吉林省磐石市水资源价值计算

(吉林省地质科学研究所，吉林长春 130012)

1.水资源价值的内涵

水资源是指能够被人类开发利用并给人类带来福利、舒适或价值的各种形态的天然水体，是一种人类社会生存和发展必不可少的重要资源，和其他自然资源一样，具有价值，水资源的价值内涵主要体现在以下3个方面，即稀缺性、资源产权和劳动价值[1-3]。

2.磐石市水资源价值计算

因为水资源系统是一个复杂而模糊的系统，由自然、社会、经济及水资源系统相互耦合而成[4]。根据不相容原理，本文采用模糊数学模型。

2.1 水资源价值模糊数学模型

2.1.1 水资源价值模型

水资源价值模型可用一个函数表示：

其中 ：WLJ为水资源价值，u1,u2,⋅⋅⋅,un为影响水资源价值的各个因素如水质、水资源量、国家生产总值和人口密度等。水资源价值综合评价可用下式表示。

式中：A为u1,u2,⋅⋅⋅,un要素评价的权重值，“•”为模糊矩阵的复合运算符号，采用取小取大法。V为水资源价值综合评价值，R为单要素u1,u2,⋅⋅⋅,un评价矩阵所组成的综合评价矩阵，可表示为：

式中：Rij（i=1,2 ,… ,n;j=1,2,3,4,5)表示i要素j级评价值。而各要素评价隶属函数的确定多选用降（升）半梯形分布。

上述方法得到的水资源价值综合评价是一个无量纲的向量，通过将其转换为水资源价格，其中S为水资源价格向量。

2.1.2 水资源价格向量

水资源价格向量S= (P,P1,P2,P1,0)，P为水资源价格上限。水资源价格上限是指达到最大水费承受指数时水资源价格，可以用下式来表示：

其中：P为水资源价格上限；α为最大水费承受指数；E为实际收入；C为用水量；D为供水成本及正常利润。由此可知，水资源价格在[P,0]之间。

2.2 磐石市水资源价值计算

2.2.1 磐石市水资源概况

磐石市水资源总量为8.93亿m3，人均水资源量1717m3，比全省人均多149m3。水资源量能够满足人们的生活生产需要。

2.2.2 磐石市水资源价值计算

本文运用简化的水资源价值模糊数学模型对磐石市水资源价值进行模拟计算，综合评价水资源价值。选择水质、水资源量、国民生产总值、人口密度作为评价因子。

（1）水质。

磐石市的供水主要采用地下水为主、地表水为辅的联合供水模式。依据2002年水质分析数据（表1）和地下水环境质量标准（表2）进行水质评价。

表1 磐石市水质资料

表2 地下水环境质量标准

根据实际情况将NH+、Cl-、SO42-、TFe、NO3-、NO2-、F-作为评价因子，采用《中华人民共和国国家标准―地下水质量标准》（GB/T14848-93）。则水质各因子各级隶属度组成的矩阵为：

与水质各因子的权重（0.1466,0.0982,0.0670,0.4281,0.0935,0.0977,0.0690）复合，得出水质综合评价结果R1=（0.2647,0.2427,0.3499,0.1427,0）。

（2）水量。

磐石境内水系主要由辉发河、挡石河、饮马河等水系组成，共有水库塘坝800座，中型水库4座，总蓄水量可达2.2亿立方米。根据这些数据，通过专家评分确定水资源量的模糊评价结果为：R2=（0,0.6,0.4,0,0）。

（3）国民生产总值。

磐石市到2016年底GDP达到256亿元，在全国663个城市中位居第317名，国民生产总值采用全国所有城市人均GDP的最高值和最低值，然后等间隔划分为5个等级，可求得相应的隶属度为：R3=（0,0,0.4519,0.5481,0）。

（4）人口密度。

截至2016年，磐石市城区面积共计60km2，人口9.8万，其隶属度计算方法与国民生产总值相同，结果为：R4=(0,0,0.1468,0.8532,0)。

因此磐石市水资源价值综合评价矩阵为：

在本次的水资源价值综合评价中，采用专家咨询与经验相结合的方法确定水资源价值综合评价权重。其向量A=（0.3,0.4,0.15,0.15）。由（2）式可得磐石市水资源模糊综合评价结果为V=（0.2647,0.4,0.4,0.15,0），经归一化处理后为 V=（0.2179,0.3293,0.3293,0.1235,0）。

（5）水资源价格向量的确定。

到2016年底，磐石市的人均年收入为12310元，每人每天用水量约为100L，生活水费承受指数以0.03计，利润以15%计算，供水成本按2.20元/m3，依据式（3）可求得P=7.5878元/m3，根据实际情况，将其按等差间隔化分为价格向量，得到水资源价格向量：

因此磐石市水资源价格为：WLJ=V⋅S=5.01（元/m3）。

2.2.3 结果分析

根据上述计算结果，磐石市水资源价格现阶段应为5.01元/m3。目前磐石市的实际水价为4.25元/m3，实行的是鼓励型的水价体系，为了节约用水，保持现有的良好地下水资源，应在现有水价的基础上提高用水价格，从水价上增强人们的节水意识和环保意识。