林草工程在水生态建设项目中的经济效益计算探讨.pdf

第9 期2023年9 月文章编号：16 7 3-9 0 0 0（2 0 2 3)0 9-0 16 9-0 3陕西水利Shaanxi WaterResourcesNo.9September,2023林草工程在水生态建设项目中的经济效益计算探讨孙霄（陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西西安7 10 0 0 1）【摘要水生态工程是近些年在“绿水青山就是金山银山”的环保理念下，水利工程的一个发展趋势。水生态工程不仅包括传统的水利工程，还包括生态恢复工程，如林草工程等。水生态工程对环境保护及经济发展的贡献巨大，但其所产生的经济效益却一直无法准确衡量。当前，在我国“双碳”背景下，碳排放权已经可以作为一种商品在碳交易市场进行交易，而水生态项目中的林草工程所具备的巨大碳汇能力目前并没有被作为一种效益来进行经济评价。文章通过一个水生态项目实例，应用固碳速率法来对其中的林草工程碳汇能力进行测算，进而计算出碳汇效益，最终做出该项目的经济评价。【关键词水生态项目；林草工程；固碳速率法；碳汇效益中图分类号FO14【文献标识码】B2林草工程碳汇能力计算及碳汇效益计算标，可以减少温室气体排放，也可以增加温室气体吸收，即增1引言加碳汇。碳汇的方法有很多，植树造林就是其中一种，即利习总书记早在2 0 15年就提出了“绿水青山就是金山银山”用植物的光合作用来减少大气中的二氧化碳浓度。在全球气的发展理念，保护环境是人类今后发展的一个重要准则，水候变暖及“双碳”目标大背景下，我国政府自2 0 2 1年7 月起利工程的建设也不例外。水利建设已进人生态水利时代，水开始实行碳交易制度，即二氧化碳的排放权可作为一种商品利工作者肩负水利建设与生态保护的双重责任。生态水利来进行交易。工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与水生态项目的建设不仅包括传统的河道治理，还包括生可持续性需求的原理及技术方法 2,这对环境保护及社会经济态恢复，如林草工程建设。林草工程大面积的植树造林，通效益所带来的巨大贡献是不可估量的。那么如何定量的计算过植物的光合作用吸收大量的二氧化碳，也有助于实现“双水生态工程对环境保护所带来的效益，这是一个难题。目前，碳”目标。而它的碳汇能力完全可以作为商品在碳交易市场所有的水利项目在项目筹备阶段都要进行经济评价来测算项进行交易。交易就会产生收益，即碳汇效益。因此，碳汇效目在经济上是否合理，效益是否显著，最终决定项目能否成益可作为水生态项目经济评价中效益流量的一项内容。基于功上马。水生态项目也不例外，但和传统水利项目不同的是，此，笔者认为对水生态项目中林草工程的经济效益计算有必传统水利项目的经济效益显著，且便于量化计算，如供水、要做一探讨。本文先介绍碳汇能力及碳汇效益的计算方法，发电、防洪、灌溉等经济效益。而水生态项目的经济效益然后通过一个项目实例，计算出该项目林草工程的碳汇能力并不十分显著，它所带来的经济效益往往是“看不见摸不着”及碳汇效益，最终做出该项目的国民经济评价。的。2020年9 月，中国政府在第7 5届联合国大会上首次提出2 0 30 年前碳达峰、2 0 6 0 年前碳中和的目标。目前的行动措施主要分为以下两方面：第一，通过工业节能减排技术减少能源消耗、降低污染物尤其是温室气体的排放3；第二，通过植树造林以及提高森林经营管理技术水平，吸收并储存空气中的二氧化碳，提高碳汇能力。碳汇（carbonsink），“碳”意为二氧化碳，“汇”意为汇集，吸收。碳汇的意思就是将大气中的二氧化碳通过一定的方式吸收或储存起来，来实现减少大气中温室气体的目的。要实现“双碳”目2.1码碳汇能力计算一一固碳速率法生态环境部环境规划院和中国科学院生态环境研究中心在2 0 2 0 年9 月联合发布了陆地生态系统生产总值（GEP）核算技术指南 4（以下简称指南),参考指南中的“陆地生态系统碳固定实物量核算”固碳速率法以及李智广等人在区域水土保持碳汇能力评估的指标体系中提出的碳汇能力计算方法并做适当修改，作为本文的碳汇能力计算方法。该方法的计算思路是，先区分出项目所包含的碳汇类型，收稿日期2 0 2 3-0 5-0 5【作者简介孙霄（19 8 9-），女，陕西西安人，工程师，主要从事水利工程造价工作。169第9 期2023年9 月如乔木林、经济果木林、草地、农田等，再根据不同的公示计算出不同部分的固碳量（t/a），最后通过碳与二氧化碳的转换系数来计算出整个项目的碳汇能力（t/a）。项目的碳汇能力是项目各个部分（林地、草地、农田等）的碳汇能力之和，先分别计算各个部分的固碳能力，汇在一起之后通过碳与二氧化碳的转换系数转换为二氧化碳固碳能力，最后再加上保土效益碳汇量即可。本文主要研究林地的碳汇能力。需要注意的是，本文的固碳量或碳汇量均是以当量为单位进行计算。碳汇能力计算式为：11.(Fcsc+Gcsc+Wcsc+Ccsc)+Qsco2林地固碳量分为乔木林地和灌木林地固碳量、经济果木林地固碳量，林地固碳量为二者之和。乔木林地和灌木林地的固碳量是由乔木林地和灌木林地的面积（hm）之和乘以它们的固碳速率，在此基础上再乘以1+固碳系数。经济果木林的计算方法和乔木林及灌木林类似，但需要给计算的结果再乘以1/4。固碳速率t/（h m a）参考指南中各省森林（及灌丛）生态系统固碳速率表，本文取2 0 15年陕西省森林（及灌丛）植被固碳速率，为0.8 4t/（h m a）；固碳系数的取值一般为0.6 46。固碳能力计算式为：42.2石碳汇效益计算碳排放交易（简称碳交易）是为了减少温室气体排放（主要是二氧化碳）所产生出的一个市场交易机制。国际社会早在19 9 7 年就有关于将碳交易市场化的协议。中国碳排放权交易于2 0 2 1年7 月16 日在上海环境能源交易所开市。按照碳交易的分类，目前我国碳交易市场有两类基础产品(，一类为政府分配给企业的碳排放配额（CEA），另一类为核证自愿减排量（CCER）。碳排放配额（CEA）交易，即政府将一段时期内的控制排放目标转化为若干个碳排放配额，然后分配给需要进行碳排放的下级政府和企业。不同的企业实际的碳排放配额不尽相同，碳排放量大的企业可以在碳交易市场向碳排放量配额有余量的企业购买配额，使碳排放目标合理分配，最终达到减排的目的。中国核证自愿减排量（CCER），是第一类交易方式的一种补充。控排企业在自身配额不足时，可向非控排企业购买能够抵消自身二氧化碳排放的核证量。碳交易市场中，1个CCER可以抵消掉1t二氧化碳当量的排放。根据以上说明，易见水生态项目中的林草工程碳汇能力可作为CCER在碳交易市场进行交易。3实例已知陕西省某水生态综合治理项目，该水生态项目总投资9 8 2 4万元，项目的建设内容包括堤防、箱涵、防渗等工程，以及对区域内150 0 hm土地进行林草工程恢复建设。该林草工程拟种植乔木林和经济果木林。其中，乔木林面积为875 hm,经济果木林面积为 6 2 5 hm。170陕西水利Shaanxi WaterResources3.1林草工程碳汇效益计算通过上文介绍，项目的林草工程碳汇效益也可作为经济效益进行计算，该经济效益计算过程如下：(1)碳汇能力计算首先计算固碳量。根据公式：Fesc=Fese+Fesic=SroFesn(1+)+(Srg Fesr(1+)代人相关数据，可计算得到：乔木林固碳量为12 10 t/a,经济果木林固碳量为2 16 t/a,则该项目林地固碳量为142 6 t/a。然后计算碳汇能力。根据公式：Qrco,=3=(Fcsc+Gcsc+Wcsc+Ccsc)+Qsco211代人上述林地固碳量结果，且暂不考虑水土保持保土效益碳汇量，可得到该水生态项目林草工程的碳汇能力为5229t/a。(2）碳汇效益计算因林草工程每年的碳汇能力可作为CCER在碳交易市场进行交易，则CCER的市场价格则是计算林草工程碳汇效益的基础。关于CCER的价格，目前国外和国内的各个地区不尽相同。复旦大学可持续发展研究中心（以下简称“研究中心”）在2 0 2 3年4月公布了复旦碳价指数结果(7)。结果显示，4月全国和试点碳市场上各项CCER价格指数中，全国碳市场履约使用的CCER价格有9 5%的概率落在55.2 5元/t58.20元/区间内，本文取中间价格56.7 3元/t。根据上文计算结果，该项目碳汇能力为52 2 9 t/a，则可计算得到该项目林草工程每年的碳汇效益为2 9.6 6 万元。3.2项目国民经济评价已知项目建设期为3年，运行期按50 年考虑。项目的功能目前有防洪、文化旅游发展两项，各功能经济效益经过计算分别为48 8 万元/a、39 2 万元/a；其他效益流量还包括回收固定资产余值、回收流动资金，这两项的效益流量经计算分别为40 7 万元、6 0 万元。费用流量包括固定资产投资、流动资金以及年运行费。固定资产投资为剔除属于国民经济内部转移支付的三税税金和有关的税费后的固定资产投资，剔除后为9 18 5万元；流动资金包括项目正常运转所需的成本以及参考同类已成工程统计资料，估列为6 0 万元；年运行费包括工程维护费、林地维护费以及管理费，经计算结果为126万元/a。结合上文计算的林草工程碳汇效益对该项目进行国民经济评价，经计算得到的评价指标为：经济内部收益率8.51%，经济净现值440 万元，经济效益费用比1.0 5。由计算结果可看出，该项目的经济内部收益率大于社会折现率8%，经济净现值大于0,经济效益费用比大于1,故本项目在经济上是合理的，且经济效益显著。值得注意的是，在计算碳汇效益时，CCER的价格是不断变化的，本文计算的碳汇效益仅仅是基于2 0 2 3年4月份全国CCER平均价格水平,CCER的价格在不同国家、不同地区均会存在一定程度的差异性，今后读者在计算碳汇效益时需注No.9September,20234第9 期2023年9 月意。4结语水生态项目对环境保护及社会经济发展的贡献巨大，但其经济效益一直难以量化计算。本文通过固碳速率法计算出林草工程的碳汇能力，进而计算出林草工程的碳汇效益，最终作为效益流量的一项内容来进行经济评价，希望能为水生态项目的林草工程经济效益计算提供一些思路。1蔡守华.水生态工程 M.中国水利水电出版社,2 0 10.2董哲仁.生态水利工程学 M.中国水利水电出版社,2 0 19.陕西水利Shaanxi Water Resources3中国城市科学研究会.中国低碳生态城市发展报告2 0 15 M.北京：中国建筑工业出版社，2 0 15.4生态环境部环境规划院.陆地生态系统生产总值（GEP）核算技术指南 R/OL.http:/ J.中国水土保持科学,2 0 2 3,2,2 1（1）：6 5.6全国碳交易大幕即将开启，投资机会藏在这些领域 R/OL.https:/ 0 2 3年4月复旦碳价指数 R/OLJhttps:/ 5页）（2）由于特殊组合为放空检修状态，不受脉动压力的影响，因此特殊组合情况下各工况的安全系数值均相等，为定值。（3）脉动压力实测值对应的安全系数均大于脉动压力计算值对应的安全系数，再次说明脉动压力对底板的稳定起了决定性的作用，是决定水垫塘底板稳定的关键因素。（4）在基本组合中，无论是脉动压力实测值对应的安全系数，还是脉动压力计算值所对应的安全系数，随着下泄流量的增大而减小。当下泄流量超过一定限制后，水垫塘必然会发生破坏。通过计算及模型实验成果，最终确定的水垫塘形体见图4。图4水垫塘形体示意图3.4构造措施针对本工程的实际情况，在理论计算和模型实验的基础上，采取以下措施，进一步保障工程在设计上安全可靠。（1）合理确定板块分块面积，尽量加大底板面积。根据本项目实际，底板最大块分块面积为10 m11.5m，最小板块为10 m8.5m。封缝处采用高压闭孔板填缝，上侧为10 cm双组份聚硫密封膏封缝。（2）底板纵横缝贯通布置，不设置错缝。（3）缝间设置6 51止水带止水，防止动水压力进入底板下部。（4）底板顺水流方向的缝间设置键槽，使得底板间互相作用，键槽大样见图5。10cm厚双组份聚硫密封膏651止水带100高压闭孔板图5键槽大样图(5)在水垫塘底板设置28砂浆锚杆锚固，锚杆长9.00m，伸人基础7.0 0 m，锚筋伸入底板2.0 0 m，伸入底板部分末端需折成9 0 弯钩，且与底板钢筋焊接。（6）板块浇筑时要求连续浇筑，杜绝出现层间冷缝，严格控制浇筑质量，加强养护，避免出现板块裂缝，保障板块的整体性。（7）加强安全监测，对破损的区域及时修补，防止产生挑排流鼻坎更大的破坏。4结语溢流侧理较为常用的水利消能设施主要有两类，一类是底流消能，水垫塘另一类是挑流消能。水垫塘是拱坝挑流消能的主要设施，在工程中应用广泛，但对于土石坝等坝型中，水垫塘消能运用的较少。由于受地形地质条件的制约，本文通过水力计算结合模型实验的方式，对砂砾石地基上人工水垫塘的应用做了初步的探索。在综合前人研究经验的基础上，对水垫塘设置了一些构造措施，进一步保障了结构运行的安全。由于缺乏实验资料及相关经验公式，本文对地基有效重度的分析较为简单，相信随着工程技术的不断发展和实际工程设计的需要，人工水垫塘在土石坝消能中会得到广泛应用。1SL282-2018,混凝土拱坝设计规范 S.2吴鹏.高水头泄水建筑物差动式挑流消能研究 D.乌鲁木齐.2 0 0 9.0 6:1-493】SL7 44-2 0 16,水工建筑物荷载设计规范 S.4SL158-2010,水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验规程S.171参考文献