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水资源技术经济结课论文河海大学
水资源技术经济结课论文
第一章课程总结
1、引言
所谓水资源技术经济就是研究日渐稀缺的水资源优化配置问题的经济科学，旨在使消费者以同样的水资源消耗获得尽可能大的效用满足或者以尽可能少的水资源消耗获得同样的效用满足，使生产者以同样的水资源投入获得尽可能高的产出水平或者以尽可能少的水资源投入获得同样的产出水平。
该学科的发展呈现出研究内容的扩展趋势、研究重心的转移趋势和学科发展的深化趋势。
从“重供给分析、轻需求分析”向“供给分析与需求分析并重”的转变、从“重技术分析、轻制度分析”向“技术分析与制度分析并重”的转交、从“重工程设计、轻政策设计”向“工程设计与政策设计并重”的转变是水资源经济学研究内容和水资源政策的重要转型。
2、水资源技术经济研究内容
水资源具有十分广泛的用途和极其丰富的功能，大体上具有生活用水功能、生产用水功能和生态用水功能。
生活用水功能包括饮用、梳洗、装点等功能，生产用水包括农业用水、工业用水、运输用水、养殖用水等功能，生态用水包括水生态景观、水生态调节、水环境容量等功能。
这种水资源的多用途性，就需要经济学研究如何将稀缺的水资源配置到人们最急需的地方去，以产生最高的效用。
水资源技术经济的研究客体包括：
河流、湖泊、湿地、近海水域的保护；陆地的排水系统；洪水防范和海岸保护；大坝项目；洁净水的供给；家庭、农业、工业和其他部门的水资源的使用；废水的处理及其排放。
他阐述了水资源技术经济学理论和政策分析的十大领域：
第一，向家庭、农业、工业和其他部门供应符合质量标准的足够的水资源；第二，确保低收人家庭的洁净水的使用；第三，确保农牧业水资源的供给和使用；第四，净化家庭、农业和工业排放的污水；第五，防止洁净水供应和废水收集企业垄断权力的滥用；第六，保障城乡抗洪及其排水；第七，保护地表水和地下水循环流动的能力；第八，保护在所有洁净水和海洋水环境中的生物物种及其生活习性；第九，减少和消除国际水资源冲突；第十，确保政府为了达到上述目标进行公共投资的支出的透明性。
他的分析概括了水资源技术经济学研究的可能领域，但是并未对此进行严格界定。
【7】
简单地说，水资源技术经济学涉及三个大的问题：
一是如何把过多的水化害为利，这一部分可以称作水利经济学；二是如何使有限的水资源优化配置，这一部分可以称作水资源经济学；三是如何防止和处置超过环境容量的废水排放，这一部分可以称作水环境经济学。
有的学者在分析水危机时，将危机的表现形式概括为“水多了”（洪涝灾害）、“水少了”（水资源短缺）和“水脏了”（水环境污染），这正好对应了这三大问题。
由此可以判断，水资源经济学的研究对象及其范围可以分成三个层次：
第一层次，“狭义的水资源技术经济学”，只包括符合一定水质要求的水资源数量配置的研究内容；第二层次，“中义的水资源技术经济学”，同时包括水资源数量配置和水环境质量配置的研究内容；第三层次，“广义的水资源技术经济学”，同时包括水资源数量配置、水环境质量配置和水灾害防范等研究内容。
从现有水资源经济学的分析比较可以看到，针对这三个层次不同范围都有研究。
一般而言，洪涝灾害属于灾害经济学研究的范畴，水资源经济学主要研究水资源短缺和水环境污染问题尤其是前者。
3、国内外水资源技术经济研究进展
3.1、国外水资源技术经济研究进展
国外关于水资源技术经济学的研究起步较早，但是在不同的时期，侧重点也有所不同。
在前期，其研究重点主要在于水资源本身的价值研究以及对水资源和其它经济环境的估价。
例如有文献认为水的价值是在给定时问和给定地点为购买单位体积水的社会愿意和能够支付的最大值，或者采用机会成本的方法，即是在既定时问、地点和水流条件下，当某人取走用水时，水资源所有者可以接受的每单位水的最小费用。
1972年，杨格和格雷考察了几项实验，认为水的价值不可能超过最经济水源的边际成本，1973年，诺德豪斯和托宾提出用“经济福利准则”修改国民生产总值，由此引发了对环境资源进行计量的关注，许多学者先后提出多种方案研究经济活动对环境质量的影响，如赫费德尔和尼斯（HerfindaklandKneese）提出如何利用与污染和控制污染有关的费用及利润来修正GNP。
1977年联合国在一定程度上接受了对某些自然资源进行核算，进入2O世纪8O年代以后，资源与环境问题更加严重，更加引起各国政府、多种组织研究机构、环境学家、经济学家的重视。
【8】
到20世纪90年代，采用经济杠杆管理水资源的研究日趋活跃。
1991年Schneider研究了一定用户需水量弹性（Schneider，1991），它为进一步研究节约用水提供了有益的经验；Murdock分析研究了用水预测中社会经济和人口统计特性的作用（Murdock，1991），它指出人口统计和社会经济变量如住户年龄、种族、家庭成员的组成对用水量有很大影响，在研究户均用水量时，这些因素通常比经济、气候和其它自然因素重要得多。
Murdock将需水量与社会经济相结合，拓宽了水资源价值研究中所涉及的范围。
Wichelns的研究表明，通过灌溉用水划区收费促使减少排放量（Wicholns，1991），收费提高了用水效率。
意大利Hayward对收费产生的反应——一项水管理议案进行了分析（Hayward，1991）。
水资源定价也是当今水资源研究热点之一，1995年9月26日～30日在瑞典召开城市地区水综合管理国际研讨会上，水资源和废水定价被列为重要的一项议题。
在上述的研究中，以水资源的定价和确定水资源价值为主要内容。
随着近几年全球环境的变化和人们日益认识到生态环境的作用，以水为核心的生态环境服务研究成为重点，研究人类活动带来的经济效益和对生态环境破坏后应当采取的决策分析。
StefanoPagiola在2003的（WorldConservation》探讨到水是价值昂贵的，甚至是不可或缺的，但绝大部分水的使用者并没有为之付出任何代价。
而且他认为，更为严重的情况是，土地管理者因拥有土地，调节了水文流速，改变了环境，为水资源利用创造了服务，但他们并没有因此而获得任何补偿。
他们的措施影响了水的渗入、径流和土壤水分蒸发的速度，从而影响到水流的数量、质量和时间安排。
但没有任何鼓励措施能让这些影响考虑到关于土地使用决策中，结果这些有价值的服务也就消失了。
因此他提出了“环境服务的补偿”这一解决途径，它为土地使用者们所创造出来的环境服务支付一定的补偿金，这样就可以将这种鼓励措施与整个社会的鼓励措施达成一致。
进入20世纪90年代后，可持续发展的观念被广泛接受，并成为各国政府21世纪行动纲领的重要承诺，可持续发展成为了水资源经济学科的研究热点。
1996年，联合国教科文组织国际水文计划工作组将可持续发展定义为“支撑从现在到未来社会及其福利而不破坏它们倚赖生存的水文循环和生态系统完整性的水的管理与使用”。
它的实质含义是指运用经济学的决策方法做出对未来造成的遗憾达到最小的决策。
3.2、国内水资源技术经济研究进展
我国关于水资源经济学的研究起步较晚，大多数都在国外研究的基础上参考国内的实际情况进行有侧重点的改进。
20世纪70年代，国内有关水资源经济学的研究侧重于水资源价值的评估，很多学者提出多种方案对GNP进行修正，包括运用污染和控制污染的费用及利润。
有关水资源经济学研究的重点则侧重于水价制定和水服务费用的收取，最为典型的是水资源费用收取的研究，例如1979年11月上海市革命委员会发布了《上海市深井管理办法》。
可以说，这一时期是我国关于水资源经济学研究的萌芽阶段。
由于社会经济的不断发展，人类社会向自然环境索取的广度和深度不断加强，同时，对水资源缺乏有效的保护管理机制，掠夺性地开发产生了一系列的环境问题，严重地威胁了人类生存环境，也制约了经济社会的进一步发展，所以有关研究如何合理地配置自然资源，如何保护并维持自然资源本身的再生产成为这一时期的重点。
20世纪90年代以来，我国确定了市场经济体制，国内学者对宏观经济的水资源管理有了探索性的研究，中国水科院水资源所在其承担的“华北地区宏观经济水资源规划管理的研究”中，采用了投入产出模型与线性规划模型相结合的方法建立了华北地区宏观经济的水资源优化配置模型，为将市场经济机制引入我国水资源管理研究做了开拓性的工作。
以后，由水利部、中国科学院、国土资源部共同主持的“西北地区水资源合理开发利用与生态环境保护研究”项目中，为西北地区各流域开发建立了宏观经济水资源模型，为西北地区的水资源开发利用提供了依据。
张为东在1996年利用线性规划模型，探讨了北京市可利用水资源在各部门之间的合理配置问题。
进入21世纪后，我国的社会经济飞速发展，同时也带来了一系列的生态环境问题。
水是生态环境的控制因子，人们在谋求经济快速发展的同时，更加注重与生态的和谐发展，如何在促进经济发展同时又不破坏环境的情况下获得可持续发展成为这一时期的研究内容。
其研究重点是以水为核心因子的生态系统为人类提供的服务价值，例如2004年丰华丽在《人与生态和谐的水资源配置理论与实践》等研究中提出，水的服务功能主要是指水资源的供给功能，即供给社会一定质量的水资源量的多少，用以维持人类健康、支持经济生产、稀释和运输废物、提供娱乐休闲等，同时认为，从维持人类健康的角度出发，饮用水数量的多少、质量的优劣和人类的福利息息相关，不但人们生活用水，对于干旱区，没有灌溉就没有农业，就没有粮食生产。
可以说这一时期我国学者已经有意识或者无意识地开始形成既面向全球又结合我国具体情况的关于水资源经济学的新的思路。
4、水资源技术经济学的趋势与展望
4.1、三个转变
从“重供给管理、轻需求管理”向“供给管理与需求管理并重”的转变趋势。
随着人口和经济的快速增长，经济对水资源的需求呈现出不断递增的趋势。
但是，水资源的供给是存在一个生态安全极限的，也就是说超过这个极限，就会导致生态灾难，使得人类的取水行为得不偿失。
因此，在接近生态安全迹象情况下，必须强调需求管理，通过提高水资源效率遏制过度水资源需求。
从“重技术创新、轻制度创新”向“技术创新与制度创新并重”的转变的趋势。
技术创新可以降低水利工程的成本、可以提高水资源效率、可以使废水变成水资源，促进技术创新是保障水资源安全的长久之策。
对于中国而言，要不遗余力地推动水资源科学的发展、促进水资源技术的研发、加速水资源技术市场的建设、推广水资源技术的应用。
但是，仅仅强调水技术创新是不够的。
原因有二：
第一，没有制度创新作保障，技术创新的进度会受到严重影响；第二，技术创新成果的应用也要以制度创新为保障。
一些发展中国家的经验表明，没有良好的制度保障即使一项先进的水利工程建成了也不能发挥应有的作用。
从“重工程设计、轻政策设计”向“工程设计与政策设计并重”的转变的趋势。
自古至今，每当谈到设计就是工程设计、工艺设计、款式设计等，少有论及政策设计的。
实际上，政策设计是水资源管理中的一个重要方面，一项科学管理制度必须通过具体的政策才能加以实施。
在水资源管理中政策设计已经远远超出传统的税收政策、价格政策等。
一些被传统经济理论认为难以使用市场机制和市场政策的领域，目前也已经成为政策设计的热点领域。
例如，长期以来认为水权属于公共产权，难以进行市场交易，但是随着水资源稀缺程度的提高，水权界定和保护的成本越来越低于其制度创新的收益，因此，进行水权界定、鼓励水权交易就成为一项有利于增进社会福利的政策。
这些手段都需要基础科学的研究，更需要应用科学的探索，需要从实践上升到理论，再以理论指导实践的反复探索。
这个探索过程就是一个政策设计的过程。
4.2、水资源经济学研究前景展望
水资源技术经济学是水利学科和经济学科的一个更高的层次，从水资源经济学的发展过程演变来看，水资源经济学的研究进展非常迅速，并且研究前景非常广阔，水资源经济学的学科也处于不断完善的过程。
水资源经济学融会贯通水资源学和经济学的理论和方法，随着水资源学和经济学的不断发展以及人们对社会经济和生态环境贡献的不断认识，水资源源经济学的研究不仅显得更为必要，而且将呈现出更为强大的生命力和广阔的前景。
第二章高校中水回用技术经济案例分析
5、研究背景
近年来，随着高校扩招形势的发展和人们生活水平的提高，高校校园用水量大幅度增加。
由于我国大多数城市缺水或管网建设严重滞后，常常造成学校停水或水压不够的现象。
另外，用水量的增加也造成了污水排放量的增加，增大了污水处理厂的负荷。
因此，在高校校园规划设计中水回用系统就显得格外重要。
本文在对所在河海大学大学鼓楼校区（也称老校区）水系统方案进行技术经济分析的基础上，分析了水系统应用存在的问题并展望了解决的措施和方法。
【1】
5.1、可行性论证
5.1.1 杂排水量大,且水质较好
适合作为中水水源的校园杂排水有盥洗水、洗浴水、游泳池水等，而厕所冲洗水以及食堂水水质较差且难处理,所以一般不作为中水水源。
在对老校区排水情况进行调研后，发现学生宿舍区和教学区（主教楼、电教楼、图书馆等）都设有盥洗槽，由于人员密集且流动量大,盥洗水使用时间集中。
同时，学生节水意识普遍较差，浪费现象非常严重,因而用水量大，可以占到总用水量的50%～80%左右。
由于盥洗槽主要用于学生洗手、洗衣服、洗漱，所以盥洗槽排出的废水水质较好，可认为是优质杂排水。
5.1.2 水处理设施建设易于形成
由于老校区建筑布局紧凑，学生宿舍区和教学区相距很近，且中间正好有空地供中水处理设施的建设，因此降低了主干管网的投资建设成本。
由于处理优质杂排水作为冲厕水的水处理工艺较简单,所占用土地面积较少因此中水处理站初期投资较少。
【2】
5.1.3 处理工艺日渐成熟
从学校中水回用模式来看,其处理规模与小区（楼宇）模式相当。
从降低工程初投资和运行成本、保证出水水质来说，集中回收处理比局部回收处理更具有优势。
常用的核心处理工艺包括混凝气浮处理、生物接触氧化、膜生物反应器、潜流湿地处理等。
从已有的工程经验看，混凝气浮工艺属传统工艺，成本最低但耐冲击负荷能力不强；生物接触氧化工艺成本较高，膜生物反应器工艺成本最高，但随着膜的推广，其价格会不断下降；潜流湿地处理工艺是一种新的方法，与绿化湿地结合能加强传统混凝沉淀工艺的耐冲击负荷能力，运行成本最低。
因老校区学生宿舍区和教学区是学生的主要活动区域,把两个区域并为一个系统将使中水原水（盥洗水）来流均匀，同时冲洗水需求也均匀化，有利于减少冲击负荷对出水水质的影响。
所以本项目准备采用混凝气浮工艺，同时远期将考虑利用校园景观池塘进行潜流湿地处理工艺的中水工程二期改造。
【3】
5.2、技术经济分析
首先,利用公式
（1），根据每栋楼服务的人数计算最高日用水量
:
（1）
式中:
m为人数；
为最高日生活用水定额,取400L/（人d）。
可回收原水的水量，可回收水量Q1可按公式
（2）计算
（2）
式中:
为最高日给水量折算成平均日给水量的折减系数，取0.8；
为建筑物按给水量计算排水量的折减系数，取0.85；b为建筑物分项给水百分数，取0.8。
经过详细计算,老校区宿舍区和教学区可收集的总原水量为1962m3/d。
中水用水量 中水用水量Q2可按公式（3）计算:
（3）
式中:
b为建筑物分项给水百分数,对于学生宿舍取0.8，教学区建筑取0.6。
经计算,老校区宿舍区和教学区的中水用水量为1293m3/d。
比较可回收原水量和中水用水量发现，原水量比中水用水量多出52%，这正好可以弥补管网漏损水量，多出水量部分可以旁通掉。
考虑9%左右的处理设施及输水管网漏损后可确定中水站处理能力为1400m3/d。
5.3、经济性分析
本文重点对运行管理费用进行了详细计算，包括动力费、药剂费、折旧及维
修费、工资福利费及其他费用五个部分。
【4】
（1）动力费。
由于在中午11:
30～13:
30、傍晚17:
00～18:
30、夜晚21:
30～23:
00三个时间段用水量大，日供水量不平衡，所以假设小时变化系数为2.5,进水泵站、送水泵站的供水能力不均匀系数分别为3.5和2，电价按0.6元/千瓦时计，水泵和电机效率按0.7计，计算可得所需动力费21.9万元/年。
（2）药剂费。
本工程回收的原水基本属于优质杂排水范畴，因而所需处理的污染物较少，所以投加的药剂量相对较少，现假设投加混凝剂4mg/L,助凝剂3mg/L,消毒剂4mg/L，其单价分别按800元/t，600元/t，400元/t计，算得药剂费1.5万元/年。
（3）折旧及维修费。
折旧及维修费包括折旧费用、大维修费用、小维修费用三部分，折旧提成率、大维修提成率、小维修提成率可分别按7%、5.7%、0.5%计,算得折旧及维修费36.6万元/年。
（4）工资福利费。
由于中水处理工艺简单且管理模式趋于自动化，所需工作人员也相应减少，可取2人，平均月工资可按700元计，计算可得工资福利费为1.68万元/年。
（5）其他费用。
其他费用可按前4种费用总和的10%计，约6.2万元/年。
据以上计算，每年需运行管理成本67.88万元。
水处理设施及管网改造初投资包括三部分:
新建中水站投资、铺设排水管网投资和中水供给管网投资。
根据所选用混凝气浮工艺所需水处理设施的概算指标，排水管道、中水供给管道都采用PVC管，初步估算初投资需200万元左右。
工程实施后可节水4.72×105m3/年,若按株洲市现行的水价1.9元/t计，则可节约水费99.12万元/年，10年后即可回收成本。
6、问题分析及展望
中国水资源日趋严重,高校作为社会的一员，实行节水工程刻不容缓。
通过以上实例可以证明，在高校内实行中水回用工程是可行的，但从目前全国几百所高校中水工程拥有率来看，情况是不乐观的，只有寥寥数几所高校实行中水工程，发展相当缓慢。
【5】分析总结其原因，并给出解决方案如下:
（1）调整合理的水价。
以本项目为例,按现行水价1.9元/t计，则需10年才能回收成本，若按2.3元/t计，则5年即可收回成本，这个年限是人们普遍可以接受的。
所以政府可适当调高自来水的价格，或者适当降低中水价格，促使更多的高校和建筑小区主动实行中水工程。
【6】
（2）完善相关法律法规体系。
可制定一部操作性较强的中水回用方面的法律法规，规定中水回用的强制实施范围。
如高校校园或小区人口、建筑面积达到一定数量时，不按要求使用中水应受到相应的惩罚。
（3）提供良好的优惠政策。
对于实行中水回用的高校给予相当的优惠政策，如:
增加高校的专项基础设施建设资金；在收取自来水费的同时，给予一定比例的返回；政府可优先提供新建中水回用工程的贷款,并给予财政贴息；政府也可补贴一定比例的中水系统的运行费用。
（4）提高人们对中水回用的认识。
对河海大学大学鼓楼校区400名师生进行调查,有216人不知道中水回用这个概念，130人认为中水回用没有必要，只有74人认为有必要。
可见，人们对中水回用的认识是很缺乏的。
因此，利用各种途径，加大宣传力度，提高人们对中水回用的认识是有必要的。
7、结语
随着高校扩招及在校学生人数的不断增加,在高校校园中实施中水工程的环境效益、经济效益和社会效益（可以作为相关专业的实验实习基地）是明显的。
但是,需要在宣传、政策激励、法律法规支持方面做进一步的工作,才能使这项利国利民的工程得以全面实施。
参考文献
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