一種公眾可參與的節(jié)水方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種公眾可參與的節(jié)水方法—水銀行，具體步驟：1)對用戶用水、水價以及行業(yè)規(guī)范等基礎數據資料進行統(tǒng)計分析，獲取用戶基本用水情況；2)建立階梯水價制度，以第一階梯用水量作為用戶的初始水權；3)結合政府獎勵與水權交易機制，建立引導公眾積極參與的節(jié)水管理平臺—水銀行，根據政府與市場參與比重分三種模式；在用戶水權范圍內，根據節(jié)水比例制定水銀行儲水價格，考慮市場的影響，制定水權交易價格；4)根據用戶參與節(jié)水的不同程度，測算用戶節(jié)水總量、節(jié)水收益、相應政府投資以及將節(jié)水量用于發(fā)展新產業(yè)所增加的產值。本發(fā)明著眼于城市各類用水主體間的水權轉移，能夠發(fā)揮政府補償和市場調節(jié)在節(jié)水中的積極作用，讓節(jié)水用戶獲得利益，調動用戶的節(jié)水積極性。
【專利說明】
一種公眾可參與的節(jié)水方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于水資源優(yōu)化配置技術領域，涉及一種公眾可參與的節(jié)水方法一一水銀 行。
【背景技術】
[0002] 水是"生命之源、生產之要、生態(tài)之基"，水資源短缺已經成為我國經濟和社會發(fā)展 的嚴重制約因素。近年來國家對水資源高效利用提出了諸多要求:《中共中央關于制定國民 經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》提出，實行最嚴格的水資源管理制度，以水定 產、以水定城，建設節(jié)水型社會;2015年國務院印發(fā)"水十條"，要求大力推進水資源的循環(huán) 利用、控制用水總量和提高用水效率;2011年中央一號文件明確提出建立用水總量控制、用 水效率控制和水功能區(qū)限制納污"三項制度"，相應地劃定用水總量、用水效率和水功能區(qū) 限制納污"三條紅線"。可見，實現(xiàn)水資源的高效利用勢在必行，意義重大。
[0003] 然而，目前我國城市用水方式依然比較粗放，節(jié)水機制不夠完善，公眾節(jié)水積極性 不高，水資源浪費現(xiàn)象仍然十分嚴重。其原因主要包括兩方面。一方面，我國大部分城市現(xiàn) 行單一水價，各類用戶用水價格偏低，而少部分實行階梯水價的城市的階梯水量定量普遍 偏高，導致用戶對水資源的重視程度不夠，缺乏自覺節(jié)水的意識，節(jié)水在很大程度上只是空 喊口號；另一方面，我國雖然已有一些水權轉讓或交易的案例，但還沒有形成以經濟手段為 導向的節(jié)水機制，沒有形成明確的水權分配、交易、管理制度，未能發(fā)揮出價格機制、政府獎 勵和交易制度在節(jié)水中的重要作用。而且現(xiàn)有研究主要集中在流域或灌區(qū)之間，針對其他 用戶的水權交易的研究較少。
[0004] 我國已發(fā)生的水權交易典型案例有:2000年浙江省義烏市和東陽市簽訂了一個有 償轉換水權的協(xié)議，向東陽市購買約5000萬m 3水資源的永久使用權，開創(chuàng)了國內水權交易 的先河;節(jié)水型社會試點張掖市下屬的洪水河灌區(qū)與梨園河灌區(qū)農民用水戶之間進行水權 轉讓，提高了農戶的節(jié)水意識，降低了用水成本;石羊河流域在灌區(qū)間進行地表水和地下水 的水權交易，并建立電子商務平臺，促進流域水市場發(fā)育，為流域水權制度建設提供支撐。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種公眾可參與的節(jié)水方法--水銀行。
[0006] 本發(fā)明采用技術方案為：
[0007] -種公眾可參與的節(jié)水方法一一水銀行，包括以下步驟：
[0008] 第一步，對各類用戶用水、水價以及行業(yè)用水規(guī)范等基礎數據資料進行統(tǒng)計分析， 獲取用戶的基本用水情況。
[0009] 涉及到的各類基礎資料主要有:各類用戶近5年的用水資料、各類用戶近5年的水 價及其組成、智能水表獲取的實時監(jiān)測用水數據、行業(yè)用水定額、各類用戶用水效率指標要 求、城市水資源規(guī)劃方案、用戶階梯水價制度、初始水權分配及現(xiàn)行水權管理制度。
[0010] 第二步，依據國家發(fā)改委、住建部《關于加快建立完善城鎮(zhèn)居民用水階梯價格制度 的指導意見》建立階梯水價制度，以第一階梯用水量作為用戶的初始水權，水權交易范圍應 在初始水權內。
[0011] 第三步，實施政府獎勵與水權交易相結合的運行模式，建立引導公眾積極參與的 節(jié)水管理平臺一一"水銀行"。在用戶水權用量范圍內，根據節(jié)水比例制定水銀行儲水價格， 根據市場調節(jié)原則，制定水權交易價格。
[0012] 水銀行運行模式實行三步走：
[0013] 3.1)以政府補償為主的運作模式，即實行政府獎勵補貼機制，每個將節(jié)水量存入 水銀行的用水戶，都能得到政府補貼，政府根據節(jié)水比例制定水銀行儲水價格，以調動公眾 參與節(jié)水的積極性。
[0014] 所述的水銀行儲水價格函數可用下式表示：
[0015]
(1)
[0016]其中，Q為基礎儲水價格;A、B為節(jié)水第二、三階梯獎勵系數;α、β均為居民節(jié)水量占 水權的百分比；k為居民實際節(jié)水量占水權的百分比;Α、Β的確定主要在政府可支出費用以 及調動用戶積極性方面考慮，體現(xiàn)節(jié)水的難易程度，系數B-A>A-l;aj的確立參照居民實際 用水情況分析節(jié)水潛力確定。
[0017] 3.2)實行政府補貼與市場調節(jié)相結合的運行模式，進行水權轉讓與交易，水權交 易價格在政府補貼的基礎上考慮市場的影響，交易價格的確定應考慮企業(yè)用水成本以及節(jié) 水成本;水權交易為將居民節(jié)約水量的使用權交易給其他類型的用水戶，由政府制定相應 的交易價格；
[0018] 3.3)實行市場調節(jié)機制，水銀行儲水價格和水權交易價格通過市場調節(jié)確定，政 府起到監(jiān)督和審核的作用，在水權交易中起到撮合和中介的作用。
[0019] 所述步驟3的水銀行水權交易價格按下述方法確定：
[0020] 考慮到隨著城市的不斷發(fā)展，城市用水需求日益增加，"水銀行"的存儲水量主要 轉賣給新投產的企業(yè)或預擴建的老企業(yè)，以滿足新建產業(yè)和老產業(yè)擴建所增加的用水量需 求，以期減少水資源緊缺城市境外調水和濱海城市淡化海水等昂貴水源的用量。因此，為鼓 勵新投產企業(yè)從水銀行買水，擬定的交易價格應低于外調水和海水淡化水價，同時為反映 水資源的稀缺程度，不應低于企業(yè)第一階梯用水價格。
[0021] 步驟4,根據用戶參與節(jié)水的不同程度，分別測算用戶節(jié)水總量、節(jié)水收益、相應的 政府投資以及將節(jié)水量用于發(fā)展新產業(yè)所增加的產值。
[0022] 本發(fā)明的有益效果為:發(fā)揮政府補償和市場調節(jié)在節(jié)水中的積極作用，讓節(jié)水用 戶獲得利益，調動用戶的節(jié)水積極性，發(fā)揮"蟻群效應"，將節(jié)約用水的口號變?yōu)槿巳艘獏⑴c 的行動，以真正實現(xiàn)節(jié)水的目的;現(xiàn)有的水權交易主要發(fā)生在農業(yè)灌區(qū)之間，本發(fā)明著眼于 城市各類用水主體間的水權轉移，在實際應用中涉及范圍更為廣泛。
【附圖說明】
[0023] 附圖為水銀行儲水價格分段函數。
【具體實施方式】
[0024] 以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0025] 以大連市為例，重點分析水銀行運行機制下的城市居民生活與新投產企業(yè)之間的 水權交易。由于大連市各類用戶的用水量嚴格按照在年初制定的供水計劃執(zhí)行，并無剩余 水量，所以要發(fā)展新產業(yè)或擴建老企業(yè)必須增加外調水引水量或海水淡化的生產量。然而， 外調水和海水淡化的價格比較高，導致大連市的供水成本和企業(yè)的用水成本大幅上升。因 此，本例旨在利用水銀行調動公眾節(jié)水積極性，增加城市節(jié)約水量，降低新產業(yè)對外調水和 海水淡化的需求，促進城市發(fā)展。
[0026] 下面應用一種公眾參與的節(jié)水方法，包括以下步驟：
[0027] 步驟1，對基礎數據資料進行統(tǒng)計分析，獲取用戶的基本用水情況。
[0028]收集與整理大連市歷史用水數據資料，分析得到居民和企業(yè)兩類用戶的用水情 況，并查閱大連市各類水價現(xiàn)狀，為水價制定提供依據。根據大連市水資源公報等供用水資 料分析居民生活用水的歷史數據，得到近年人均居民生活用水定額平均為110 L/(P · d); 根據近年大連市統(tǒng)計年鑒中各行業(yè)取水量及經濟指標，計算新投產企業(yè)所屬行業(yè)的用水定 額，本實例中選取大連市典型行業(yè)電子行業(yè)、紡織行業(yè)、化工行業(yè)，其平均萬元產值用水定 額分別為1.13m 3/萬元，4.73m3/萬元，50.51m3/萬元;大連市目前居民用水價格為3.1元/噸， 工業(yè)水價為4.4元/噸，大連市淡化海水的價格為6.43元/噸，遠期新增外調水的價格參照南 水北調工程價格為6.21元/噸，在此基礎上制定階梯水價和水銀行交易價格。
[0029] 步驟2,依據國家發(fā)改委、住建部《關于加快建立完善城鎮(zhèn)居民用水階梯價格制度 的指導意見》建立階梯水價制度，以第一階梯用水量作為用戶的初始水權。
[0030] 假設大連市2016年實施階梯式水價，居民水價和用水量分別模擬執(zhí)行三級階梯定 價。依據《關于加快建立完善城鎮(zhèn)居民用水階梯價格制度的指導意見》（以下簡稱《意見》)和 大連市近幾年用水資料，同時參考水資源現(xiàn)狀相近城市的階梯水價定量、定價情況以及考 慮大連市民對水價調整的心理承受能力，擬采取的定量、定價原則如下：
[0031] 第一級水量：以滿足用戶維持基本生活用水量為原則，按覆蓋80%居民家庭用戶 確定Xi
[0032] 第二級水量：以體現(xiàn)改善和提高居民家庭生活質量的合理用水需要為原則，按覆 蓋95%居民家庭用戶確定X2
[0033]第三級水量:綜合考慮大連市水資源的稀缺程度，確定X3
[0034]第一級水價：國外研究顯示，當水費占人均收入的比例達到2.5 %時用水者才會開 始重視節(jié)水，考慮到對大連市低收入家庭水費開支不造成太大沖擊，以維持最低生活收入 M - 的2 % (Mmin)為水費支出，A =
[0035] 第二級水價:在第一級水價的基礎上加入懲罰因子λ2，P2 = A2P1
[0036] 第三級水價:在第一級水價的基礎上加入懲罰因子λ3，P3 = A3P1
[0037] 根據《意見》規(guī)定，確定λ2=1 ·5，λ3 = 3
[0038] 以戶(3 口）為單位，最終將大連市的階梯水價確定為：
[0039] 第一階梯為0-120噸/年，水價為3.7元/噸
[0040] 第二階梯為120-180噸/年，水價為5.55元/噸
[0041 ]第三階梯為超過180噸/年的部分，水價為11.1元/噸
[0042]戶內人口 3人(含）以上的家庭，每戶每增加1人，每年各階梯水量基數分別增加40 立方米。
[0043]第一階梯的水量即為居民生活用戶的初始水權，即每戶每月的水權為10噸，在用 水量不大于生活用水水權的前提下，居民可將水權內剩余的水量用于交易。
[0044] 步驟3,實施政府獎勵與水權交易相結合的運行模式，建立引導公眾積極參與的節(jié) 水管理平臺一一"水銀行"。在用戶水權用量范圍內，根據節(jié)水比例制定水銀行儲水價格，根 據市場調節(jié)原則，制定水權交易價格。
[0045] 根據政府與市場參與比重的不同，水銀行運行機制包括以下三個層次：
[0046] (1)以政府補償為主的運作模式，目的是調動公眾參與節(jié)水的積極性，節(jié)水用戶都 能得到政府補貼。在這一階段，著重考慮居民收益對其節(jié)水積極性的影響和政府所需要投 入的資本。
[0047]該模式下水銀行儲水價格：
[0048] 水銀行儲水價格考慮政府節(jié)水補償，通常高于居民生活第一階梯水價，并根據節(jié) 水比例制定價格。以戶（3 口）為單位，采用上述的水銀行儲水價格函數，即函數（1)，根據前 面擬定的階梯水價，針對大連市具體情況，擬定儲水價格函數各系數為：Q = 5元/月，A = 1·5，Β = 3，α = 15%，β = 30%〇
[0049] (2)政府補貼與市場調節(jié)相結合的運作模式在政府補貼機制的基礎上考慮市場的 影響，進行水權交易，由政府制定相應的交易價格如下：
[0050] 通過居民生活節(jié)水將多余的水權轉讓給大連市內新投產的企業(yè)，淡化海水的價格 為6.43元/噸，外調水的價格參照南水北調工程價格定為6.21元/噸。為鼓勵新投產企業(yè)從 水銀行買水，擬定的交易價格應低于外調水和海水淡化水價，同時考慮反映水資源的稀缺 程度，最終擬定水權交易價格為q = 5.5元/噸。
[0051] (3)以市場調節(jié)為主的運作模式，水銀行作為交易中心，在水權交易中起到撮合和 中介的作用，交易價格由水銀行、賣水、買水三方協(xié)商確定，政府監(jiān)督和審核整個運行流程。
[0052] 步驟4,根據用戶參與節(jié)水的不同程度，分別測算用戶節(jié)水總量、節(jié)水收益、相應的 政府投資以及將節(jié)水量用于發(fā)展新產業(yè)所增加的產值。
[0053]擬在大連市構建水銀行機構，在水銀行三個層次運行機制下，測算節(jié)水效益。目前 大連市城鎮(zhèn)居民人口數為497萬人，城鎮(zhèn)家庭戶數約為165.67萬戶，城鎮(zhèn)居民生活用水總量 為16660萬m3?，F(xiàn)選取大連市典型行業(yè)電子行業(yè)、紡織行業(yè)、化工行業(yè)作為參照，計算城市節(jié) 水量可帶來的實際效益。電子行業(yè)平均萬元產值用水定額為1.13m 3/萬元，為低耗水行業(yè)； 紡織行業(yè)平均萬元產值用水定額為4.73m3/萬元，化工行業(yè)平均萬元產值用水定額為 50.5 Im3/萬元，為高耗水行業(yè)?，F(xiàn)分析當節(jié)水用戶占總用戶的60 %和80 %情況下的節(jié)水量， 其中節(jié)水量在0-1.5噸的用戶占總節(jié)水用戶的75 %，戶均節(jié)水量為0.75噸/月；節(jié)水量在 1.5-3.0噸的用戶占總節(jié)水用戶的20%，戶均節(jié)水量為2.25噸/月；節(jié)水量在3.0噸以上的用 戶占總節(jié)水用戶的5%，戶均節(jié)水量為4噸/月。
[0054]下面在水銀行運行機制下，分別對節(jié)水用戶比例為60%和80%的情況進行分析和 討論：
[0055] 當所有居民都參與節(jié)水時，居民用戶的月總節(jié)水量為：
[0056] 0 · 75 X 165 · 67 X 0 · 75+0 · 25 X 165 · 67 X 2 · 25+0 · 05 X 165 · 67 X 4 = 200 · 87 (萬噸）
[0057] 年總節(jié)水量為：12 X 200.87 = 2410.45(萬噸）
[0058]各個階梯居民年收益為：
[0059] 節(jié)水第一階梯:〇.75X5X 12 = 45(元）
[0060] 節(jié)水第二階梯：[1·5Χ5+(2·25-1 ·5) X7.5] X 12 = 157.5(元）
[0061] 節(jié)水第三階梯：[1.5\5+1.5\7.5+(4-3)\15]\12 = 405(元）
[0062]政府年總投資為：
[0063] 165·67Χ12Χ(75% X3.75+20% X13.13+5% Χ33·75) = 14164·5(萬元）
[0064] (1)當參加節(jié)水的用戶占總用水戶的60 %時，
[0065] 年總節(jié)水量為：2410.45 X 60 % = 1446.27(萬噸）
[0066] 若將這些水量以5.5元/噸的價格出售給新投產企業(yè)，則水銀行可獲得收入為:5.5 X 1446.27 = 7954.485(萬元）
[0067] 則政府凈投入的補貼資金為：14164.5 X60%-7954.485 = 544.215(萬元）
[0068] 當把節(jié)水量交易給電子行業(yè)用戶時，可供用戶產生的萬元工業(yè)產值為：
[0069] 1446.27 + 1.13 = 1279.88(萬元）
[0070] 當把節(jié)水量交易給紡織行業(yè)用戶時，可供用戶產生的萬元工業(yè)產值為：
[0071] 1446.27 + 4.73 = 305.77(萬元）
[0072] 當把節(jié)水量交易給化工行業(yè)用戶時，可供用戶產生的萬元工業(yè)產值為：
[0073] 1446.27 + 50.51 = 28.63(萬元）
[0074] 若企業(yè)原計劃使用淡化海水，則可節(jié)約用水成本：
[0075] (6.43-5.5) Χ1446·27 = 1345·03(萬元）
[0076] 若企業(yè)原計劃使用外調水源，則可節(jié)約用水成本：
[0077] (6.21-5.5) Χ1446·27 = 1026·85(萬元）
[0078] (2)當參加節(jié)水的用戶占總用水戶的80 %時，
[0079] 年總節(jié)水量為：2410 · 45 X 80 % = 1928 · 36(萬噸）
[0080] 若將這些水量出售給新投產企業(yè)，則水銀行可獲得收入為：
[0081] 5·5Χ1928·36 = 10605·98(萬元）
[0082] 則政府所需投入的補貼為：14164.5 X 80%-10605.98 = 725.62(萬元）
[0083]當把節(jié)水量交易給電子行業(yè)用戶時，可供用戶產生的萬元工業(yè)產值為：
[0084] 1928.36 + 1.13 = 1706.51(萬元）
[0085] 當把節(jié)水量交易給紡織行業(yè)用戶時，可供用戶產生的萬元工業(yè)產值為：
[0086] 1928.36 + 4.73 = 407.69(萬元）
[0087] 當把節(jié)水量交易給化工行業(yè)用戶時，可供用戶產生的萬元工業(yè)產值為：
[0088] 1928.36 + 50.51 = 38.18(萬元）
[0089] 若企業(yè)原計劃使用淡化海水，則可節(jié)約用水成本：
[0090] (6.43-5.5) Χ1928·36 = 1793·37(萬元）
[0091] 若企業(yè)原計劃使用外調水源，則可節(jié)約用水成本：
[0092] (6.21-5.5) X 1928.36 = 1369.14(萬元）
[0093]分析上述案例可知，節(jié)水用戶若采取積極有效的節(jié)水措施，平均每月有7.13元的 收益。當60%的居民參與節(jié)水時，節(jié)水量占大連市居民生活總用水量的8.68%，當80%的居 民參與節(jié)水時，節(jié)水量占大連市居民生活總用水量的11.57%。隨著公眾節(jié)水積極性和參與 度的提高，水銀行運行機制將進入第三個階段，水權交易逐漸市場化，帶來的節(jié)水效益也將 日益增加。
[0094]綜上所述，本發(fā)明能夠在一定程度上提高城市的整體節(jié)水水平，減少城市淡化海 水和境外調水等價格較高水源的用量，降低總用水成本，增加工商業(yè)產值，有效促進社會經 濟的發(fā)展。
【主權項】
1. 一種公眾可參與的節(jié)水方法，其特征在于，包括W下步驟： 第一步，對各類用戶用水、水價W及行業(yè)用水規(guī)范等基礎數據資料進行統(tǒng)計分析，獲取 用戶的基本用水情況； 第二步，建立階梯水價制度得到基礎儲水價格Q，W第一階梯用水量作為用戶的初始水 權，水權交易范圍在初始水權內； 第Ξ步，實施政府獎勵與水權交易相結合的運行模式，建立引導公眾積極參與的節(jié)水 管理平臺一水銀行，根據政府與市場參與比重的不同，水銀行運作機制實行Ξ步走： (1) 實行政府獎勵補貼機制 每個將節(jié)水量存入水銀行的用水戶，能夠得到政府補貼，政府根據節(jié)水比例制定水銀 行儲水價格； 所述的水銀行儲水價格函數PU)用下式表示：其中，Q為基礎儲水價格;A、B為節(jié)水第二、Ξ階梯獎勵系數，Β-Α〉Α-1;α、β均為居民節(jié)水 量占水權的百分比;k為居民實際節(jié)水量占水權的百分比； (2) 實行政府補貼與市場調節(jié)相結合的運作模式 在政府補償基礎上考慮市場影響，進行水權交易，政府制定交易價格，交易價格考慮企 業(yè)用水成本W及節(jié)水成本； (3) 實行市場調節(jié)機制 水銀行作為交易中屯、，水權交易價格由水銀行、賣水、買水Ξ方協(xié)商確定，政府監(jiān)督和 審核整個運行流程； 第四步，根據用戶參與節(jié)水的不同程度，分別測算用戶節(jié)水總量、節(jié)水收益、相應的政 府投資W及將節(jié)水量用于發(fā)展新產業(yè)所增加的產值。
【文檔編號】G06Q50/06GK105844355SQ201610167950
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】張弛, 郎連和, 周惠成, 于冰, 李慧杰, 李冰, 李一冰, 鄧嘉輝
【申請人】大連理工大學