南四湖湖区增蓄雨洪资源资产研究

尹建部，刘江颖，郑 鑫，梁晨璟，刘春彤

（1.山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心，济南 250061；2.水发规划设计有限公司，济南 250013）

洪水资源化利用不仅有助于实现洪水由控制向管理转变的现代化要求，还可通过与区域社会经济发展的密切相关性开发水资源潜在价值，解决区域供用水矛盾［1］。雨洪资源利用在一定程度上既能保障区域生态的可持续发展，又能促进区域经济的稳定增长，是推动区域经济可持续发展的现实选择［2］。计算雨洪资源资产可为供用水过程利用效率和区域水量分配提供分析和决策依据，通过科学利用、管理雨洪资源促进区域经济协调有序发展。

对水资源资产的研究大体分为两种途径：不同功能的实物量表编制和基于不同方法的价值量计算。殷佩铉［3］根据水资源本身的不同属性特点，分别制定对应属性的水资源资产计量模式；沈菊琴等［4］从河道参与供用水过程的角度出发建立计量模型对河道水资源资产进行研究；石晓晓［5］选取影子价格为衡量标准，计算了海河流域水资源资产负债的价值量并科学制定了区域未来水价；杨梦婵等［6］以综合水质指数和治污成本间的价值量关联为切入点构建了水资源价值量评估模型，并对大鹏新区进行了实例应用；段琳琳［7］以实现生态环境的可持续发展为落脚点，以生态价值作为考核指标编制了山东省水资源实物量表、价值量表及水质总体状况表；曹升乐等［8］联合考虑水资源的水质、水量问题，结合社会经济发展水平对2005—2015 年济南市水资源资产与负债进行了详细的分析与计算；唐勇军等［9］突出社会经济发展对水资源的正面作用效果，对太湖流域进行水资源资产负债核算。

在综合前人计算方法的基础上，以雨洪资源的有效利用对社会经济产生的积极效应和作用结果为落脚点，基于区域供用水过程，兼顾水量和水质情况，综合考虑雨洪资源利用可涉及的南四湖流域各行政区水量、用水效率和水质的不同作用效果，构建雨洪资源资产计算体系，并对南四湖湖区增蓄雨洪资源进行应用，计算南四湖湖区增蓄雨洪资源总资产及人均资产。

1 研究方法

1.1 雨洪资源资产与经济发展的内在关联

雨洪资源利用可扩大区域水资源利用范围，缓解因水资源短缺制约区域经济发展而不得不利用外调水源的困扰。通过将雨洪资源投入到区域产业，可创造经济效益以促进经济持续发展［10-11］。通过划分产值与用水关系（图1），将导致雨洪资源价值效益差异的综合用水效率作为关键影响因素［12］。综合用水效率能结合产业优势，真实、客观、准确地体现出雨洪资源利用对推动区域经济发展的作用结果。

图1 区域产值与用水构成关系

1.2 雨洪资源资产与水资源资产的本质相关性

雨洪资源是汛期水资源的一种表现形式，其资产计算与水资源资产本质上相同。在不考虑其他影响因素的情况下，雨洪资源量与雨洪资源资产呈线性正相关［13］。在雨洪资源量已定的情况下，将水质因素也作为考核标准之一，水质的好坏密切影响着资源环境安全，且不同水质等级的雨洪资源用途有所不同，进而影响经济效益［14］。因此水质的优良程度成为影响区域雨洪资源资产的重要因素之一。在保证经济快速发展的同时，为缓解水环境压力，认为在雨洪资源量、区域综合用水效率一定时，区域综合水质优良则雨洪资源资产高；相反则雨洪资源资产低。

将汛期通过采取工程或非工程措施增加并可利用的雨洪资源所能产生的经济、生态等方面的可量化效益定义为雨洪资源资产。从雨洪资源资产与社会经济发展的内在联系着手，考虑区域水资源的自身特性，以全国31 个省（市、自治区）为样本数据，对南四湖湖区的雨洪资源资产进行价值量分析计算。该计算结果可全面反映雨洪资源资产情况，具有广泛的适用性，可推动雨洪资源在不同区域间的科学管理与高效利用。

1.3 雨洪资源资产计算方法

着眼于南四湖全流域进行水资源的现状利用情况分析，通过利用雨洪资源提高区域水资源调控能力，推动地方经济效益更大化［15］。基于社会经济发展、水环境安全对雨洪资源利用的影响，考虑量、质、效率的叠加效应，在基于全国平均用水水平的单方资产标准基础上，通过系数分摊得到雨洪资源资产价值量［8］，雨洪资源总资产和人均雨洪资源资产计算见式（1）、式（2）。其中资产综合系数通过熵权法确定，综合用水效率系数为分产业效率的乘积，综合水质系数以水质等级划分为依据获得，具体见表1。

表1 资产综合系数的计算公式

式中：AR-tot为雨洪资源总资产；VR-adv为单方雨洪资源资产；WR总为雨洪资源总量；CA为资产综合系数；AR-per为人均雨洪资源资产；Ptot为区域总人口。

2 实例应用

2.1 南四湖流域水资源概况

南四湖流域水资源状况长期紧张，目前通过跨流域调水缓解供用水矛盾，雨洪资源尚未得到有效利用。从行政区域角度考虑，水资源共涉及山东省的济宁市、泰安市、菏泽市、枣庄市和江苏省的徐州市。

2.2 南四湖湖区增蓄雨洪资源资产计算

考虑到南四湖湖区增蓄雨洪资源利用范围为湖边区域，所涵盖的各分区各县（区）具体情况见表2。将南四湖湖区增蓄雨洪资源资产计算以南四湖流域5 个行政分区的计算结果为基础，通过计算各行政分区的雨洪资源资产和人均资产得到南四湖湖区增蓄雨洪资源总资产及人均资产。数据均来自国家统计局及2018 年所涉及地市的各种公报，数据真实可靠。

表2 南四湖流域行政区域划分

2.2.1 南四湖湖区增蓄雨洪资源量分配

目前南四湖流域的区域用水正处于并长期处于短缺状态，而洪水资源利用可解决非汛期水资源不足与汛期大量弃水外排入海的矛盾处境［16-17］。在一定条件下提高南四湖蓄水位，以此增加湖区蓄水库容，以缓解南四湖流域周边区域供用水矛盾。具体措施为：抬高南四湖上级湖蓄水位0.5 m（由黄海高程34.0 m 抬高到34.5 m）以此新增供水能力1.5 亿m3，增加蓄水库容2.8 亿m3。将新增的供水能力按南四湖流域现状用水结构分配到各行政区域，以全国平均水平为参考标准［18］，考虑新增供水所能产生的社会经济效益和区域水质状况，由此得到南四湖湖区增蓄雨洪资源资产。南四湖湖区增蓄雨洪资源量分配结果见表3。

表3 南四湖湖区增蓄雨洪资源量分配结果

2018 年南四湖流域各行政区用水结构如图2 所示。南四湖流域用水结构中，菏泽市用水比例最大，占用水总量的34.26%，其次为济宁市，占用水总量的32.95%，泰安市用水比例最小，仅占用水总量的2.62%。

图2 2018 年南四湖流域各行政区用水结构

2.2.2 单方水资源资产

选取表4 中的4 项产业作为考核指标，根据2018 年全国31 个省（市、自治区）的产值和用水情况得到基于全国平均用水水平的分产业单方水产值和单方水资源资产［19］，结果见表4、表5。

表4 基于全国平均用水水平的各产业单方水产值

表5 基于全国平均用水水平的单方水资源资产

2.2.3 综合用水效率系数计算

参照表1 和表4 中的公式和标准计算南四湖流域各行政区分产业、综合用水效率系数，结果如表6与图3 所示。

图3 基于全国平均水平的南四湖流域各行政区用水效率

表6 基于全国平均用水水平的分产业用水效率系数和综合用水效率系数

分行业用水方面，农业用水中枣庄市、泰安市用水效率较高，菏泽市用水效率较低，达不到全国平均用水水平；各市工业用水效率均高于全国平均用水水平，枣庄市高出全国平均用水水平4 倍以上，表明工业用水水平高；建筑与服务业用水中济宁市用水效率最高，其次为枣庄市，菏泽市达不到全国平均用水水平；虚拟生态业用水中济宁市用水效率最高，徐州市用水效率最低，仅为全国平均用水水平的0.35倍，其次为菏泽市。从综合用水角度而言，枣庄市＞泰安市＞2 倍全国平均用水水平，济宁市接近于2 倍全国平均用水水平，徐州市＞菏泽市接近于全国平均用水水平。总而言之，各市现状分行业用水均有不同程度的高效利用，相比于全国平均用水水平，菏泽市、徐州市综合用水效率还有较大的提升空间。

2.2.4 综合水质系数计算

综合水质系数在应用过程中暂不考虑水功能区范围内的量化差异，根据式（3）计算各行政区2018 年的综合水质系数，将各功能区视为单独个体对公式进行简化，水功能区分析如图4 所示，计算结果见表7。

图4 南四湖流域各行政区不同水质类别统计

式中：表示简化后的综合水质系数。其他与表1中含义相同。

由表7 可得，济宁市、泰安市综合水质情况较好，综合水质系数分别为0.78、0.74，徐州市综合水质情况相对较差，综合水质系数为0.49，菏泽市综合水质情况最差，综合水质系数仅为0.41。由图3可看出，济宁市水质情况最好的原因为三类水占比最大，为72%，二类水占比最小，为4%；泰安市综合水质情况较好的原因为二类水和三类水占比和已达到73%；菏泽市尽管二类水占比20%，但由于劣五类水占比近半，为47%，导致综合水质情况最差。

表7 南四湖流域各行政区2018 年的综合水质系数

2.2.5 雨洪资源资产系数计算

用表1 中的公式计算南四湖流域各行政区基于全国平均用水水平的雨洪资源资产综合系数，认为用水效率和水质状况对雨洪资源利用的重要程度相同，分别占0.5、0.5，计算结果见表8。南四湖流域各行政区不同系数的排名情况见表9。

表8 南四湖流域各行政区雨洪资源资产综合系数

表9 2018 年南四湖流域各行政区不同系数排名情况

由表8 可知，在综合考虑用水效率、水质影响因素后得到的资产综合系数，枣庄市（1.86）＞泰安市（1.60）＞济宁市（1.34）＞徐州市（0.88）＞菏泽市（0.78）。由表9 可知，菏泽市、泰安市、徐州市的综合用水效率系数、综合水质系数、资产综合系数排名没有变化，分别位于第5 名、第2 名和第4 名，综合用水效率系数济宁市、枣庄市分别位于第3 名、第1 名，综合水质系数济宁市、枣庄市分别位于第1 名、第3名，资产综合系数枣庄市居第1 名，枣庄市（1.86）＞济宁市（1.34）。

2.2.6 南四湖湖区增蓄雨洪资源资产计算

利用式（1）、式（2）计算2018 年南四湖湖区增蓄雨洪资源资产，结果如表10 和图5 所示。

表10 2018 年基于全国平均用水水平的南四湖湖区增蓄雨洪资源总、人均资产

图5 2018 年南四湖流域各行政区雨洪资源总资产占比情况

2.3 分析与讨论

由表10 和图5 可知，南四湖湖区增蓄雨洪资源总资产为244.46 亿元，人均资产为1 001.60 元/m³。济宁市占南四湖流域雨洪资源总资产的40.79%；其次为菏泽市，占南四湖流域雨洪资源总资产的24.78%；泰安市仅占南四湖流域雨洪资源总资产的3.88%。从结果可看到，雨洪资源量对总资产结果起主导作用，人均资产结果差异受区域雨洪资源总量和人口密集程度的综合影响，主要受区域总人口限制，徐州市雨洪资源总量多、总人口少。因此人均资产最高，相反，菏泽市总人口多。因此人均资产最低。

为提高南四湖湖区增蓄雨洪资源资产，应加快提升菏泽市的农业用水效率和建筑业与服务业用水效率，徐州市虚拟生态业用水效率以达到全国平均用水水平，加强改善菏泽市、徐州市水功能区劣五类水质现状。同时，各行政区其他产业应在已超过全国平均用水水平的基础上，农业方面继续提高灌溉水利用率，工业方面引进先进节水工艺并提高水的重复利用率，加大力度保障水环境安全，以此来提高南四湖流域雨洪资源资产综合系数，由此可保障雨洪资源量与人口总数较稳定的前提下，南四湖湖区增蓄雨洪资源总资产及人均资产不断增加。

3 结论

从水资源自身特性和与社会经济发展的内在关联对南四湖湖区增蓄雨洪资源资产进行了价值量研究，得到以下结论：

1）将南四湖湖区增蓄雨洪资源资产与南四湖周边区域供用水相关联，以雨洪资源利用于南四湖周边区域所获得的经济效益为基础，考虑区域综合用水效率和综合水质情况，分析计算了2018 年南四湖湖区增蓄雨洪资源总资产及人均资产。通过计算得到的南四湖湖区增蓄雨洪资源总资产为244.46 亿元，人均资产为1 001.60 元/m³。济宁市、枣庄市、菏泽市、泰安市、徐州市雨洪资源总资产分别为99.72、24.66、60.5 7、9.48、50.02 亿元，人均资产分别为1 209.18、861.80、693.37、1 223.62、1 320.76 元/m³。为了缓解南四湖流域周边区域因水资源短缺带来的多重难题，减轻跨流域调水的被动依赖作用，需加快实现湖区增蓄雨洪资源利用，使雨洪资源由汛期弃水的零价值向多领域使用的高价值转变。

2）计算结果可为发挥雨洪资源的经济与生态效益功能、推动南四湖流域科学管理与配置雨洪资源提供理论支撑。但文中南四湖湖区增蓄雨洪资源资产结果是基于全国平均用水水平得到的，没有讨论基于全国先进用水水平的雨洪资源资产和雨洪资源负债结果，可在以后的研究中进一步探讨。