城市节水设施综合效益分析

王鹏飞¹，刘俊良²，臧景红¹
( 1.北京工业大学环境与能源学院，北京100022；2.黑龙江中龙医药集团博士后工作站，黑龙江哈尔滨 150090)

　　摘　要：利用河北省某城市的历年节约用水数据对城市节水工程产生的经济、社会及环境效益进行了分析，同时以全国近百个城市多年的实际数据为背景，研究了单位节水量投资与万元产值用水量之间的相关关系并建立了数学模型。
　　关键词：城市节水；节水设施；投资；效益?
　　中图分类号：TU991.64
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)11-0082-03

　　近20年的节水实践证明，节水技术与设施的投入是解决城市水资源短缺问题的关键之一。

1　节水工程投资分析

　　影响节水成本的重要因素为节水水平。在开展节水工作的初期，一般投资成本低、效益高，但随着工作的深入开展，对节水措施的技术水平、设备材料等提出了更高的要求，节水投资也会随之增加。河北省某城市的节水统计数据即符合这一规律(见表1)。

表1　某城市历年节水情况 年份 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 节水项目数(项) 30 18 11 10 10 9 9 4 10 11 10 投资(万元) 508 748 345.4 310 625.4 517.72 244.6 335.3 90 138.4 85 形成节水能力(10⁴m³/d) 2.05 2.17 0.79 1.3 0.57 1.15 0.6 1.04 0.58 0.93 0.33 单位节水量投资(元/m³) 247.8 344.7 437.22 238.46 1097.19 450.2 407.67 322.4 155.17 149.14 257.58 投入节水器具(套件) 6109 450 2389 4178 11268 　 3909 3759 2905 3187 2454

　　分析表明，该市的节水工作已经达到较高水平，因为当单位节水量投资增长至峰值后，由于节水手段的改变会出现节水能力的快速下降或重新反弹阶段。按此规律，2000年—2010年的单位节水量投资将会继续增加而导致效益有所下降，这与工业生产水平逐步提高及物价上涨等实际情况相符。
　　影响节水成本的另一个因素为节水工程类型。一般间接冷却水循环利用工程的投资成本较低，而工艺回用水工程的投资成本较高。冷却水、空调水、冷凝水回收工程投资效益一般随回收水量的增大而下降，如回用水量为1000m³/d以上的工程成本在100元/m³左右，回用水量为500～1000m³/d的工程投资成本在170～200元/m³左右，而回用水量为500m³/d以下的一般在300元/m³左右(价格为1990年不变价)。
　　对《城市节水统计年鉴(1999年—2000年)》中的全国近百个城市节水资料的研究表明，单位节水量投资与万元产值用水量之间存在着显著的相关关系(见图1)。
　　经拟合得到的数学模型为：?

?　　　　　Y=-274.62lnX+1 552.1(20＜X＜140)
　　　　　?Y=-46.987lnX+488.71(X＞140)?

　　式中?Y——相应节水水平下的单位节水量投资，万元/m³
　　　　?X——城市工业平均万元产值用水量，m³/万元?

　　由图1可知，单位节水量投资随万元产值用水量的降低而增大。在开展节水工作的初期，一般均可获得较显著的节水效果，由于节水的直接经济效益大于节水投资，故一般用户都能积极配合当地政府主动采取节水措施。而节约用水也相当于水资源的再生产，它符合传统工业经济的边际效益递减规律，也就是说，当节水达到一定水平后，其投入就不再与节水量成正比，因此就要根据节水曲线进行核算，当节水的投入高于调水投入或高于水价时，就会影响企业的节水积极性，此时必须对城市水资源的总量进行合理分配，必要时要及时调整水价。

2　节水综合效益分析?

2.1　经济效益
　　城市节水的直接经济效益主要产生于节约的自来水水费、水资源费和相应的排水设施使用费、污水处理费。表2、3分别为河北省某城市的历年水费标准及节水收益。该城市的节水经济效益见表4。

表2　某城市的历年水费标准　元/m³ 年份 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 水费 0.15 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.7 1.0 1.0 1.0 水资源费 0.1 0.1 0.15 0.18 0.18 0.18 0.25 0.40 0.85 1.00 1.00

表3　某城市的历年节水收益 年份 形成节水能力
(10⁴m³/a) 节约水费
(万元) 节约水资源费
(万元) 节约排污费
(万元) 节约污水处理费
(万元) 节水收益
(万元) 1989 748.25 112.24 74.83 52.48 164 403.55 1990 792.05 237.62 79.21 64.44 173.6 554.87 1991 288.35 120.9 97.05 40.72 101.8 300.47 1992-1994 368.65 865.5 296.28 281.7 704.25 2147.73 1995 219 481 128.75 91.22 228.1 929.07 1996 379.6 165.9 46.4 21.6 54.01 287.91 1997 211.7 598 445.4 73.02 182.54 1298.96 1998-1999 229.95 1165.2 469.8 98.17 245.44 1978.61 注：排水设施使用费为0.10元/m³，污水处理费为0.25元/m³，污(废)水量按每使用10000m³水产生8000m³污(废)水计算。

表4 某城市的节水经济效益分析 年份 节水工程项目数
(项) 总投资
(万元) 节水净收益
(万元) 年份 节水工程项目数
(项) 总投资
(万元) 节水净收益
(万元) 1989 30 508 -378.7 1995 9 244.6 693.68 1990 18 748 -287.3 1996 4 335.3 -114.16 1991 11 345.4 -11.02 1997 10 90 1081.23 1992-1994 29 1453.12 944.43 1998-1999 21 223.4 1503.75

　　节水工程的费用由两部分组成,一是运行费用,大约为1.0元/m³；二是折旧费用,按设备投资的6.7%计算(节水设备的运行年限按15a计)。节约用水的净收益为节水收益减去节水工程费用。?
　　由表4可以看出，从1989年—1999年，节水工程项目的投资越来越小，但是其净收益却越来越大，从1989年的378.7万元的亏损增长到1999年的751.9万元的净收益，1997年还出现过1081.23万元的最高净收益。可见节约用水可产生很大的经济效益，用水单位应大力发展节水事业。?
2.2　社会效益和环境效益
　　节水项目的社会效益和环境效益同样是十分明显的。
　　首先，11年来该市工业企业累计形成的节水能力为381.92×10⁴m³/a，这大大缓解了水资源的供需矛盾，社会效益显著。
　　其次，通过节水减少了对地下水的开采量，从而避免了由于对地下水的超量开采引起的地面下沉、产生降落漏斗等一系列环境问题，同时也可减少废水排放量约305.54×10⁴m³/a，可见其环境效益也很突出。

　　电　话：(0313)2050899?
　　E-mail:junliangliu@etang.com
　　收稿日期：2002-06-07