农田水利生态经济评价的能值分析

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项目区主要涉及全旗的两个苏木(赛汉桃来苏木和苏泊淖尔苏木)，达镇和东风镇及巴彦桃来农业示范园区。项目区地处欧亚大陆中心、北温带超干旱荒漠地带，属极强大陆性气候，常有十年九旱之称。区内年均气温8．2℃，极端最高气温47°C，最低气温－35℃，年均日照时数3446小时，≥10℃积温持续日167－173天，积温3542－3695℃，且昼夜温差大，平均无霜期148天，年均降雨量37mm，蒸发量3700－4000mm。灌区内主要以棉花、蜜瓜等经济作物为主，用水只在春季灌溉黑河水一次，作物生长用水全部抽取地下水。规划前，由于全旗地域较大，工程分散，嘎查以下的支、斗、农、毛渠处于管理失控状态，渠系建筑物被损坏，农民用水不限量，导致田间串灌、漫灌比较普遍，水量流失极其严重。干旱是额旗的一大主要灾害，为改善耕地灌溉形式、提高灌溉效率、节约水资源，现实施节水灌溉项目，规划建设滴灌工程，工程设计灌溉面积0．13万hm2。

文中根据额济纳旗农田水利规划报告书，并借鉴其他专家学者现有研究成果，从经济、社会、生态环境三个方面综合分析工程成本和预期效益，并采用能值分析方法，分析工程能值成本效益比，参照工程建设可行性评价标准，评定工程建设可行性。工程项目的经济计算期为2010年到2020年，基准年采用2010年。将工程基础资料进行收集整理后，根据相应的能值转换率或能值货币比，能值量化工程每年的生态经济成本及效益(表1)。

农田水利工程的能值分析

能值理论是20世纪80年代H．T．Odum提出的，是综合分析生态经济系统各种能量流的转换机理，并定量研究生态效益与经济效益及其相互关系的重要理论［4］。农田水利工程的能值评价，是依照生态经济学原理，从整体观和系统论出发，以能值为量纲统一量化工程项目的生态经济成本和效益，分析工程建设能值成本效益比，依据工程建设评价标准，得出工程项目是否可行的结论，进而为工程项目的投资决策提供评定依据。农田水利工程关系到区域社会的稳定、经济的发展及生态系统的平衡，其工程建设的生态经济成本包括经济成本、社会成本和生态环境成本［5］。其经济成本主要指工程建设运行中消耗的社会经济财富，如石、沙、钢材、水泥等［5］;社会成本指工程项目对社会造成的不利影响及损害，如移民和占用耕地等［7］;生态环境成本主要指工程建设运行中对自然资源的利用及对环境造成的破坏，如水土流失等［8］。农田水利工程的生态经济效益包括经济效益、社会效益和生态环境效益。经济效益主要表现为粮食产量的增加和质量的提高(除涝工程的效益主要指在采取工程措施后减少的农产品损失)［2］，;社会效益指在保障社会稳定、促进社会安定和谐方面的作用，主要包括增加就业和提高收入等［9］生态效益主要表现为对周围生态环境的改善，如改善局地小气候，净化空气、补给地下水等［10］。能值评价农田水利工程建设可行性步骤如下:(1)全面分析农田水利工程的生态经济成本和效益。首先对工程的生态经济成本和效益进行全面分析:1)按物质来源将农田水利工程在建设运行过程的生态经济成本划分为三类:一类是社会性投入(社会成本)，包括管理维修费、安装工程费等人力劳务费［11］;二类是自然资源投资(生态成本)，如太阳能、风能、雨能、表土流失等环境资源;三类是经济反馈能值投入(经济成本)，包括水泥、钢材、机械设备等工业投资。2)根据工程建设目的及主要建设用途，并结合工程自身特点，分析工程对周围社会经济环境的影响其及作用对象，将工程效益进行区分归类:一类是社会效益，如科学教育研究、增加就业等;一类是经济效益，如粮食增产、灌溉用水收入等;另一类是生态效益，如调节水分、改善局部小气候等。(2)工程生态经济成本与效益的能值计算。太阳能是万物之源，实际应用中通常将各种生态流统一为太阳能值，即单位物质或能量形成过程中所包含的太阳能值量［12］。根据相应的能值转换率或能值货币比通过式(1)对工程系统中各种能量流、物质流、货币流等具有不同度量尺度的生态流进行统一。能值转换率是指形成每单位物质或能量所含有的另一种能量之量［12］。能值货币比是全年总能值使用量与该年度国民生产总值的比值，即单位货币相当的能值量，反映了系统货币的实际购买能力［13］。EM=τ×E(1)式中:EM为单位物质、货币形成所包含的太阳能值，sej;τ为物质、货币能值转换率或能值货币比率，sej/$(sej/J);E为物质所具有的能量或货币价值，J($)。(3)计算农田水利工程能值产投比。根据式(2)计算工程能值产投比。能值效益成本比［6，14］不受人类支付意愿和通货膨胀的影响，可用以衡量水利工程生态经济效率，实际应用中常根据其大小作为评价工程建设可行性的依据。一般认为当EmCBR大于1时，则该工程建设具有可行性;等于1时，该工程满足工程建设最低要求;小于1时，则不建议该工程的建设和运行。EmCBR=B+RVC(2)式中:EmCBR为工程能值成本效益比;B为工程生态经济产出能值，sej;C为工程生态经济投入能值，sej;RV为工程剩余能值，sej。

结果与分析

根据能值理论，计算额济纳旗灌域内小型农田灌溉工程建设及运行期间生态经济成本投入及生态经济效益的能值价值(表1)。据表1，对工程生态经济成本及生态经济效益结构组成比例和工程能值成本效益比值情况进行分析(表2)。由表1和表2可知，额济纳旗小型农田灌溉工程生态经济成本中，经济成本最高、社会成本次之，生态环境成本最少，分别占总成本的61．48%、33．38%和5．13%，说明工程建设和运行过程中对生态环境的影响作用较小，经济投入占主导，其中主要表现为砾石消耗，相应的能值价值为2．60E+18sej;工程生态经济效益中，经济效益最为显著、生态环境效益次之、社会收益较少，分别占总效益的56．54%、27．89%和15．58%，说明工程收益的主要表现方式是经济效益，表现形式为棉花产量的增加。由表2可知，工程的经济效益成本能值比为5．26，社会效益成本比为2．67，生态环境效益成本为31．12，生态经济效益成本比为5．72，各比值均远大于1，说明工程在经济、生态和社会各方面均满足工程建设可行性要求。另外，工程的生态环境效益成本比最大，说明该项目区生态环境具有较大的改善潜力。综合分析，额济纳旗小型农田灌溉工程建设和运行期间，除了带来显著的经济效益，还可大力促进社会发展，明显改善生态环境质量，尤其是节约水资源方面，工程节水价值尤为突出，这对于水资源极度短缺的西北干旱区更显重要。总之，从生态经济评价角度进行分析，额济纳旗小型农田灌溉工程具有较强的建设可行性。

讨论

用传统经济评价方法分析额济纳小型农田水利工程项目建设可行性。工程年均投资482．5万元，项目效益主要表现为粮经增产值984．6万元、节省灌溉投资51万元、减少能源消耗投资46．58万元及省工效益56万元，工程经济效益成本比为2．36，大于1。两种分析方法结果虽存有一定差异，但评价结果较一致，均表明额济纳小型农田水利工程项目具有较强的建设可行性。经济方法虽然能够从经济学角度简单直接地衡量出工程建设可行性，但论证内容不够全面，对不能用货币进行衡量的环境影响(如水资源消耗等)及社会效益(如科学研究价值等)，不能完全纳入工程建设可行性分析过程中。能值分析方法在全面认识工程建设的生态经济影响基础上，将自然环境系统、经济系统和社会系统进行统一衡量并比较各子系统的能量提供，进而能够更完整的反映出工程建设可行性。

结论

文中将能值理论成功的应用于农田水利工程生态经济综合分析评价中，定量研究了工程经济、生态、社会成本及效益间的相互关系。从对额济纳旗小型农田水利工程能值评价与传统可行性决策评价相比来看，基于能值理论的工程建设可行性评价过程中，评价因素更全面，评价结果更客观，既克服了环境评价中不能量化的不足，又从根本上解决了经济评价中评价结果易受人类支付意愿和通货膨胀(或通货萎缩)的影响，能更全面更客观的反映工程建设和运行期间工程生态经济系统的成本及效益。文中研究不仅能够拓宽能值理论在水利工程建设领域的应用范围，而且能够完善农田水利工程投资决策评价内涵，为农田水利工程建设投资抉择提供更全面更真实的参考依据。但农田水利工程系统是一个多功能综合体系，受人类活动影响较大，且各功能间相互作用、相互影响，能值分析农田水利工程生态经济影响目前仍处于不成熟阶段，对工程生态经济系统的影响认识不够完善，需进一步研究探讨。（本文作者：管新建、齐雪艳、吴泽宁、郭瑞丽 单位：郑州大学水利与环境学院）