洋山深水港区航道维护疏浚经济效益量化评价

严家君

【摘 要】 为进一步说明航道维护工程会对港口产生显著的经济效益，根据洋山深水港区进港主航道及港内（水域）航道历年维护疏浚周期、尺度、投资等数据，分析港区历年航道维护疏浚前后到港集装箱船吃水变化和港口集装箱吞吐量变化，运用水运工程经济评价模型，对洋山深水港区航道维护疏浚所产生的经济效益进行量化评价。结果表明：2015―2019年，洋山港区航道维护疏浚产生直接经济效益14.5亿元、经济净现值6.1亿元，费用效益比为2.98，航道维护疏浚经济效益十分显著。

【关键词】 维护疏浚;经济效益;评价模型;量化评价

0 引 言

2020年，上海港集装箱吞吐量突破万TEU，连续11年世界排名第一;根据《新华-波罗的海国际航运中心发展指数报告（2020）》，在全球国际航运中心排名中上海升至第三，国际影响力稳步提升。洋山深水港区是上海国际航运中心的核心集装箱港区，集装箱吞吐量从2006年的323万TEU发展到2020年的万TEU，集装箱吞吐量年均涨幅约14%。经过“十三五”时期的发展，上海已基本建成航运资源要素集聚、航运服务功能完善、航运市场环境优良、航运物流服务高效的国际航运中心，初步具备全球航运资源配置能力。

洋山深水港区进港主航道及港内（水域）航道是港区稳定发展的关键基础，对航道进行的常年维护保障了大型集装箱船的通航水深要求，为港区生产运营、上海港集装箱吞吐量持续增长、上海国际航运中心实现“基本建成”目标奠定了坚实基础。笔者运用水运工程经济效益分析数学模型，对洋山深水港区航道历年维护疏浚所产生的经济效益进行定量评价。

1 洋山深水港区现状

洋山深水港区自开港以来集装箱吞吐量年均涨幅接近15%，2019年完成集装箱吞吐量万TEU。港区进港主航道全长65.01 km，其中人工疏浚段约11.28 km，设计底标高 16.5 m，港内航道为一至四期水域航道（设计底标高 16.0 m），满足10万吨级集装箱船双向全潮通航要求。

洋山深水港区大型船舶到港量增长较快，远洋国际航线的主力集装箱船为7万吨级以上船型，约占船舶到港总量的60%，最大船型为20万吨级集装箱船（载箱量 TEU，满载吃水16.0 m）。2019年靠港洋山深水港区的20万吨级集装箱船多达633艘次。这类超大型集装箱船到港量的快速增加，对洋山深水港区的通航水深条件提出了极高要求。

2 航道维护疏浚现状分析

2.1 航道回淤概况

（1）进港主航道。

根据进港主航道在常风天和台风天期间的回淤情况统计，航道近期回淤特征如下：

①进港航道常态回淤呈现“春夏基本冲淤平衡、局部冲刷，秋冬淤积为主”的季节变化规律，进港航道常年疏浚区的回淤强度约为0.5 m/a。

台风天进港航道回淤分布与台风的风力等级和路径有很大的关系。距风圈中心越近，风力等级越大，航道回淤越大;外海转向的台风对航道回淤影响强于正面登陆的台风。

（2）港内（水域）航道。

①常态回淤：二期港内水域和四期港内水域1区、3区回淤厚度较大，常年回淤强度分别为1.32 m/a、3.71 m/a和0.96 m/a;一期港内水域和四期港内水域2区基本不存在回淤;三期港内水域常年回淤强度约为0.47 m/a，但水深条件极好，基本无需维护疏浚。

②台风天：台风天对港内水域回淤仍有一定影响，不同的台风风力等级和台风路径对回淤的影响程度有明显差异。2018年7月至8月期间的3次9～10级正面登陆的台风对一至三期工程水域影响不大;2019年7月至9月期间遭遇1次16级南侧登陆的台风和1次16级外海转折的台风，导致四期3区的回淤强度较常态回淤强度有所增大，四期2区海床呈现小幅淤积。

2.2 航道维护疏浚现状

为了保障港口生产经营，交通主管部门结合进港航道的常态回淤特点，以及年度台风实际影响程度，于2006―2019年期间对进港主航道（人工疏浚段）及港内（水域）航道先后分别实施了8次、12次維护疏浚，累计投资9.6亿元。2013年前，进港主航道（人工疏浚段）维护疏浚底标高为 16.5 m，港内（水域）航道维护疏浚底标高为 16.0 m。为满足LNG船和集装箱船交会通航需要，2008―2009年期间进港主航道通航宽度拓宽至650 m。由于进港航道通航宽度的扩大、维护疏浚量的增加，2013年交通主管部门根据洋山深水港区到港船舶实际情况和维护的经济合理性，将进港主航道（人工疏浚段）及港内（水域）航道实际维护疏浚底标高分别调整为 16.0 m、 15.5 m。

3 航道维护疏浚经济效益量化评价

3.1 评价原则与评价边界阐述

3.1.1 评价原则

（1）前后对比原则：将航道维护前后的情况进行比较，分析前后变化确定航道维护产生的经济效益;（2）费用效益统一原则：费用与效益计算的层次、范围、期限和价格等方面要一致;（3）实际发生原则：评价选取的集装箱吞吐量、进出港船舶艘次、投资费用等基础数据均是历年实际发生的数据。

3.1.2 评价边界

（1）洋山深水港区历年到港货运船舶主要为集装箱船、LNG船及油船等，其中LNG船、油船船型主要集中在10万吨级及以下，船舶吃水较浅，航道维护疏浚对这类船型影响较小，因此评价选用的船型为集装箱船。

（2）评价中“项目前”是指洋山深水港区进港主航道及港内（水域）航道实施维护疏浚前的情况，航道实际通航水深由于自然回淤而减小;“项目后”是指洋山深水港区进港主航道及港内（水域）航道按照维护尺度实施维护疏浚后的情况，航道实际通航水深恢复正常。

（3）航道维护疏浚经济效益量化评价计算期为2015―2019年。

（4）由于洋山深水港区历年航道维护疏浚投入（费用）及维护疏浚产出（效益）均在同一年内发生，一般在秋冬季实施航道维护，因而以半年为时间单位量化计算航道维护疏浚经济效益。

3.2 评价思路及相关数据

3.2.1 评价思路

洋山深水港区航道维护疏浚经济效益主要包含船舶避免亏载所产生的费用节约效益和维持港口正常运营所产生的效益。具体分析思路见图1。

3.2.2 主要基础数据分析

（1）10万吨级及以上集装箱船平均吃水变化值分析。洋山深水港区10万吨级以上集装箱船实际营运吃水对航道通航水深变化较为敏感，是经济效益评价的核心船型。以2019年10万吨级以上集装箱船月度平均吃水变化趋势（见图2）为例，洋山深水港区航道维护疏浚后，该集装箱船型平均吃水较维护前出现较为明显的增加，平均吃水增加约0.2～0.3 m;随着航道逐渐淤积、实际通航水深变浅，该集装箱船型平均吃水又逐渐减小至维护疏浚前状态。

（2）吞吐量变化分析。据2015―2019年洋山港区航道维护疏浚前后月度集装箱吞吐量（见图3）统计分析，航道维护疏浚后的集装箱吞吐量月度平均值为135.4万TEU，较航道维护疏浚前的132.9万TEU增加了2.5万TEU，航道维护疏浚工程对洋山深水港区吞吐量变化产生较明显的直接影响。

3.3 经济效益评价

3.3.1 评价模型

（1）船舶避免亏载效益计算模型。根据船舶吃水提升后所增加的经济效益分析模型，结合洋山深水港区航道维护疏浚特点及到港船舶营运情况，提出船舶避免亏载效益计算模型为

式中：Em为水上运输经济效益单价，万元;D为洋山深水港区与上、下港间航线的加权平均里程，km;n为某吨级船舶的运输艘次，艘次;Taj为航道维护后相应吨级船型的实际吃水，m;Tai为航道维护前相应吨级船型的实际吃水，m;Cb为船舶方形系数。

（2）经济效益指标评价方法。根据历年航道维护所投入的费用及其带来的经济效益，可得到2015―2019年期间发生的现金流量，以此计算航道维护工程的动态经济评价指标，即经济净现值（ENPV）与经济效益费用比（RBC）。

ENPV计算公式如下：

式中：B为经济效益流量，万元;C为经济费用流量，万元;（B C）t为第t期的经济净效益流量，万元;i为社会折现率，%，取8%;n为项目计算期。

ENPV>0，表明项目可以达到符合社会净现率的效益水平，该项目从经济资源配置的角度可以被接受。

RBC计算公式如下：

式中：Bt为第t期的经济效益，万元;Ct为第t期的经济费用，万元。

如果RBC>1，表明项目资源配置的经济效率达到了可以被接受的水平。

3.3.2 经济效益计算

（1）船舶避免亏载效益。按照集装箱船定点、定班运输特点，洋山深水港区来自上一港口和驶往下一港口（如宁波港、新加坡港、釜山港等）的10万吨级及以上集装箱船将按进港航道实际水深条件，对实际载箱量进行配载。航道维护疏浚实施前，由于回淤导致航道实际通航水深减小，10万吨级及以上集装箱船会产生亏载情况;航道维护疏浚实施后，进港航道及港内（水域）航道水深恢复至设计通航条件，10吨级及以上集装箱船实际装箱量将较进港航道维护疏浚前有所增加。按照前后对比原则，运用船舶避免亏载效益模型计算，得到2015―2019年洋山深水港区进港航道维护疏浚投资和经济效益（见表1），其中实施前后集装箱船避免亏载而产生的集装箱运输费用节约效益累计达万元。

（2）维持港口运营效益。在“项目前”情况下，洋山深水港区进港航道及港内（水域）航道水深淤浅，10万吨级以上集装箱船装卸箱量减少，导致港口运营收入降低。在“项目后”情况下，洋山深水港区进港航道及港内（水域）航道可满足10万吨级以上集装箱船乘潮双向通航，避免了该船型因实际通航水深不足而亏载，由此保障洋山深水港區在航道维护后集装箱吞吐量水平（航道维护后洋山深水港区集装箱吞吐量月平均增加2.5万TEU）和营业收入有所回升。由此测算2015―2019年洋山深水港区航道维护疏浚产生的维持港口运营效益累计万元。

3.3.3 经济效益评价指标计算

综合2015―2019年洋山深水港区航道维护疏浚投资额及其所形成的经济效益，洋山深水港区进港主航道及港内（水域）航道维护疏浚工作所产生的静态净收益为100 839万元。

按照动态经济效益指标计算方法，2015―2019年洋山深水港区进港航道及港内（水域）航道维护疏浚ENPV为万元（>0），RBC为2.98（>1），均满足经济效益评价标准。

静态经济效益指标和动态经济效益指标说明，洋山深水港区多年来持续不断的航道维护疏浚取得了显著的经济效益，对港口持续稳定发展作出了重要贡献。

4 结 语

通过前后对比法和船舶避免亏载效益计算模型为主的量化评价模型计算，直观地量化和测算了航道维护疏浚经济效益。2015―2019年洋山深水港区航道维护疏浚累计投资4.4亿元，产生的经济效益为14.5亿元，效益费用比达2.98，说明历年实施的航道维护疏浚经济效益十分显著。

对洋山港区航道维护疏浚经济效益的量化评价，揭示了航道维护对洋山深水港区接泊世界最大集装箱船、维持上海港集装箱吞吐量世界第一、推动上海国际航运中心“基本建成”有着重要的支撑意义。在“十四五”规划期，上海国际航运中心将迈向“全面建成”的新发展阶段，仍需对洋山深水港区实施必要的、及时的航道维护，让洋山深水港区继续担当国际航运中心建设的坚实保障。