水电开发中本流域水资源优化配置方案

上文分析了水资源的稀缺特性，所以有限的水资源必须在不同用途中进行优化配置。在水电资源开发过程中，具体到某一方水资源的配置要经历三个层次的优化：①流域综合规划阶段；②水电开发项目立项阶段；③水电站运行阶段。这三个阶段实际上就是理论上不断优化的过程，水资源真正的优化配置必须经过这三个阶段。

1.第一层次为流域水资源综合利用配置——自然资源利用效率最大化

这个阶段是从国家利益出发的，因此，水资源综合规划是由国家来制定和实施的，以实现国家利益最大化或全社会利益最大化。流域水资源应在各种用途之间进行合理配置，以满足社会对水资源各种功能的需求。如永嘉楠溪江流域水资源的功能包括城镇供水、农业灌溉、水力发电、风景旅游、生态环境用水等。由于国家对水资源实行垄断性管理，所以这一阶段由于水资源所有权属于国家，在经济学上采用水资源边际效用（价值）相等的均衡原理来配置水资源，实现水资源效用最大化，水电开发仅是规划中水资源的一个功能。

水资源总的效用：

式中 Q1，Q2，…，Qn——水资源资产价值。

水资源配置均衡状态——边际效用相等。由于功能不断增加及各种功能的重要性及耗水量随着社会进步而不断变化，水资源在总效用U s中，Q1，Q2，…，Qn是时间t的函数，所以Qi=Qi（t），随着时间t而水资源各种功能的重要性会动态地变化，因此，水资源总的效用U s也是时间t的函数。如人们对环境用水的效用是近几年才认识到的事，因此，水资源综合规划应动态地调整，随着t的变化而不断调整，使水资源的配置始终处于最优状态。水资源配置的这个阶段应重点研究效用的影响因素，图3说明了不同收入者对水的需求情况。

图3　不同收入者对不同水质的需求状况(www.xing528.com)

对清洁水的需求，三条曲线描述了三个不同家庭为得到洁净水而付钱的意愿。总的来说，收入较高的家庭对洁净水的需求比收入低的家庭大，而且随着水质提高，每个家庭为清洁水付钱的意愿都降低。

2.第二层次是水电项目单一目标的优化配置——经济效益最大化

立项阶段要根据水利综合规划进行具体水电项目论证，进一步细化综合规划。综合规划是站在国家利益角度来配置资源的，经济效益考虑得比较少，而项目论证时要考虑技术可行、经济可行和环境可行。在项目论证阶段水能开发规模可能会由于经济效益、环境淹没、技术条件等因素的变化而被调整，水能资源利用率与综合规划相比会有所改变，使项目切实可行，这就是水资源的第二层次的配置。这种配置会影响水资源其他功能的效用，因此，第二层次的配置常常引起投资者与上下游群众之间的矛盾，群众来信来访反映的问题主要是这种调整引起的外部对其他利益主体的影响，经济学上采用博弈均衡原理，传统经济理论是给定环境条件下的个体理性行为分析为基础的局部均衡理论或一般均衡理论、比较静态分析。水电资源开发在这一阶段主要是投资者与其他利益主体之间的利益协调，每个利益主体（包括投资者都从自身利益最大化出发来影响项目方案的选择和实施），近年来“博弈论”大量地被用于分析这种经济问题。博弈有合作和非合作之分，双方能达成协议，则是合作博弈。合作博弈是在博弈各方认为自己可以接受的条件下合作，但不是最优均衡状态，而是讨价还价的结果。由于现代经济活动的规模越来越大，对抗性、竞争性越来越强，使得人们越来越重视经济活动的环境条件及其变化，越来越重视竞争者或合作者的反应，因此，经济决策的“博弈性”越来越强。这阶段的资源配置是从微观的角度来分析的。

3.第三层次是水电站运行优化配置——社会综合效益最大化

由于水资源分布具有随机性（即马氏性：在已知系统“现在”情况的条件下，系统“将来”的状态跟系统“过去”的历史无关），加上各种水资源开发功能的重要性要随时间变化，因此，在水电站运行阶段水资源配置要进一步优化，相机抉择鼓励优化调度水资源，像2003年浙江省遭遇50年一遇大旱，水电开发要听从供水的调度，旅游开发用水应让路给供水。在特干旱年，农田灌溉要改变种植结构和灌溉方式，将节约下来的水让给城镇生活供水（如文成百丈漈水电站在干旱年承担了文成城关镇的供水任务），优先保证生活用水。这种配置是一种对自然条件的补充，由于长期的水文、气候等自然条件不可精确预测，原先水资源开发的合约里也不可能包罗万象，有些必要的配置只有通过相机抉择来行事。这种相机抉择的条件可以在合约中说明，也可以通过政府的法规或指令来实施。选择何种实施机制主要视配置是经济层面还是社会层面；经济层面则倾向于在合约中预先约定；若是后者，则倾向于按政府规制实施。