吉林省磐石市水資源價值計算

(吉林省地質科學研究所，吉林長春 130012)

1.水資源價值的內涵

水資源是指能夠被人類開發利用并給人類帶來福利、舒適或價值的各種形態的天然水體，是一種人類社會生存和發展必不可少的重要資源，和其他自然資源一樣，具有價值，水資源的價值內涵主要體現在以下3個方面，即稀缺性、資源產權和勞動價值[1-3]。

2.磐石市水資源價值計算

因為水資源系統是一個復雜而模糊的系統，由自然、社會、經濟及水資源系統相互耦合而成[4]。根據不相容原理，本文采用模糊數學模型。

2.1 水資源價值模糊數學模型

2.1.1 水資源價值模型

水資源價值模型可用一個函數表示：

其中 ：WLJ為水資源價值，u1,u2,???,un為影響水資源價值的各個因素如水質、水資源量、國家生產總值和人口密度等。水資源價值綜合評價可用下式表示。

式中：A為u1,u2,???,un要素評價的權重值，“?”為模糊矩陣的復合運算符號，采用取小取大法。V為水資源價值綜合評價值，R為單要素u1,u2,???,un評價矩陣所組成的綜合評價矩陣，可表示為：

式中：Rij（i=1,2 ,… ,n;j=1,2,3,4,5)表示i要素j級評價值。而各要素評價隸屬函數的確定多選用降（升）半梯形分布。

上述方法得到的水資源價值綜合評價是一個無量綱的向量，通過將其轉換為水資源價格，其中S為水資源價格向量。

2.1.2 水資源價格向量

水資源價格向量S= (P,P1,P2,P1,0)，P為水資源價格上限。水資源價格上限是指達到最大水費承受指數時水資源價格，可以用下式來表示：

其中：P為水資源價格上限；α為最大水費承受指數；E為實際收入；C為用水量；D為供水成本及正常利潤。由此可知，水資源價格在[P,0]之間。

2.2 磐石市水資源價值計算

2.2.1 磐石市水資源概況

磐石市水資源總量為8.93億m3，人均水資源量1717m3，比全省人均多149m3。水資源量能夠滿足人們的生活生產需要。

2.2.2 磐石市水資源價值計算

本文運用簡化的水資源價值模糊數學模型對磐石市水資源價值進行模擬計算，綜合評價水資源價值。選擇水質、水資源量、國民生產總值、人口密度作為評價因子。

（1）水質。

磐石市的供水主要采用地下水為主、地表水為輔的聯合供水模式。依據2002年水質分析數據（表1）和地下水環境質量標準（表2）進行水質評價。

表1 磐石市水質資料

表2 地下水環境質量標準

根據實際情況將NH+、Cl-、SO42-、TFe、NO3-、NO2-、F-作為評價因子，采用《中華人民共和國國家標準―地下水質量標準》（GB/T14848-93）。則水質各因子各級隸屬度組成的矩陣為：

與水質各因子的權重（0.1466,0.0982,0.0670,0.4281,0.0935,0.0977,0.0690）復合，得出水質綜合評價結果R1=（0.2647,0.2427,0.3499,0.1427,0）。

（2）水量。

磐石境內水系主要由輝發河、擋石河、飲馬河等水系組成，共有水庫塘壩800座，中型水庫4座，總蓄水量可達2.2億立方米。根據這些數據，通過專家評分確定水資源量的模糊評價結果為：R2=（0,0.6,0.4,0,0）。

（3）國民生產總值。

磐石市到2016年底GDP達到256億元，在全國663個城市中位居第317名，國民生產總值采用全國所有城市人均GDP的最高值和最低值，然后等間隔劃分為5個等級，可求得相應的隸屬度為：R3=（0,0,0.4519,0.5481,0）。

（4）人口密度。

截至2016年，磐石市城區面積共計60km2，人口9.8萬，其隸屬度計算方法與國民生產總值相同，結果為：R4=(0,0,0.1468,0.8532,0)。

因此磐石市水資源價值綜合評價矩陣為：

在本次的水資源價值綜合評價中，采用專家咨詢與經驗相結合的方法確定水資源價值綜合評價權重。其向量A=（0.3,0.4,0.15,0.15）。由（2）式可得磐石市水資源模糊綜合評價結果為V=（0.2647,0.4,0.4,0.15,0），經歸一化處理后為 V=（0.2179,0.3293,0.3293,0.1235,0）。

（5）水資源價格向量的確定。

到2016年底，磐石市的人均年收入為12310元，每人每天用水量約為100L，生活水費承受指數以0.03計，利潤以15%計算，供水成本按2.20元/m3，依據式（3）可求得P=7.5878元/m3，根據實際情況，將其按等差間隔化分為價格向量，得到水資源價格向量：

因此磐石市水資源價格為：WLJ=V?S=5.01（元/m3）。

2.2.3 結果分析

根據上述計算結果，磐石市水資源價格現階段應為5.01元/m3。目前磐石市的實際水價為4.25元/m3，實行的是鼓勵型的水價體系，為了節約用水，保持現有的良好地下水資源，應在現有水價的基礎上提高用水價格，從水價上增強人們的節水意識和環保意識。