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合同节水管理模式在水环境治理中的应用

 gz天堂鸟 2017-04-24

导  语

        合同节水管理是一种创新管理模式。2012年10月,合同节水管理模式的最早提出者、合同节水产业创新联盟肖新民理事长在水利部党校提交《高耗水行业水资源循环利用的思考》论文,首次提出合同水资源管理模式设想。2013年在征求水利部相关部门、管理单位以及技术持有单位意见,受到广泛重视,得到了积极的反馈。在此基础上进一步完善理论基础,健全模式机制研究。2014年在水利部的支持下形成较完整的创新思路,其内涵与领域范围也在不断丰富,正式将“合同水资源管理模式”确定为“合同节水管理模式”;明确将水环境治理也纳入合同节水管理模式范畴。公开发表三篇文章(《合同水资源管理模式初探》、《水资源管理引入合同管理模式是两手发力的有效形式》、《水资源价值评价理论下水生态治理工程运行模式探讨》)。引起水利部相关领导的重视,开始组织力量对合同节水管理模式进行深入研究并进行应用验证,积极推动出台相关政策。


       本号对肖新民理事长的三篇文章进行回顾,本篇为《水资源价值评价理论下水生态治理工程运行模式探讨》,刊登在《中国水利》2014.19总第757期,详细论述了合同节水管理模式如何在水环境治理中的应用。



来源:《中国水利》2014.19总第757期


        水与矿产、土地等其他资源一样,具有资源的一般属性,具有独特的使用价值和稀缺性。水资源价值可从储量和水质两个方面来理解。一方面,水资源量的丰富与否与时空分布密切相关。另一方面,水资源水质的差别也决定了其价值的大小,就如同矿产的品位高低和土地的地段差异一样。水资源也具有商品的属性。在市场经济下,随着从事水资源相关产品生产和供给的水利部门与其他国民经济部门的交换日益密切。水资源便作为一种商品进入了市场流通领域,并以一定价格被买卖(如水利发电供电、自来水厂供水等行为),水资源的价值在经济活动中以货币形式来体现和量化。


一、水资源价值评估理论


        作为资源和商品的水资源,其价值不仅与总量和水质有关,也与人们的经济活动密切相关。在水资源短缺地区,经济发展的需求使水资源的价值不断增值。人们在经济发展中对水资源的开发和利用效率不同,对水资源的破坏和污染程度也不一样,以上行为都直接或间接地影响了区域内水的总量和水质,因此对水资源价值产生了影响。


        在市场经济下,按照价值规律,我们能够对水资源价值大小进行判断。影响水资源价值的主要因素,可以概括归纳为水量、水质及水价值系数等因素。考虑到这些因素对水资源价值的影响,本文提出在自然资源价值评价的基础上对水资源价值评价的一种假设和构想,用下面的公式表达,即:水资源价值=能够供给的水资源总量×水质系数×区域水资源价值系数,也即


        V=L×Z/G    (1)


       式中:V为水资源价值;L为水量,能够供给公众的水资源总量(m3);Z为水质系数,水资源的质量越好,水质越纯净,价值就越大(Z按照纯水、饮用水、工业用水、灌溉生态用水、劣质水、污水、废水等进行取值,范围通过对水质各个参数进行加权均值计算得到,水质差则为负值,水质好则为正值。为了便于计算工业用水为标准用水,其水质系数设为1);1/G为水资源的价值系数。G为该地域万元GDP或万元工业增加值的耗水量。水资源的商业价值与其所在地域的经济发展状况,水资源的紧缺状况密切相关,与其能够创造的社会财富的价值相关,本文以万元工业增加值的耗水量来计算。


        在开展对一片水域的水资源价值评价时,公式(1)也可以用来解释不同地区之间水资源价值不同的原因,如我国南方水资源价值比北方高,主要是因为南方水资源丰富;我国南方水资源总量相近但经济发展程度不同的省份水资源价值差别的原因,主要在于对水资源的利用效率差别以及对水资源的污染程度不同。


二、水生态治理工程建设目标


        将一片水域视作一个生产符合生态环境要求水资源的企业,企业生产的原材料为进入这片水域的具有一定水质的水的总量,生产的产品为符合生态景观质量要求的水产品。如果企业生产工艺采用稀释法,通过注入洁净的标准水,对原有水进行稀释使其达到水质要求,稀释工程中所耗用的标准水量为该企业的理论耗水量。水环境治理与修复完全可以按照节水降污的合同水资源模式进行管理。


1.理论耗水量L0的计算


        按照水资源价值评估公式(1),一片水域的的水量、水质情况{L1,Z1,G1}已知时,假定该水域容量足够大,对其注入干净的水源(视为标准水源{L0,Z0,G0} ),稀释原有被污染的水域,使其水质达到基本生态景观水质{L2,Z2,G2}(地表水4类标准)要求时Z2>0,所注入标准水的用量L0根据公式(1)得出:


        V1+V0=L1×Z1/G1+L0×Z0/G0

                   =(L1+L0)×Z2/G2            (2)


       式中,G1=G0=G2则:


        L0=L1(Z2-Z1)/(Z0-Z2)               (3)


        公式(2)的含义表示,一片受污染(污染程度为Z1)的水域{L1,Z1,G1} ,每年需要通过补充最低L0水量的标准水质(Z0)水源{L0,Z0,G0},才能够使其对水生态水环境不产生负面影响。


        根据公式(3),L0为这片水域要达到基本生态景观用水功能所需要的理论耗水量。


2.水资源价值提升值V3


        由于各种原因,如当地水资源紧缺、水源地距离太远等,无法直接补充标准水源,就需要投入资金,实施水环境的治理和水生态修复工程措施,使这片水域的水质达到预期水生态修复要求。


        由于水环境治理及水生态修复工程的公益性,初期投资应该由国家出资。对于一片水域{L1,Z1,G1}完成治理目标后{L2,Z2,G2},国家所投入的综合治理经费主要用于工程建设、建成后的维护、保障条件支撑等,水域通过治理后水资源的提升价值为:

        V2-V1=L2×Z2/G2-L1×Z1/G1          (4)


        在上述治理模式下,G1=G2,L1=L2,且令V3为治理后水资源提升的价值,则


        V3=V2-V1=(Z2-Z1)×L1/G               (5)


        只要国家所投入的综合治理经费总额不超过V3,按照投入产出比计算应该是合理的。当一次水环境治理工程建成后,累加的水资源价值提升值大于工程投资总额时,投资将开始获得收益。


3.运营维护价值


        由于水域水质受到自然消耗(蒸发、渗漏)、农业面源污染、大气污染物的污染及降雨形成的汇流形成的污染,不断产生新的污染源进入水域,还需要对这些污染进一步处理。假定有n个污染源,那么每年还需增加∑Vj(j=1,2,…,n)投入用于生态修复工程的运营维护。


4.水生态建设应用


        为改善一片水域的水环境质量,确保水生态安全,通常国家要投入一笔资金V3,并与社会服务组织—水生态修复服务公司签订合同,利用先进技术,实施技术改造工程,如开展生态防渗、生态护坡、生态护岸、水环境治理及水生态修复工程,使这片水域的理论耗水量L0降低为零,而水环境质量必须达到水生态建设要求。国家可以通过给予这片水域管理部门或水生态修复服务公司每年节水总量L0相对应的价值V0的n%资金奖励补贴,维持该水域水生态建设目标的后续资金可以通过收取上下游相应的补偿经费以及本地每年新增加的污染治理资金,使得水环境的质量得到持续保障,水生态环境逐步得到修复。这就是水环境治理与修复工程的合同水资源模式。


        在水环境治理水生态修复工程中采用合同水资源管理模式,核定一片水域的耗水量,制定用水定额、筹集工程投资以及运营维护资金十分重要。另外,与这片水域相关的水质水量的实时测量,数据处理信息化系统是必备条件。政府的公共管理水平和公平公正的执法力度和执行力是合同水资源模式能够实现的重要保障。


三、各种水域的应用形式


1.封闭水域


        以湖泊为例:该水域的污染是多年形成的,按照公式(1)其水资源的价值V=L×Z/G。


        要治理多年来进入这片水域的污染存量,需要国家投入资金按照公式(3)为V2=-L1×Z1/Z2,用于结构防护、生态防渗、生态护坡、生态护岸、底泥清淤、水环境治理及水生态修复等。


        该水域用水定额以自然消耗(蒸发、渗漏)的补水量、农业面源和大气污染物对水域的污染,降雨形成的汇流形成的需要进一步补充标准水的水量。相当于对每年对这片水域治理维护达到生态景观水质的运营维护费用Vj=-∑LiZi/G(j=3;i=1、2、3、4、5、……)。 


2.单入单出性水域


        根据上游来水水量和水质计算出其向本地支付的水资源治理补偿资金;本地所产生的污染总量作为本地水环境治理水生态修复的治理资金;本地根据向下游输水的水量水质计算出向下游支付的生态补偿资金。


        以一段河道为例:该水域的污染是上游来水入水口的水质较差,按照公式(1)其水资源的价值V2=L2×Z2/G。


        要治理进入河道的水污染,首先,需要国家每年投入按照公式(3)为V2=-L1×Z1/Z2的资金量。其次,本河段也存在大气污染物对水域的污染,降雨形成的汇流形成的污染。Vj=-∑LiZi/G  (j=3;i=1、2、3、4、5、……)。

根据水量和水质计算出治理费用可以作为补给该水域治理运营方的费用,则每年的治理运营费用为V2+Vj。


        根据向下游输送的水量L3、水质Z3计算出需要下游用于进一步开展治理使是达标的费用,由本水域治理运营方支付给下游管理部门作为治理补偿费用,按照公式(3) V3>-L2×Z2/Z1,水质超过治理要求则收取补偿金,没能达到要求则支出补偿金。


3.复杂水域


        复杂流域可以划分为以上两种情况的组合,通过逐步迭代累加就可以得到相应的计算公式。


        治理工程费用为通过调水L0Z0对L1Z1污染物进行稀释,使其达到生态景观用水标准,消耗的标准水资源的价值。由管理者支付给工程建设者;


        每年新增污染物排入量,需要增加的治理费用∑LjZj/G(j=3、4、5、6、7、8、…、n),由管理者支付给工程建设者;


        治理后对下游生态环境改善带来的水资源增值V2=(L1+∑Li)×Z2,当V>0时,上游来水量与水质对本地产生的影响,需要增加的治理费用L3Z3/G,由上游管理者向本地管理者支付后,再支付给工程建设者。


四、结论


        水资源价值评价是水资源研究的重要内容,尤其在缺水地区,水资源的价值评价显得更为重要。水资源价值评价不仅能够合理解释我国各地区水资源存在差异的原因,而且对以水资源价值评价为理论基础的水环境及水生态修复工程具有实践应用意义。

 








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