三峽庫區(qū)岸線資源利用項目效益量化分析研究

宋思敏，肖宜，龍子泉，梁雨欣，張小峰，羅曉峰

（1.長江水利水電開發(fā)集團（湖北）有限公司，湖北武漢 430010；2.武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家重點實驗室，湖北武漢 430072；3.海綿城市建設(shè)水系統(tǒng)科學(xué)湖北省重點實驗室，湖北武漢 430072；4.武漢大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，湖北武漢 430072）

0 引言

三峽庫區(qū)岸線承擔(dān)多種功能，是庫區(qū)經(jīng)濟布局、交通發(fā)展、防洪及生態(tài)保護等關(guān)注的重點區(qū)域。三峽庫區(qū)岸線資源是庫區(qū)港口碼頭、道路橋梁、工業(yè)倉儲、旅游休閑、取排水設(shè)施等重要國民經(jīng)濟設(shè)施建設(shè)的重要載體，也是加快庫區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的地緣優(yōu)勢之一［1］。

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進程的加快以及人民不斷增長的物質(zhì)文化需求，岸線開發(fā)活動和臨、跨江建筑物日益增多，對岸線資源利用的需求也越來越高［2］。當(dāng)前庫區(qū)岸線利用方式主要有港口碼頭工程、防洪護岸工程、生態(tài)整治工程、跨江設(shè)施（橋梁）、取排水口、旅游景觀工程以及油（氣）管道等。據(jù)不完全統(tǒng)計，至2018 年三峽庫區(qū)已利用岸線長度457.78 km，岸線綜合利用率為20.96%，其中岸線利用項目以港口工程和防洪護岸與生態(tài)整治工程為主，項目數(shù)量占比分別為64.04%和11.38%，岸線利用長度分別為136.77 和249.71 km。近年來，庫區(qū)岸線資源開發(fā)利用存在重開發(fā)輕保護、布局不盡合理等問題，未能發(fā)揮岸線資源效益最大化［3］。究其原因，主要是缺少科學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)，具體效益如何界定、效益如何評價等沒有標(biāo)尺來衡量。標(biāo)準(zhǔn)的缺失導(dǎo)致不能進行定量評估及考核，對于已利用的岸線資源實際效益無法進行清晰界定，后續(xù)岸線資源最大綜合效益利用也缺少有力的支撐、。

客觀科學(xué)地評價岸線資源保護和利用的效益，實現(xiàn)岸線資源保護和利用效益的量化，是非常有意義的課題。本文根據(jù)國家長江經(jīng)濟帶發(fā)展戰(zhàn)略總體部署，以及三峽庫區(qū)岸線資源保護和開發(fā)利用需求，開展庫區(qū)岸線資源保護和利用效益現(xiàn)狀調(diào)查。重點針對港口岸線利用項目和防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線項目提出相應(yīng)的效益指標(biāo)體系，構(gòu)建相應(yīng)的定量計算模型，給出效益量化結(jié)論，為拓展三峽工程綜合效益提供技術(shù)支撐，促進庫區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)域

因水系眾多，三峽庫區(qū)的岸線資源十分豐富?！堕L江岸線保護和開發(fā)利用總體規(guī)劃（2016）》中劃定三峽庫區(qū)范圍內(nèi)河流岸線控制線總長為2 916.41 km。從河段所處區(qū)域位置、河段岸線開發(fā)利用程度、河段重要性等方面，并兼顧重要支流等原則，選取重慶主城區(qū)、涪陵、萬州和湖北秭歸等區(qū)（縣）有關(guān)河段為典型河段，典型區(qū)縣河段的地理位置圖如圖1所示。

2 研究方法

三峽庫區(qū)岸線利用方式眾多，港口碼頭仍然是庫區(qū)內(nèi)岸線利用的主要方式［4］。但在2018 年核查發(fā)現(xiàn)，防洪護岸與生態(tài)整治工程項目較2012年有顯著增加。根據(jù)工程類別占比分析，港口岸線利用及防洪護岸及生態(tài)整治岸線項目占比最大。因此，以這兩類典型工程項目為對象，分別構(gòu)建港口岸線開發(fā)利用效益和防洪護岸及生態(tài)整治岸線保護利用效益評價指標(biāo)體系，并提出相應(yīng)的效益量化計算模型與估算方法。

對港口岸線開發(fā)利用效益而言，考慮到投入產(chǎn)出法數(shù)據(jù)來源可靠，計量范圍較全面等特點［5-7］，采用投入產(chǎn)出法對典型港口岸線和典型區(qū)域港口岸線開發(fā)利用的經(jīng)濟效益進行計算，以量化分析港口岸線開發(fā)利用對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的直接和間接貢獻。

對防洪護岸與生態(tài)整治岸線保護利用效益而言，國外主要采用支付意愿法和效益價值樹計算防洪工程的效益，而國內(nèi)防洪工程防洪效益的方法主要有頻率曲線法、實際年系列法、隨機模擬法和保險費法等［8］?？紤]到研究對象為已建成的三峽庫區(qū)防洪護岸工程，且資料較少，因此采用頻率曲線法估算防洪護岸工程的減災(zāi)效益。

本文的主要數(shù)據(jù)來源為典型區(qū)縣港航局資料及重慶市統(tǒng)計年鑒，部分典型項目數(shù)據(jù)來源于項目可行性研究報告等工程資料。

2.1 三峽庫區(qū)港口岸線開發(fā)利用效益計算

2.1.1 港口岸線開發(fā)利用效益界定及指標(biāo)

三峽庫區(qū)港口岸線開發(fā)利用效益是指建設(shè)港口碼頭的岸線資源在港口運營時對區(qū)域內(nèi)的社會經(jīng)濟產(chǎn)生的直接效益和間接效益。直接效益是指港口為完成核心功能所發(fā)生的經(jīng)濟活動對社會經(jīng)濟發(fā)展所作的貢獻，間接效益是港口運輸功能擴展出的其他功能發(fā)揮產(chǎn)生的效益以及港口所有經(jīng)濟活動產(chǎn)生的波及效益的總和。

根據(jù)港口岸線開發(fā)利用效益相關(guān)內(nèi)容的描述及效益界定［8］，主體的指標(biāo)構(gòu)成如表1所示。

2.1.2 港口岸線開發(fā)利用效益計算方法

基于投入產(chǎn)出法計算單一港口或者區(qū)域港口業(yè)對地方經(jīng)濟的直接效益和間接效益，然后結(jié)合港口利用岸線情況，計算單位港口岸線長度的效益［6-9］。

（1）港口岸線直接效益計算方法。設(shè)港口（業(yè)）在投入產(chǎn)出表中港口為第k部門，設(shè)港口（業(yè)）總產(chǎn)出增加ΔXk，則ΔX=（0，0，…，ΔXk，0，…，0）T。則港口對GDP直接貢獻RG1可表示為：

同理可計算港口對勞動報酬和稅收的貢獻，即：

式中：Au、Av、Aw分別為增加值系數(shù)矩陣、直接勞動報酬系數(shù)矩陣、生產(chǎn)稅系數(shù)矩陣。

（2）港口間接效益計算方法。當(dāng)港口產(chǎn)值增加ΔXk時，所消耗的產(chǎn)品為BΔX=[(1-A)-1-I]ΔX，故后向乘數(shù)效益RG21可表示為：

當(dāng)港口產(chǎn)值增加ΔXk時，其部分增加產(chǎn)值作為中間投入在各部門之間進行分配，部門i獲得的港口產(chǎn)值為：

部門得到港口產(chǎn)值部分增加值后，可通過擴大生產(chǎn)增加本部門的產(chǎn)值，這時部門i所能增加的產(chǎn)值為：

港口的前向乘數(shù)效益RG22可表示為：

根據(jù)凱恩斯乘數(shù)原理，如果投資增加1 個單位，則將有c/(1-c)單位用于消費。因此，港口對GDP 的消費乘數(shù)效益RG23可表示為：

式中：c=ΣYj/Σuj為邊際消費傾向，表示國民總收入每增加1 元錢中有多少用于消費。

間接效益RG2可表示為：

開發(fā)利用總效益模型：

在港口（業(yè)）直接效益和間接效益的基礎(chǔ)上，利用以下公式計算港口岸線利用的效率：

式中：EGTTL、EG、EG1分別稱為單位港口岸線貨物吞吐量、單位港口岸線開發(fā)利用總效益和單位港口岸線直接效益；LG為港口岸線利用長度。

2.2 三峽庫區(qū)防洪護岸及生態(tài)整治岸線保護利用效益計算

2.2.1 防洪護岸及生態(tài)整治岸線保護利用效益界定及指標(biāo)

三峽庫區(qū)防洪護岸與生態(tài)整治工程絕大多數(shù)位于城鎮(zhèn)沿河兩岸，其效益主要包括城市防洪效益與生態(tài)環(huán)境改善所產(chǎn)生的效益。其中防洪效益指沿岸防洪護岸工程在一定洪水水平下保護防洪區(qū)人民生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生的直接效益，包括防洪減災(zāi)效益和增加的土地開發(fā)效益。環(huán)境效益指沿岸護岸工程所生產(chǎn)的水土保持效益和自然改善環(huán)境效益。

根據(jù)防洪護岸及生態(tài)整治岸線保護利用效益相關(guān)內(nèi)容的描述及效益界定［10-12］，主體的指標(biāo)構(gòu)成如表2所示。

表2 防洪護岸及生態(tài)整治岸線保護利用效益指標(biāo)Tab.2 Efficiency index of protection and utilization of flood protection bank and ecological regulation shoreline

2.2.2 防洪護岸及生態(tài)整治岸線保護利用效益計算方法

（1）防洪效益計算方法。采用頻率曲線法估算防洪護岸工程的多年平均減災(zāi)效益RF1，減災(zāi)效益模型如下：

式中：Pb為防洪工程防洪標(biāo)準(zhǔn)；λ為待定參數(shù)。

其中參數(shù)a、λ采用非線性規(guī)劃方法擬定，具體模型如下：

式中：P0、P1為洪水頻率；L0、L1為對應(yīng)頻率的實際洪災(zāi)損失。

防洪護岸工程的開發(fā)效益RF2：

式中：PF為土地價格；SF為土地增加的可開發(fā)的土地面積，hm2。

（2）生態(tài)環(huán)境效益計算方法。減於效益RJY［13］：

式中：Ws為工程減少的水土流失量，t/a；SS為增加的水土保持面積，m2；M1、M0分別為有無工程的土壤侵蝕模數(shù)，t/（km2·a）；rz為河流泥沙容重，取值1.25 kg/m3（全國基建標(biāo)準(zhǔn)）；IJY為每清理1 m3的泥沙需要的費用，根據(jù)2012 年交通部水運定額，取值19.95 元/m3。

庫岸穩(wěn)定效益RWD：

式中：LHA為岸線長度；IWD為單位岸線長度滑坡治理費用，取值210 200 元/（km·a）。

水土保持效益RS1：

綠地的固碳價值RGT采用碳稅法［14］計算：

綠地的制氧效益采用工業(yè)制氧法或造林成本法計算RZY：

綠地吸收SO2效益：

綠地滯塵降塵效益RZCJC：

式中：WZCJC為單位綠地面積滯塵降塵量，取值10.9 t/（hm2·a）；CZCJC為削減塵土的平均治理成本，取值170 元/t。

綠地氣候調(diào)節(jié)效益RQHDJ：

式中：SL為岸線增加的綠地面積，m2；IQHDJ為單位綠地面積氣候調(diào)節(jié)效益，參考王恩等［14］計算出杭州市西湖綠的氣候調(diào)節(jié)效益為15.2 元/（m2·a）。

綠地其他效益RQT采用系數(shù)法近似估計：

環(huán)境改善總效益RS2：

生態(tài)環(huán)境總效益RST：

在上述各種效益計算的基礎(chǔ)上，利用以下幾個公式計算防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線保護利用的效率。

式中：EFH、EST、EFHST分別為單位岸線防洪效益、單位岸線生態(tài)環(huán)境效益和單位岸線保護利用總效益；LFHST為防洪護岸與生態(tài)整治工程保護利用岸線長度。

3 結(jié)果分析

3.1 基于投入產(chǎn)出法的港口岸線開發(fā)利用效益估算

3.1.1 含有港口業(yè)投入產(chǎn)出表的建立

目前，各地區(qū)（?。┟? 年編制1 次投入產(chǎn)出表，考慮到資料可獲得性，采用重慶市發(fā)布的2012 年的投入產(chǎn)出表，并對此作進一步處理，建立含有港口業(yè)的投入產(chǎn)出表。

處理原則與方法：①在2007 年投入產(chǎn)出表中的基礎(chǔ)上，考慮水上運輸業(yè)、倉儲業(yè)、其他運輸業(yè)、裝卸配送業(yè)、建筑業(yè)等對港口業(yè)的效益系數(shù)［15］，獲得港口業(yè)在交通運輸、倉儲及郵政業(yè)的比例系數(shù)，以該比例系數(shù)在2012年投入產(chǎn)出表中分離出港口業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)；②保留第一產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)、合并第二產(chǎn)業(yè)（除建筑業(yè)）統(tǒng)一稱為工業(yè)，獨立出港口業(yè)、合并除港口業(yè)外的第三產(chǎn)業(yè)。經(jīng)上述處理后建立的含港口業(yè)的2012 年重慶市投入產(chǎn)出表如表3 所示。從實地考察的12 個典型港口岸線開發(fā)利用效益估計情況看，間接效益遠大于直接效益。

表3 重慶市含港口業(yè)的投入產(chǎn)出表 萬元Tab.3 Input-output table of Chongqing including port industry

3.1.2 典型港口岸線開發(fā)利用效益計算

根據(jù)處理后的投入產(chǎn)出表，利用式（1）～（10）計算得單位港口業(yè)產(chǎn)值岸線開發(fā)利用效益，計算結(jié)果如表4所示。

表4 典型區(qū)域單位港口業(yè)產(chǎn)值岸線開發(fā)利用效益 億元Tab.4 Typical regional unit port industry output value coastline development and utilization benefit

在湖北秭歸縣、重慶市萬州區(qū)、涪陵區(qū)和主城區(qū)共選擇了15 個典型港口岸線。以典型港口碼頭的2018 年營業(yè)收入為產(chǎn)值，按照投入產(chǎn)出模型算出的單位港口業(yè)產(chǎn)值岸線開發(fā)利用效益，估算典型港口岸線開發(fā)利用效益，計算結(jié)果如表5所示。

表5 典型港口岸線開發(fā)利用效益Tab.5 Benefits of typical port shoreline development and utilization

3.1.3 典型區(qū)域港口岸線開發(fā)利用效益估算

根據(jù)秭歸縣港航局和重慶市萬州區(qū)港航局收集到港口業(yè)營業(yè)收入情況，以湖北省秭歸縣和重慶市萬州區(qū)為典型區(qū)域進行區(qū)域港口岸線資源開發(fā)利用效益計算，計算結(jié)果如表6所示。

由表6 可知，區(qū)域港口岸線資源開發(fā)利用所產(chǎn)生的效益非常顯著。秭歸縣港口岸線開發(fā)利用效益占其GDP 比例為17.94%，重慶市萬州區(qū)港口岸線開發(fā)利用效益占區(qū)域GDP比例為12.53%，平均值為14.8%。

表6 典型區(qū)域港口岸線開發(fā)利用效益Tab.6 Development and utilization benefits of typical regional port shoreline

以上述估算成果為基礎(chǔ)，可初步估算三峽庫區(qū)港口岸線開發(fā)利用的整體效益情況。由于港口岸線的清理整合，近幾年三峽庫區(qū)港口岸線長度有所下降，因此用港口岸線開發(fā)利用占GDP 比例來估計三峽庫區(qū)港口岸線資源開發(fā)利用的整體效益較為合理，具體估算情況如表7所示。

表7 三峽庫區(qū)港口岸線開發(fā)利用效益Tab.7 Development and utilization benefits of port shoreline in the Three Gorges Reservoir Area

3.2 防洪護岸及生態(tài)整治工程岸線效益評估

3.2.1 基于指標(biāo)的岸線保護利用效益分析

在湖北秭歸縣、重慶市萬州區(qū)、涪陵區(qū)和主城區(qū)共選擇了14 個典型防洪護岸及生態(tài)整治工程岸線進行岸線保護利用效益評估，包括10個生態(tài)整治工程和4個防洪護岸工程。

（1）基于指標(biāo)的防洪效益。針對4 個典型防洪護岸工程計算其防洪效益，計算結(jié)果如表8 所示。由表8 可知，4 個防洪護岸工程對應(yīng)的保護區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展水平均較高。特別是重慶市渝中區(qū)的嘉濱路長濱路連接段防洪護岸工程，其保護區(qū)為重慶市解放碑商圈，社會經(jīng)濟發(fā)達。平均來看，每千米護岸工程岸線保護區(qū)面積233 hm2，每千米岸線保護人口2.12 萬人，每千米岸線保護GDP 值99.59 億元，每千米岸線增加開發(fā)面積9.43 hm2。

表8 典型防洪護岸工程岸線防洪效益Tab.8 Flood control efficiency of typical flood control and bank protection projects

（2）基于指標(biāo)的生態(tài)環(huán)境效益。典型防洪護岸工程與生態(tài)整治工程的水土保持效益情況如表9 所示。在所考察的14 個典型工程中，平均水土保持寬度為44.78 m，平均每千米岸線減少水土流失量為161.9 t/a。

表9 典型防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線水土保持效益Tab.9 Soil and water conservation benefit of typical flood control bank protection and ecological improvement project shoreline

根據(jù)本文定義，環(huán)境改善指標(biāo)包括增加的綠地面積、增加的休閑娛樂場所以及交通條件的改善。其中增加的綠地面積是可量化的指標(biāo)，典型防洪護岸與生態(tài)整治工程的綠地面積增加情況如表10所示。

表10 典型防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線綠地面積情況Tab.10 The green area of the coastline of typical flood control and bank protection and ecological improvement projects

3.2.2 基于量化方法岸線效益計算

以防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線保護效益的量化計算方法為基礎(chǔ)，對典型工程岸線保護利用效益進行量化計算。

（1）典型防洪護岸工程岸線的防洪效益估算?？紤]資料的可獲得性，選定3 個典型防洪護岸工程岸線，應(yīng)用公式（14）～（15）計算其防洪效益，其估算結(jié)果如表11所示。可初步估計三峽庫區(qū)防洪護岸工程岸線的單位岸線長度的直接防洪效益為3 316.1 萬元/km。

表11 典型防洪護岸工程岸線防洪效益Tab.11 Shoreline flood control efficiency of typical flood control and bank protection projects

（2）典型防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線生態(tài)環(huán)境效益估算。以14個典型防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線為代表，利用式（16）～（26）計算得到單位岸線長度效益指標(biāo)，計算結(jié)果如表12所示。計算結(jié)果表示，單位綠地面積環(huán)境改善效益為20.33 元/（m2·a）。

表12 典型防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線生態(tài)環(huán)境效益Tab.12 Eco-environmental benefits of typical flood control and bank protection and ecological improvement project shoreline

（3）三峽庫區(qū)防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線保護利用效益估算。據(jù)長江水利委員會長江干流岸線保護利用專項檢查行動成果資料統(tǒng)計結(jié)果，截止2018 年1月，三峽庫區(qū)防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線總程度為249.71 km，其中防洪護岸工程岸線長度235.15 km，生態(tài)整治工程岸線長度14.56 km。根據(jù)該統(tǒng)計結(jié)果以及由上文計算所得的單位岸線長度效益指標(biāo)，估算三峽庫區(qū)長江干流防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線保護利用效益，計算結(jié)果如表13所示。

表13 數(shù)據(jù)表明，以2018 年價格為基礎(chǔ)，截止2018 年1 月三峽庫區(qū)長江干流防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線保護利用總效益為79.65 億元/a，其中防洪效益為77.98 億元/a，生態(tài)環(huán)境效益為1.67 億元/a。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)三峽庫區(qū)港口岸線和防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線不同特點，提出相應(yīng)的效益評價指標(biāo)體系與定量估計方法，既可用于已開發(fā)利用岸線或者現(xiàn)有保護岸線的效益估算，也可用于后續(xù)岸線開發(fā)利用與保護工程的效益評價?？紤]到項目資料的可獲得性，未對興建防洪工程給國民經(jīng)濟帶來的負效益進行估算，因此效益評價計算結(jié)果偏大。但針對典型岸線進行的效益估算過程表明，本文提出的效益評價體系及定量估計方法具有較強的可操作性，對今后實現(xiàn)庫區(qū)岸線資源的價值評估，提高岸線資源利用效率、利用價值和可持續(xù)性等方面均將發(fā)揮積極作用。

（2）以2018 年的三峽庫區(qū)項目現(xiàn)場核查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，針對三峽庫區(qū)港口岸線和防洪護岸與生態(tài)整治工程展開了效益計算分析研究。效益量化計算實踐成果表明，三峽庫區(qū)港口岸線利用對區(qū)域經(jīng)濟貢獻巨大，防洪護岸與生態(tài)整治工程岸線保護能產(chǎn)生顯著的社會經(jīng)濟效益。