1.2 水资源利用效益核算研究情况

国内外对水资源利用及其效益均有广泛研究，其中，水资源利用的研究有地表水、地下水资源利用和洪水资源利用；水资源利用效益的研究分为水资源经济性及价值分类、水资源效益量化评价以及洪水资源利用效益评估；水资源利用结构的研究主要为用水演变、预测和驱动力分析。

1.2.1 水资源利用研究现状

我国地处季风气候区，受热带、太平洋低纬度上温暖潮湿气团的影响以及西南印度洋和东北鄂霍次克海水蒸气影响，我国东南、西南以及东北地区可以获得充足的降水量，使得我国水资源相对丰富，但是由于人口和耕地面积基数较大，人均和每公顷平均水量相对偏小。同时，由于我国降水、河川径流和地下水资源的时空分布不均匀，使得有些地方在某一时间内水资源富集，而其他地方在另一时间水资源贫乏，从而形成旱涝并存、灾害频发的状况。因此，合理开发地下和地表水资源、充分利用随机性水源，是实现水资源统一管理、联合调度以及最大限度有效利用的关键。

1.稳定性水资源利用

稳定性水资源利用是指通过水资源开发为各类用户提供符合质量要求的地表水和地下水可用水源以及各个用户的用水过程。地表水开发利用是通过修建水库、水坝等水工建筑物利用江河天然径流量。可是因为无节制的开发，我国特别是北方地区很多河流出现季节性断流的现象。地下水资源因其地域分布广、随时接受降水和地表水体补给、便于开采、水质良好、径流缓慢等特点，其开发利用在我国水资源利用中占据主要地位。尤其对于地表水相对贫乏的北方，平原区地下水源比较丰富且易于开发利用，对农业、工业和生活用水有重要意义。农业是我国的用水大户，在北方，地下水用水量占农业总用水量的24.2%，个别省份高于这一比例，如北京市为85.5%，河北省为66.6%；地下水也是生活用水的主要来源，地下水用量占城镇生活总用水量的59%，北京、河北、山东等省（直辖市）的地下水所占比例达70%以上。但是，用水量的剧增造成地下水过度开采，使得地下水位持续下降，造成地下漏斗和地面沉降、植被退化和生态环境恶化、海水入侵造成水质矿化度上升以及土壤盐渍化等一系列负面影响。

2.洪水资源利用

洪水资源是作为随机性水源对稳定性水源的补给利用，目前各大流域的洪水资源利用均被探讨和研究。长江洪水资源化是使长江水患和华北缺水能够得到统筹解决的一种思路。蓄洪是洪水资源化的基础，应在完善流域水库网络体系的基础上，考虑人工控湖工程，特别要重视蓄洪区建设，通过“给水让地”，实现“以土地换和平”；可通过引洪冲湖，治理流域污染湖泊；南水北调应以调水为主，可通过蓄洪调水和直接引洪北调实现。对于黄河，可以采取“蓄洪”“调沙”“冲污”“造床”“引洪”等方式，解决黄河中下游的断流及缺水、泥沙淤积等问题，还能缓解黄河水质污染、生态环境恶化等问题。采取综合估算法，即一切未被利用的水资源（地表径流）均可看作是洪水资源，将海河流域看作整体，流域的洪水资源化潜力即为入海水量，海河流域洪水资源潜力在10亿～140亿m³之间。针对无控制性工程的河流中下游平原地区，可以从水资源开发与风险实践发生的一般过程：洪水资源开发的规划、事前预案及实时操控3个阶段出发，对平原地区洪水资源利用的风险因子进行识别，建立洪水资源利用风险评价指标体系，并提出“长期规划控制、事前预案降低、实时管理避免”的河流洪水资源利用风险控制策略。

1.2.2 水资源利用效益研究现状

稀缺性是水资源价值和效益体现的基础，水资源供需关系发生变化，在需求大于供给时实现了其价值从无到有、从低到高的演变过程。1992年1月26—31日在爱尔兰都柏林召开的水与环境国际会议，首次明确了水资源的经济性，提出“水在各种竞争性用途中都有经济价值，应把它作为一种经济商品看待”，在满足基本需求后，水资源应以效益最大化进行分配和利用。把水作为一种经济商品来管理，是实现有效而公平的水资源利用和鼓励保护稀少水资源的一种重要方法。

1.水资源的经济性及价值分类的研究

水资源具有稀缺性、不可替代性、再生性和波动性4大经济特性。稀缺性和不可替代性是水资源价值的基础，水资源本身已经成为经济资源，而且是“战略性资源”。作为一种经济商品，合理的水资源价格可以促进水资源管理的公平、有效和可持续发展。与水资源价值有关的影响因素，包括水资源开发条件、国民经济结构、人口密度等。Marcouiller和Coggins将水资源价值分为使用价值和非使用价值，使用价值是个人直接或间接使用水获得的价值，其一是直接用水的商品和服务产出以及为人类生计提供支持，其二是间接使用价值，即水并非直接使用产出商品而是休闲娱乐和旅游效益，其三是生态系统服务功能价值，如防洪、固碳、蓄水、污染物同化和保护生物多样性等。间接使用价值包括存在价值、未来选择价值和遗产价值。Kerry等则认为水资源的使用价值包括消耗性使用价值（如提水灌溉或渔业养殖）、休闲与观赏和教育使用价值、远程使用价值（通过报纸或电视等媒介的传播）和间接使用价值（如湿地防洪或者补给含水层移除污染物）。非使用价值包括存在价值（水资源的持续存在特性）、遗产价值（水资源具有代际传递性以供后代有机会享用）和慈善价值（水资源保证当代人可用的价值）。Suren将千年生态系统评估（Millennium Ecosystem Assessment）方法用于水资源价值评价，列出南萨斯喀彻温河流域的水资源价值分类，分为直接使用价值、间接使用价值、选择价值和非使用价值。诸如生态系统功能和社会文化等非使用价值很难估算，一方面是因为水对许多社会活动是必需的，一些功能很难识别更不用说量化了；另一方面是由于数据粗略且不完整，很久以来，水被认为是免费资源，监测工作甚少，而且一些相关资料为私人占有而非公共可得。按照自然属性、经济属性和社会属性，Tian构建了反映水资源价格的水资源价值指标体系，并分别用半梯形分布和专家评估法确定定量指标和定性指标的隶属度。自然属性包括水量、水质、水资源开发利用程度和生态环境；经济属性包括经济发展水平和环境保护；社会属性包括社会文明程度、社会文明水平和政策方针。纵观这些指标，定性指标多于定量指标，评估过程中难免涉入较多的主观影响，并且环境保护归为经济属性不甚恰当。汪林等认为根据水资源适用对象的不同，水资源的使用功能主要有满足居民生活用水需求、供给产业部门生产、保持生态系统稳定、维持环境系统安全等。由于水资源对使用者的效用不同，也就决定了不同使用部门的水资源使用价值差异，其构成分为社会价值（包括城镇生活用水价值和农村生活用水价值）、生产价值（包括第一产业用水价值、第二产业用水价值和第三产业用水价值）、生态价值和环境价值。分析国内外对水资源价值的研究，由于国情和水资源条件不同，价值分类也不同。国外侧重“以人为本”，依据水资源是否直接为人所利用来划分价值类型；而我国重点强调不同用水对象的用水路径，以此划分水资源价值。

2.水资源效益

（1）水资源效益评价。目前，对水资源效益的研究对象集中于拟建或已建水利工程，研究内容倾向于效益的评价。传统的效益评价往往只是注重水资源提供的产品价值或供水效益，没有把环境和生态变化纳入其中，因此通常会给出一个过于乐观的结论。不客观的结论可能导致错误的决策，将不利于水资源的可持续开发和利用。现有效益量化评价多针对具体工程，但由于各工程的不同功能和效用，所以构建的效益指标体系只有特殊性而无普适性。虽然经济效益能够量化，但是环境效益和社会效益多以层次分析法等定性分析。

（2）水资源效益量化计算。水资源价值分类已经明确，水资源效益指标体系的研究也相对成熟，但区域水资源供给的具体效益值却鲜有计算。联合国粮农组织阐明了水资源具有4种重要的经济效益：商品效益、废物同化效益、审美和娱乐方面的效益以及为鱼类和野生动物提供生境。欧阳志云等将水视为特殊的生态资源，根据水生态系统提供服务的类型和效用，将水生态服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能，并逐一分析。同时将我国陆地水生态系统分为河流、水库、湖泊和沼泽4类，建立包含调蓄洪水、疏通河道、水资源蓄积、净化环境、土壤持留、固定碳、提供生境和休闲娱乐8项功能的间接评价指标体系并进行估算。结果表明水生态服务功能间接价值相当于供水、发电航运、水产品产出等直接使用价值的1.6倍。王颖倩用分摊系数法求出衡水市“一湖、两河、三系统”规划区水资源开发利用的第一产业（农业用水）、第二产业（工业用水）和第三产业（生活用水）的水资源经济效益，研究表明，第一产业单方水效益较小，第二产业单方水效益居中，第三产业单方水效益最大。单勇计算出乌鲁木齐市水资源生态服务价值共计120.1亿元，包括气候调节价值、水质净化价值、提供生境价值和维持林地系统价值，按居民生活用水比例分摊，乌鲁木齐市居民生活用水的资源水价应为9.8元/m³，远超过乌鲁木齐市现行居民生活用水水价2.1元/m³。王茵把水资源作为生产要素，与资金和劳动力纳入柯布-道格拉斯生产函数（Cobb-Douglas production function），结合黄河流域用水情况，计算出单方用水产出率为16.8元，各行业平均用水的边际效益为2.2元/m³，水资源对GDP的贡献占所有投入资源的13.9%。水资源利用效益的细化和进一步深入研究对社会经济发展和水价制定具有重要意义。

3.洪水资源利用效益

水资源效益定性分析和量化计算的研究从理论上证实了水资源对国民经济发展的贡献，但是随着我国洪涝灾害与干旱矛盾、水生态水环境恶化和城市供水威胁等现象的频发，用水的安全性、均衡性以及可持续性问题日益突显。洪水资源利用不仅有直接的可以货币化的经济效益，还可以产生间接的生态环境效益和防洪减灾等社会效益，这些效益的产生，对社会经济以及人们生产生活产生影响，进而影响社会发展以及人们的行为方式和意识形态。因此，洪水资源利用不仅是解决干旱缺水的权宜之计，更是一种可持续发展的模式。

（1）湿地生态服务功能效益。湿地是地球上具有多功能的生态系统，其中水文条件是湿地属性的决定性因子。洪水资源利用对维持湿地生境和缓解湿地水资源短缺均具有重要意义。目前，对于湿地生态系统服务功能的研究已较为成熟。Turner等将经济价值、综合模型、受益群体和多目标评估综合分析，为湿地管理和政策制定的可持续性提供支持。Woodward和Wui利用二元和多元分析法，评估了不同湿地服务功能的相对值。Costanza评估了全球16个生态系统类型（如海洋、开阔海面、海岸带、陆地、森林、草地、湖泊、湿地、沙漠、农田等）、17类生态系统功能（包括大气调节、气候调节、干扰调节、水量调节、水源供给、侵蚀控制和沉积物保持、土壤形成、养分循环、废物处理、植物授粉、生物控制、栖息地保护、食物生产、原材料生产、生物多样性保护、休闲娱乐、文化科研）的价值，其中全球湿地面积为330×10⁶ hm²，产生的生态服务功能价值为4.879×10¹²美元/年（1994年价），生态服务功能价值为14785美元/（年·hm²），远远高于每公顷海洋生态系统［577美元/（年·hm²）］和森林生态系统的生态服务功能价值［969美元/（年·hm²）］。借鉴Costanza等人的分类方法和经济参数，陈仲新和张新时计算出中国生态系统总价值为7.78×10¹²元/年，其中湿地以占1.65%的面积产生了47.71%的生态系统价值。之后，辽河三角洲盘锦湿地、鄱阳湖湿地、郑州黄河湿地自然保护区、扎龙湿地的生态效益均被估算。现有研究集中于对湿地服务功能的总体估算，而没有突出水资源对湿地的效益贡献；并且湿地效益估算多针对典型年份分析，缺乏连续年份动态评价，此方面的研究有待于深入探讨。

（2）区域洪水资源利用效益。水库是广泛采用的防洪工程措施之一，对于水库洪水资源利用，主要是依托天气预报和洪水预报的技术进步，挖掘水库预报调度能力，进行汛限水位动态控制，从而减少汛期弃水并增加蓄水进而提高兴利效益。典型的有五强溪水库、东武仕水库和碧流河水库，如碧流河水库采用汛限水位动态控制方法，2005年和2006年两年累计多拦蓄洪水资源1.35亿m³（相当于中等规模城市年用水量），以城市水价2.6元/m³估算，蓄水效益为3.51亿元，效益可观。河流洪水资源利用是通过旁侧通河湖泊、水库、泡沼、湿地、蓄滞洪区引蓄干流洪水，实现流域内洪水的时空再分配。如吉林省白城地区自2003年开始引蓄嫩江和洮儿河洪水，有效改善当地生态环境和提高地下水位，经济、生态和社会效益显著。对于区域洪水资源利用，许士国等以松嫩平原为背景，提出了河流洪水资源利用的基本蓄水模型。胡庆芳等分析了海河流域洪水资源利用与河流生态环境安全、防洪安全的合理性关系。Brouwer等对荷兰的防洪替代措施进行了综合生态、经济和社会方面的效益评估研究。冯峰对河流洪水资源利用进行了效益识别及量化估算。但是，由功能需求耦合识别出一套洪水资源利用效益指标体系并对效益量化计算与进行效益连续动态评估建立的指标体系有所出入，内容不统一，从而削弱了洪水资源利用效益分析的整体性。国内对于洪水资源利用的理论和技术研究日趋完善，但对其后期产生的效益识别和评估不足。效益指标的类别选取倾向于主观意识，效益的界定缺乏依据，相应类别效益的指标还不全面。研究多集中在经济方面，对其生态和社会方面的效益多以文字描述，缺乏量化分析。