三峽庫區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.長江水利水電開發集團（湖北）有限公司，湖北武漢 430010；2.武漢大學水資源與水電工程科學國家重點實驗室，湖北武漢 430072；3.海綿城市建設水系統科學湖北省重點實驗室，湖北武漢 430072；4.武漢大學經濟與管理學院，湖北武漢 430072）

0 引言

三峽庫區岸線承擔多種功能，是庫區經濟布局、交通發展、防洪及生態保護等關注的重點區域。三峽庫區岸線資源是庫區港口碼頭、道路橋梁、工業倉儲、旅游休閑、取排水設施等重要國民經濟設施建設的重要載體，也是加快庫區經濟社會發展的地緣優勢之一［1］。

隨著經濟社會的快速發展、城鎮化進程的加快以及人民不斷增長的物質文化需求，岸線開發活動和臨、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］。當前庫區岸線利用方式主要有港口碼頭工程、防洪護岸工程、生態整治工程、跨江設施（橋梁）、取排水口、旅游景觀工程以及油（氣）管道等。據不完全統計，至2018 年三峽庫區已利用岸線長度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整治工程為主，項目數量占比分別為64.04%和11.38%，岸線利用長度分別為136.77 和249.71 km。近年來，庫區岸線資源開發利用存在重開發輕保護、布局不盡合理等問題，未能發揮岸線資源效益最大化［3］。究其原因，主要是缺少科學評價標準，具體效益如何界定、效益如何評價等沒有標尺來衡量。標準的缺失導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，后續岸線資源最大綜合效益利用也缺少有力的支撐、。

客觀科學地評價岸線資源保護和利用的效益，實現岸線資源保護和利用效益的量化，是非常有意義的課題。本文根據國家長江經濟帶發展戰略總體部署，以及三峽庫區岸線資源保護和開發利用需求，開展庫區岸線資源保護和利用效益現狀調查。重點針對港口岸線利用項目和防洪護岸與生態整治工程岸線項目提出相應的效益指標體系，構建相應的定量計算模型，給出效益量化結論，為拓展三峽工程綜合效益提供技術支撐，促進庫區經濟社會可持續發展。

1 研究區域

因水系眾多，三峽庫區的岸線資源十分豐富?！堕L江岸線保護和開發利用總體規劃（2016）》中劃定三峽庫區范圍內河流岸線控制線總長為2 916.41 km。從河段所處區域位置、河段岸線開發利用程度、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、涪陵、萬州和湖北秭歸等區（縣）有關河段為典型河段，典型區縣河段的地理位置圖如圖1所示。

2 研究方法

三峽庫區岸線利用方式眾多，港口碼頭仍然是庫區內岸線利用的主要方式［4］。但在2018 年核查發現，防洪護岸與生態整治工程項目較2012年有顯著增加。根據工程類別占比分析，港口岸線利用及防洪護岸及生態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，分別構建港口岸線開發利用效益和防洪護岸及生態整治岸線保護利用效益評價指標體系，并提出相應的效益量化計算模型與估算方法。

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

對防洪護岸與生態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］。考慮到研究對象為已建成的三峽庫區防洪護岸工程，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效益。

本文的主要數據來源為典型區縣港航局資料及重慶市統計年鑒，部分典型項目數據來源于項目可行性研究報告等工程資料。

2.1 三峽庫區港口岸線開發利用效益計算

2.1.1 港口岸線開發利用效益界定及指標

三峽庫區港口岸線開發利用效益是指建設港口碼頭的岸線資源在港口運營時對區域內的社會經濟產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生的經濟活動對社會經濟發展所作的貢獻，間接效益是港口運輸功能擴展出的其他功能發揮產生的效益以及港口所有經濟活動產生的波及效益的總和。

根據港口岸線開發利用效益相關內容的描述及效益界定［8］，主體的指標構成如表1所示。

2.1.2 港口岸線開發利用效益計算方法

基于投入產出法計算單一港口或者區域港口業對地方經濟的直接效益和間接效益，然后結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。設港口（業）在投入產出表中港口為第k部門，設港口（業）總產出增加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分別為增加值系數矩陣、直接勞動報酬系數矩陣、生產稅系數矩陣。

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

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

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

港口的前向乘數效益RG22可表示為：

根據凱恩斯乘數原理，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：

開發利用總效益模型：

在港口（業）直接效益和間接效益的基礎上，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 三峽庫區防洪護岸及生態整治岸線保護利用效益計算

2.2.1 防洪護岸及生態整治岸線保護利用效益界定及指標

三峽庫區防洪護岸與生態整治工程絕大多數位于城鎮沿河兩岸，其效益主要包括城市防洪效益與生態環境改善所產生的效益。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人民生命財產安全產生的直接效益，包括防洪減災效益和增加的土地開發效益。環境效益指沿岸護岸工程所生產的水土保持效益和自然改善環境效益。

根據防洪護岸及生態整治岸線保護利用效益相關內容的描述及效益界定［10-12］，主體的指標構成如表2所示。

表2 防洪護岸及生態整治岸線保護利用效益指標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效益RF1，減災效益模型如下：

式中：Pb為防洪工程防洪標準；λ為待定參數。

其中參數a、λ采用非線性規劃方法擬定，具體模型如下：

式中：P0、P1為洪水頻率；L0、L1為對應頻率的實際洪災損失。

防洪護岸工程的開發效益RF2：

式中：PF為土地價格；SF為土地增加的可開發的土地面積，hm2。

（2）生態環境效益計算方法。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，t/（km2·a）；rz為河流泥沙容重，取值1.25 kg/m3（全國基建標準）；IJY為每清理1 m3的泥沙需要的費用，根據2012 年交通部水運定額，取值19.95 元/m3。

庫岸穩定效益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。

綠地氣候調節效益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節效益，參考王恩等［14］計算出杭州市西湖綠的氣候調節效益為15.2 元/（m2·a）。

綠地其他效益RQT采用系數法近似估計：

環境改善總效益RS2：

生態環境總效益RST：

在上述各種效益計算的基礎上，利用以下幾個公式計算防洪護岸與生態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、單位岸線生態環境效益和單位岸線保護利用總效益；LFHST為防洪護岸與生態整治工程保護利用岸線長度。

3 結果分析

3.1 基于投入產出法的港口岸線開發利用效益估算

3.1.1 含有港口業投入產出表的建立

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

處理原則與方法：①在2007 年投入產出表中的基礎上，考慮水上運輸業、倉儲業、其他運輸業、裝卸配送業、建筑業等對港口業的效益系數［15］，獲得港口業在交通運輸、倉儲及郵政業的比例系數，以該比例系數在2012年投入產出表中分離出港口業相關數據；②保留第一產業和建筑業、合并第二產業（除建筑業）統一稱為工業，獨立出港口業、合并除港口業外的第三產業。經上述處理后建立的含港口業的2012 年重慶市投入產出表如表3 所示。從實地考察的12 個典型港口岸線開發利用效益估計情況看，間接效益遠大于直接效益。

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

3.1.2 典型港口岸線開發利用效益計算

根據處理后的投入產出表，利用式（1）～（10）計算得單位港口業產值岸線開發利用效益，計算結果如表4所示。

表4 典型區域單位港口業產值岸線開發利用效益 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、涪陵區和主城區共選擇了15 個典型港口岸線。以典型港口碼頭的2018 年營業收入為產值，按照投入產出模型算出的單位港口業產值岸線開發利用效益，估算典型港口岸線開發利用效益，計算結果如表5所示。

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

3.1.3 典型區域港口岸線開發利用效益估算

根據秭歸縣港航局和重慶市萬州區港航局收集到港口業營業收入情況，以湖北省秭歸縣和重慶市萬州區為典型區域進行區域港口岸線資源開發利用效益計算，計算結果如表6所示。

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

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

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

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

3.2 防洪護岸及生態整治工程岸線效益評估

3.2.1 基于指標的岸線保護利用效益分析

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

（1）基于指標的防洪效益。針對4 個典型防洪護岸工程計算其防洪效益，計算結果如表8 所示。由表8 可知，4 個防洪護岸工程對應的保護區社會經濟發展水平均較高。特別是重慶市渝中區的嘉濱路長濱路連接段防洪護岸工程，其保護區為重慶市解放碑商圈，社會經濟發達。平均來看，每千米護岸工程岸線保護區面積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）基于指標的生態環境效益。典型防洪護岸工程與生態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

根據本文定義，環境改善指標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，典型防洪護岸與生態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

以防洪護岸與生態整治工程岸線保護效益的量化計算方法為基礎，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。考慮資料的可獲得性，選定3 個典型防洪護岸工程岸線，應用公式（14）～（15）計算其防洪效益，其估算結果如表11所示。可初步估計三峽庫區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整治工程岸線生態環境效益估算。以14個典型防洪護岸與生態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，計算結果如表12所示。計算結果表示，單位綠地面積環境改善效益為20.33 元/（m2·a）。

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

（3）三峽庫區防洪護岸與生態整治工程岸線保護利用效益估算。據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計結果，截止2018 年1月，三峽庫區防洪護岸與生態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，生態整治工程岸線長度14.56 km。根據該統計結果以及由上文計算所得的單位岸線長度效益指標，估算三峽庫區長江干流防洪護岸與生態整治工程岸線保護利用效益，計算結果如表13所示。

表13 數據表明，以2018 年價格為基礎，截止2018 年1 月三峽庫區長江干流防洪護岸與生態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，生態環境效益為1.67 億元/a。

4 結論

（1）根據三峽庫區港口岸線和防洪護岸與生態整治工程岸線不同特點，提出相應的效益評價指標體系與定量估計方法，既可用于已開發利用岸線或者現有保護岸線的效益估算，也可用于后續岸線開發利用與保護工程的效益評價。考慮到項目資料的可獲得性，未對興建防洪工程給國民經濟帶來的負效益進行估算，因此效益評價計算結果偏大。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，對今后實現庫區岸線資源的價值評估，提高岸線資源利用效率、利用價值和可持續性等方面均將發揮積極作用。

（2）以2018 年的三峽庫區項目現場核查數據為基礎，針對三峽庫區港口岸線和防洪護岸與生態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，三峽庫區港口岸線利用對區域經濟貢獻巨大，防洪護岸與生態整治工程岸線保護能產生顯著的社會經濟效益。