嚴(yán)家君

【摘 要】 為進(jìn)一步說(shuō)明航道維護(hù)工程會(huì)對(duì)港口產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)洋山深水港區(qū)進(jìn)港主航道及港內(nèi)（水域）航道歷年維護(hù)疏浚周期、尺度、投資等數(shù)據(jù)，分析港區(qū)歷年航道維護(hù)疏浚前后到港集裝箱船吃水變化和港口集裝箱吞吐量變化，運(yùn)用水運(yùn)工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型，對(duì)洋山深水港區(qū)航道維護(hù)疏浚所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：2015―2019年，洋山港區(qū)航道維護(hù)疏浚產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益14.5億元、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值6.1億元，費(fèi)用效益比為2.98，航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

【關(guān)鍵詞】 維護(hù)疏浚;經(jīng)濟(jì)效益;評(píng)價(jià)模型;量化評(píng)價(jià)

0 引 言

2020年，上海港集裝箱吞吐量突破萬(wàn)TEU，連續(xù)11年世界排名第一;根據(jù)《新華-波羅的海國(guó)際航運(yùn)中心發(fā)展指數(shù)報(bào)告（2020）》，在全球國(guó)際航運(yùn)中心排名中上海升至第三，國(guó)際影響力穩(wěn)步提升。洋山深水港區(qū)是上海國(guó)際航運(yùn)中心的核心集裝箱港區(qū)，集裝箱吞吐量從2006年的323萬(wàn)TEU發(fā)展到2020年的萬(wàn)TEU，集裝箱吞吐量年均漲幅約14%。經(jīng)過“十三五”時(shí)期的發(fā)展，上海已基本建成航運(yùn)資源要素集聚、航運(yùn)服務(wù)功能完善、航運(yùn)市場(chǎng)環(huán)境優(yōu)良、航運(yùn)物流服務(wù)高效的國(guó)際航運(yùn)中心，初步具備全球航運(yùn)資源配置能力。

洋山深水港區(qū)進(jìn)港主航道及港內(nèi)（水域）航道是港區(qū)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，對(duì)航道進(jìn)行的常年維護(hù)保障了大型集裝箱船的通航水深要求，為港區(qū)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、上海港集裝箱吞吐量持續(xù)增長(zhǎng)、上海國(guó)際航運(yùn)中心實(shí)現(xiàn)“基本建成”目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。筆者運(yùn)用水運(yùn)工程經(jīng)濟(jì)效益分析數(shù)學(xué)模型，對(duì)洋山深水港區(qū)航道歷年維護(hù)疏浚所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

1 洋山深水港區(qū)現(xiàn)狀

洋山深水港區(qū)自開港以來(lái)集裝箱吞吐量年均漲幅接近15%，2019年完成集裝箱吞吐量萬(wàn)TEU。港區(qū)進(jìn)港主航道全長(zhǎng)65.01 km，其中人工疏浚段約11.28 km，設(shè)計(jì)底標(biāo)高 16.5 m，港內(nèi)航道為一至四期水域航道（設(shè)計(jì)底標(biāo)高 16.0 m），滿足10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船雙向全潮通航要求。

洋山深水港區(qū)大型船舶到港量增長(zhǎng)較快，遠(yuǎn)洋國(guó)際航線的主力集裝箱船為7萬(wàn)噸級(jí)以上船型，約占船舶到港總量的60%，最大船型為20萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船（載箱量 TEU，滿載吃水16.0 m）。2019年靠港洋山深水港區(qū)的20萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船多達(dá)633艘次。這類超大型集裝箱船到港量的快速增加，對(duì)洋山深水港區(qū)的通航水深條件提出了極高要求。

2 航道維護(hù)疏?，F(xiàn)狀分析

2.1 航道回淤概況

（1）進(jìn)港主航道。

根據(jù)進(jìn)港主航道在常風(fēng)天和臺(tái)風(fēng)天期間的回淤情況統(tǒng)計(jì)，航道近期回淤特征如下：

①進(jìn)港航道常態(tài)回淤呈現(xiàn)“春夏基本沖淤平衡、局部沖刷，秋冬淤積為主”的季節(jié)變化規(guī)律，進(jìn)港航道常年疏浚區(qū)的回淤?gòu)?qiáng)度約為0.5 m/a。

臺(tái)風(fēng)天進(jìn)港航道回淤分布與臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力等級(jí)和路徑有很大的關(guān)系。距風(fēng)圈中心越近，風(fēng)力等級(jí)越大，航道回淤越大;外海轉(zhuǎn)向的臺(tái)風(fēng)對(duì)航道回淤影響強(qiáng)于正面登陸的臺(tái)風(fēng)。

（2）港內(nèi)（水域）航道。

①常態(tài)回淤：二期港內(nèi)水域和四期港內(nèi)水域1區(qū)、3區(qū)回淤厚度較大，常年回淤?gòu)?qiáng)度分別為1.32 m/a、3.71 m/a和0.96 m/a;一期港內(nèi)水域和四期港內(nèi)水域2區(qū)基本不存在回淤;三期港內(nèi)水域常年回淤?gòu)?qiáng)度約為0.47 m/a，但水深條件極好，基本無(wú)需維護(hù)疏浚。

②臺(tái)風(fēng)天：臺(tái)風(fēng)天對(duì)港內(nèi)水域回淤仍有一定影響，不同的臺(tái)風(fēng)風(fēng)力等級(jí)和臺(tái)風(fēng)路徑對(duì)回淤的影響程度有明顯差異。2018年7月至8月期間的3次9～10級(jí)正面登陸的臺(tái)風(fēng)對(duì)一至三期工程水域影響不大;2019年7月至9月期間遭遇1次16級(jí)南側(cè)登陸的臺(tái)風(fēng)和1次16級(jí)外海轉(zhuǎn)折的臺(tái)風(fēng)，導(dǎo)致四期3區(qū)的回淤?gòu)?qiáng)度較常態(tài)回淤?gòu)?qiáng)度有所增大，四期2區(qū)海床呈現(xiàn)小幅淤積。

2.2 航道維護(hù)疏?，F(xiàn)狀

為了保障港口生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，交通主管部門結(jié)合進(jìn)港航道的常態(tài)回淤特點(diǎn)，以及年度臺(tái)風(fēng)實(shí)際影響程度，于2006―2019年期間對(duì)進(jìn)港主航道（人工疏浚段）及港內(nèi)（水域）航道先后分別實(shí)施了8次、12次維護(hù)疏浚，累計(jì)投資9.6億元。2013年前，進(jìn)港主航道（人工疏浚段）維護(hù)疏浚底標(biāo)高為 16.5 m，港內(nèi)（水域）航道維護(hù)疏浚底標(biāo)高為 16.0 m。為滿足LNG船和集裝箱船交會(huì)通航需要，2008―2009年期間進(jìn)港主航道通航寬度拓寬至650 m。由于進(jìn)港航道通航寬度的擴(kuò)大、維護(hù)疏浚量的增加，2013年交通主管部門根據(jù)洋山深水港區(qū)到港船舶實(shí)際情況和維護(hù)的經(jīng)濟(jì)合理性，將進(jìn)港主航道（人工疏浚段）及港內(nèi)（水域）航道實(shí)際維護(hù)疏浚底標(biāo)高分別調(diào)整為 16.0 m、 15.5 m。

3 航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益量化評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)原則與評(píng)價(jià)邊界闡述

3.1.1 評(píng)價(jià)原則

（1）前后對(duì)比原則：將航道維護(hù)前后的情況進(jìn)行比較，分析前后變化確定航道維護(hù)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益;（2）費(fèi)用效益統(tǒng)一原則：費(fèi)用與效益計(jì)算的層次、范圍、期限和價(jià)格等方面要一致;（3）實(shí)際發(fā)生原則：評(píng)價(jià)選取的集裝箱吞吐量、進(jìn)出港船舶艘次、投資費(fèi)用等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均是歷年實(shí)際發(fā)生的數(shù)據(jù)。

3.1.2 評(píng)價(jià)邊界

（1）洋山深水港區(qū)歷年到港貨運(yùn)船舶主要為集裝箱船、LNG船及油船等，其中LNG船、油船船型主要集中在10萬(wàn)噸級(jí)及以下，船舶吃水較淺，航道維護(hù)疏浚對(duì)這類船型影響較小，因此評(píng)價(jià)選用的船型為集裝箱船。

（2）評(píng)價(jià)中“項(xiàng)目前”是指洋山深水港區(qū)進(jìn)港主航道及港內(nèi)（水域）航道實(shí)施維護(hù)疏浚前的情況，航道實(shí)際通航水深由于自然回淤而減小;“項(xiàng)目后”是指洋山深水港區(qū)進(jìn)港主航道及港內(nèi)（水域）航道按照維護(hù)尺度實(shí)施維護(hù)疏浚后的情況，航道實(shí)際通航水深恢復(fù)正常。

（3）航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益量化評(píng)價(jià)計(jì)算期為2015―2019年。

（4）由于洋山深水港區(qū)歷年航道維護(hù)疏浚投入（費(fèi)用）及維護(hù)疏浚產(chǎn)出（效益）均在同一年內(nèi)發(fā)生，一般在秋冬季實(shí)施航道維護(hù)，因而以半年為時(shí)間單位量化計(jì)算航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 評(píng)價(jià)思路及相關(guān)數(shù)據(jù)

3.2.1 評(píng)價(jià)思路

洋山深水港區(qū)航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益主要包含船舶避免虧載所產(chǎn)生的費(fèi)用節(jié)約效益和維持港口正常運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的效益。具體分析思路見圖1。

3.2.2 主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析

（1）10萬(wàn)噸級(jí)及以上集裝箱船平均吃水變化值分析。洋山深水港區(qū)10萬(wàn)噸級(jí)以上集裝箱船實(shí)際營(yíng)運(yùn)吃水對(duì)航道通航水深變化較為敏感，是經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)的核心船型。以2019年10萬(wàn)噸級(jí)以上集裝箱船月度平均吃水變化趨勢(shì)（見圖2）為例，洋山深水港區(qū)航道維護(hù)疏浚后，該集裝箱船型平均吃水較維護(hù)前出現(xiàn)較為明顯的增加，平均吃水增加約0.2～0.3 m;隨著航道逐漸淤積、實(shí)際通航水深變淺，該集裝箱船型平均吃水又逐漸減小至維護(hù)疏浚前狀態(tài)。

（2）吞吐量變化分析。據(jù)2015―2019年洋山港區(qū)航道維護(hù)疏浚前后月度集裝箱吞吐量（見圖3）統(tǒng)計(jì)分析，航道維護(hù)疏浚后的集裝箱吞吐量月度平均值為135.4萬(wàn)TEU，較航道維護(hù)疏浚前的132.9萬(wàn)TEU增加了2.5萬(wàn)TEU，航道維護(hù)疏浚工程對(duì)洋山深水港區(qū)吞吐量變化產(chǎn)生較明顯的直接影響。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

3.3.1 評(píng)價(jià)模型

（1）船舶避免虧載效益計(jì)算模型。根據(jù)船舶吃水提升后所增加的經(jīng)濟(jì)效益分析模型，結(jié)合洋山深水港區(qū)航道維護(hù)疏浚特點(diǎn)及到港船舶營(yíng)運(yùn)情況，提出船舶避免虧載效益計(jì)算模型為

式中：Em為水上運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益單價(jià)，萬(wàn)元;D為洋山深水港區(qū)與上、下港間航線的加權(quán)平均里程，km;n為某噸級(jí)船舶的運(yùn)輸艘次，艘次;Taj為航道維護(hù)后相應(yīng)噸級(jí)船型的實(shí)際吃水，m;Tai為航道維護(hù)前相應(yīng)噸級(jí)船型的實(shí)際吃水，m;Cb為船舶方形系數(shù)。

（2）經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)評(píng)價(jià)方法。根據(jù)歷年航道維護(hù)所投入的費(fèi)用及其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，可得到2015―2019年期間發(fā)生的現(xiàn)金流量，以此計(jì)算航道維護(hù)工程的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，即經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）與經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比（RBC）。

ENPV計(jì)算公式如下：

式中：B為經(jīng)濟(jì)效益流量，萬(wàn)元;C為經(jīng)濟(jì)費(fèi)用流量，萬(wàn)元;（B C）t為第t期的經(jīng)濟(jì)凈效益流量，萬(wàn)元;i為社會(huì)折現(xiàn)率，%，取8%;n為項(xiàng)目計(jì)算期。

ENPV>0，表明項(xiàng)目可以達(dá)到符合社會(huì)凈現(xiàn)率的效益水平，該項(xiàng)目從經(jīng)濟(jì)資源配置的角度可以被接受。

RBC計(jì)算公式如下：

式中：Bt為第t期的經(jīng)濟(jì)效益，萬(wàn)元;Ct為第t期的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，萬(wàn)元。

如果RBC>1，表明項(xiàng)目資源配置的經(jīng)濟(jì)效率達(dá)到了可以被接受的水平。

3.3.2 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

（1）船舶避免虧載效益。按照集裝箱船定點(diǎn)、定班運(yùn)輸特點(diǎn)，洋山深水港區(qū)來(lái)自上一港口和駛往下一港口（如寧波港、新加坡港、釜山港等）的10萬(wàn)噸級(jí)及以上集裝箱船將按進(jìn)港航道實(shí)際水深條件，對(duì)實(shí)際載箱量進(jìn)行配載。航道維護(hù)疏浚實(shí)施前，由于回淤導(dǎo)致航道實(shí)際通航水深減小，10萬(wàn)噸級(jí)及以上集裝箱船會(huì)產(chǎn)生虧載情況;航道維護(hù)疏浚實(shí)施后，進(jìn)港航道及港內(nèi)（水域）航道水深恢復(fù)至設(shè)計(jì)通航條件，10噸級(jí)及以上集裝箱船實(shí)際裝箱量將較進(jìn)港航道維護(hù)疏浚前有所增加。按照前后對(duì)比原則，運(yùn)用船舶避免虧載效益模型計(jì)算，得到2015―2019年洋山深水港區(qū)進(jìn)港航道維護(hù)疏浚投資和經(jīng)濟(jì)效益（見表1），其中實(shí)施前后集裝箱船避免虧載而產(chǎn)生的集裝箱運(yùn)輸費(fèi)用節(jié)約效益累計(jì)達(dá)萬(wàn)元。

（2）維持港口運(yùn)營(yíng)效益。在“項(xiàng)目前”情況下，洋山深水港區(qū)進(jìn)港航道及港內(nèi)（水域）航道水深淤淺，10萬(wàn)噸級(jí)以上集裝箱船裝卸箱量減少，導(dǎo)致港口運(yùn)營(yíng)收入降低。在“項(xiàng)目后”情況下，洋山深水港區(qū)進(jìn)港航道及港內(nèi)（水域）航道可滿足10萬(wàn)噸級(jí)以上集裝箱船乘潮雙向通航，避免了該船型因?qū)嶋H通航水深不足而虧載，由此保障洋山深水港區(qū)在航道維護(hù)后集裝箱吞吐量水平（航道維護(hù)后洋山深水港區(qū)集裝箱吞吐量月平均增加2.5萬(wàn)TEU）和營(yíng)業(yè)收入有所回升。由此測(cè)算2015―2019年洋山深水港區(qū)航道維護(hù)疏浚產(chǎn)生的維持港口運(yùn)營(yíng)效益累計(jì)萬(wàn)元。

3.3.3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算

綜合2015―2019年洋山深水港區(qū)航道維護(hù)疏浚投資額及其所形成的經(jīng)濟(jì)效益，洋山深水港區(qū)進(jìn)港主航道及港內(nèi)（水域）航道維護(hù)疏浚工作所產(chǎn)生的靜態(tài)凈收益為100 839萬(wàn)元。

按照動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)計(jì)算方法，2015―2019年洋山深水港區(qū)進(jìn)港航道及港內(nèi)（水域）航道維護(hù)疏浚ENPV為萬(wàn)元（>0），RBC為2.98（>1），均滿足經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

靜態(tài)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)和動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)說(shuō)明，洋山深水港區(qū)多年來(lái)持續(xù)不斷的航道維護(hù)疏浚取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)港口持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過前后對(duì)比法和船舶避免虧載效益計(jì)算模型為主的量化評(píng)價(jià)模型計(jì)算，直觀地量化和測(cè)算了航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益。2015―2019年洋山深水港區(qū)航道維護(hù)疏浚累計(jì)投資4.4億元，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為14.5億元，效益費(fèi)用比達(dá)2.98，說(shuō)明歷年實(shí)施的航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

對(duì)洋山港區(qū)航道維護(hù)疏浚經(jīng)濟(jì)效益的量化評(píng)價(jià)，揭示了航道維護(hù)對(duì)洋山深水港區(qū)接泊世界最大集裝箱船、維持上海港集裝箱吞吐量世界第一、推動(dòng)上海國(guó)際航運(yùn)中心“基本建成”有著重要的支撐意義。在“十四五”規(guī)劃期，上海國(guó)際航運(yùn)中心將邁向“全面建成”的新發(fā)展階段，仍需對(duì)洋山深水港區(qū)實(shí)施必要的、及時(shí)的航道維護(hù)，讓洋山深水港區(qū)繼續(xù)擔(dān)當(dāng)國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)的堅(jiān)實(shí)保障。