观音阁水库生态供水效益量化与价值评估.pdf

建设与管理水利技术监督 年第 期:/观音阁水库生态供水效益量化与价值评估姜 峰(辽宁省鞍山水文局 辽宁 鞍山)摘要:首次结合影子价格方法对生态供水分摊比进行量化 并以观音阁水库为工程实例 对其生态供水效益及价值进行量化评估 结果表明:年以来 观音阁水库生态供水分摊比均值可达 平均单方生态供水价值可达 元/研究成果可为水利工程生态供水效益及价值量化提供重要参考价值关键词:生态供水分摊比 效益量化 价值量化评估 影子价格方法 观音阁水库中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:作者简介:姜 峰(年)男 高级工程师:流域生态系统健康发展需要生态供水作为保障生态系统平衡在水资源开发时的保证水量为生态供水量 水资源与生态内在基础和重要条件为生态供水量 近些年来 对于流域生态供水的研究取得一定成果 这些成果大都结合流域生态需水量进行分析 从而对生态可供水量进行研究 而对于生态供水的效益和价值量化评估还未得到相关研究当前 影子价格方法在流域水资源优化配置中用于对水资源效益和价值进行量化评估 在国内一些区域中得到应用 应用成果均表明 影子价格方法可对区域水资源效益和价值进行较为客观的量化评估 但该方法在区域生态供水效益和价值量化评估还未得到相关应用 为提高东北地区生态供水效益和价值 本文首次结合影子价格方法对生态供水分摊比进行量化 并以观音阁水库为工程实例 对其生态供水效益及价值进行量化评估 研究成果可为水利工程生态供水效益及价值量化提供重要参考价值 研究方法通过计算生态供水各类能量值并进行效益转换是影子价格分析方法主要计算原理 其效益评估方程为:()式中 效益评估值 效益转换率 效益和价值之间的转换价格在效益评估基础上对生态供水效益分摊比进行计算:()式中 效益分摊比 生态供水总效益万元 生态供水投入效益 万元在生态供水效益分摊比基础上对其效益转换进行计算:()式中 生态供水总的转换效益 万元 生态供水产出效益 万元 结合能量/货币转换率在总生态供水效益基础上进行转换计算:()式中 转换后的生态供水效益价值 万元价值和效益的转换率从生态环境保护各类资源价值进行量化 量化方程为:生物多样性 物种 ()水分调节 水体()净化 ()气候调节 蒸汽()污水(污染后 污染前)污水()式中 生物多样性生物多样性生态供水量化价值万元 水分调节水分调节生态供水量化价值 万元 净化水质净化生态供水量化价值 万元气候调节区域气候调节下生态供水量化价值 万元 污水污水处理生态供水量化价值 万元物种生物多样性下的生态供水能值转换比 年第 期水利技术监督建设与管理水体水分调节下能值转换比、水体净化能者转换比 蒸汽区域气候调节下的能值转换比 污染前、污染后水体污染前后能值转换比 流域生态多样性数目 个 主要物种的占比 水库蓄水量年均值、水库上下游污染负荷浓度/蒸发量 污水污水量年均值 工程实例应用 观音阁水库概况观音阁水库为太子河干流主要控制型水利工程 库区水域面积为 库容最大值为 亿 整个水库汇水面积为 防洪和供水为观音水库主要应用方式 水库工业和农业年均供水量分别为 亿 和 亿 从 年开始观音阁水库逐步开始加大子河流域生态供水量 生态供水占比逐年提高 而对于观音阁水库而言 其工业和农业供水都具有相应的量化测算标准 而对于生态供水一直未能有相应的效益和价值量化标准 为对观音阁水库生态供水效益和价值进行量化评估 结 合 影 子 价 格 分 析 方 法 对 观 音 阁 水 库 年生态供水效益及价值进行量化评估 不同能值效益的分析各生态供水能值效益结合水库受水区社会经济和水资源统计数据进行分析 各能值指标分析结果见表 从观音阁水库生态供水条件下各能值效益分析结果可看出 区域生态系统中可更新资源主要能值的变化 第二类和第三类主要为工业和农业能值效益的变化 各类资源能值按照效益值进行转换 通过效益转换可看出 对于观音阁水库所在流域生态系统而言 不可更新资源对于整个流域生态系统而言占比可达 具有最高占比而生态供水能值占比相对较低 区域生态系统压力较高 需通过对于观音阁水库所在流域产业结构进行优化 从而提高工业和农业供水能值效益转换率 生态供水效益指标计算在对流域生态系统能值效益分析的基础上 对各类能值效益指标进行估算 估算结果见表 从观音阁水库生态供水不同年份效益指标可看出 区域生态系统中可更新资源和不可更新资源随着年份的递增其效益指标值总体呈现递增变化 其表 观音阁水库生态供水条件下各能值效益分析结果指标原始能值()能值转换率(/)能值转换值()可更新资源太阳能 雨水化学能 雨水势能 风能 地球旋转能 生态供水 不可更新资源原煤产量 火力发电量 钢铁 铝 玻璃 化肥 农药 塑料 水泥产量 生态系统能值产出水产品 林产品 牛肉产品 羊肉产品 禽肉产品 奶类产品 新产品产值 旅游收入 中可更新资源效益指标增幅低于不可更新资源效益指标值 这主要因为可更新资源效益转换率要低于不可更新资源效益转换率 区域生态系统反馈输入效益指标要低于生态输入效益指标值 区域生态系统由于反馈输入效益转换率较低 系统输入为区域生态系统主要效益指标 过境水资源效益指标在水资源效率转换率下要低于本地水资源效益指标值但其增幅要高于本地水资源效益指标的转换率 观音阁水库生态供水下其效益价值转换率从 年开始增幅加大 这主要因为从 年观音阁水库在保证农业供水的前提下加大了生态供水量 使得生态供水各效益指标转换率逐步提升 从而也较大了其生态供水效益和价值之间的转换力度 生态供水效益计算在观音阁水库生态供水下各类资源效益指标分析的基础上 结合影子价格分析方法对其各类效益指标进行生态供水效益计算 计算结果见表 建设与管理水利技术监督 年第 期表 观音阁水库生态供水不同年份效益指标指标 年 年 年 年 年 年 年 年可更新资源 不可更新资源 反馈输入值 系统输入值 年用水能值 本地水资源能值 过境水资源能值 能值/货币率 表 观音阁水库生态供水效益计算结果指标 年 年 年 年 年 年 年 年生态供水量/生态供水能值/生态供水效益分摊比/生态供水总效益/效益/货币率/(/元)生态供水效益/元 单方生态供水效益/(元/)从观音阁水库生态供水效益计算结果可看出生态供水效益及分摊比随着各年份供水量的增加其增幅均逐步加大 观音阁水库从 年其生态供水效益分摊比年增幅均值达到 生态供水效益随着生态效益分摊比加大而逐步递增 观音阁水库生态供水效益能值年递增率为 区域生态供水下效益/货币率随着生态供水总效益能值增加而逐步递增 其年均增幅为 /元 生态供水效益和单方水生态效益随着效益/货币率转换值的增加呈现较为显著的递增变化 此外可看出 平均单方生态供水价值可达 元/生态供水价值评估在观音阁水库生态供水效益分析基础上 对其生态供水价值进行分析 结果见表 从观音阁水库不同年份生态供水价值评估结果可看出 污水生态供水单方水能价值在各类生态供水单方水能价值最高 生态供水效益转换率中污水处理最高 使得其生态供水单方水能价值最大 调蓄水分由于效益转换率最低使得其生态供水单方水能价值在各类指标中最低观音阁水库在不同年份表 观音阁水库不同年份生态供水价值评估结果指标 年 年 年 年 年 年 年 年单方水能价值/(/)生物多样性 调蓄水量 净化环境 气候调节 污水 生态环境 单方水货币价值/(元/)生物多样性 调蓄水量 净化环境 气候调节 污水 生态环境 (下转第 页)年第 期水利技术监督建设与管理科学与经济社会相互作用、相互影响的复杂过程人类活动对区域地下水影响显著 未来研究应该考虑更多因素 进一步探索地下水变化的驱动机制从长远来看 地下水埋深的增加可能对区域地下水循环和生态环境健康产生不利影响 需要进一步研究确定合适的地下水位阈值 以确保杨陵区生态环境的可持续发展参考文献 范晓梅.黄河三角洲地下水动态及其生态效应.河海大学.凤蔚.石家庄地区地下水动态观测与预报研究.长安大学.路洪海.后寨河流域岩溶地下水时空演变规律及其与土地利用关系研究.西南师范大学.孙伯益.试谈弱透水层的给水性及平原区地下水资源评价.河北地质学院学报():.张广生.浅析廊坊市浅层地下水位动态变化特征及其影响因素.地下水():.陈玺 郝振纯 戴明龙.淮北平原浅层地下水动态研究.安 徽农业科学 ():.卞玉梅.吉林省西部地下水动态研究.吉林大学.田晓龙.巩义市城区地下水评价及趋势分析.华北水利水电大学.王京晶 徐宗学 李鹏 等.济南市区地下水埋深动态变化及其成因.南水北调与水利科技(中英文)():.姚蕊 孙鹏 张强 等.淮北平原区浅层地下水埋深时空分布特征 .中山大学学报(自然科学版)():.杨光 粟晓玲.基于随机森林的黑河中游地下水埋深变化及成因.水土保持研究 ():.曹洁萍 迟道才 武立强 等.检验方法在降水趋势分析中的应用研究.农业科技与装备():.简虹 骆云中 谢德体.基于 法和小波分析的降水变化特征研究:以重庆市沙坪坝区为例.西南师范大学学报(自然科学版)():.许继良 周芬 魏婧 等.我国逐月格点降水时空分布特征及变化趋势.水电能源科学 ():.董晓宁 田世民 张丽.黄河源区水沙变化特征分析.人民黄河 ():.(上接第 页)下单方生态供水价值呈现明显递增变化 观音阁水库单方水能价值转换和单方生态供水货币价值相关性较大 且具有变化的同步性 通过定量评估 观音阁水库从 年其单方供水货币价值年递增率为 元/结论()影子价格方法可综合考虑水库生态供水和生态系统产出能值转换关系 评估生态供水效益转换率 相比于其他单一考虑生态供水价格的评估方法更具合理性()生态供水效益和单方水生态效益随着效益/货币率转换值的增加呈现较为显著的递增变化水库生态供水单方水能价值转换和单方生态供水货币价值相关性较大 且具有变化的同步性()本文生态系统效益指标考虑的更新和不可更新资源指标相对较少 在后续的研究中要结合区域社会经济发展 加入更多的指标提高区域生态系统能值产出分析的合理性参考文献 姜森严 孙士博.大型水库生态调度效益量化方法及应用研究.水利技术监督():.田鼎文.不同生态基流对水利枢纽发电损益的影响.水利规划与设计():.林梦然 贾一飞 董增川.考虑发电 生态效益均衡的嘉陵江水库群优化调度.人民长江 ():.姜大伟.白石水库生态调度效益量化分析.水土保持应用技术():.吴振天 董增川 倪效宽 等.梯级水库群发电与生态效益竞争关系定量分析.水电能源科学 ():.高文芳 冯承东.红旗水库除险加固工程经济及生态效益分析.经贸实践():.毛竹.荷花种植对滞洪型水库水体环境质量及生态效益的影响.沈阳农业大学.广西壮族自治区水利科学研究院.速生桉树人工林对水库的生态效益与影响研究.李栋楠 赵建世.梯级水库调度的发电生态效益均衡分析.水力发电学报 ():.徐娇艳.六盘水市双桥水库供水工程生态效益评价.黑龙江水利科技 ():.安申义.湖南东江水库移民经济开发与生态效益.红水河():.刘晓颖.加强渔洞水库和黑颈鹤保护 实现经济和生态效益双丰收.云南日报().王富.水库水源涵养区不同生态修复措施的生态效益监测与评价.山东农业大学.广州市林业科学研究所有限公司.流溪河水库水源区森林水文生态效益研究.王建忠 郭丽敏.小浪底水库蓄水生态效益凸显.中国气象报().