遼寧省灌區農業用水受水價及其相關因素分析

劉朝輝

(遼寧省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110006)

水資源短缺及其對農業生產和糧食安全造成的影響正在引起全世界越來越多的關注[1]。在應對日益嚴重的水資源壓力的各種政策中，定價機制一直受到高度重視[2]。作為人口最多的國家，中國對水和糧食的需求迅速增長，中國在許多方面的資源狀況也側面地反映了全球自然資源的狀況[3- 4]。中國北方大部分地區水資源稀缺，缺水對其農業的發展構成了越來越大的制約因素[5]。現階段實施定價機制已成為政府關注的重要議題。

在過去的二十年中，中國北方的農業發展非常顯著，對國家糧食供給做出了巨大貢獻[6]。目前，全國60%以上的小麥和40%的玉米都產自北方地區[7]。雖然該地區的大米產量僅占全國總產量的7%，但該地區大米口味良好使其需求量增加，從而市場價格也較高。

受大陸季風氣候的影響，中國北方的降水普遍較低，并且集中在一年中7—8月。降雨通常不足以滿足整個生長期或部分作物的用水需求。灌溉對于獲得高產糧食是至關重要的。鑒于灌溉這一重要作用，多年來我國灌溉區域不斷擴大。但是，中國北方的水資源是短缺的，許多地區平均水資源占有率低于人均500m3[8]。隨著農業、工業和城市對水資源的需求不斷增長，水資源過度開發，許多河流干涸，地下水位急劇下降。大量工業及農業污水的排放，使非點源污染和環境惡化更加復雜。目前，北方地區的水利用率(年度取水量與可再生水資源的比例)過高，與通常建議的30%～40%的水臨界閾值相比，海河流域的比例已達到100%[9]。

基于以上水資源狀況，本文的研究內容如下：以遼寧省選定的三個灌區(八一灌區、渾南灌區、遼陽灌區)為研究區，闡述了水管理部門因增加灌溉費用而獲得的收益和損失，并主要分析了以下兩個核心問題，即水價上漲能否節約用水？什么樣的措施才能提高灌溉效率？

1 灌溉效率和灌溉成本構成

1.1 灌溉效率和節水潛力

用水效率低下是灌溉系統的普遍現象，灌溉網絡漏水是效率低下的主要原因之一。據估計，在遼寧各地區，超過一半的水因渠道系統的滲漏而損失[10]。到達田地的水中，浪費也很大。噴灌和滴灌的應用幾乎可以忽略不計。對灌溉區域的調查表明，效率更高而費用較低的節水方法，如渠道襯砌、軟管輸水、水量的灌水時間控制以及塑料覆蓋物減少蒸發等方式，也沒有得到廣泛應用。

表1顯示了調查灌區單位灌溉面積的用水量。平均來說，八一灌區對同一種作物的用水量是渾南灌區的2倍多，遼陽灌區的用水量比渾南灌區減少20%～30%。

表1 每單位灌溉面積用水量單位：1000m3/ha

八一灌區的同一作物需要比渾南灌區更多的灌溉來滿足用水需求。然而，不同的用水也可歸結于灌溉效率的變化。實地調查發現，八一灌區農村的用水量較多。八一灌區處于上游的位置可能為其從遼河取水帶來了優勢。相比之下，渾南灌區的供水受到來自下游遼河流域委員會的更多限制。在遼陽灌區，地下水的高抽水成本和含水層的枯竭限制了水的使用。盡管人們普遍認為灌溉效率低下，但通過節水技術的應用可以節約多少水仍然是有爭議的。一些人指出，上游個別灌溉計劃損失的水量返回到河流，下游用戶可以繼續利用。因此，整個流域節水的實際潛力可能低于具體方案。在華北平原開展的幾個節水試驗表明，通過改進灌溉方法可以節約大約30%的水。在渾南灌區、八一灌區和遼陽灌區接受采訪的技術人員估計，通過應用傳統的節水方法并優化管理措施，他們的灌區可以節約大約10%～20%的水。盡管部分結果是估計的，且缺乏流域規模的灌區研究，但灌溉系統節水的巨大潛力是毫無疑問的，問題是應該采取什么措施來實現這一潛力。

1.2 灌溉費用

較低的水價被廣泛指責認為其是灌溉系統效率低下的原因，導致農民沒有節約用水的動機。由于缺乏激勵，節水技術的創新也受到阻礙。與此同時，低水價導致管理部門資本積累很少，因此灌溉基礎設施的維護資金不足。因此，提高水價被視為解決缺水問題的一項關鍵措施。當不包括對水利工程建設和維護的貢獻時，農民的灌溉費用主要來自四個方面[11- 12]:①支付給水利部門的用水費用；②向集體支付修建和維護當地水利基礎設施的費用，如修建運河、渠道襯砌和打井等；③抽水設備和燃料動力的費用；④水資源稅。根據水源的性質和行政安排，特定地區的實際灌溉費用通常由上述4種費用的兩種或三種組成。

在地表水灌溉的地區，由于缺少用水量體積測量且監測成本較高，很難對每個農戶的實際用水收取水費。以家庭為基礎的小農場通常分散在村莊周圍，這使得用水情況更加復雜。因此，在地表水灌溉區，按土地面積收取統一費用是很常見的。每單位灌溉土地通常分配一個標準化配額，實際數量因地區和省份而異，這取決于當地條件。釋放到側渠的水量按灌溉定額乘以渠道服務的灌溉面積計算。表1所示的水量大致是調查灌區的當前定額。

在地下水灌溉地區，灌溉費用主要是電力和設備費用，水本身是免費的，對每口井的抽水量沒有限制，挖新井原則上需要水主管部門的批準。在這些地區農民通過電費和燃料費來衡量灌溉成本，而水成本的概念通常不存在。對欒城的實地調查發現，水資源的稀缺并沒有直接導致農民節約用水，而是農村可能從不斷增加的井深以及抽水設備和動力的成本中間接地感受到了需要節約用水。

目前，對渾南灌區的調查發現，灌區的農民需支付330元/ha的固定灌溉費。在八一灌區，灌溉費用在300～450元/ha之間。從表1可看出，這兩個灌區的水費與他們使用的水量卻不一致。雖然渾南灌區每單位土地的用水量不到八一灌區的一半，但其灌溉費用幾乎相同。然而，這也可能反映了不同的供水成本，這些成本與個別灌溉計劃的具體地點及條件有關。

2 灌溉用水需求

從理論上來說，提高用水價格會激勵人們提高水量的利用率，更好地管理、創新和應用新技術來保護水資源。然而，幾乎所有國家，包括發達國家，農業用水一直被視為特例。例如，Berbel等[13]研究表明，西班牙農民支付的灌溉用水費用不到供水總成本的20%。美國西部對農業用水的高額補貼是眾所周知的。在大多數發展中國家，水本身幾乎是免費的，灌溉用水通常只支付一小部分費用。農業用水的特殊對待在很大程度上是由灌溉費用、用水量、公共收入和農村福利之間的內在聯系決定的。

2.1 需水量曲線

Q=Q(p)表示給定灌區的總需水量函數，其中p表示水價，Q表示以單位表面積衡量的用水量。假設εp是彈性需水量，它可以表示為εp=(dQ/dp)(p/Q)。圖1給出了兩種情況下的需水量曲線，分別為高彈性需水量(彈性需求)和低彈性需水量(非彈性需求)。當水價從p上升到p+dp時，A=dp×Qp+dp區域會獲得稅收，這是農民向供水者所繳納的費用。Qp+dp-Qp給出了節水水平。假設一個只有農業灌溉者和政府供水者組成的單獨經濟體，當水價增加時，dp將導致B+C區域收入損失。三角形B代表農民因用水減少而承受的收入損失。區域C代表供水減少導致供水商收入的損失。在一個多元經濟體中，收入損失B經常轉移到用水價格高于灌溉的其他部門。

圖1 需水量彈性和非彈性曲線

從圖1中可以看出，由于水價上漲，農民的總損失為B區；低彈性需水量的情況和高彈性需水量相比，相同范圍的價格漲幅會給灌溉者和供水者帶來不同的損失和收益。在高彈性需水量的情況下，如圖1(a)所示，dp的價格增加導致供水者(A-C)較小的收益和灌溉者(B+A)的損失。在低需水量彈性情況下，如圖1(b)所示，供水者的收益和灌溉者的損失都很大。對于不同的彈性需水量，相同的水價政策會對用水量、農業收入和稅收產生顯著的不同影響。

2.2 不同水價下用水量和稅收的變化

許多用水量對灌溉價格響應的研究表明，在不同的水價水平下，水需求的彈性會發生變化[15]。低于某個價格閾值，需求幾乎完全沒有彈性。農民對價格上漲的反應非常小或為零，他們將維持現有的作物分布和水需求，勞動力數量和投入使用水平沒有發生重大變化。現階段水價上漲的直接影響是農業收入，由于私人資金通過水費轉移到公共部門，農業收入下降。當增加的公共收入用于改善農民補貼和灌溉系統效率時，這種利益的轉移涉及收入的再分配。然而，水價的上漲首先是農民直接承擔的負擔，其次當增加的公共收入被用于其他地方時，這種轉移會給農民帶來農業補貼損失。

在高于閾值價格時，水的使用以不同的水費變化。農民通過減少用水來應對價格上漲，通常采取兩種方式:用耗水量較少的作物替代傳統作物(或停止灌溉)或轉向產量較高的作物，這樣每一單位的用水都能產生更多的價值。現階段農民向公共部門的收入轉移不如前一階段直接，當用水量下降速度慢于水價上漲速度時，公共收入會繼續增加。相反的關系導致用水和公共收入同時減少。超過彈性需求階段的水價將進一步上漲，再次使得用水量對價格變化沒有反應。這種情況的特點是，農民將水幾乎完全用于園藝作物和他們必須生產的自用作物，剩余的土地用于種植非灌溉的大田作物，或者干脆閑置。在這個階段，如果農民繼續做生意，水價上漲會增加公共收入。如果水價如此之高，農民將可能放棄灌溉，公共收入將降為零。

應該指出，根據不同的水價調整農民的生產計劃將不可避免地導致農產品市場供應的變化。糧食產量，特別是糧食作物，很可能會下降，市場供應也會下降。這可能會對中國的政治經濟和國際貿易產生一系列影響。糧食進口，特別是谷物進口將會增加。這可能會給國內糧食生產帶來進一步的壓力。農民用水量對不同價格的反應受到許多因素的影響，這些因素涉及水管理措施、市場條件、替代作物的供應、生產決策的自由度以及整個城鄉經濟發展等。總的來說，市場和經濟的發展以及農民對管理和決策過程的高度參與提高了他們對水價變化的反應能力。同時，一些研究表明農民對水價的反應也與灌溉計劃指定的技術條件有關，對于舊的灌區有很大的潛力改善其技術條件，從而達到較高的節水水平，而現代灌溉區已經建設了更高效的灌溉系統，它們對價格的反應很小。

3 灌溉機構、定價和農民的反應

3.1 灌溉機構

在地表水灌溉地區，灌溉管理機構的組成相當復雜。大中型灌溉計劃由國家制定，由水利部門管理。圖2總結了當前地表水灌溉系統的管理結構和財務安排。流域委員會是整個流域水資源的管理者和規劃者。省水利部門扮演著雙重角色:水量調節/規劃者和水經營者/供應商。水利局的職責包括灌溉、排水、建設防洪工程和農村水電的規劃、勘測、設計、施工、運營和管理。地縣一級的水利局直接負責建設和維護灌溉基礎設施、制定相關灌溉計劃和建設防洪設施以及中型水庫。鄉鎮一級的供水站共同負責修建和維護支渠、附屬工程和小型水庫，并收取水費。鄉鎮供水站被組織成灌區水管理機構。每個地區的雇員人數可能多達數百人。在村莊一級或更低的地方有農田溝渠，由村民委員會和村民委員會雇傭的個體農民維護。他們在灌溉區管理局工作人員的指導下處理農業用水管理。

圖2 地表水灌溉系統的管理與財政結構

盡管近年來提倡的水資源綜合管理，作為提高水資源利用效率的另一部分，但灌溉系統在各級部門之間的管理仍然非常分散。不同部委和機構之間有許多重疊，特別是在灌溉、城市供水、地下水管理、污染控制和水庫運行等領域。目前的水管理系統仍缺乏凝聚力，且水量分配不合理。這種情況很容易出現兩個機構獨立制定開發同一水源的相互沖突的政策。

水利部門代表國家管理灌溉用水，并向用水農民收取費用。盡管自20世紀80年代以來，水從農業向城市供水的轉移形成了明顯的趨勢，但這主要是通過行政手段進行的。水利部門和農民都不允許出售水。水的轉移沒有得到補償或僅得到部分補償。水利主管部門和個體農民一般不會從他們灌區的調水中受益。

水資源管理部門，就其法定性質而言，是國有企業。這些費用用于支付雇員的工資以及行政和基礎設施維護費用。由于工資和行政費用是灌溉費用的組成部分，供水的全額回收價格預計會很高，是調查的灌溉區目前收費的兩倍。在許多水利部門，灌溉費用的收入甚至不足以支付工資和日常運營費用。留給基礎設施維護和修復的資金是微薄的。因此水利部門熱衷于提高灌溉費用。盡管如此，目前的水資源機構并沒有委托水資源主管部門獨立決定灌溉費用，最終決定權在省級水利部門，工作人員的工資直接從省級預算中支付。為了實現更廣泛的社會經濟目標，特別是糧食產量、農村經濟發展和就業等，省級水利部門對增加灌溉費用更加謹慎，這在一定程度上抑制了灌溉費用的上漲，使其不像下級水主管部門希望的那樣迅速漲價。盡管如此，近幾年來，灌溉費用在大多數灌溉區都有大幅增加。

在圖2所示的水利部門的三項支出中，支付的雇員工資和行政費用在預算計劃中占有高度的優先地位，受其費用支配的影響，基礎設施維護經常被擱置在一邊。鑒于供水成本回收不足，灌溉費用的絕大部分被分配給政府部門開支，在所調查的灌區，大多數渠道維護得都很差。

3.2 農民對水價的反應

在地表水灌溉地區，由于水是以土地面積為基礎統一收費的，農民個人無法通過改變灌溉方法和用水量來控制灌溉費用，這削弱了農民對水價上漲的反應能力。盡管農民擔心灌溉費用上漲，但他們沒有能力投資新的灌溉技術的應用。在八一灌區和渾南灌區的調查表明，灌溉費用的增加并不是伴隨著單位灌溉土地的水量分配變化的。農民的用水行為和生產計劃或少或基本保持不變。

目前，農民在農作物種植方面獲得的利潤普遍較低。在一些地區，糧食作物的平均收益甚至是負數，這表明農民已經在虧本經營。盡管農業種植條件不利，但由于一些地方較落后，工業不發達，工廠較少，缺乏就業機會，種植農作物仍然是其收入的主要來源。中國農村向城市遷移的經濟和政治障礙進一步限制了農民的替代勞動。家庭農業和半自給農業是中國農業的一個基本特征。鑒于家庭土地面積小，獲得高產是必要的，灌溉也是必要的，在調查的灌區中則表現為：灌溉費用的增加并沒有導致灌溉面積的減少，相反，所有地區都有不同程度的增長。當被問及生產計劃時，如果灌溉費用進一步增加，受受訪的農民普遍回答是“我們仍然需要灌溉，否則我們還能做些什么”。

自20世紀70年代末農村經濟改革以來，出現了從低產糧食作物轉向高價值經濟作物的趨勢，通常是蔬菜和水果[23]。這主要是因為對生產決策和市場需求的控制不夠嚴格。隨著缺水現象的加劇，近年來大力提倡轉向高產量作物。其原理是，在給定水量的情況下，這種轉變可以產生更高的產值。然而，這種轉變的速度并沒有加快。這并不令人驚訝，因為轉向高價值作物受到了營銷渠道、加工和運輸設施以及市場需求的限制，尤其是易腐作物，如蔬菜和水果，更是如此。自20世紀90年代末以來，這些產品的國內市場似乎已經飽和，導致其價格下跌。據報道，由于蔬菜和水果價格下降，2017年6月份的消費價格指數比同年5月下降了1.2%。此外，在八一灌區等一些貧困地區，糧食生產仍然是農民收入的主要來源，鑒于該地區農業的自給自足性質，糧食生產對糧食安全至關重要。鑒于這種情況，進一步提高灌溉費用不太可能導致經濟作物產量的大幅改變。總之，在地表水灌溉區，農民缺乏節約用水的動機。宏觀經濟和政治條件給農民調整作物種植計劃和經濟活動以應對灌溉價格的上漲帶來了額外的限制。水需求的彈性價格只會更低，這使得水利部門只能能夠通過提高水價來增加公共收入。然而，如圖1(b)所示，結果是農業收入大量損失，而用水水平幾乎沒有變化。

在地下水灌溉地區，對農民的用水量和灌溉成本有更多的控制，這促使他們采用節水技術。在沒有灌溉定額地區，農民只能種植夏季作物。只要邊際凈收益超過灌溉的邊際成本，農民往往會根據他們的資金控制灌溉面積。鑒于這一事實，轉向價值更高的經濟作物未必有助于緩解缺水問題。相反，追求較高價值經濟作物的邊際凈收益可能會使灌溉需求曲線向上移動，導致地下水的進一步抽取。征收地下水資源稅也有加劇缺水的風險。由于資源稅為水資源主管部門提供了激勵措施，鼓勵他們向用水者發放更多的許可證，因此總的用水量甚至可能會增加。因此，在征收地下水資源稅的同時，必須限制取水總量，并改進農業灌溉技術。

4 改革水管理機構，促進節水技術傳播

上述分析表明，以價格為基礎的節水政策并不適用于目前的灌溉管理系統。這是因為水利部門沒有減少供水的動機，農民也沒有減少用水的動機。為了創造節約用水和提高灌溉效率的激勵措施，改革現有的灌溉管理機構是必要的。值得注意的是，自20世紀90年代后期以來，作為改革農村灌溉機構的第一步，在村莊一級(由一個或一組村莊組成)建立了用水者協會，其負責用水的分配、收費、小型灌溉網絡的運營和維護，并解決農民之間的用水沖突[24]。參照圖2，水用戶協會被賦予鄉鎮水利局和村委會的職責。從本質上來說，他們被期望在灌溉部門和農民之間扮演中介角色。在調查的灌區，官員們還指出，在建立用水協會的實驗村收取水費變得更加容易。上述分析表明，缺乏水權是缺少節水激勵的重要原因。水利部門和農民都無法從這種努力中受益。為了創造激勵，必須界定水權并確保執行力度。第二個問題是供水的回收價格。灌溉費用回收不足導致灌溉項目的運營和維護資金不足。隨著時間的推移，它會導致物理結構的惡化。因此，回收運行和維護成本對于可持續灌溉系統是必要的。第三個問題是誰應該承擔灌溉用水的回收成本。目前，收回成本主要集中在增加灌溉費用上，這導致農業收入直接轉移給水利部門。將分支運河的管理從水利主管部門下放給基層社區的用水協會，可能有助于更公平、更有效地分配水資源。這也可能有助于改善節約用水的激勵措施，因為單個農民的用水水平和灌溉費用之間有更直接的聯系。

5 結論

本研究以遼寧省特定灌區為例，探討了農業用水受水價和管理方式的影響。闡述了當水價上漲時，不同水管理部門的得失，以及提高灌溉效率和推進節約用水的方式改革需要得到解決的問題。研究結果表明：在現行灌溉管理制度下，進一步提高灌溉價格可能不符合節約用水的目的，這是因為這種措施對水資源管理部門減少灌溉用水沒有什么激勵作用，農民也沒有積極采用節水技術的意識；用水行為對價格信號的反應本質上是微弱的。對水利局來說，應提高灌溉效率；對農民來說，提高灌溉價格意味著收入的損失，他們的用水行為幾乎沒有變化；在地下水灌溉地區，缺乏有效的取水許可和開采控制，導致地下水的開采不受限制，征收水資源稅可能無法阻止這一趨勢，采用更好的管理措施和節水技術是提高灌溉效率及應對農業灌溉面臨的挑戰的最終途徑。