引黃濟青工程供水效益評估研究

樊 靜，王家慶，葛建華

（1.山東省調(diào)水工程運行維護中心，山東 濟南250001；2.山東省調(diào)水工程運行維護中青島分中心，山東 青島266000）

引黃濟青工程是“七五”期間山東省重點建設的大型跨流域調(diào)水工程，是為解決青島市及工程沿途城市用水并兼顧農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)補水而投資興建的山東省大型跨流域、遠距離調(diào)水工程。該工程從濱州市博興縣打漁張引黃閘引取黃河水，途經(jīng)濱州、東營、濰坊、青島4市、10個縣（市、區(qū)），至青島白沙水廠，全長290 km。引黃濟青工程是青島市供水結(jié)構中極其重要的組成部分，對青島市經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善發(fā)揮了重要作用。

為科學評價引黃濟青工程供水效益，本文基于分攤系數(shù)法對引黃濟青工程1989—2020年向青島供水產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益進行分析，以期對國內(nèi)類似項目的開展有借鑒，并為今后持續(xù)開展調(diào)水實踐提供科學依據(jù)。

1 青島市用水與供水分析

1.1 青島市用水分析

從表1可以清晰地看出，青島市總用水量近年來圍繞10億m3呈現(xiàn)波動狀態(tài)，總體用水情況穩(wěn)定，農(nóng)業(yè)用水占比持續(xù)穩(wěn)定的下降，居民生活用水占比趨于上升，工業(yè)用水總體呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。青島市人均用水量不足100 m3，居民生活人均用水量為30 m3左右，數(shù)據(jù)表明青島市淡水資源緊缺。青島市水資源情況不容樂觀，隨著青島市人口數(shù)量不斷上升，水資源短缺的情況更加嚴重。

表1 青島市2006—2020年用水量 億m3

1.2 供水量分析

表2為2006—2020年引黃濟青項目向青島市的供水數(shù)量，其中，2016年統(tǒng)計數(shù)據(jù)中提供了長江供水量。

表2 2006—2020年引黃濟青供水量 億m3

引黃濟青工程向青島市供水最高年份是2016年，當年向青島市供水4.72億m3，保證了青島市50.64%的用水；其中向青島市內(nèi)三區(qū)供水2.2549億m3，保證了市內(nèi)三區(qū)92.7%的用水。通過上述數(shù)據(jù)，顯示了引黃濟青工程對青島市經(jīng)濟和社會發(fā)展提供了堅實有力的保障。

2 供水效益分析

引黃濟青工程經(jīng)濟效益主要是指工程增量供水的用水效益。由于項目供水用于工業(yè)生產(chǎn)以、農(nóng)業(yè)灌溉以及居民生活，因此經(jīng)濟效益的定量分析主要包括工業(yè)用水增供水經(jīng)濟效益、農(nóng)業(yè)用水增供水效益分析以及居民生活用水供水經(jīng)濟效益。供水效益分攤系數(shù)法是目前供水效益較常用的計算方法，其能夠反映不同部門生產(chǎn)、供水投入與效益等影響因素的相關關系，按照不同部門的投入比例分攤生產(chǎn)效益，將供水量對用水部門的效益貢獻作為用水效益價值量。

2.1 工業(yè)增供水經(jīng)濟效益分析

工業(yè)增供水經(jīng)濟效益計算公式如下：

其中：Fiw為工業(yè)增供水經(jīng)濟效益，Ii為工業(yè)增加值，Wi為工業(yè)總用水量，fi為工業(yè)分攤系數(shù)，Wiw為該調(diào)水工程的工業(yè)增供水量。

由于該調(diào)水工程的工業(yè)增供水沒有相關數(shù)據(jù)，參考相關文獻，采用全青島市工業(yè)用水量占青島市全市用水量的比例乘以調(diào)水工程供水總量來估計工業(yè)增供水量。分攤系數(shù)則參考國內(nèi)相關研究，如方國華等在分析浙東引水工程的跨流域引調(diào)水工程供水效益量化分析時，就選取工業(yè)分攤系數(shù)為0.10，參照其做法，選取工業(yè)分攤系數(shù)為0.10。其中，工業(yè)增加值、工業(yè)總用水量以及工業(yè)增用水量數(shù)據(jù)在特征性事實描述部分已經(jīng)給出，此處不再重復。由上述公式計算可得到2006—2020年調(diào)水工程的工業(yè)增供水經(jīng)濟效益。

由粗略計算可得，每年的工業(yè)增供水經(jīng)濟效益超過10億元，其中多個年份，如2013年、2014年、2015年、2016年經(jīng)濟效益超過50億元，2006—2020年調(diào)水工程的工業(yè)增供水經(jīng)濟效益總計633.69億元，遠遠超過工程的建設成本，足以證明該項目決策的重要性，其能夠為青島市工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展帶來巨大活力，緩解青島市因水資源緊缺引起的經(jīng)濟萎縮。

2.2 農(nóng)業(yè)增供水經(jīng)濟效益分析

農(nóng)業(yè)增供水經(jīng)濟效益計算公式如下：

其中：Faw為農(nóng)業(yè)增供水經(jīng)濟效益，Ia為第一產(chǎn)業(yè)增加值，Wa為農(nóng)業(yè)總用水量，fa為農(nóng)業(yè)分攤系數(shù)，Waw為該調(diào)水工程的農(nóng)業(yè)增供水量。

需要說明的是，由于直接的農(nóng)業(yè)相關數(shù)據(jù)無法獲取，因此，選用第一產(chǎn)業(yè)相關數(shù)據(jù)作為農(nóng)業(yè)相關數(shù)據(jù)替代值。由于該調(diào)水工程的農(nóng)業(yè)增供水沒有相關數(shù)據(jù)，參考相關文獻，采用全青島市農(nóng)業(yè)用水量占青島市全市用水量的比例乘以調(diào)水工程供水總量來估計農(nóng)業(yè)增供水量。分攤系數(shù)則參考國內(nèi)相關研究，根據(jù)陸孝平等對浙江省、江蘇省和上海市已有灌溉效益計算成果及近期周淑梅等對華北地區(qū)研究成果，綜合考慮青島市實際情況。取農(nóng)業(yè)灌溉供水效益分攤系數(shù)為0.30。其中第一產(chǎn)業(yè)增加值，農(nóng)業(yè)總用水量以及農(nóng)業(yè)增供水量數(shù)據(jù)在特征性事實描述部分已經(jīng)給出，由上述公式計算可得到2006—2020年調(diào)水工程的農(nóng)業(yè)增供水經(jīng)濟效益。

由粗略計算可得，青島市農(nóng)業(yè)增供水經(jīng)濟效益在2015、2016年達到40億元，其中多個年份超過10億元，證明該項目為農(nóng)業(yè)發(fā)展注入活力，能夠有效緩解水資源短缺導致的減產(chǎn)等農(nóng)業(yè)問題，并且，2006—2020年調(diào)水工程的農(nóng)業(yè)增供水經(jīng)濟效益總計達到239.11億元。

2.3 居民生活增供水經(jīng)濟效益分析

居民生活增供水經(jīng)濟效益計算公式如下：

Fcw為居民生活增供水經(jīng)濟效益，r為居民人均可支配收入，e為恩格爾系數(shù)，p為人均年用水量，fc為生活供水分攤系數(shù)，Wcw為調(diào)水工程的居民生活增供水量。

需要詳細說明的是，青島市居民人均可支配收入數(shù)據(jù)自2014年才開始列入統(tǒng)計目錄，因此，2006—2013年，能夠獲取的數(shù)據(jù)是城鎮(zhèn)居民人均可支配收入以及農(nóng)村居民人均純收入，因此，只能將農(nóng)村居民人均純收入替代農(nóng)村居民人均可支配收入。同時，將青島市城鎮(zhèn)化率作為權重，用以下公式計算青島市居民人均可支配收入的近似替代值。

式中：r代表居民人均可支配收入，d為青島市城鎮(zhèn)化率，m為城鎮(zhèn)居民人均可支配收入，n代表農(nóng)村居民人均純收入。

恩格爾系數(shù)數(shù)據(jù)能夠直接從網(wǎng)上獲取，不過在樣本期間，缺少2020年的數(shù)據(jù)。因此，基于機器學習中隨機森林的方法，預測得到青島市2020年恩格爾系數(shù)值。

關于居民生活的供水效益分攤系數(shù)，根據(jù)嚴景軍等以及國內(nèi)相關研究，結(jié)合青島市實際情況，確定該分攤系數(shù)為0.3。

另外，其中居民生活人均年用水量、居民生活增供水量數(shù)據(jù)在特征性事實描述部分已經(jīng)給出，此處不再重復。由上述公式計算可得到2006—2020年調(diào)水工程的居民生活用水增供水經(jīng)濟效益。

由粗略計算可得，2006—2020年調(diào)水工程的居民生活用水增供水經(jīng)濟效益總計203.46億元。

2.4 供水經(jīng)濟效益

基于以上對引黃濟青工程的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、居民生活增供水效益的分析，該項目自2006年以來，為青島市的工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展提供支持，為居民生活用水提供保障。接下來我們整理了2006—2020年青島市工業(yè)、農(nóng)業(yè)、居民生活用水增供水量的經(jīng)濟效益占青島市GDP的比重，如表3所示：

表3 工業(yè)、農(nóng)業(yè)、居民生活增供水經(jīng)濟效益與GDP比重

通過分析，引黃濟青工程的工業(yè)增供水經(jīng)濟效益、農(nóng)業(yè)增供水經(jīng)濟效益和居民生活增供水經(jīng)濟效益，以及各項效益在青島市GDP的比重，可以明確發(fā)現(xiàn)該項目對于青島市的經(jīng)濟發(fā)展的作用是巨大的。

3 結(jié)論

引黃濟青工程受水區(qū)域內(nèi)工業(yè)、農(nóng)業(yè)聚集，工程通水后為這些地區(qū)帶來了更多的水資源，對其經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的促進作用。區(qū)域經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展離不開水資源的持續(xù)穩(wěn)定供給，水資源的可持續(xù)發(fā)展保障了區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，獲得最大經(jīng)濟效益和社會效益。引黃濟青項目為青島市經(jīng)濟、社會發(fā)展及其可持續(xù)性貢獻巨大作用。青島市的供水安全明顯提高，供水由補充水源逐步向主水源演變，為地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展注入了新的動力。本文通過研究引黃濟青工程對不同產(chǎn)業(yè)發(fā)展及人民生活用水的貢獻情況，以期對國內(nèi)類似項目的開展有所借鑒，并為今后持續(xù)開展引黃濟青工程調(diào)水實踐提供科學依據(jù)。