大寧調(diào)蓄水庫(kù)蓄水后生態(tài)環(huán)境效益分析

(1.北京市南水北調(diào)大寧管理處，北京 102442；2.北京市朝陽(yáng)區(qū)通惠河水務(wù)管理所，北京 100025)

1 工程概述

北京市南水北調(diào)工程自2014年底正式通水運(yùn)行，截至2019年7月15日，已累計(jì)接納南水超過(guò)48億m3，正朝著年接納15億m3南水的目標(biāo)繼續(xù)努力。南水進(jìn)京在一定程度上改變了北京城市供水格局，南水已逐步成為北京城市供水的主力水源[1]。南水北調(diào)工程給北京市帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，也產(chǎn)生了巨大的生態(tài)環(huán)境效益，直接和間接地影響著人們的生活，給群眾帶來(lái)幸福感和獲得感，是對(duì)十九大報(bào)告精神的生動(dòng)實(shí)踐。

大寧調(diào)蓄水庫(kù)是北京市南水北調(diào)配套工程的一部分。它的前身是永定河滯洪水庫(kù)，1985年初步建成。由于永定河水量逐年減少，南水北調(diào)中線一期工程將原大寧水庫(kù)改造為南水北調(diào)調(diào)蓄水庫(kù)，由單一防洪任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧{(diào)蓄、防洪與生態(tài)為一體的多功能水庫(kù)[2]，實(shí)現(xiàn)“水多可蓄、水少可供”的要求，進(jìn)一步提高北京供水安全保障率。

2011年底改造完成的大寧調(diào)蓄水庫(kù)正常蓄水位56.40m，校核洪水位61.21m，汛期最大可調(diào)蓄庫(kù)容1006萬(wàn)m3，非汛期3753萬(wàn)m3，總庫(kù)容4611萬(wàn)m3[3]。水庫(kù)蓄水后，周邊的生態(tài)環(huán)境及景觀效果提升明顯。2014年起，大寧調(diào)蓄水庫(kù)向城市河湖進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水，“盧溝曉月”美景得以重現(xiàn)。隨后門城湖、園博湖、蓮石湖、曉月湖、宛平湖全面蓄水，永定河的“五湖一線”景觀得以恢復(fù)。水庫(kù)周邊52hm2林木為大寧調(diào)蓄水庫(kù)構(gòu)建起一道綠色的屏障，生態(tài)環(huán)境的改善吸引來(lái)了白天鵝、綠頭鴨等大量野生珍稀鳥類。水庫(kù)碧波蕩漾、群鳥嬉戲，周邊綠樹成蔭，逐步形成京西南一塊天然“綠肺”，也吸引了眾多市民前來(lái)游憩、騎行[4]。體現(xiàn)了北京市南水北調(diào)配套工程所發(fā)揮的改善生態(tài)的重要作用。

運(yùn)用科學(xué)的評(píng)價(jià)手段對(duì)大寧調(diào)蓄水庫(kù)蓄水后產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效益進(jìn)行計(jì)算和評(píng)估十分必要，可以基于此找到一套科學(xué)、可行的計(jì)算、評(píng)估方法，為南水北調(diào)類似工程生態(tài)環(huán)境效益的估算提供參考。

2 大寧調(diào)蓄水庫(kù)蓄水后生態(tài)效益評(píng)估

2.1 評(píng)估項(xiàng)目

大寧調(diào)蓄水庫(kù)建成蓄水后，主要帶來(lái)了以下幾方面的效益：調(diào)蓄洪水的效益；“五湖一線”生態(tài)補(bǔ)水帶來(lái)的水質(zhì)改善效益；水資源蓄積的效益；新增生態(tài)用水效益，包括固碳釋氧、凈化空氣、涵養(yǎng)水源和防止水土流失等效益；新增水域面積效益。

2.2 效益計(jì)算方法

2.2.1 調(diào)蓄洪水和水質(zhì)改善

大寧調(diào)蓄水庫(kù)歷史上曾發(fā)生過(guò)洪水入庫(kù)的事件，調(diào)蓄洪水的效益評(píng)價(jià)主要針對(duì)這部分水量。水庫(kù)本身具有攔蓄洪水的功用，由于近幾年運(yùn)行管理措施得當(dāng)，大寧調(diào)蓄水庫(kù)的生態(tài)系統(tǒng)較為完備，水庫(kù)具有一定的自凈能力，少量的洪水入庫(kù)不會(huì)對(duì)水庫(kù)水質(zhì)產(chǎn)生影響[5]，同時(shí)，水庫(kù)通過(guò)攔蓄洪水，也能在一定程度上凈化入庫(kù)洪水，因此調(diào)蓄洪水的效益也是水質(zhì)改善效益。

水質(zhì)改善效益可選用影子水價(jià)計(jì)算法[6]，計(jì)算公式為

B1=ΔWC1

(1)

式中：B1為水質(zhì)改善效益,萬(wàn)元；ΔW為入庫(kù)或出庫(kù)水量,萬(wàn)m3；C1為影子水價(jià)。

水庫(kù)水資源蓄積的效益應(yīng)當(dāng)是水庫(kù)蓄水量和單位蓄水價(jià)值的乘積，計(jì)算公式為

B2=WC2

(2)

式中：B2為水資源蓄積效益,萬(wàn)元；W為蓄水量,萬(wàn)m3；C2為影子水價(jià)。

要鼓勵(lì)各類資本進(jìn)入生態(tài)濕地旅游業(yè)，鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)創(chuàng)新金融產(chǎn)品和服務(wù)。對(duì)達(dá)到條件的生態(tài)企業(yè)，實(shí)行融資、優(yōu)先審批等。協(xié)調(diào)上，制定政策法規(guī)，營(yíng)造一個(gè)開(kāi)發(fā)又同時(shí)保護(hù)的旅游產(chǎn)業(yè)。

2.2.2 新增生態(tài)用水

新增生態(tài)用水效益主要包括固碳釋氧、凈化空氣、涵養(yǎng)水源等效益?！渡稚鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(LY/T 1721—2008)中已明確2007年固碳價(jià)格為1200元/t，釋氧價(jià)格為1000元/t。

2.2.2.1 固碳釋氧效益

按照《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(LY/T 1721—2008)計(jì)算方法：

G植被固碳=1.63R碳AB年

(3)

式中：G植被固碳為植被年固氮量，t/a；R碳為CO2中碳的含量，為27.27%；A為林分面積，hm2；B年為林分凈生產(chǎn)力，t/(hm2·a)。

G土壤固碳=AF土壤

(4)

式中：G土壤為土壤年固碳量，t/a；A為林分面積，hm2；F土壤為單位面積林分土壤的固碳量，單位：t/(hm2·a)。

G氧氣=1.19AB年

(5)

式中：G氧氣為林分年釋氧量，t/a；A為林分面積，hm2；B年為林分凈生產(chǎn)力，t/(hm2·a)。

2.2.2.2 凈化空氣效益

水庫(kù)臨近北京中心城區(qū)，凈化空氣的效益主要體現(xiàn)為滯塵效益。計(jì)算公式為

G=QA

(6)

式中：G為林分年滯塵量，t/a；Q為單位面積林分年滯塵量，kg/(hm2·a)；A為林分面積，hm2。

根據(jù)北京市園林綠化局《森林資源資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估技術(shù)規(guī)范》(DB11/T 659—2018)：北京市每公頃灌木林每年滯塵量為31.44t，費(fèi)用150元/t?？上鄳?yīng)計(jì)算出本研究區(qū)域林地的滯塵效益。

2.2.2.3 涵養(yǎng)水源效益

新增林地面積帶來(lái)的涵養(yǎng)水量的增長(zhǎng)可用式(7)計(jì)算：

ΔW=SW

(7)

式中：ΔW為增長(zhǎng)的涵養(yǎng)水量,m3；S為林地面積，hm2；W為林地單位涵水量，m3/hm2。

2.2.3 新增水域面積

水庫(kù)蓄水后，水域面積增加，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算公式為

B3=ΔSC3

(8)

式中：ΔS為增加的水域面積，hm2；C3為單位水域面積產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，萬(wàn)元/hm2；B3為水域面積增加產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，萬(wàn)元。

2.3 結(jié)果與分析

大寧調(diào)蓄水庫(kù)自2011年蓄水以來(lái)，累計(jì)調(diào)蓄洪水247.06萬(wàn)m3，依據(jù)《北京市人民政府關(guān)于印發(fā)〈北京市水資源稅改革試點(diǎn)實(shí)施辦法〉的通知》(京政發(fā)〔2017〕36號(hào))、《關(guān)于北京市居民用水實(shí)行階梯水價(jià)的通知》(京發(fā)改〔2014〕865號(hào))、《關(guān)于調(diào)整北京市非居民用水價(jià)格的通知》(京發(fā)改〔2016〕612號(hào))、《北京市發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于本市水價(jià)有關(guān)問(wèn)題的通知》(京發(fā)改〔2018〕115號(hào))等規(guī)定，非居民污水處理費(fèi)為3元/m3，此價(jià)格即為影子水價(jià)C1，按照式(1)計(jì)算得出調(diào)蓄洪水效益為741.18萬(wàn)元。大寧調(diào)蓄水庫(kù)自2011年蓄水以來(lái)，累計(jì)向“五湖一線”補(bǔ)水869.56萬(wàn)m3，同理，計(jì)算得出向“五湖一線”生態(tài)補(bǔ)水帶來(lái)的水質(zhì)改善效益為2608.68萬(wàn)元。

大寧調(diào)蓄水庫(kù)自2011年蓄水以來(lái)，累計(jì)蓄水7640.77萬(wàn)m3，參照北京市水科學(xué)技術(shù)研究院研究成果，南水北調(diào)來(lái)水成本約3元/m3[7]，此價(jià)格即為影子水價(jià)C2，按照式(2)計(jì)算得出水資源蓄積效益為22922.31萬(wàn)元。

大寧調(diào)蓄水庫(kù)周邊新增平原造林林地52hm2，林分凈生長(zhǎng)量約為0.2萬(wàn)m3。參照國(guó)內(nèi)相關(guān)研究，每立方米森林蓄積生物量取0.855t/m3，土壤固碳量為植被固碳量的2.5倍[8]，按照式(3)、式(4)、式(5)計(jì)算得出林木總固碳量約為14.04t，總釋氧量約為10.40t。水庫(kù)蓄水后新增固碳釋氧效益為2.72萬(wàn)元。依據(jù)北京市園林綠化局《森林資源資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估技術(shù)規(guī)范》(DB11/T 659—2018)，結(jié)合式(6)計(jì)算得出水庫(kù)蓄水后滯塵效益約為24.52萬(wàn)元。參照相關(guān)研究，水保林工程措施單位涵水量約為1420.5m3/hm2，單位水的經(jīng)濟(jì)價(jià)值取0.12元/m3[6]，結(jié)合式(7)計(jì)算得出水庫(kù)蓄水后涵養(yǎng)水源效益為0.88萬(wàn)元。

水庫(kù)蓄水后，新增水域面積約220hm2，按照相關(guān)研究成果，單位水域面積產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益C3取35.80萬(wàn)元/hm2[9]，計(jì)算得出水庫(kù)蓄水后新增水域面積效益為7876萬(wàn)元。

綜上所述，水庫(kù)蓄水后生態(tài)環(huán)境效益主要為：調(diào)蓄洪水效益741.18萬(wàn)元；“五湖一線”生態(tài)補(bǔ)水水質(zhì)改善效益2608.68萬(wàn)元；水資源蓄積效益22922.31萬(wàn)元；新增生態(tài)用水效益28.12萬(wàn)元；新增水域面積效益7876萬(wàn)元。因此，水庫(kù)蓄水后生態(tài)環(huán)境總效益為34176.29萬(wàn)元。

3 大寧調(diào)蓄水庫(kù)生態(tài)環(huán)境效益展望

經(jīng)以上計(jì)算分析，大寧調(diào)蓄水庫(kù)最突出的效益是水資源蓄積效益，其次為新增水域面積效益，其后是水質(zhì)改善效益、調(diào)蓄洪水效益，新增生態(tài)用水效益最不顯著。這也契合調(diào)蓄水庫(kù)的功能定位，蓄和調(diào)的效果得到了充分發(fā)揮。水庫(kù)周邊的路網(wǎng)阻斷了水庫(kù)未來(lái)可能的綠地發(fā)展空間，在可見(jiàn)的未來(lái)新增生態(tài)用水效益不會(huì)有大的增長(zhǎng)。而作為城市備用水源地，水質(zhì)安全是水庫(kù)保護(hù)的重要方向之一，站在水庫(kù)管理和城市供水保障的角度，希望水庫(kù)調(diào)蓄洪水的次數(shù)和調(diào)蓄水量盡可能地少。因此，未來(lái)水庫(kù)生態(tài)效益的增長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)主要依賴于水資源蓄積和隨之而來(lái)的水域面積增加，兼顧生態(tài)補(bǔ)水帶來(lái)的水質(zhì)改善效益。在不久的將來(lái)，大寧調(diào)蓄水庫(kù)將成為北京市南水北調(diào)河西支線工程的取水水源地，直接為豐臺(tái)河西地區(qū)、石景山、門頭溝數(shù)百萬(wàn)居民供水，多蓄水、多調(diào)水是水庫(kù)未來(lái)發(fā)展的主線。

大寧調(diào)蓄水庫(kù)工程總投資13.64億元，按照現(xiàn)有數(shù)據(jù)計(jì)算，收回全部投資還需蓄水約3億m3，根據(jù)規(guī)劃方案，河西支線供水規(guī)模75.5萬(wàn)m3/d[10]，一旦河西支線開(kāi)始全面供水，3億m3水量將在400天內(nèi)全部供完，因此，河西支線工程的早日建成并投入使用，也關(guān)系著大寧調(diào)蓄水庫(kù)未來(lái)的生態(tài)環(huán)境效益的發(fā)揮程度。

4 結(jié) 語(yǔ)

自2014年12月27日至2019年7月15日，南水北調(diào)工程通水進(jìn)京已近5年，累計(jì)接納南水超過(guò)48億m3，北京市的南水北調(diào)配套工程逐步發(fā)揮著自身的重要作用，它們的效益正在逐步顯現(xiàn)。而配套工程的生態(tài)環(huán)境效益是南水北調(diào)工程的重要效益之一，分析工程生態(tài)環(huán)境效益的組成，科學(xué)地計(jì)算和評(píng)估它們的效益，對(duì)于未來(lái)水利工程運(yùn)行管理、對(duì)于首都水務(wù)事業(yè)的發(fā)展有著重要意義。隨著北京市生態(tài)文明建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，未來(lái)通過(guò)對(duì)北京市南水北調(diào)工程生態(tài)環(huán)境效益的充分挖掘和發(fā)展，必將為“首善之區(qū)”的建設(shè)發(fā)展提供強(qiáng)大助力，形成“綠水青山就是金山銀山”的生動(dòng)實(shí)踐。