牛存穩(wěn)，燕 翔，賈仰文，郝春灃，賀華翔

（中國水利水電科學(xué)研究院，100038，北京）

2019 年5 月，國務(wù)院同意湖南省郴州市以“水資源可持續(xù)利用與綠色發(fā)展”為主題，建設(shè)國家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)。 水資源優(yōu)勢分析和水生態(tài)環(huán)境價(jià)值核算，是郴州市水資源可持續(xù)利用與綠色發(fā)展之間的紐帶。 在綠色發(fā)展理念的指導(dǎo)下，郴州市要大力開展生態(tài)文明建設(shè)，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)潛力，通過生態(tài)產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)發(fā)展。 郴州市豐富的生態(tài)系統(tǒng)蘊(yùn)含了極大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)潛力，對生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值進(jìn)行核算是開展生態(tài)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃建設(shè)的前提。

一、郴州市水資源和生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)

郴州市水資源稟賦豐富，不僅總體水量豐沛、水質(zhì)優(yōu)良，還有獨(dú)特的冷水資源、熱水資源和秀美山川。

1.自然地理概況

郴州市位于湖南省東南部，區(qū)域面積19 317 ㎞2， 擁有分屬長江流域和珠江流域的三大水系， 即湘江、贛江和北江 （占總面積的比例分別為77.36%、3.56%、19.08%）水系。 全市土地類型以旱地、水田、森林、草地和水域?yàn)橹鳌?/p>

2.水資源狀況

郴州市多年平均降水量1 504 mm，水資源總量164.4 億m3。 全市共有水庫 1 087 座， 總庫容 116 億 m3。 2018年，全市供水總量23.19 億m3，其中地表水供水量22.52 億m3， 地下水供水量0.67 億m3； 全市年用水總量 23.19億 m3， 其中農(nóng)業(yè) 12.47 億 m3， 工 業(yè)6.96 億 m3，居民生活 2.20 億 m3，城鎮(zhèn)公共 1.35 億 m3，生態(tài)環(huán)境 0.21 億 m3；用水凈消耗量9.58 億m3， 綜合耗水率41.3%。

郴州市資興東江湖擁有豐富的天然冷水資源，湖水水溫常年保持在8~10℃左右。 東江湖水庫總庫容91.5億m3，為多年調(diào)節(jié)水庫，控制流域面積 4 719 km2，水面面積 160 km2，多年平均徑流量45.4 億m3，具有較大開發(fā)潛力。 “霧漫小東江”位于東江湖風(fēng)景區(qū)北面的主入口處，為東江大壩梯級開發(fā)形成的景點(diǎn)，小東江各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到了國家Ⅰ級飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

郴州市擁有豐富的地?zé)豳Y源，主要以地下熱水形式出露地表，且地?zé)崴植键c(diǎn)多面廣，水量大、水溫高、水質(zhì)好。全市地?zé)崴Y源量為1 860.33 L／s，折合 16.07 萬 m3／d，其中水溫 60℃以上地?zé)崴刹闪?3 825 m3／d。 全市共有100 多處地下熱水出露點(diǎn)，分布于各縣市區(qū)范圍內(nèi)，多數(shù)分布在107 國道和京廣鐵路附近，交通方便，有利于開發(fā)利用。

3.生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

郴州市重要江河湖泊斷面水環(huán)境狀況較優(yōu)。 根據(jù)《郴州市水資源公報(bào)》，2018 年全年期Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類水質(zhì)河長分別占總評價(jià)河長的4.8%、76.0%、19.2%。 市內(nèi)主要河流中舂陵水、永樂江、白水、上猶江全年各時(shí)期水質(zhì)均優(yōu)于Ⅲ類。 全市省級水功能區(qū)共21 個(gè)， 年度達(dá)標(biāo)水功能區(qū)21 個(gè)，達(dá)標(biāo)率100%； 全市市級水功能區(qū)共93 個(gè)，達(dá)標(biāo)水功能區(qū)88 個(gè)，達(dá)標(biāo)率為94.6%。 縣級城市飲用水源地100%達(dá)到或優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)。

河湖基本生態(tài)流量滿足程度受季節(jié)影響明顯。 全市流域面積100 km2以上的大中河流有62 條， 在枯水季節(jié)， 按河流年平均流量10%～20%保證最小下泄流量， 基本能滿足生態(tài)需水要求。 境內(nèi)無較大的天然湖泊，有東江湖、歐陽海水庫、青山垅水庫等大型人工湖泊，受降雨、灌溉、發(fā)電等影響，水位有20 m 左右變幅，湖泊水位的較大變幅對人類的生活生產(chǎn)活動、庫岸生態(tài)環(huán)境有一定影響，但水位降落后庫內(nèi)仍有較多的水量，對區(qū)域內(nèi)的生物生存環(huán)境、水生態(tài)環(huán)境影響甚微， 基本滿足生態(tài)需水要求。

郴州市動植物資源豐富， 有莽山、八面山等自然生態(tài)保護(hù)區(qū)，東江湖、舂陵江等濕地保護(hù)區(qū)，便江、飛天山、青山垅等水利風(fēng)景區(qū)。 其中東江湖庫區(qū)是湖南省生物多樣性最為豐富的地區(qū)。 舂陵江濕地是重要的珍稀物種棲息地，有國家Ⅰ級重點(diǎn)保護(hù)植物2 種， 國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)植物11種，國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)動物7 種。

二、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值核算

1.生態(tài)環(huán)境價(jià)值評估方法

現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境價(jià)值評估方法可分為兩類。 ①功能價(jià)值法：基于單位服務(wù)功能價(jià)格的方法，即基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能量的多少和功能量的單位價(jià)格得到總價(jià)值，此類方法通過建立單一服務(wù)功能與局部生態(tài)環(huán)境變量之間的生產(chǎn)方程來模擬小區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。 ②當(dāng)量因子法：基于單位面積價(jià)值當(dāng)量因子的方法， 該方法是在區(qū)分不同種類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的基礎(chǔ)上， 基于可量化的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建不同類型生態(tài)系統(tǒng)各種服務(wù)功能的價(jià)值當(dāng)量， 然后結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的分布面積進(jìn)行評估。當(dāng)量因子法評價(jià)簡單容易實(shí)現(xiàn)，且不確定性小，本項(xiàng)研究采用當(dāng)量因子法進(jìn)行價(jià)值評估。

2.郴州市GEP 的核算結(jié)果

據(jù)郴州市統(tǒng)計(jì)局《郴州市2018 年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2018 年年末全市常住人口 474.5 萬人，城鎮(zhèn)化率54.9%。全市地區(qū)生產(chǎn)總值2 391.9 億元， 全體居民人均可支配收入23 459 元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值（按常住人口計(jì)算）50 482 元。 全市三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為 8.5∶45.0∶46.5，對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率分別為3.7%、46.1%和50.2%。

基于郴州市土地利用數(shù)據(jù)，核算了表 1 所列 9 年 GEP。 GEP 總體各年變化不大， 大體在 4 000 億～4 200 億元， 多年平均 4 085.97 億元， 接近2018 年郴州市 GDP 的兩倍；1980 年、1990 年相對較少，2000 年、2005 年以及2015 年最高，超過4 100 億元。

表1 郴州市生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算結(jié)果 （單位：億元）

以2020 年為典型， 深入分析了不同生態(tài)系統(tǒng)功能、植被類型的GEP核算結(jié)果（表2）。結(jié)果表明，森林生態(tài)系統(tǒng)提供了最多的GEP， 為3 829.46億元，占比約為93.8%；旱地生態(tài)系統(tǒng)占比 GEP 最少，為 18.71 億元，約為0.5%。 這是因?yàn)槌恢菔猩稚鷳B(tài)系統(tǒng)的面積最大，約為73.7%，旱地生態(tài)系統(tǒng)的面積最小，約為7%。 不同類型的生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)功能價(jià)值不同。旱地的土壤保持功能價(jià)值最高，為4.81 億元；水田的水文調(diào)節(jié)功能價(jià)值最高，為20.8 億元；森林的氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值最高， 為1 107.52 億元；草地的氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值最高，為21.23 億元； 水系的水文調(diào)節(jié)功能價(jià)值最高，為97.92 億元。

表2 2020 年郴州市GEP 核算結(jié)果 （單位：億元）

三、冷熱水資源價(jià)值核算

對于郴州市冷水資源和熱水資源分別采取針對性方法，從能量、生態(tài)和景觀等方面進(jìn)行了初步核算。

1.冷水資源價(jià)值核算

郴州市冷水資源集中在東江湖，冷水的價(jià)值體現(xiàn)在能量價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和景觀價(jià)值三方面。 根據(jù)已開發(fā)利用情況，通過替代成本法確定單方水價(jià)值可以核算冷水資源價(jià)值。

（1）能量價(jià)值

東江湖水溫常年保持在8~10℃左右，與常溫水相比在利用過程中會產(chǎn)生溫度差。 以東江湖大數(shù)據(jù)中心為例，采用冷水進(jìn)行降溫處理，將東江湖的冷水升至常溫（20℃），單方水升高 12℃產(chǎn)生的能量為 Q=5×107J，換算成電能約為14kWh，以企業(yè)用電價(jià)格0.35 元/kWh 計(jì)算可得， 單方冷水的能量價(jià)值約為4.9 元。

（2）生態(tài)價(jià)值

冷水在利用過程中減少了能量消耗和煤炭等資源的利用，降低二氧化碳排放量。 以東江湖大數(shù)據(jù)中心為例，單方水水溫升高12℃產(chǎn)生的電能約為14kWh， 按照火力發(fā)電耗煤量（按煤中碳含量70%）計(jì)算，產(chǎn)生的二氧化碳量約為12kg，根據(jù)北京市碳排放權(quán)市場 2021 年 9 月 30 日的交易價(jià)格 87.84 元/t 計(jì)算可得， 單方冷水的生態(tài)價(jià)值約為1 元。

（3）景觀價(jià)值

景觀價(jià)值體現(xiàn)在小東江的大霧景觀。 霧漫小東江景點(diǎn)位于東江湖下游，全長 12 km 左右。 每年 4—10 月，水面因溫差效應(yīng)產(chǎn)生水霧，形成霧漫小東江的景色。 近年來，展現(xiàn)霧漫小東江景觀的作品多次獲國內(nèi)外攝影大獎，小東江已成為世界著名的攝影創(chuàng)作勝地。

東江湖多年平均徑流量45.4 億m3，單方冷水的能量價(jià)值為4.9 元、生態(tài)價(jià)值為1 元，據(jù)此計(jì)算得出郴州市的冷水總價(jià)值約為267.86 億元。

2.熱水資源價(jià)值核算

熱水資源在開發(fā)利用過程中可以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，產(chǎn)生巨大的能量價(jià)值、生態(tài)價(jià)值，開發(fā)利用后形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，還會產(chǎn)生巨大的景觀價(jià)值。 郴州市的熱水資源總量豐富， 水溫一般在30～60℃， 全市地?zé)崴Y源總量為1 860.33 L/s，即 16.07 萬 m3/d，其中水溫60℃以上的地?zé)崴刹闪?825m3/d。

（1）能量價(jià)值

與常溫水相比，郴州市的熱水資源在開發(fā)利用過程中有著天然的溫度優(yōu)勢，常溫水（20℃）升高 10～40℃才能達(dá)到熱水的溫度，按照升高30℃計(jì)算，單方熱水產(chǎn)生的能量價(jià)值約為12.25 元。

（2）生態(tài)價(jià)值

熱水在利用過程中減少了能量的消耗和煤炭等資源的利用，單方水水溫升高30℃產(chǎn)生的電能約為35 kWh，按照火力發(fā)電耗煤量（按煤中碳含量70%）計(jì)算，產(chǎn)生的二氧化碳量約為30.45 kg， 根據(jù)北京市碳排放權(quán)市場 2021 年 9 月 30 日的交易價(jià)格87.84 元/t 計(jì)算可得， 單方熱水的生態(tài)價(jià)值約為2.7 元。

（3）景觀價(jià)值

汝城熱水溫泉是我國南方水溫最高、流量最大、水質(zhì)最好、熱田面積最寬的天然溫泉， 水溫最高達(dá)98℃，形成獨(dú)特的自然景觀。 且因含氡、硅、鈉、鉀、鈣等30 多種微量元素，形成極具汝城地方特色的“燙食文化”。

郴州市的地?zé)崴Y源約為16.07萬 m3／d， 單 方 熱 水 的 能 量 價(jià) 值 為12.25 元、生態(tài)價(jià)值為 2.7 元，據(jù)此計(jì)算得出郴州市每年的熱水總價(jià)值約為9 億元。

四、總結(jié)與展望

國家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)為郴州市高質(zhì)量發(fā)展提供了千載難逢的機(jī)遇，水資源可持續(xù)利用與綠色發(fā)展的主題為水資源開發(fā)利用提供了更加明確的方向，郴州市獨(dú)特的水資源和生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢提供了雄厚的資源環(huán)境基礎(chǔ)。 東江湖、小東江、汝城溫泉、莽山等生態(tài)價(jià)值巨大，目前已經(jīng)初具相對完整的涉水產(chǎn)業(yè)鏈，包括大數(shù)據(jù)、溫泉、綠色農(nóng)業(yè)、文旅等多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。 通過從能量、生態(tài)等角度估算，郴州市冷水、熱水總價(jià)值近300 億元， 擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ诳茖W(xué)有序的規(guī)劃下可以產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。