吾斯曼江
(新疆水電設計院地質研究所,新疆 烏魯木齊 830000)
文章采用時間序列法進行需水量預測,該方法是基于歷史用水數據,采用指數平滑法及趨勢外推法等建立相應關系,并以此對未來幾年內的需水量進行預測。根據調查,塔里木河流域的水資源利用形式主要有生活用水、牲畜用水、工業用水、農業用水和生態用水5種類型。需水量預測結果如表1所示。

表1 塔里木河流域需水歷史數據及預測表 (單位:億m3)
塔里木河的水資源主要來源有三個,分別是阿克蘇河、和田河、葉爾羌河。由于河水很不穩定,這里取流域2010-2020年平均產流量,為17.95億m3。
根據表1統計的數據,可以發現在2015年塔里木河流域的合計用水量為25.89億m3,而當年流域可用總水量為17.95億m3,即塔里木河流域水資源短缺7.94 億m3。在2015-2020 年間,隨著政府部門生態治理力度的加大,塔里木河流域生態環境有了明顯好轉,與此同時用于生態治理的用水量也呈現出較為明顯的增加趨勢,從2015 年的20.14 億m3增加至2020 年的23.66億m3。根據預測,到2025 年,塔里木河流域生態用水將增加至28.15 億m3,同時生活用水、牲畜用水等也會有小幅度增長。假設塔里木河流域年可用總水量保持不變,則預計水資源缺口將達到17.42億m3。
由于可用水總量已經確定,因此要想緩解塔里木河流域水資源供不應求的現狀,以及確保生活生產用水需求得到滿足,必須要通過健全水資源管理制度、推廣節約用水新技術等綜合措施,進一步提高水資源的利用率。針對當前塔里木河流域“以水為中心”的生態與經濟矛盾,下一步的水資源配置中,必須要妥善處理生產、生活、生態三方面的用水關系。同時分別從“供水、堵水、輸水”三個環節,讓寶貴的水資源能夠得到合理利用,尤其是要減少供水、輸水中的水資源浪費問題。
工程配置即通過修建各種水利工程設施,實現科學蓄水、跨流域調水,在滿足水資源合理配置的前提下減少水資源的浪費。喀什管理局積極協調巴楚縣水利局等部門,對該河段4處跑水口進行封堵,對1處跑水口建設測水斷面,并新增8處遠程視頻監控點進行隨時監控。目前塔里木河流域建成水庫僅240座,引水工程共計248處,堤防工程多達50處,大型干渠總長度接近6 000 km,除此之外還包含各種渠道建筑物8萬余座,總可供水量達到2.90億m3。塔里木河沿岸共設有38個水文站以及若干樞紐水閘。實施上述工程措施后,下游來水量呈現出逐年穩步上升趨勢,河流兩側的荒漠河岸林生態系統也開始慢慢恢復,地下水位提升幅度在4.90~7.00 m 不等,工程配置的效益突出。
在中國,水資源的所有權屬于國家,在這一前提下轉讓水資源的使用權,讓用水者在花費一定代價獲得水資源使用權后,能夠從自身利益出發,想方設法地提高每一滴水的利用價值,這對于提高水資源的利用率,進而發揮節水效益也是大有裨益的。在轉讓水資源使用權時,如何確定水價則成為關注的焦點問題。理論上來說,只有使水價合理,才能實現水資源配置的最優化、節水效益的最大化,如圖1。
水資源的供給曲線S 沒有彈性,這是由某個流域內可供水量在一定時間內穩定不變決定的。但是受到經濟發展、人口數量、產業結構等可變因素的影響,水資源的需求曲線D 會表現出很強的彈性。兩者相交于E點,在E點處出現的水資源費即為該流域下水資源使用的平均價格。根據市場供需規律,如果實際的水資源費超過平均價格,則該流域內用戶對水資源的需求會呈現出下降趨勢,造成供大于求的現象;相反,如果建成了水權交易市場,水權擁有者就能以較低的價格出租或轉讓水資源,這樣就能將水資源費降低到平均價格以下。因此,只有當流域內水資源的總需求量與總供給量維持在平衡狀態,此時的水價最為合理。
現階段國際上通用的水價計算方法有多種,其中完全成本水價最能體現水資源的商品屬性,進而更好地提升水資源的利用效率,因此文章選擇完全成本水價計算方法。它是根據水資源在社會循環過程中產生的所有成本之和為基礎確定水的價格。這里的社會循環過程,涵蓋了從自然界取水的成本,以及水在輸送、凈化、使用,以及污水收集和處理等整個過程。在完全成本水價下,將水資源看成是一種經濟物品,賦予其商品屬性。這種情況下用水者必須要做到完全成本回收,才能避免自己的利益受損,這就促使用水者必須想方設法提高水資源利用率,盡可能減少水的浪費和污染。
為進一步探究完成成本水價和灌溉量之間的關系,選擇塔里木河流域5 個灌區、15 個試點灌區作為研究對象,在綜合考慮運行費用、計量水費的條件下,計算數據的加權平均值。將所得結果進行處理,剔除突變數值后,錄入到Excel軟件中,并確定擬合曲線,即可得到該流域內完全成本平均水價與灌區用水量的函數關系:
式(1)中Y表示畝均用水量,單位為m3;x表示完全成本平均水價,單位為分。根據該函數式繪制完全成本水價與用水量關系曲線,如圖2所示。
結合圖2,可以將整條曲線劃分成三個區段:第一區段是完全成本水價小于0.27 元/m3,此時對應的畝均用水量大于1.80 萬m3/hm2,高于全國農業平均用水定額,說明當前水價下容易出現水資源浪費情況。如果能夠適當提升水價,那么畝均用水量也會明顯降低,從而取得顯著的積水效果。建議推廣噴灌、滴灌等科學灌溉技術,減少農業灌溉中水資源的浪費,使農業水價提升至0.27 元/m3以上。第二區段是完全成本水價在0.27~0.34元/m3之間,此時對應的畝均用水量在1.80~1.34萬m3/hm2,從變化趨勢上來看逐步靠近合理的用水定額,畝用水量也隨著水價的提升而出現緩慢降低的趨勢。建議根據灌區居民的人均收入、水利工程配套情況等進行合理定價。第三區段是完全成本水價大于0.34元/m3,此時對應的畝均用水量小于1.34 萬m3/hm2,達到或低于合理的用水定額。此時由于水價較高,畝均用水量也降低至較低水平,且下降趨勢歸于平緩。
過高的水價會打擊用水積極性,不利于農業生產;而過低的水價則會造成用水浪費。結合塔里木河流域實際情,在用水自主管理前提下將農業水價定在0.27~0.34元/m3是比較合理的。