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水利工程防洪减灾效益的经济量化与评估方法研究

作者

杜如贵

湖北宝思力科技有限公司 湖北省武汉市 430000

近年来,我国多地频繁遭受暴雨洪水侵袭,造成重大人员伤亡与财产损失,防洪减灾已成为公共安全与经济发展的重要议题。水利工程作为核心防御手段,其效益不仅体现在水灾控制能力上,更关系到社会稳定与经济结构调整的广泛层面。面对有限的财政资源和复杂多变的气候环境,科学合理地评估防洪减灾工程的经济效益,是实现资源优化配置和提高投资效率的关键所在。

一、水利工程防洪减灾效益的经济内涵分析

(一)防洪减灾效益的基本概念界定

防洪减灾效益是指通过水利工程降低洪水灾害对社会经济系统造成的影响和损失的能力,具体表现为保护人口、财产和社会功能不受洪灾干扰的经济价值 [1]。这一效益具有显著的外部性和公共产品属性,不以利润为目的,其评估重点在于量化“如果没有该工程”的损失幅度。防洪效益侧重于洪水调控能力本身,而减灾效益则更关注工程带来的社会经济稳定、产业结构保护和恢复能力增强,两者在实际评估中往往需要统筹考虑。

(二)水利工程经济效益的主要表现形式

水利工程防洪减灾的经济效益主要体现在三个方面:第一是直接损失的避免,包括农作物产值损失减少、住宅及工业设施的修复费用节省、道路交通中断时间缩短等,均可通过经济指标直接计量;第二是间接收益,如保障生产连续性、减少劳动力迁移成本、降低医疗支出等,这些通常通过模型估算或调研数据推导;第三是土地与资源价值提升,工程改善了区域的防灾基础条件,从而增强土地的开发利用强度,提升地价和房地产价值,对招商引资和产业聚集产生正向引导。

(三)影响防洪减灾效益的关键因素

影响水利工程减灾效益的主要因素包括工程设计标准、区域暴露值、洪灾发生概率等。防护标准决定了工程可抵御的洪水重现期,其经济影响显著,如“百年一遇”设计比“三十年一遇”工程能覆盖更高的损失风险 [2]。区域暴露值则体现为单位面积的资产密度及人口集中度,高密度区域的保护价值远高于偏远地区。此外,洪涝频率与极端气候趋势对评估的基础数据构成挑战,传统基于历史资料的方法已难以全面反映未来风险,应综合气候变化情景进行动态模拟。

二、水利工程防洪减灾效益的经济量化方法体系

(一)成本—效益分析法(CBA)

成本—效益分析法通过对水利工程生命周期内的全部成本与效益进行货币化估算,计算净现值(NPV)、效益成本比(B/C)和内部收益率(IRR)等指标判断其经济合理性。成本包括建设期总投资、运行维护费用、设备更新与报废成本等;效益包括预防损失的货币价值、运行效率提升带来的收益等。评估中常采用社会贴现率( 5%~8% )进行未来现金流折现。如某中型防洪水库工程,项目总投资 6 亿元,预计年均减少经济损失1.1 亿元,折现后20 年净现值为7.5 亿元,IRR 达 9.2% ,显示良好的经济可行性。

(二)损失避免法(Avoided Damage Method)

损失避免法基于构建“有工程”与“无工程”情景,对比两种状态下的洪灾经济损失,从而量化工程带来的效益。这一方法通常通过历史洪水数据、水文模拟结果和资产分布图进行损失估算,涵盖农田、水利设施、道路、住宅、工厂等多个经济单元。例如,采用 HEC-FIA 模型对黄河中游某段堤防工程模拟分析,若无工程保护,一次 50 年一遇洪水预计损失将达18 亿元;而工程建成后同等条件下损失降至3.8 亿元,说明其年均减灾效益在1.5 亿元以上。

(三)投入产出模型法

投入产出法用于评估洪灾对区域经济结构的间接影响,通过构建区域投入产出表,将直接经济损失在上下游产业链中逐级传导,量化全社会损失。以某市为例,通过投入产出分析发现,农业部门的生产波动不仅影响其本身产值,还对食品加工业、物流、零售业等多个关联产业造成显著经济冲击,相关产业链损失总额超过 12 亿元。水利工程在保障农业供给稳定和区域经济连续运行方面发挥了重要作用,其经济效益评估应充分考虑对产业体系的间接保护价值。

(四)多目标决策评价方法(如AHP、TOPSIS)

AHP 和 TOPSIS 等多目标决策方法适用于综合考虑经济、社会、环境等多维度目标的工程评估场景,尤其在效益难以完全货币化时尤为重要。AHP 通过构建指标体系(如防洪能力、生态影响、投资回报等)和专家打分进行层次加权,TOPSIS 则通过计算各项目方案与最优解距离进行排序。在某防洪堤提升工程中,使用 AHP 方法设定七个综合指标并赋予权重,结果显示方案二在综合得分上优于其他设计方案,体现出此类方法在方案筛选和评估中的实用价值。

(五)现有方法的比较与集成建议

不同评估方法在操作复杂度、适用范围、数据需求等方面存在显著差异,CBA 适合投资决策阶段的全面经济评估,损失避免法适合已有灾情资料丰富的区域或项目,投入产出模型则适用于城市或产业链密集区域,而多目标法适用于非经济性目标权重较高的多维度评估场景。为提高评估的准确性和适用性,建议结合工程类型、区域特征和数据条件建立多方法集成评估体系,例如将 CBA 用于宏观投资决策,多目标评价用于设计方案优选,损失避免法用于项目事后绩效评估,构建全周期、多角度的评估机制。

三、水利工程防洪减灾效益评估的应用与案例研究

(一)典型区域防洪工程评估案例分析

某沿海工业密集区域通过实施防洪工程建设,包括新建防洪堤、加固既有涵闸及系统性改造排涝泵站体系,有效提升了区域整体排涝能力和洪水防御水平。工程完工后在一次强降雨过程中实现了全区域人员零转移、零人员伤亡,成功保护了估算总资产逾75 亿元的重要产业园区。项目评估采用成本—效益分析法与损失避免法相结合,测算工程总投资为4.3 亿元,建成后每年可减少直接经济损失约2.1 亿元,间接损失约0.9亿元。评估期设定为 20 年,折现计算得出净现值为 14.7 亿元,内部收益率达到 12.4% ,明显高于社会基准贴现率,反映出工程具有显著的经济合理性与投资回报潜力。

(二)评估过程中的常见问题及应对策略

在实际评估过程中,常见问题包括缺乏历史灾情与水文数据、评估模型参数不透明、评估结论不具可复验性等。针对数据问题,建议建立基于遥感与大数据的区域洪灾数据库,提升评估的基础数据支撑能力;对于参数设定,可通过专家咨询结合实测校准方式确定,提高模型可信度;对于结论再现性,应推动建立统一评估规范与技术指南,使评估结果在项目审计、绩效评估和政策制定中具有法律与技术上的可用性 [3]。

总结:

水利工程在防洪减灾中的经济价值不仅体现在减少直接灾害损失,更在于保障区域发展安全与提升社会综合防御能力。通过科学的经济量化评估方法,可实现对工程投资效益的客观判断,为政策制定与资源配置提供依据。未来应加强多源数据融合、模型集成与动态评估机制建设,推动防洪减灾工程向精细化、系统化和高效化方向发展。

参考文献

[1] 张庆 . 水利信息化在防洪减灾体系建设中的作用与实践 [J].信息系统工程 ,2024,(09):114-116.

[2] 户作亮 , 袁军 , 李伟 . 新阶段海河流域防洪重点内容与举措思路 [J]. 中国水利 ,2024,(12):45-49.

[3] 易越涛 . 珠江流域防洪重难点问题及应对策略研究 [J]. 中国水利 ,2024,(12):50-55.