我国水利生态效益实证分析

徐文奕，袁汝华，徐 斌

(1.河海大学商学院,江苏 南京 211100; 2.河海大学水利经济研究所,江苏 南京 211100；3.江苏省水利厅机关后勤服务中心，江苏 南京 210029)

1 研究背景与意义

面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，我国在20世纪90年代初提出走可持续发展道路，特别是近10年明确树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，生态文明建设成为中国特色社会主义事业的重要内容[1-2]。水利投资对促进我国社会、经济的发展，有着至关重要的作用。在实践中，水利投资效益一般分为经济效益、生态效益和社会效益。以往对水利投资效益的测算，主要集中于经济效益。但近年来，随着我国对水利生态的重视，水利投资生态效益日趋突出。

根据王敬等[3]提出的定义，生态效益是指行为主体的经济活动对生态系统的改善，使得自然生态系统对人类生产、生活条件产生的某种影响。具体到水利生态效益，主要包括以下几个方面：①防治水污染，改善水体质量，加强水生态系统的稳定；②防沙固沙，保持水土，改善区域生态环境；③改善饮用水环境，提供干净、卫生的饮用水。

笔者以定量评价为主，分别计算全国、陕西省和江苏省的水利投资生态效益，量化生态效益的同时，通过对比以陕西为代表的西北地区和以江苏为代表的江南地区的水利生态效益，评价不同地区在水利生态治理上的发展水平和侧重点，提出改善建议[4]。

水利生态效益的定量计算，有以下两方面的意义：

a. 生态效益定量研究紧密结合中央对生态效益提出的可量化、可操作要求和党的十八大以来对生态环境建设的要求。加强水生态治理与保护是“十三五”水利改革发展的重点任务，国家“十三五”规划要求“加快改善生态环境，加强生态保护修复”；2018年中央一号文件《关于实施乡村振兴战略的意见》要求“水利行业的强监管，要在生态方面提出可量化、可操作的指标和清单”。对水利生态效益的量化计算，能够总结我国现阶段水利生态发展的成果和不足，更好地开展水生态治理工作[5]。

b. 水利生态效益量化研究是水利效益、水权价格研究的新内容。目前对水利效益的研究主要着眼于经济效益，包括防洪、发电、供水效益，如赵广和等[6]采用简单概化方法估算建国40年水利经济效益，高弋绢等[7]建立水利投资效益计算的生产函数模型，预测“十五”水利投资效益，这些测算反映了水利工程对工农业生产总值提高的作用，但未涉及对生态环境的改善。在水利生态效益计算方面，郭丽峰等[8]运用状态-相应-相依模式，采用层次分析法构建农村河道综合整治生态环境效益评估体系；李铁军等[9]运用替换法和普查法评估日本六甲山的水保生态环境效益；王敬等[3]运用模糊综合评价法评估水利生态投资项目的效益，但是这些方法都较为主观，分析结果不够具体，适用范围较为狭窄。笔者试图提出更加客观、易行的方法，以完善水利效益的计算和评价体系。

2 水利生态效益的计算

2.1 水土保持生态效益

水土保持效益是通过增加植被覆盖率、修筑各类工程设施等方法，防治水土流失，减少风、沙等灾害和河流泥沙淤积，改善生态环境的效益。水土保持效益的计算，采用市场价值法[10-14]。市场价值法是根据实施措施前后生态环境变化引起的总产值或利润变化进行效益评价，即实施水土保持措施前后，增加单位面积粮食产量而提高的粮食总产量的市场价值，为水土保持生态效益。具体计算公式如下：

V1=PλS(Q1-Q0)

(1)

式中：V1为水土保持生态效益，亿元；Q0、Q1为实施水土保持措施前、后单位面积产量，t/hm2；S为计算期水土保持措施的保存利用面积，hm2；P为产品的单价，元/t；λ为水土保持单项增产值分摊系数，%。

表1 1990—2015年全国、陕西省、江苏省水利生态效益 亿元

在计算中，S采用水土流失治理面积，取自《全国水利统计年鉴》，Q0、Q1采用单位面积粮食产量，P采用粮食综合单价，均取自《中国统计年鉴》，λ根据不同的计算区域，分别取值。经计算，1990—2015年，全国、陕西省和江苏省水土保持生态效益如表1。

2.2 改善水质的环境效益

水环境改善效益是通过提高水质，节约水处理费用，降低供水成本，促进工农业生产和渔业、旅游业发展所产生的效益。水质改善效益很难用简单的公式计算，可引入水污染与经济损失函数图(图1)。

图1 水污染经济损失函数示意图

图1中，x坐标为水环境质量，用水中污染物含量或水质类别来表示；y坐标为不同水环境下对社会经济造成的不同程度损失；K为最大经济损失，即经济活动受水污染影响可能产生的最大经济损失；B为图中拐点，对应的分别是水环境质量N和经济损失率M。α为曲线形态的重要参数，即社会经济受水环境影响敏感程度。同一水污染水平下，α越大，社会经济损失率越大，α越小，社会经济损失率越小。α、M、N、K均与区域特征有关，不同地区，取值不同。根据图1，可采用以下双曲线函数作为水污染经济损失函数，表达式为

V2=Y1-Y0

(2)

式中：Y、M、K为不同水质状况下水环境污染经济损失；α为水污染敏感系数；X、N为水质类别，与图1对应；V2为改善水质效益；Y0、Y1分别为基年和计算年份的水环境污染经济损失[15-18]。

M、N采用水资源公报中的数据，其他参数根据各地区不同特性分别取值，计算结果见表1。

2.3 饮水安全效益

饮水安全效益是指居民能够及时、方便地获得足量、洁净、负担得起的生活饮用水而带来的效益，采用人力成本法计量。人力成本法认为人即劳动力，是一种生产要素，需要不断从环境中汲取维持生命的物质和能量。生态环境质量对人类健康造成很大影响，故可以通过生态环境的改善对人劳动能力提高而带来的经济收益来衡量生态效益，即计算由于提供安全饮水节约的劳动力来量化饮水安全效益。具体计算公式如下：

V3=LWλ

(3)

式中：V3为饮水安全效益，亿元；L为年节约劳动力，工日；W为日均收入，元；λ为修正系数，%；

根据水利部抽样调查结果，每年因安全饮水户均节约劳动力30工日，结合第六次人口普查结果，户均3.22人，故：

L=该年累计解决饮水安全人数×(户均节约劳动力÷户均人数)=

该年累计解决饮水安全人数×9.32

(4)

饮水安全人数、人均纯收入分别取自《中国水利统计年鉴》和《中国统计年鉴》，结合实际情况，修正系数取0.75。计算结果见表1。

2.4 水利生态效益总体评价与分析

a. 从时间角度看，根据表1，可绘制我国水利生态效益曲线(图2)。

图2 全国水利生态效益曲线

①全国范围内，各项水利生态效益的绝对值持续上升。

②水土保持效益增长相对平缓。我国较早认识到水土保持的重要性，1991年就颁布并实施了《中华人民共和国水土保持法》。

③改善水质效益1990—2000年缓步增加，2000—2006年出现波动，甚至略有下滑，2006以后又有较大幅度增长。这反映了我国对水环境从忽略到重视的过程。20世纪90年代，我国的水利投入主要集中在防洪、灌溉等直接效益突出的领域，水环境提升主要是这些工程带来的附带效益。“九五、十五”期间，由于我国过于追求经济发展，不惜牺牲环境，水污染愈加严重，加上环境效益的滞后性，导致2001—2005年水环境效益不增反降。从“十五”后期开始，随着经济发展和基本水利设施的完善，我国开始意识到保护环境的重要性，着眼于生态环境治理，水环境有所好转，水环境改善效益以每年10%以上的速度增长，到2015年，达到2 684多亿元。

④饮水安全效益呈上升趋势，2005年后，上升幅度增加。到2015年，我国已让9亿多人饮用到安全的饮用水。

⑤目前而言，我国改善水质效益更为突出。原因是近年来，国家将水治理重心转移到水环境治理上，提出“金山银山不如绿水青山”。但遗憾的是，本文未能收集到2015年出台“水十条”后的相关数据，故无法评价近几年的水利生态效益。

b. 从空间角度看，对比陕西、江苏两省的数据，水利生态效益增长的总体趋势与全国相同。根据表1，陕西省、江苏省水利生态效益曲线如图3所示。

图3 陕西省、江苏省水利生态效益曲线

①水土流失效益上，因陕西地处水土流失较为严重的黄土高原，且水利工作中自始至终将水土保持放在首要地位，故水土保持效益始终较为突出，在2005年后以较大幅度增长；而江苏水土保持效益一直较低，结合江苏自身环境、区位分析，主要由于江苏省本身几乎没有水土流失问题。

②改善水质的生态效益上，陕西省与江苏省在2003年前基本一致，但陕西省在2003年后开始大幅上涨，而江苏省改善水质生态效益在2003—2008年出现下降，2008年后，重新上升，并超过陕西省。这映射了江苏省治理水环境漫长、曲折的历程。江苏省地处江南地区，水污染一直是水环境治理的主要问题。以太湖为例，太湖由于水污染造成的水体富营养化，衍生了严重的蓝藻问题，虽然“九五”期间，国家环保部门就启动了“三湖三河”的治理，但是1991年开始的一期太湖治理工程成效甚微，到2005年，太湖污染面积已超过80%。2007年，太湖爆发大规模蓝藻，导致工厂停产并引发饮用水危机，敲响了水环境问题的警钟，江苏省开始了第二轮太湖治理。至2017年，太湖水质从2007年的Ⅴ类改善为Ⅳ类，水环境治理初见成效。江苏省改善水质的生态效益，与水污染治理之路基本契合，水环境治理投资有较高回报。

③饮水安全效益上，陕西省和江苏省在2003年前基本重合，但2003年后，江苏省的饮水安全效益上涨较快，主要是解决饮水安全人口数的上涨，同时不排除由于江苏省本身人口基数较陕西省更大，而带来更大的效益。

④总的来看，以陕西为代表的西北地区，水利生态效益主要集中在水土保持上；以江苏为代表的江南地区，水利生态效益主要集中在改善水质方面；同时，两地都将饮水安全放在比较重要的位置，饮水安全效益也持续上升。水利生态总效益绝对值上江苏明显超过陕西，但是人均效益陕西为612.65元，江苏为574.55元，陕西高于江苏。

3 建 议

2018年我国水利在建投资规模超过万亿元，水利投资持续上涨的同时，水利生态建设的投资也日趋加大。2015年，出台的“水十条”体现了党和政府对水利生态环境的重视和水利生态建设的决心。但目前我国水利生态文明建设仍处于发展阶段，亟须改进的问题较多。笔者提出以下几项建议：

a. 继续加大水利生态环境建设的投资。目前，我国水利投资中，生态建设投资占总投资比例不到两成，水利生态效益大部分是传统水利工程的附属效益，西方早已出现的综合生态修复工程在我国仍较为少见，传统水利工程对河流横向的破坏，跨流域调水带来的生态环境改变，都值得重视。应加大以水利生态系统健康和可持续发展为目的的水利生态工程的投入。

b. 因地制宜发展生态水利，重点解决突出问题。由于我国幅员辽阔，地区差异较大，各地区的生态问题也不尽相同。如黄河流域水土流失问题严重，长江、珠江流域浅层地下水污染严重。应当根据不同地区的实际情况，制定不同的水生态保护方案，同时加强统筹规划和区域整体综合治理。

c. 大力推进饮水安全建设。近年来我国虽然水质持续上升，但水源地污染事件仍偶有发生，严重威胁居民的饮水安全。如果说20世纪90年代，我国饮水工程尚处不发达时期，饮水安全主要是防治饮用水氟含量超标，那么目前，保障饮水安全面临更多的挑战。2016年，全国公开的1333处饮用水水源地中，98处出现过水质超标的情况，占比7.2%，有16处出现全年持续超标，某些水源地还出现重金属污染物。我们要充分认识到我国水体受污染形式多样，污染物众多，城市大多只拥有单一水源地的现状，保护水源地安全，免受化工污染，在水源危机时，及时保障居民的饮水安全。

未来，我国必将加大对生态环境建设的投入，在经济发展的同时，改善生态环境，提高居民生活质量，把可持续发展提升到绿色发展的高度。