KYMIJOEN VAELLUSKALOJEN NOUSUREITTIEN AVAAMISEN KUSTANNUSTEN JA HYÖTYJEN ARVIOINTI Anna Laine Helsingin Yliopisto Taloustieteen laitos Ympäristöekonomia Pro Gradu Marraskuu 2006
HELSINGIN YLIOPISTO HELSINGFORS UNIVERSITET UNIVERSITY OF HELSINKI Tiedekunta/Osasto Fakultet/Sektion Faculty Laitos Institution Department Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta Taloustieteen laitos Tekijä Författare Author Anna Sofia Laine Työn nimi Arbetets titel Title Kymijoen vaelluskalojen nousureittien avaamisen kustannusten ja hyötyjen arviointi Oppiaine Läroämne Subject Ympäristöekonomia Työn laji Arbetets art Level Aika Datum Month and year Sivumäärä Sidoantal Number of pages Pro Gradu -tutkielma Marraskuu 2006 96 s. Tiivistelmä Referat Abstract Tutkimuksessa tarkastellaan vaelluskalojen, erityisesti lohen, luonnollisen lisääntymisen edistämistoimia Kymijoella. Kymijoen alkuperäiset vaelluskalakannat hävisivät voimalaitospatojen ja veden saastumisen myötä 1950-lukuun mennessä. Nykyään Suomenlahden lohikanta on peräisin istutuksista, vaikka Kymijoessa olisi merkittävää potentiaalia lohen luonnontuotannolle. Esteenä luonnontuotannon kasvulle on se, etteivät lohet ja muut vaelluskalat pääse nousemaan Korkeakosken ja Koivukosken voimalaitospatojen yläpuolella sijaitsevalle poikastuotantoalueelle kuin vähäisessä määrin. Tutkimuksen tarkoituksena on käsitellä erityyppisiä vaelluskalojen nousureittien avaamiseen pyrkiviä hankkeita ja arvioida niiden tuottamia kustannuksia ja hyötyjä. Arvioinnin menetelmänä käytetään yhteiskuntataloudellista kustannus-hyötyanalyysia. Käsiteltävät hankevaihtoehdot muodostuvat erilaisista virtaamasäännöstelyn muutoshankkeista ja kalaportaiden rakentamishankkeista sekä näiden hankevaihtoehtojen yhdistelmistä. Tutkimuksen tavoitteena on löytää näistä vaihtoehtoisista hankkeista taloudellisesti kannattavin toteuttaa; tämä voidaan arvioida hankkeiden nettonykyarvojen avulla. Lisäksi suoritetaan herkkyysanalyysi epävarmuutta sisältävien laskennassa käytettyjen parametrien arvojen suhteen. Hankkeiden nettonykyarvoja verrataan Suomenlahden lohiistutusten vastaaviin nettonykyarvoihin, jotta saadaan selville, onko hankkeiden toteuttaminen vai istutusten jatkaminen entisellään yhteiskunnan kannalta parempi vaihtoehto. Tutkimuksen tulosten mukaan erityisesti kalaportaan rakentaminen Korkeakosken voimalaitoksen yhteyteen osoittautui kannattavaksi hankevaihtoehdoksi. Kalaportaan rakentaminen avulla voitaisiin saada aikaan niin suuri lohen luonnontuotanto, että alueelle tehtävät lohi-istutukset voitaisiin jopa vähitellen lopettaa. Myös kaikki hankevaihtoehtojen yhdistelmät osoittautuivat myös nettonykyarvoltaan huomattavan positiivisiksi. Herkkyysanalyysi osoitti, että kustannus-hyötyanalyysin tulokset riippuvat erityisesti luonnossa syntyneiden lohen vaelluspoikasten selviytymisprosentista sekä Korkeakoskelle mahdollisesti rakennettavien kalaportaiden toimivuudesta. Myös muiden laskennassa käytettyjen parametrien muutoksilla on vaikutusta hankkeiden nettonykyarvoihin. Verrattaessa hankkeiden nettohyötyjä istutusten nettohyötyihin, on suuri merkitys sillä, minkä aikavälin keskimääräisten saalistietojen avulla istutusten hyödyt lasketaan. Kun saalistietoina käytettiin 5 vuoden keskiarvoa, osoittautuivat kaikki hankkeet kannattavammiksi kuin istutukset. Kun laskennassa käytettiin 10 vuoden keskiarvoa, olivat vain Korkeakosken kalaporrashanke ja yhdistelmähankkeet istutuksia kannattavampia. Avainsanat Nyckelord Keywords Kustannus-hyötyanalyysi, Kymijoki, vaelluskalat, lohen kalastus, kalaportaat Säilytyspaikka Förvaringsställe Where deposited Viikin tiedekirjasto, Viikinkaari 11 A, 00014 Helsingin Yliopisto Muita tietoja Övriga uppgifter Further information
HELSINGIN YLIOPISTO HELSINGFORS UNIVERSITET UNIVERSITY OF HELSINKI Tiedekunta/Osasto Fakultet/Sektion Faculty Faculty of Agriculture and Forestry Laitos Institution Department Department of Economics and Management Tekijä Författare Author Anna Sofia Laine Työn nimi Arbetets titel Title Opening of ascencion routes for migratory fish in the river Kymijoki - a cost-benefit analysis Oppiaine Läroämne Subject Environmental economics Työn laji Arbetets art Level Aika Datum Month and year Sivumäärä Sidoantal Number of pages Master s thesis November 2006 96 pages Tiivistelmä Referat Abstract The objective of this thesis is to evaluate different means of increasing natural reproduction of migratory fish, especially salmon, in the river Kymijoki. The original stocks of migratory fish in Kymijoki were lost by the 1950s because of hydropower plants and worsened quality of water in the river. Nowadays the salmon stocks is based on hatchery-reared fish, even though there is significant potential of natural smolt production in the river. The main problem in the natural reproduction is that the migratory fish cannot ascend to the reproduction areas above the Korkeakoski and Koivukoski hydropower plants. In this thesis alternative projects which aim to open these ascencion routes and their costs and benefits are evaluated. The method used in the evaluation is social cost-benefit analysis. The alternative projects evaluated in this thesis consist of projects that aim to change the flow patterns between the eastern branches of Kymijoki and projects that involve building a fish ladder. Also different combinations of these projects are considered. The objective of this thesis is to find the project that is the most profitable to execute; this evaluation can be done in comparing the net present values of the projects. In addition to this, a sensitivity analysis will be made on the parameter values that are most uncertain. We compare the net present values of the projects with the net present values of hatchery-reared smolt releases, so we can evaluate, if the projects or the smolt releases are more socially profitable in the long term. The results of this thesis indicate that especially the projects that involve building a fish ladder next to the Korkeakoski hydropower plant are the most socially profitable. If this fish ladder would be built, the natural reproduction of salmon in the Kymijoki river could become so extensive, that hatchery-reared smolt releases could even be stopped. The results of the sensivity analysis indicate that the net present values of the projects depend especially on the initial smolt survival rate of wild salmon and the functioning of the potential fish ladder in Korkeakoski. Also the changes of other parameter values influence the results of the cost-benefit analysis, but not as significantly. When the net present values of the projects and the smolt releases are compared, the results depend on which period of time is selected to count the average catches of reared salmon. If the average of the last 5 years catches is used in counting the net benefits of smolt releases, all the alternative projects are more profitable than the releases. When the average of the last 10 years is used, only building of the fish ladder in Korkeakoski and all the project combinations are more profitable than the smolt releases. Avainsanat Nyckelord Keywords Cost-benefit analysis, river Kymijoki, migratory fish, salmon fishery, fish ladder Säilytyspaikka Förvaringsställe Where deposited Viikki Science Library, Viikinkaari 11 A, 00014 Helsingin Yliopisto Muita tietoja Övriga uppgifter Further information
Sisällys: 1 JOHDANTO 1 1.1 TAUSTA 1 1.2 TUTKIMUKSEN TARKOITUS JA TAVOITTEET 4 1.3 AIKAISEMPIA AIHEESEEN LIITTYVIÄ TUTKIMUKSIA 5 1.4 TUTKIELMAN RAKENNE 7 2 TUTKIMUSALUE JA HANKEVAIHTOEHDOT 8 2.1 KYMIJOEN ITÄINEN HAARA JA VIRTAAMAN SÄÄNTELY 8 2.1.1 Koivukoski 9 2.1.2 Korkeakoski 11 2.1.3 Kymijoen virtaaman säännöstely 12 2.1.4 Virtaamajako Kymijoen haarojen välillä 13 2.2 KYMIJOKI JA SEN LOHIKANNAN KALASTUS 14 2.3 TUTKIMUKSEN HANKEVAIHTOEHTOJEN MÄÄRITTELY 18 3 TEOREETTINEN VIITEKEHYS JA MENETELMÄ 24 3.1 KUSTANNUS-HYÖTYANALYYSIN HYVINVOINTITEOREETTINEN TAUSTA 24 3.1.1 Marshallilainen kysyntäkäyrä ja kuluttajan ylijäämä 25 3.1.2 Tuottajan hyvinvoinnin teoria ja tuottajan ylijäämä 26 3.1.3 Pareto-tehokkuus ja Kaldor-Hicks-periaate 27 3.2 KUSTANNUS-HYÖTYANALYYSI 28 3.2.1 Markkinattomien hyötyjen ja kustannusten arvottaminen 31 3.2.2 Epävarmuuden huomiointi kustannus-hyötyanalyysissa 32 3.2.3 Kustannus-hyötyanalyysin toteuttaminen käytännössä 35 4 HYÖTY- JA KUSTANNUSAINEISTON TUOTTAMINEN 37 4.1 LOHEN KUTUVAELLUSTA KUVAAVA MERI- JA JOKIMALLI 37 4.2 ESTIMOIDUT LOHIKANNAT JA SAALIIT ERI HANKEVAIHTOEHDOISSA 48 4.3 KUSTANNUSTEN JA HYÖTYJEN MÄÄRITTELEMINEN ERI HANKEVAIHTOEHDOISSA 56 4.3.1 Virtaamamuutoksien kustannusten ja hyötyjen tuottaminen 57 4.3.2 Kalaporrasvaihtoehtojen kustannusten ja hyötyjen tuottaminen 59 5 HANKEVAIHTOEHTOJEN NETTOHYÖTYJEN ARVIOINTI 63 5.1 NETTOHYÖDYT ERI HANKEVAIHTOEHDOISSA 63 5.2 HERKKYYSANALYYSIN TULOKSET 71 6 NOUSUREITTIEN AVAAMISEN KUSTANNUS-HYÖTYANALYYSI 87 7 YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET 93 Lähteet 98
Käytetyt lyhenteet ja parametrit: N Nm Nj Ca Cvr Cvk Cl Ck Cy VsX VkohiX Pl Py Ra Ry Kymijoen lohen kanta Suomenlahdella (lohien lukumäärä) Luonnonlohien kanta meressä ikäryhmittäin Jokeen nouseva luonnonlohien kanta Ammattikalastajien saalis (kpl) Suomenlahden rannikolla Vapaa-ajankalastajien saalis (kpl) Suomenlahden rannikkoalueella Vapaa-ajankalastajien saalis (kpl) Langinkoskenhaaran jokisuussa sijaitsevassa Keisarinsatamassa Virkistyskalastajien saalis (kpl) Kymijoen Langinkoskenhaarassa (Siikakoski, Ruhavuolle) Virkistyskalastajien saalis (kpl) Kymijoen Korkeakoskenhaarassa Virkistyskalastajien saalis (kpl) Koivu- ja Korkeakosken patojen yläpuolisella alueella Langinkoskenhaaran virtaaman osuus Kymijoen itähaaran virtaamasta Säännöstelypadon kautta tapahtuva ohijuoksutus (m³/s) Langinkoskenhaaraan nousevien lohien osuus Kymijokeen nousevista lohista Säännöstelypadon kautta Koivukosken padon yli pääsevien lohien osuus Padon alapuolinen smolttituotanto Langinkoskenhaarassa (emokantarekryyttisuhde) Koivu- ja Korkeakosken patojen yläpuolinen smolttituotanto