一定的蓄水價(jià)值。計(jì)算公式如式(2)所示：

V蓄水=W水·P水

(2)

式中：V蓄水為蓄水價(jià)值，元；W水為蓄水量，m3；P水為水價(jià)，元/m3。

根據(jù)《大頂子山航電樞紐2017年水情記錄表》等相關(guān)資料，其蓄水量為9.49億m3，水價(jià)為2.00元/m3，求得其2017年蓄水價(jià)值為18.98億元。

1.3 調(diào)洪價(jià)值

大頂子山航電樞紐作為松花江上第一座航電樞紐，在松花江防洪過(guò)程中發(fā)揮重要作用。其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100 a一遇，設(shè)有38孔泄洪閘。當(dāng)出現(xiàn)汛情時(shí)，在保證發(fā)電的情況下根據(jù)以下情況進(jìn)行泄洪閘門調(diào)節(jié)：如果連續(xù)15 d以上進(jìn)入樞紐的江水流量接近2000 m3/s時(shí)，必須開啟右岸1孔泄洪閘泄洪；接近4000 m3/s時(shí)，必須開啟右岸4孔泄洪閘泄洪；接近5000 m3/s時(shí)，必須開啟右岸6孔泄洪閘泄洪，由于上下游落差問(wèn)題，發(fā)電機(jī)必須停止發(fā)電；大于5000 m3/s時(shí)，必須開啟右岸10孔泄洪閘和左岸10孔泄洪閘泄洪。調(diào)洪價(jià)值計(jì)算公式如式(3)所示：

V調(diào)洪=R·Pc

(3)

式中：V調(diào)洪為調(diào)洪價(jià)值，元；R為水庫(kù)調(diào)蓄洪水能力，m3；Pc為單位貯水價(jià)值，元/m3。

根據(jù)《大頂子山航電樞紐2017年水情記錄表》等相關(guān)資料，其水庫(kù)調(diào)蓄洪水能力為10.59億m3，單位貯水價(jià)值為2.72元/m3，求得其2017年調(diào)洪價(jià)值為28.80億元。

2 水資源社會(huì)價(jià)值評(píng)估

水資源為人類和其他動(dòng)物(家畜、家禽及野生動(dòng)物)提供飲用水，恢復(fù)勞動(dòng)力，維持生命和健康。另外，水域還可以提供休閑娛樂(lè)服務(wù)，這使水資源具有社會(huì)價(jià)值[9]。

大頂子山航電樞紐水資源社會(huì)價(jià)值可以具體分為航運(yùn)價(jià)值、陸運(yùn)價(jià)值和旅游價(jià)值。

2.1 航運(yùn)價(jià)值

大頂子山航電樞紐建成后，對(duì)松花江上游起到了渠化作用，使得其水位常年保持在116 m左右。哈爾濱至沙河子段的航道將達(dá)到三級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，通航保證率達(dá)到95%。并且可打造“水上運(yùn)輸線”，使鶴崗市、依蘭縣、沙河子鎮(zhèn)煤炭上行至哈爾濱市，形成吉林市、大安市等沿江地帶的煤炭專線以及糧食木材等專線，對(duì)推動(dòng)“江海聯(lián)運(yùn)”盡快形成規(guī)模等起到重要作用。計(jì)算公式如式(4)所示：

V航運(yùn)=W航運(yùn)·P航運(yùn)

(4)

式中：V航運(yùn)為航運(yùn)價(jià)值，元；W航運(yùn)為航運(yùn)量，t；P航運(yùn)為航運(yùn)價(jià)格，元/t。

根據(jù)《大頂子山航電樞紐2017年船閘統(tǒng)計(jì)表》等相關(guān)資料，其航運(yùn)量為49.80萬(wàn)t，航運(yùn)價(jià)格為6.85元/t，求得其2017年航運(yùn)價(jià)值為0.03億元。

2.2 陸運(yùn)價(jià)值

2008年9月，大頂子山航電樞紐壩頂公路橋和接線公路已全線通車。它與哈同公路和哈肇公路相連，形成了新的哈爾濱大外環(huán)交通網(wǎng)絡(luò)，結(jié)束了哈爾濱市至佳木斯市兩座城市的中心區(qū)域外區(qū)間440 km沒(méi)有一座橫跨松花江大橋及江北哈爾濱市三縣依靠擺渡過(guò)江的歷史。這條公路將哈爾濱市的江北經(jīng)濟(jì)帶與江南經(jīng)濟(jì)帶連接在一起，從而推動(dòng)巴彥縣、木蘭縣和通河縣三縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。今后可從巴彥縣經(jīng)賓西經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，至金家走外環(huán)，可不進(jìn)哈爾濱市市區(qū)直接南下長(zhǎng)春市、沈陽(yáng)市，比進(jìn)入哈爾濱市市區(qū)路線縮短約30 km。計(jì)算公式如式(5)所示：

V陸運(yùn)=L陸運(yùn)·P陸運(yùn)

(5)

式中：V陸運(yùn)為陸運(yùn)價(jià)值，元；L陸運(yùn)為陸運(yùn)里程，km；P陸運(yùn)為單位陸運(yùn)里程價(jià)格，元/km。

根據(jù)《2017年哈爾濱市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》等相關(guān)資料，其陸運(yùn)里程為108 km，單位陸運(yùn)里程價(jià)格為14.81萬(wàn)元/km，求得其2017年陸運(yùn)價(jià)值為0.16億元。

2.3 旅游價(jià)值

大頂子山航電樞紐建成后還承擔(dān)著旅游服務(wù)中心的功能，有相應(yīng)配套的大壩旅游景區(qū)，以水利工程觀覽、山林度假、野外活動(dòng)為主，游覽大壩、山林、峽谷參觀為輔。計(jì)算公式如式(6)所示：

V旅游=W旅游·P旅游

(6)

式中：V旅游為旅游價(jià)值，元；W旅游為旅游人數(shù)，人次；P旅游為人均旅游價(jià)格，元/人次。

根據(jù)《2017年哈爾濱市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》等相關(guān)資料，其旅游人數(shù)為24.4萬(wàn)人，人均旅游價(jià)格為200元/人次，求得其2017年旅游價(jià)值為0.49億元。

3 水資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值評(píng)估

水是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的介質(zhì)，在調(diào)節(jié)氣候以及凈化環(huán)境等方面有著不可替代的作用。水對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需求的滿足程度與效用就是水資源的生態(tài)環(huán)境價(jià)值，具體包括推移泥沙、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、凈化環(huán)境，以及維持濕地、湖泊、河流等自然生態(tài)系統(tǒng)及其他人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡[10]。

大頂子山航電樞紐水資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值可以具體分為水產(chǎn)價(jià)值、凈化價(jià)值和棲息地價(jià)值。

3.1 水產(chǎn)價(jià)值

大頂子山航電樞紐水產(chǎn)品資源豐富，包括鯉魚等為主的魚類，江蝦等為主的甲殼類和以河蚌等為主的貝類。計(jì)算公式如式(7)所示：

V水產(chǎn)=W水產(chǎn)品·P水產(chǎn)品

(7)

式中：V水產(chǎn)為水產(chǎn)價(jià)值，元；W水產(chǎn)品為水產(chǎn)品產(chǎn)量，kg；P水產(chǎn)品為水產(chǎn)品價(jià)格，元/kg。

根據(jù)《2017年哈爾濱市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》等相關(guān)資料，其水產(chǎn)品產(chǎn)量為1.21億kg，水產(chǎn)品價(jià)格為35元/kg，求得其2017年水產(chǎn)價(jià)值為42.35億元。

3.2 凈化價(jià)值

大頂子山航電樞紐建成蓄水后，沿岸水位有所提高，使得灘涂、沙灘、排污口和臭河道都被淹沒(méi)，其上游的江水對(duì)哈爾濱的生活污水起到了溶解、淡化和分解作用。計(jì)算公式如式(8)所示：

V凈化=(W氮元素污染物去除·P氮元素污染物處理+

W磷元素污染物去除·P磷元素污染物處理)·S

(8)

式中：V凈化為凈化價(jià)值，元；W氮元素污染物去除、W磷元素污染物去除分別為氮元素、磷元素化學(xué)污染物去除量，t/km2；P氮元素污染物處理、P磷元素污染物處理分別為單位質(zhì)量氮元素、磷元素污染物處理成本，元/t；S為水體面積，km2。

根據(jù)《2017年哈爾濱市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》等相關(guān)資料，其氮元素化學(xué)污染物去除量為398 t/km2，磷元素化學(xué)污染物去除量為180 t/km2，單位質(zhì)量氮元素污染物處理成本為1500元/t，單位質(zhì)量磷元素污染物處理成本為2500元/t，水體面積為240 km2，求得其2017年凈化價(jià)值為2.51億元。

3.3 棲息地價(jià)值

根據(jù)相關(guān)研究，泛濫平原或者沼澤能提供的避難所或棲息地，每年產(chǎn)生一定的棲息地價(jià)值。計(jì)算公式如式(9)所示：

V棲息地=S·P棲息地效益

(9)

式中：V棲息地為棲息地價(jià)值，元；S為水體面積，km2；P棲息地效益為單位面積產(chǎn)生的棲息地效益，元/km2。

根據(jù)《2017年哈爾濱市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》等相關(guān)資料，其水體面積為55.68 km2，單位面積產(chǎn)生的棲息地效益為28.74萬(wàn)元/km2，求得其2017年棲息地價(jià)值為0.16億元。

4 水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估

綜上所述，對(duì)大頂子山航電樞紐2017年水資源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果顯示，水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值總計(jì)為94.51億元。其中水資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值為48.81億元，水資源社會(huì)價(jià)值為0.68億元，水資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值為45.02億元(見(jiàn)表1)。

表1 大頂子山航電樞紐2017年水資源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估

5 結(jié)論與建議

水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估需要從經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境價(jià)值三個(gè)角度進(jìn)行討論，這三者是不可分割的整體，只有將三者統(tǒng)一衡量和研究，才能實(shí)現(xiàn)水資源利用的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益的統(tǒng)一，水資源的可持續(xù)開發(fā)利用才具有理論基礎(chǔ)。

以大頂子山航電樞紐為例，對(duì)其進(jìn)行水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估，水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值總計(jì)為94.51億元。其中水資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值為48.81億元，占總價(jià)值的51.64%；水資源社會(huì)價(jià)值為0.68億元，占總價(jià)值的0.72%；水資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值為45.02億元，占總價(jià)值的47.64%。

目前學(xué)術(shù)界對(duì)水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究已取得了一些進(jìn)展，但仍存在一些待解決的問(wèn)題，如難以實(shí)現(xiàn)水資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境價(jià)值的統(tǒng)一度量等。近年來(lái)，美國(guó)著名生態(tài)學(xué)家Odum創(chuàng)立了能值價(jià)值理論，進(jìn)一步解釋為產(chǎn)品或勞務(wù)形成過(guò)程直接或間接投入應(yīng)用的一種有效能總量就是其所具有的能值。如果將能值價(jià)值理論應(yīng)用到水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估中，相信可以解決不同水資源價(jià)值間的統(tǒng)一度量問(wèn)題。建議今后能將能值價(jià)值理論推廣到松花江干流梯級(jí)航電樞紐工程的水資源生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估中，為松花江干流的梯級(jí)調(diào)度提供合理依據(jù)。