在水质差异条件下，采用双层协调机制进行污染控制：以长江至汉江调水工程为例

《Scientific Reports》：A two-tier coordination mechanism for pollution control under water quality differences: a case study of the Yangtze-to-Hanjiang River Water Diversion Project

　　

摘要

长江至汉江调水工程的实施导致汉江中下游地区的水资源发生了变化，从而引发了“工程干预型”水污染控制问题。作为国家水网建设的领导者，中央政府负有协调水污染控制的责任，并作为受益者，需要分担一定比例的污染控制成本，这些成本涉及供水区域、污染企业以及调水企业。考虑到水质差异以及国家水网建设的中央政府主导性质，本研究采用了差分博弈理论，以污染物消除的动态变化作为状态变量，以三大主要利益相关方的污染控制努力水平作为控制变量，构建了一个涉及中央政府、供水区域、污染企业和调水企业的差分博弈模型。数值模拟结果显示，与分散决策相比，两级成本分摊机制可使总污染物消除量增加约45%，整体治理效益提升30%，优于集中控制模式。主要结论包括：（1）中央政府的成本分摊机制与流域内的协调机制之间存在互动关系，两级成本分摊协调机制能够带来最高的治理效益和最有效的污染处理效果；（2）当损失系数增加时，在决策C、决策S和决策SR三种模式下，供水企业（WSA）和污染企业（PE）的治理努力水平都会提高；（3）当单位污染控制努力所消除的污染物数量增加时，供水企业和污染企业的治理努力水平在四种不同模式下均呈现上升趋势，流域内总污染物消除量也随之增加。本研究为国家水网治理提供了一个动态机制设计框架，为大规模跨流域调水系统的治理提供了及时的政策参考。