河湖库塘清淤效益评估研究

王开放，曾 甄

（浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002）

1 问题的提出

为建设美丽浙江，2013年以来浙江省大力实施“五水共治”（治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水），全省水质、水环境、水生态等得到一定改善。特别是“十三五”以来，全省河湖库塘清淤工作全面展开，“十三五”计划清淤总量约3.51亿m3。

全省清淤项目点多面广，涵盖河道、湖漾、水库、山塘、池塘等各种水域类型，既有工程性清淤项目，也有以“一事一议”等形式开展的非工程性清淤项目。地域类型可分为平原、山区和海岛3种。同时，清淤项目规模跨度较大，清淤技术和淤泥处理处置方式多种多样，因此，客观地科学评估对河湖库塘清淤项目效果具有一定难度。目前，国内对河湖库塘清淤效果多是定性评价，本文拟从清淤产生的生态、经济和社会效益角度出发，进一步细化效益分类、采集资料数据，采用替代法和问卷调查等手段，研究一种定量分析河湖库塘清淤效果评估的方法。

2 清淤技术现状

2.1 清淤技术分类

根据清淤目的不同，清淤可分为工程清淤和环保清淤。工程清淤主要为了疏通水道、增容等；环保清淤（或生态清淤），主要是为了治理河道、湖泊富营养化内源污染，其目的是通过底泥的疏挖去除湖泊底泥所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体释放，并为水生态系统的恢复创造条件。工程清淤与环保清淤对比情况见表1。

表1 工程清淤与生态清淤对比情况表

续表1

2.2 淤泥处理分类

淤泥固化处理方法在国外已经应用了几十年，属于成熟型技术。我国处理淤泥的脱水方法仍处于推广阶段，脱水工法主要包括：①天然晾晒；②淤泥热处理（焚烧）；③土工袋滤水工法；④离心式脱水工法；⑤带式压滤脱水干化工法；⑥板框式压滤脱水干化工法等。各种脱水方法简要对比见表2（除工法②）。

表2 各种淤泥脱水工法简要对比表

目前，自然干化处理仍为全省主要的淤泥处理方式，积极推广机械固化、物理排水固化等减量化处理方式具有广阔市场。

2.3 淤泥处置分类

浙江省淤泥处置方式主要包括：①自然堆填固结；②农业肥田；③低洼地回填；④地基回填；⑤废弃矿山回填；⑥围垦区回填；⑦培堤加固加高；⑧园林绿化；⑨制砖制陶；⑩焚烧；卫生填埋等。目前，浙江省淤泥处置仍以自然堆填固结处置方式为主，资源利用率较低。

因此，各地应因地制宜，科学选择淤泥处置方式，实现淤泥资源化利用，例如：对无污染和污染程度低的淤泥，大力推广淤泥用于农业肥田和土地改良利用；充分利用废弃矿坑、低洼地进行淤泥回填；推进淤泥作为市政园林绿化的重要料源，结合培堤筑路等。

3 清淤效益评价流程

图1 清淤效益评价流程图

目前，国内对河湖库塘清淤效果多是定性评价，本文旨在通过效益分析、资料收集、方法研究等手段，提出一种采用替代法定量化评价河湖库塘清淤效果的方法。评价流程见图1。

3.1 效益目标分析

将河湖库塘清淤带来的效果分为生态效益、经济效益和社会效益3个方面。针对这3个方面效益进一步细化为5种评估效益，生态效益分为水环境效益、底泥处置效益；经济效益分为防洪减灾效益、水资源利用效益；社会效益细化为生活环境改善及景观休闲效益。

3.2 评估资料收集

针对上述5种效益，宜于清淤前后及实施过程中，通过现场调研、跟踪分析和采样检测等方式收集项目的相关资料，主要包括：①清淤台账（清淤位置、清淤方式、淤泥处理与处置方式、施工过程，施工的重点、难点及实施处理方法，清淤总结）；②清淤前、后对比照片；③清淤前、后水环境常规水质参数检测资料；④淤泥检测资料；⑤水资源区域分布；⑥群众满意度调查等。

3.3 评价指标建立

在充分调研基础上，可采用替代法对5种效益进行定量评估。其中，水环境效益可用同等水环境指标改善时新建污水处理厂投资替代；底泥处置效益可用淤泥方量折减后土方量的利用效益替代；防洪减灾效益可用新建等库容水库投资替代；水资源利用效益可用清淤增加的水资源供给量替代；生活环境改善及景观休闲效益可用群众满意度指标百分比定量表示。

3.4 清淤效益评价

在建立清淤效益评价指标的基础上，针对生态效益和经济效益，分别计算取得相应清淤效益所需的其他工程措施投资，并通过工程经济分析做出国民经济评价（如：生态效益中水环境效益以达到相同的水质改善效果需新建污水处理厂的建设投资表示）。针对社会效益，通过现场问卷调研，统计分析得出群众满意度指标，不作为定量评价的重点，本文不做阐述。

4 清淤效益评估方法

对群众满意度指标不做过多阐述，主要选取水环境改善效益、淤泥利用效益、防洪减灾效益和水资源利用效益4个方面进行清淤项目定量效益评估，并在此基础上进行国民经济评价。

4.1 清淤效益定量计算

（1）水环境改善效益：采用替代法，考虑通过建设替代污水处理厂，达到相同的水质改善效果，将替代污水处理厂的建设投资作为水环境改善的效益。计算公式如下：

式中：B3为清淤后第1年的水环境改善效益（万元）；m为清淤后与现有污水厂处理后污染物减少量的比；I0为现有污水处理厂的建设投资（暂以10万t/d污水处理厂建设投资计，万元）。

式中：Δ、Δ0分别为清淤前后与现有污水厂处理前后污染物的变化量（mg/L）；t为替代污水处理厂的规模（万t/d）；t0为现有污水处理厂的规模，取10万t/d（现有污水处理厂设计时一般选用COD作为进出水水质设计指标）；Δc、Δc0分别为清淤前后和现有污水厂处理前后水质指标的变化量（后文示例暂以水体中高锰酸盐指数作为清淤前后水质分析指标，COD指数约为高锰酸盐指数的4倍，mg/L）。

（2）淤泥利用效益：以淤泥处理后不同用途产生的直接经济效益估算。计算公式如下：

式中：Yl为清淤后第1年的淤泥利用效益（万元）；V为清淤项目的清淤方量（万m3）；s为淤泥压缩率，即自然干化的淤泥压缩率取50%，机械固结的淤泥压缩率取30%；x为每立方米淤泥带来的利用效益，即采取围垦区回填、场地回填等方式，效益记为10元/m3，采取制砖制陶、园林绿化等方式，效益记为20元/m3。

（3）防洪减灾效益：防洪减灾效益以增加的等库容水库建设的投资来估算。计算公式如下：

式中：Hz为清淤后第1年的防洪减灾效益（万元）；V为清淤项目的清淤方量（万m3）；s为淤泥压缩率，即自然干化的淤泥压缩率取50%，机械固结的淤泥压缩率取30%；b为新建水库每立方库容均摊建设成本，根据对各区域新建水库建设成本的估算，新建水库建设成本暂取30元/m3。

（4）水资源利用效益：清淤工程实施后，水体容积增加，增加的水资源用做灌溉用水、工业或生活用水所产生的利用效益来估算。

式中：Sl为清淤后第1年的水资源利用效益（万元）；V为清淤项目的清淤方量（万m3）；μ为复蓄指数，即河道项目复蓄指数取2，水库山塘复蓄指数取1.5；δ为每立方水资源利用的市场价格，即河道水主要功能为农业灌溉取0.2元/m3，水库、湖漾、山塘水主要功能为工业或生活用水取原水价格1.5元/m3。

4.2 清淤效益经济评价

根据前述效益分析，清淤项目主要效益为淤泥利用效益、水资源利用效益及水环境改善效益。其中，淤泥利用效益在项目完工后当年发生，仅计入第1年的淤泥利用效益；水资源利用效益以清淤项目水资源利用效益维持10 a计，每年的效益增长与河床复淤效应抵消，每年水资源利用效益均计为第1年效益值；清淤的环境改善效益计为5 a，第1年水环境改善效益为100%，此后每年的水环境改善效益衰减为第1年的20%、15%、10%及5%；防洪减灾效益以维持10 a计，每年的效益增长与复淤效应抵消，每年防洪减灾效益均计为第1年效益值。

因此，将清淤项目的施工期计为1 a，效益发挥年限计为10 a，计算期为11 a；社会折现率取8%，根据SL 72 —2013《水利建设项目经济评价规范》，计算经济效益费用比、经济净现值和内部收益率进行国民经济评价。

5 典型项目清淤效益分析

以浙江省某河道为例：全长7.58 km，河道宽10 ～ 16 m。本项目重点对5 058 m河段进行清草、清障、清漂浮物、清除河床内淤积的淤泥及沉淀物，同时结合河道岸带修复整治。清淤工程总清淤量4.33万m3，清淤项目总投资325.00万元，采用断流水力冲挖的施工方式实施。淤泥采用自然堆填固结，消纳堆场位于工程的东岸低洼地块。清淤前后的水质检测资料见表3，淤泥检测指标见表4。

表3 某河道清淤前、后水质检测资料表

表4 某河道底泥检测资料表

清淤项目实施后，河道水质有所改善，水质由劣Ⅴ类变为Ⅳ类，河道整体环境不断提升。本清淤项目施工期计为1 a，效益发挥年限为10 a，计算期为11 a。根据上述清淤效益评估定量分析方法计算，该河道清淤项目产生的淤泥利用效益约为21.65万元，增加水资源利用效益约1.73万元，水环境改善效益约1 044.00万元，防洪减灾效益约64.95万元（水资源利用效益、防洪减灾效益均维持10 a和水环境改善效益衰减期5 a）。

在此基础上，根据SL 72 — 2013《水利建设项目经济评价规范》计算分析，本清淤项目的经济指标为：内部收益率为277%，经济净现值1 525.00万元，经济效益费用比为4.69。从国民经济评价指标得出，本项目经济内部收益率等各项指标都较好，表明本项目效益显著。

6 结 语

清淤实施后，有利于相关区域完善防洪排涝体系，增加水资源量、改善水环境、防护减灾等综合效益，其效益在未来一段时间内持续发挥作用，生态、经济、社会等效益显著。由于清淤涉及指标多，同时清淤施工又具有不可追溯性，建议在今后清淤实施过程中做好资料整理、清淤前后加强检测等工作，以便后期效益评价。