河湖庫塘清淤效益評(píng)估研究

王開放，曾 甄

（浙江省水利水電勘測設(shè)計(jì)院，浙江 杭州 310002）

1 問題的提出

為建設(shè)美麗浙江，2013年以來浙江省大力實(shí)施“五水共治”（治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水），全省水質(zhì)、水環(huán)境、水生態(tài)等得到一定改善。特別是“十三五”以來，全省河湖庫塘清淤工作全面展開，“十三五”計(jì)劃清淤總量約3.51億m3。

全省清淤項(xiàng)目點(diǎn)多面廣，涵蓋河道、湖漾、水庫、山塘、池塘等各種水域類型，既有工程性清淤項(xiàng)目，也有以“一事一議”等形式開展的非工程性清淤項(xiàng)目。地域類型可分為平原、山區(qū)和海島3種。同時(shí)，清淤項(xiàng)目規(guī)模跨度較大，清淤技術(shù)和淤泥處理處置方式多種多樣，因此，客觀地科學(xué)評(píng)估對(duì)河湖庫塘清淤項(xiàng)目效果具有一定難度。目前，國內(nèi)對(duì)河湖庫塘清淤效果多是定性評(píng)價(jià)，本文擬從清淤產(chǎn)生的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益角度出發(fā)，進(jìn)一步細(xì)化效益分類、采集資料數(shù)據(jù)，采用替代法和問卷調(diào)查等手段，研究一種定量分析河湖庫塘清淤效果評(píng)估的方法。

2 清淤技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 清淤技術(shù)分類

根據(jù)清淤目的不同，清淤可分為工程清淤和環(huán)保清淤。工程清淤主要為了疏通水道、增容等；環(huán)保清淤（或生態(tài)清淤），主要是為了治理河道、湖泊富營養(yǎng)化內(nèi)源污染，其目的是通過底泥的疏挖去除湖泊底泥所含的污染物，清除污染水體的內(nèi)源，減少底泥污染物向水體釋放，并為水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)創(chuàng)造條件。工程清淤與環(huán)保清淤對(duì)比情況見表1。

表1 工程清淤與生態(tài)清淤對(duì)比情況表

續(xù)表1

2.2 淤泥處理分類

淤泥固化處理方法在國外已經(jīng)應(yīng)用了幾十年，屬于成熟型技術(shù)。我國處理淤泥的脫水方法仍處于推廣階段，脫水工法主要包括：①天然晾曬；②淤泥熱處理（焚燒）；③土工袋濾水工法；④離心式脫水工法；⑤帶式壓濾脫水干化工法；⑥板框式壓濾脫水干化工法等。各種脫水方法簡要對(duì)比見表2（除工法②）。

表2 各種淤泥脫水工法簡要對(duì)比表

目前，自然干化處理仍為全省主要的淤泥處理方式，積極推廣機(jī)械固化、物理排水固化等減量化處理方式具有廣闊市場。

2.3 淤泥處置分類

浙江省淤泥處置方式主要包括：①自然堆填固結(jié)；②農(nóng)業(yè)肥田；③低洼地回填；④地基回填；⑤廢棄礦山回填；⑥圍墾區(qū)回填；⑦培堤加固加高；⑧園林綠化；⑨制磚制陶；⑩焚燒；衛(wèi)生填埋等。目前，浙江省淤泥處置仍以自然堆填固結(jié)處置方式為主，資源利用率較低。

因此，各地應(yīng)因地制宜，科學(xué)選擇淤泥處置方式，實(shí)現(xiàn)淤泥資源化利用，例如：對(duì)無污染和污染程度低的淤泥，大力推廣淤泥用于農(nóng)業(yè)肥田和土地改良利用；充分利用廢棄礦坑、低洼地進(jìn)行淤泥回填；推進(jìn)淤泥作為市政園林綠化的重要料源，結(jié)合培堤筑路等。

3 清淤效益評(píng)價(jià)流程

圖1 清淤效益評(píng)價(jià)流程圖

目前，國內(nèi)對(duì)河湖庫塘清淤效果多是定性評(píng)價(jià)，本文旨在通過效益分析、資料收集、方法研究等手段，提出一種采用替代法定量化評(píng)價(jià)河湖庫塘清淤效果的方法。評(píng)價(jià)流程見圖1。

3.1 效益目標(biāo)分析

將河湖庫塘清淤帶來的效果分為生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益3個(gè)方面。針對(duì)這3個(gè)方面效益進(jìn)一步細(xì)化為5種評(píng)估效益，生態(tài)效益分為水環(huán)境效益、底泥處置效益；經(jīng)濟(jì)效益分為防洪減災(zāi)效益、水資源利用效益；社會(huì)效益細(xì)化為生活環(huán)境改善及景觀休閑效益。

3.2 評(píng)估資料收集

針對(duì)上述5種效益，宜于清淤前后及實(shí)施過程中，通過現(xiàn)場調(diào)研、跟蹤分析和采樣檢測等方式收集項(xiàng)目的相關(guān)資料，主要包括：①清淤臺(tái)賬（清淤位置、清淤方式、淤泥處理與處置方式、施工過程，施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)及實(shí)施處理方法，清淤總結(jié)）；②清淤前、后對(duì)比照片；③清淤前、后水環(huán)境常規(guī)水質(zhì)參數(shù)檢測資料；④淤泥檢測資料；⑤水資源區(qū)域分布；⑥群眾滿意度調(diào)查等。

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)建立

在充分調(diào)研基礎(chǔ)上，可采用替代法對(duì)5種效益進(jìn)行定量評(píng)估。其中，水環(huán)境效益可用同等水環(huán)境指標(biāo)改善時(shí)新建污水處理廠投資替代；底泥處置效益可用淤泥方量折減后土方量的利用效益替代；防洪減災(zāi)效益可用新建等庫容水庫投資替代；水資源利用效益可用清淤增加的水資源供給量替代；生活環(huán)境改善及景觀休閑效益可用群眾滿意度指標(biāo)百分比定量表示。

3.4 清淤效益評(píng)價(jià)

在建立清淤效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，針對(duì)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，分別計(jì)算取得相應(yīng)清淤效益所需的其他工程措施投資，并通過工程經(jīng)濟(jì)分析做出國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)（如：生態(tài)效益中水環(huán)境效益以達(dá)到相同的水質(zhì)改善效果需新建污水處理廠的建設(shè)投資表示）。針對(duì)社會(huì)效益，通過現(xiàn)場問卷調(diào)研，統(tǒng)計(jì)分析得出群眾滿意度指標(biāo)，不作為定量評(píng)價(jià)的重點(diǎn)，本文不做闡述。

4 清淤效益評(píng)估方法

對(duì)群眾滿意度指標(biāo)不做過多闡述，主要選取水環(huán)境改善效益、淤泥利用效益、防洪減災(zāi)效益和水資源利用效益4個(gè)方面進(jìn)行清淤項(xiàng)目定量效益評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。

4.1 清淤效益定量計(jì)算

（1）水環(huán)境改善效益：采用替代法，考慮通過建設(shè)替代污水處理廠，達(dá)到相同的水質(zhì)改善效果，將替代污水處理廠的建設(shè)投資作為水環(huán)境改善的效益。計(jì)算公式如下：

式中：B3為清淤后第1年的水環(huán)境改善效益（萬元）；m為清淤后與現(xiàn)有污水廠處理后污染物減少量的比；I0為現(xiàn)有污水處理廠的建設(shè)投資（暫以10萬t/d污水處理廠建設(shè)投資計(jì)，萬元）。

式中：Δ、Δ0分別為清淤前后與現(xiàn)有污水廠處理前后污染物的變化量（mg/L）；t為替代污水處理廠的規(guī)模（萬t/d）；t0為現(xiàn)有污水處理廠的規(guī)模，取10萬t/d（現(xiàn)有污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)一般選用COD作為進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)）；Δc、Δc0分別為清淤前后和現(xiàn)有污水廠處理前后水質(zhì)指標(biāo)的變化量（后文示例暫以水體中高錳酸鹽指數(shù)作為清淤前后水質(zhì)分析指標(biāo)，COD指數(shù)約為高錳酸鹽指數(shù)的4倍，mg/L）。

（2）淤泥利用效益：以淤泥處理后不同用途產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益估算。計(jì)算公式如下：

式中：Yl為清淤后第1年的淤泥利用效益（萬元）；V為清淤項(xiàng)目的清淤方量（萬m3）；s為淤泥壓縮率，即自然干化的淤泥壓縮率取50%，機(jī)械固結(jié)的淤泥壓縮率取30%；x為每立方米淤泥帶來的利用效益，即采取圍墾區(qū)回填、場地回填等方式，效益記為10元/m3，采取制磚制陶、園林綠化等方式，效益記為20元/m3。

（3）防洪減災(zāi)效益：防洪減災(zāi)效益以增加的等庫容水庫建設(shè)的投資來估算。計(jì)算公式如下：

式中：Hz為清淤后第1年的防洪減災(zāi)效益（萬元）；V為清淤項(xiàng)目的清淤方量（萬m3）；s為淤泥壓縮率，即自然干化的淤泥壓縮率取50%，機(jī)械固結(jié)的淤泥壓縮率取30%；b為新建水庫每立方庫容均攤建設(shè)成本，根據(jù)對(duì)各區(qū)域新建水庫建設(shè)成本的估算，新建水庫建設(shè)成本暫取30元/m3。

（4）水資源利用效益：清淤工程實(shí)施后，水體容積增加，增加的水資源用做灌溉用水、工業(yè)或生活用水所產(chǎn)生的利用效益來估算。

式中：Sl為清淤后第1年的水資源利用效益（萬元）；V為清淤項(xiàng)目的清淤方量（萬m3）；μ為復(fù)蓄指數(shù)，即河道項(xiàng)目復(fù)蓄指數(shù)取2，水庫山塘復(fù)蓄指數(shù)取1.5；δ為每立方水資源利用的市場價(jià)格，即河道水主要功能為農(nóng)業(yè)灌溉取0.2元/m3，水庫、湖漾、山塘水主要功能為工業(yè)或生活用水取原水價(jià)格1.5元/m3。

4.2 清淤效益經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

根據(jù)前述效益分析，清淤項(xiàng)目主要效益為淤泥利用效益、水資源利用效益及水環(huán)境改善效益。其中，淤泥利用效益在項(xiàng)目完工后當(dāng)年發(fā)生，僅計(jì)入第1年的淤泥利用效益；水資源利用效益以清淤項(xiàng)目水資源利用效益維持10 a計(jì)，每年的效益增長與河床復(fù)淤效應(yīng)抵消，每年水資源利用效益均計(jì)為第1年效益值；清淤的環(huán)境改善效益計(jì)為5 a，第1年水環(huán)境改善效益為100%，此后每年的水環(huán)境改善效益衰減為第1年的20%、15%、10%及5%；防洪減災(zāi)效益以維持10 a計(jì)，每年的效益增長與復(fù)淤效應(yīng)抵消，每年防洪減災(zāi)效益均計(jì)為第1年效益值。

因此，將清淤項(xiàng)目的施工期計(jì)為1 a，效益發(fā)揮年限計(jì)為10 a，計(jì)算期為11 a；社會(huì)折現(xiàn)率取8%，根據(jù)SL 72 —2013《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》，計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率進(jìn)行國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。

5 典型項(xiàng)目清淤效益分析

以浙江省某河道為例：全長7.58 km，河道寬10 ～ 16 m。本項(xiàng)目重點(diǎn)對(duì)5 058 m河段進(jìn)行清草、清障、清漂浮物、清除河床內(nèi)淤積的淤泥及沉淀物，同時(shí)結(jié)合河道岸帶修復(fù)整治。清淤工程總清淤量4.33萬m3，清淤項(xiàng)目總投資325.00萬元，采用斷流水力沖挖的施工方式實(shí)施。淤泥采用自然堆填固結(jié)，消納堆場位于工程的東岸低洼地塊。清淤前后的水質(zhì)檢測資料見表3，淤泥檢測指標(biāo)見表4。

表3 某河道清淤前、后水質(zhì)檢測資料表

表4 某河道底泥檢測資料表

清淤項(xiàng)目實(shí)施后，河道水質(zhì)有所改善，水質(zhì)由劣Ⅴ類變?yōu)棰纛?，河道整體環(huán)境不斷提升。本清淤項(xiàng)目施工期計(jì)為1 a，效益發(fā)揮年限為10 a，計(jì)算期為11 a。根據(jù)上述清淤效益評(píng)估定量分析方法計(jì)算，該河道清淤項(xiàng)目產(chǎn)生的淤泥利用效益約為21.65萬元，增加水資源利用效益約1.73萬元，水環(huán)境改善效益約1 044.00萬元，防洪減災(zāi)效益約64.95萬元（水資源利用效益、防洪減災(zāi)效益均維持10 a和水環(huán)境改善效益衰減期5 a）。

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)SL 72 — 2013《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》計(jì)算分析，本清淤項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為：內(nèi)部收益率為277%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值1 525.00萬元，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為4.69。從國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)得出，本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率等各項(xiàng)指標(biāo)都較好，表明本項(xiàng)目效益顯著。

6 結(jié) 語

清淤實(shí)施后，有利于相關(guān)區(qū)域完善防洪排澇體系，增加水資源量、改善水環(huán)境、防護(hù)減災(zāi)等綜合效益，其效益在未來一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮作用，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等效益顯著。由于清淤涉及指標(biāo)多，同時(shí)清淤施工又具有不可追溯性，建議在今后清淤實(shí)施過程中做好資料整理、清淤前后加強(qiáng)檢測等工作，以便后期效益評(píng)價(jià)。