多功能水库开发与利用的共享理念及其经济效益分析

[英国] S.普里查德

运行与管理

多功能水库开发与利用的共享理念及其经济效益分析

[英国] S.普里查德

为了对多功能水电站水库进行科学管理，针对各方需求的竞争与冲突，提出了多功能水库的水资源利用框架——共享理念。介绍了制定该框架的背景与意义，详细阐述了该框架的5个核心概念，并结合3个多功能水库的实际开发与运行案例，演示了在具体工程中如何运用该理念。分析了多功能水库的经济效益及其组成结构，结果表明，对水库的多目标共享开发与利用有利于经济增长，可平衡各方利益和需求，实现水资源的综合管理，推动可持续发展。

水库；多功能水库；科学管理；经济效益

1 共享理念的提出

水库的多种功能会带来竞争与冲突，使对全球水资源进行科学管理的需求日益迫切。在法国电力集团(EDF)和世界水理事会(WWC)近期提出的管理框架中，多功能水电站水库的水资源共享利用成为焦点话题。

为了实现预定的可持续发展目标(SDGs)，《2014年世界水资源开发报告》指出，到2030年，人类需要的食物、水和能源量将分别增加35%、40%和50%。最终，为了达到可持续发展的目标，努力实现覆盖全人类的粮食保障以及水与能源的使用，未来对水的需求将越来越大，多种不同用户的需求也将越来越多样化。由于水资源短缺国家都要走可持续增长和发展之路，缺水和水质问题在世界很多地区会变得愈加重要和复杂。

EDF高级经济学工程师E.布朗奇将以往的管理水资源和能源的方法描述成随机且单一的，尽管这两大资源有着紧密联系，其规划和管理却各自为政，以环境为代价。未来的管理需要一套互联的整合方法来保证这些需求互补，而非相互排斥。

除了发电之外，水电站水库通常会开发其他功能，如：供水、防洪、灌溉以及环境和娱乐方面的服务等。国际大坝委员会(ICOLD)2015年3月公布的数据显示，38 452座有特定用途的大坝中有26%属于多功能大坝。

在竞争中共享水资源被认为是这些多用途设施面临的一项主要挑战。这些多重功能尽管通常是互补的，但也会造成彼此的冲突。正因为如此，EDF和WWC才在2012年达成合作意向，其目标是编制一个多功能水电站水库的水利用框架，以解决以下问题。①使多功能水电站水库利用中的矛盾与竞争最小化;②制定合理的管理体系，对战略、规划、决策和运营采取协同/统一的的用水管理。

这一合作的参与方还有ICOLD多用途蓄水坝委员会和国际能源署水电服务附属机构。其他协助机构还有国际水电协会(IHA)、世界银行以及世界自然基金会(WWF)。在2015年韩国举办的世界水论坛上公布了编制完成的框架。

2 共享理念的内涵

人们的普遍共识是，水电站水库中多目标水资源利用所带来的有利影响应该被最大化，同时要尽量避免、最小化、减少或者补偿其负面影响。EDF-WWC框架也承认，没有哪个方法能适用于所有情况，但有些原则是可以共享并采用的。以下原则将有助于实现多功能水电站水库开发与运行中水的可持续性管理：①愿景共享；②资源共享；③责任共担；④权利共享、风险共担；⑤投资共担、收益共享。

该框架将多功能工程的各方面问题融合到一份文档里，指出了用于指导制定决策的问题和原则。所有工程都针对具体情况，要适应当地实情。

此外，多功能水电站水库的可持续性被归纳为5项价值主张，即所谓的SHARE(译者注：取5条概念的首字母组合而成，也含有共享的字面意思)理念。

(1) 适用于所有用户可持续发展的方法(Sustainability approach)。多用途水电站水库的可持续发展目标能达到何种层次取决于精细的规划、施工、运行、管理和调控。

(2) 所有部门的高效性与平等性(Higher efficiency and equity)。经济数据和创新的融资机制对于公平高效的管理而言至关重要。

(3) 对所有方案的适应性(Adaptability)。在水库的整个使用期内，在给用户分配水资源时提供较多的灵活性和适应性，这一点至关重要。

(4) 从流域的视角(River basin perspectives)考虑所有问题。一套综合管理方法是实现流域全局视角的关键。

(5) 让所有利益相关者参与进来(Engaging all stakeholders)。要成功实现多功能水库的持续高效管理，利益相关者的参与必不可少。

EDF和WWC强烈建议未来水电工程的投资与运营应该契合SHARE理念，并适当地与联合筹资方式结合，使该理念发挥作用。该框架呼吁在未来几十年里“持续稳定地关注”利用多功能工程的机会进行投资与开发。

3 共享案例

EDF-WWC框架提供了12个深入的案例研究(本文未包括全部案例)。案例分布于拉丁美洲、北美洲、欧洲、非洲、亚洲以及大洋洲，可代表各类地形、规模和用途，对已取得的经验教训展开了深入分析。

3.1 非 洲

尼日尔的肯达基(Kandadji)大坝高26 m，为多用途土石坝，水库库容1 600万m3，位于尼日尔河主河道，马里边境下游。设计年均发电量629 GW·h，灌溉面积4 500万m2，最小下泄流量120 m3/s，以保证萨赫勒(Sahel)脆弱地区的供水与生态修复。

自1976年起对肯达基进行研究，最初的重点在水力发电。到20世纪90年代中期，反复的干旱和枯水流量使得从地区层面提升供水质量以及优化工程效益的需求迫在眉睫。

大坝于2012年开工建设，但因施工效果欠佳而停工，2016年又恢复施工，预计2020年完工。该多用途方案中的主要挑战之一就是许多效益(包括灌溉)对于当地私营机构缺乏吸引力，导致缺乏足够的资金和融资回报率来偿还商业贷款。后来，将该工程作为公共项目，以达成灌溉和流量控制等改善民生的广泛政治意愿，从而使得情况有所改观，但仍无法改变其经济内部收益率。世界银行的投资占整个方案的25%，剩下的资金由10个合作方共筹资金和尼日尔政府的配套资金组成。管理大量的投资者使原本富有挑战性的项目变得更加复杂。

这类项目性质复杂，涉及众多部门和国家，在沿河各国做好充分的协调是成功的关键。肯达基工程遇到的其他困难还包括对方案不同部分(包括灌溉、电站和大坝水流控制)的设计与投资要根据实际情况决定。

3.2 大洋洲

澳大利亚的勃朗特(Bronte)潟湖由塔斯马尼亚水电公司于20世纪50年代建成，当时唯一的用途是蓄水发电，后来发展成了多用途设施。由于并非有意识地决定将单一用途水库转型成多用途水库，因而对于制度变革后如何实现并强化多种用途，没有进行专门的成本和收益分析。促成这一变革的因素包括以下2个方面。

(1) 与旅游相关的经济发展。如：国家级或地区级的休闲式鳟鱼垂钓和独木舟运动等。

(2) 不断提高的社会期望和价值观。追求娱乐活动的能力不断增强，对户外及自然景观的鉴赏能力不断提高，对本地食物和追求自我的兴趣日渐增加。

塔斯马尼亚水电公司面临的难题与平衡娱乐需求和用地用水的问题有关，如管理相互竞争的娱乐项目之间的冲突，管理非法露营、垃圾、船道交通、安全保障、标识等。由于该公司的主要任务是发电，而非应对当地和多用途经营带来的压力，公司制定了休闲准则来指导与外界利益方之间的合作。

勃朗特潟湖是塔斯马尼亚岛多功能水库的一个典范。休闲功能对发电的影响很小，却创造了商业价值，使利益方与社区间建立了良好关系，为公司带来良好前景。

3.3 拉丁美洲

阿雷纳尔(Arenal)湖和桑格雷格都(Sangregado)大坝由哥斯达黎加国家电力公司管理。157 MW的水电厂房对于整个国家而言意义重大，1978年建成后的发电量占全国总电量的70%。

该工程的目标为发电和灌溉，使1 125家种植甘蔗、饲料、大米和养鱼的家庭受益，为当地创收约16.37亿美元。这里也提供了优良的休闲场所，并变得愈发受欢迎。围绕库容1 750 m3的水库开展了如帆板冲浪和淡水垂钓等新活动，使该地正逐渐成为一个重要的旅游胜地。阿雷纳尔湖使该国能够利用水源、发电和灌溉农业用地，并获得了巨大的社会效益。越来越多的旅游活动赋予该湖新的使命。此外，政府正在推进可持续发展，为保护区提供支持。2000年，该湖被纳入拉姆萨尔(Ramsar))公约保护区(该公约为政府间条约，旨在保护并合理利用湿地及其资源)。

4 可持续发展的动力

多功能水电站水库通常被誉为可持续发展的动力。联合国物质流与资源综合管理研究院( UNU-FLORES)院长R.阿达克连反复强调要实现可持续发展必须采用互联的方式。他提出，通过成功地管理水电站水库来推动可持续发展，需要新型的或互联的模型，这些模型要能够以各方平等的方式使用水资源，促进彼此协作，权衡各方利益。

WWC主席贝B.布拉加教授认为，水利基础设施与水力发电所形成的一个整体是提供水安全的核心所在。未来的水利基础设施必然是多功能的。他补充到，今后将不能继续按照各部门各自为政的方法行事了。然而通过灵活的多用途水利设施提供水安全的瓶颈在于投资。从全球角度讲，布拉加认为投资不足以弥补供需之间的巨大缺口。他希望出现新的融资方案，并出台新方法让所有用户对宝贵的水资源真正共担责任。

5 经济效益分析

EDF-WWC框架指出，现在所有多功能水库的利益相关者都应共同采纳SHARE理念。水库的设计、开发、操作、决策人员及其他相关人员均须接受该理念，以促进对水的可持续管理。还应鼓励与研究机构开展后续合作，集中研究多功能水库的经济价值、新的融资体制及自适应设计。将这些研究、方法论及模型手段与政策制定相结合将大有裨益。

在2015年世界水周上，UNU-FLORES、IHA以及联合国开发计划署(UNDP)召开了一项会议，以讨论利用多功能水库进行综合水管理和可持续发展的可能性以及限制因素。讨论的一个重要结论是还需要开展更多关于多功能大坝的经济方面的研究。

关于生态系统服务、社会效益与挑战、经济回报、防洪、通航等各方面的研究均已在进行，但只有将这些研究整合起来，才能使社会与政府共同努力并找出它们之间的平衡点，同时需建立平衡各方利益的科学体系。

2015年9月，国家橡树岭实验室(Oak Ridge National Laboratory)发表了关于美国联邦政府所有的水电站群中多功能水库经济效益的研究。研究指出，多功能水库每年都为国民经济发展贡献数十亿美元，然而却从未有人尝试从全国层面来评估其带来的经济效益。该实验室开展该研究的目的是估算美国的多功能水电站水库为该国带来的经济效益。

该研究最初集中于美国联邦政府所有的水电设施。田纳西河流域管理局(TVA)、美国陆军工程师团(USACE)和美国垦务局(USBR)共计拥有并运营157座水电用途坝，占全国总装机容量的近50%。这些大坝与相关水库中超过80%被授权可拥有除水力发电以外的其他用途。

报告称TVA和USACE所辖水库表现出了类似的收益结构，休闲娱乐在总收益中占比最大，近40%。每年水上娱乐和周边观光吸引了成千上万的游客。相比之下，通航在总收益中占比最小。发电占到总收益的25%～15%，在TVA和USACE的收益结构中分别位列第二和第三。USBR所辖水库是美国西部作物灌溉、农场和家畜用水的主要提供者。几乎所有这些水库都具备灌溉功能，USBR所辖大坝中60%的收益与此功能相关。

美国联邦水电大坝年均产能超 27.6万GW·h。该实验室的收益分析显示，尽管发电是许多多用途工程的关键功能，但大多数情况下它并非国民经济发展的最大贡献因素。取而代之的是休闲娱乐和灌溉所带来的经济收益，与之相关的影响因素还包括游客的数量和消费能力及灌溉作物的经济价值等。

报告接着指出，随着水库水电装机容量的提升，在只有一两项其他功能时，发电效益占较大比重。对于有4～5项实用功能的多功能工程来说，水电效益占总经济效益的比重较少，与其地位不相称。大型工程通常会使多方受益，而最有价值的用途取决于多方相互竞争的因素，包括地理位置、运营模式和授权用途。

报告总结到，多功能水库中的每种功能通常都有明显可量化的经济效益，效益的高低取决于库容、地形、兴利库容、装机容量以及其他各类因素。

该实验室的最终目标是让公私部门水电大坝的业主参与进来，完成对全国所有多功能水库的评估。

米博宇 方丽杰 译

(编辑：陈紫薇)

2016-07-11

1006-0081(2016)12-0029-03

TV697.19

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