辽宁省灌区农业用水受水价及其相关因素分析

刘朝辉

(辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110006)

水资源短缺及其对农业生产和粮食安全造成的影响正在引起全世界越来越多的关注[1]。在应对日益严重的水资源压力的各种政策中，定价机制一直受到高度重视[2]。作为人口最多的国家，中国对水和粮食的需求迅速增长，中国在许多方面的资源状况也侧面地反映了全球自然资源的状况[3- 4]。中国北方大部分地区水资源稀缺，缺水对其农业的发展构成了越来越大的制约因素[5]。现阶段实施定价机制已成为政府关注的重要议题。

在过去的二十年中，中国北方的农业发展非常显著，对国家粮食供给做出了巨大贡献[6]。目前，全国60%以上的小麦和40%的玉米都产自北方地区[7]。虽然该地区的大米产量仅占全国总产量的7%，但该地区大米口味良好使其需求量增加，从而市场价格也较高。

受大陆季风气候的影响，中国北方的降水普遍较低，并且集中在一年中7—8月。降雨通常不足以满足整个生长期或部分作物的用水需求。灌溉对于获得高产粮食是至关重要的。鉴于灌溉这一重要作用，多年来我国灌溉区域不断扩大。但是，中国北方的水资源是短缺的，许多地区平均水资源占有率低于人均500m3[8]。随着农业、工业和城市对水资源的需求不断增长，水资源过度开发，许多河流干涸，地下水位急剧下降。大量工业及农业污水的排放，使非点源污染和环境恶化更加复杂。目前，北方地区的水利用率(年度取水量与可再生水资源的比例)过高，与通常建议的30%～40%的水临界阈值相比，海河流域的比例已达到100%[9]。

基于以上水资源状况，本文的研究内容如下：以辽宁省选定的三个灌区(八一灌区、浑南灌区、辽阳灌区)为研究区，阐述了水管理部门因增加灌溉费用而获得的收益和损失，并主要分析了以下两个核心问题，即水价上涨能否节约用水？什么样的措施才能提高灌溉效率？

1 灌溉效率和灌溉成本构成

1.1 灌溉效率和节水潜力

用水效率低下是灌溉系统的普遍现象，灌溉网络漏水是效率低下的主要原因之一。据估计，在辽宁各地区，超过一半的水因渠道系统的渗漏而损失[10]。到达田地的水中，浪费也很大。喷灌和滴灌的应用几乎可以忽略不计。对灌溉区域的调查表明，效率更高而费用较低的节水方法，如渠道衬砌、软管输水、水量的灌水时间控制以及塑料覆盖物减少蒸发等方式，也没有得到广泛应用。

表1显示了调查灌区单位灌溉面积的用水量。平均来说，八一灌区对同一种作物的用水量是浑南灌区的2倍多，辽阳灌区的用水量比浑南灌区减少20%～30%。

表1 每单位灌溉面积用水量单位：1000m3/ha

八一灌区的同一作物需要比浑南灌区更多的灌溉来满足用水需求。然而，不同的用水也可归结于灌溉效率的变化。实地调查发现，八一灌区农村的用水量较多。八一灌区处于上游的位置可能为其从辽河取水带来了优势。相比之下，浑南灌区的供水受到来自下游辽河流域委员会的更多限制。在辽阳灌区，地下水的高抽水成本和含水层的枯竭限制了水的使用。尽管人们普遍认为灌溉效率低下，但通过节水技术的应用可以节约多少水仍然是有争议的。一些人指出，上游个别灌溉计划损失的水量返回到河流，下游用户可以继续利用。因此，整个流域节水的实际潜力可能低于具体方案。在华北平原开展的几个节水试验表明，通过改进灌溉方法可以节约大约30%的水。在浑南灌区、八一灌区和辽阳灌区接受采访的技术人员估计，通过应用传统的节水方法并优化管理措施，他们的灌区可以节约大约10%～20%的水。尽管部分结果是估计的，且缺乏流域规模的灌区研究，但灌溉系统节水的巨大潜力是毫无疑问的，问题是应该采取什么措施来实现这一潜力。

1.2 灌溉费用

较低的水价被广泛指责认为其是灌溉系统效率低下的原因，导致农民没有节约用水的动机。由于缺乏激励，节水技术的创新也受到阻碍。与此同时，低水价导致管理部门资本积累很少，因此灌溉基础设施的维护资金不足。因此，提高水价被视为解决缺水问题的一项关键措施。当不包括对水利工程建设和维护的贡献时，农民的灌溉费用主要来自四个方面[11- 12]:①支付给水利部门的用水费用；②向集体支付修建和维护当地水利基础设施的费用，如修建运河、渠道衬砌和打井等；③抽水设备和燃料动力的费用；④水资源税。根据水源的性质和行政安排，特定地区的实际灌溉费用通常由上述4种费用的两种或三种组成。

在地表水灌溉的地区，由于缺少用水量体积测量且监测成本较高，很难对每个农户的实际用水收取水费。以家庭为基础的小农场通常分散在村庄周围，这使得用水情况更加复杂。因此，在地表水灌溉区，按土地面积收取统一费用是很常见的。每单位灌溉土地通常分配一个标准化配额，实际数量因地区和省份而异，这取决于当地条件。释放到侧渠的水量按灌溉定额乘以渠道服务的灌溉面积计算。表1所示的水量大致是调查灌区的当前定额。

在地下水灌溉地区，灌溉费用主要是电力和设备费用，水本身是免费的，对每口井的抽水量没有限制，挖新井原则上需要水主管部门的批准。在这些地区农民通过电费和燃料费来衡量灌溉成本，而水成本的概念通常不存在。对栾城的实地调查发现，水资源的稀缺并没有直接导致农民节约用水，而是农村可能从不断增加的井深以及抽水设备和动力的成本中间接地感受到了需要节约用水。

目前，对浑南灌区的调查发现，灌区的农民需支付330元/ha的固定灌溉费。在八一灌区，灌溉费用在300～450元/ha之间。从表1可看出，这两个灌区的水费与他们使用的水量却不一致。虽然浑南灌区每单位土地的用水量不到八一灌区的一半，但其灌溉费用几乎相同。然而，这也可能反映了不同的供水成本，这些成本与个别灌溉计划的具体地点及条件有关。

2 灌溉用水需求

从理论上来说，提高用水价格会激励人们提高水量的利用率，更好地管理、创新和应用新技术来保护水资源。然而，几乎所有国家，包括发达国家，农业用水一直被视为特例。例如，Berbel等[13]研究表明，西班牙农民支付的灌溉用水费用不到供水总成本的20%。美国西部对农业用水的高额补贴是众所周知的。在大多数发展中国家，水本身几乎是免费的，灌溉用水通常只支付一小部分费用。农业用水的特殊对待在很大程度上是由灌溉费用、用水量、公共收入和农村福利之间的内在联系决定的。

2.1 需水量曲线

Q=Q(p)表示给定灌区的总需水量函数，其中p表示水价，Q表示以单位表面积衡量的用水量。假设εp是弹性需水量，它可以表示为εp=(dQ/dp)(p/Q)。图1给出了两种情况下的需水量曲线，分别为高弹性需水量(弹性需求)和低弹性需水量(非弹性需求)。当水价从p上升到p+dp时，A=dp×Qp+dp区域会获得税收，这是农民向供水者所缴纳的费用。Qp+dp-Qp给出了节水水平。假设一个只有农业灌溉者和政府供水者组成的单独经济体，当水价增加时，dp将导致B+C区域收入损失。三角形B代表农民因用水减少而承受的收入损失。区域C代表供水减少导致供水商收入的损失。在一个多元经济体中，收入损失B经常转移到用水价格高于灌溉的其他部门。

图1 需水量弹性和非弹性曲线

从图1中可以看出，由于水价上涨，农民的总损失为B区；低弹性需水量的情况和高弹性需水量相比，相同范围的价格涨幅会给灌溉者和供水者带来不同的损失和收益。在高弹性需水量的情况下，如图1(a)所示，dp的价格增加导致供水者(A-C)较小的收益和灌溉者(B+A)的损失。在低需水量弹性情况下，如图1(b)所示，供水者的收益和灌溉者的损失都很大。对于不同的弹性需水量，相同的水价政策会对用水量、农业收入和税收产生显著的不同影响。

2.2 不同水价下用水量和税收的变化

许多用水量对灌溉价格响应的研究表明，在不同的水价水平下，水需求的弹性会发生变化[15]。低于某个价格阈值，需求几乎完全没有弹性。农民对价格上涨的反应非常小或为零，他们将维持现有的作物分布和水需求，劳动力数量和投入使用水平没有发生重大变化。现阶段水价上涨的直接影响是农业收入，由于私人资金通过水费转移到公共部门，农业收入下降。当增加的公共收入用于改善农民补贴和灌溉系统效率时，这种利益的转移涉及收入的再分配。然而，水价的上涨首先是农民直接承担的负担，其次当增加的公共收入被用于其他地方时，这种转移会给农民带来农业补贴损失。

在高于阈值价格时，水的使用以不同的水费变化。农民通过减少用水来应对价格上涨，通常采取两种方式:用耗水量较少的作物替代传统作物(或停止灌溉)或转向产量较高的作物，这样每一单位的用水都能产生更多的价值。现阶段农民向公共部门的收入转移不如前一阶段直接，当用水量下降速度慢于水价上涨速度时，公共收入会继续增加。相反的关系导致用水和公共收入同时减少。超过弹性需求阶段的水价将进一步上涨，再次使得用水量对价格变化没有反应。这种情况的特点是，农民将水几乎完全用于园艺作物和他们必须生产的自用作物，剩余的土地用于种植非灌溉的大田作物，或者干脆闲置。在这个阶段，如果农民继续做生意，水价上涨会增加公共收入。如果水价如此之高，农民将可能放弃灌溉，公共收入将降为零。

应该指出，根据不同的水价调整农民的生产计划将不可避免地导致农产品市场供应的变化。粮食产量，特别是粮食作物，很可能会下降，市场供应也会下降。这可能会对中国的政治经济和国际贸易产生一系列影响。粮食进口，特别是谷物进口将会增加。这可能会给国内粮食生产带来进一步的压力。农民用水量对不同价格的反应受到许多因素的影响，这些因素涉及水管理措施、市场条件、替代作物的供应、生产决策的自由度以及整个城乡经济发展等。总的来说，市场和经济的发展以及农民对管理和决策过程的高度参与提高了他们对水价变化的反应能力。同时，一些研究表明农民对水价的反应也与灌溉计划指定的技术条件有关，对于旧的灌区有很大的潜力改善其技术条件，从而达到较高的节水水平，而现代灌溉区已经建设了更高效的灌溉系统，它们对价格的反应很小。

3 灌溉机构、定价和农民的反应

3.1 灌溉机构

在地表水灌溉地区，灌溉管理机构的组成相当复杂。大中型灌溉计划由国家制定，由水利部门管理。图2总结了当前地表水灌溉系统的管理结构和财务安排。流域委员会是整个流域水资源的管理者和规划者。省水利部门扮演着双重角色:水量调节/规划者和水经营者/供应商。水利局的职责包括灌溉、排水、建设防洪工程和农村水电的规划、勘测、设计、施工、运营和管理。地县一级的水利局直接负责建设和维护灌溉基础设施、制定相关灌溉计划和建设防洪设施以及中型水库。乡镇一级的供水站共同负责修建和维护支渠、附属工程和小型水库，并收取水费。乡镇供水站被组织成灌区水管理机构。每个地区的雇员人数可能多达数百人。在村庄一级或更低的地方有农田沟渠，由村民委员会和村民委员会雇佣的个体农民维护。他们在灌溉区管理局工作人员的指导下处理农业用水管理。

图2 地表水灌溉系统的管理与财政结构

尽管近年来提倡的水资源综合管理，作为提高水资源利用效率的另一部分，但灌溉系统在各级部门之间的管理仍然非常分散。不同部委和机构之间有许多重叠，特别是在灌溉、城市供水、地下水管理、污染控制和水库运行等领域。目前的水管理系统仍缺乏凝聚力，且水量分配不合理。这种情况很容易出现两个机构独立制定开发同一水源的相互冲突的政策。

水利部门代表国家管理灌溉用水，并向用水农民收取费用。尽管自20世纪80年代以来，水从农业向城市供水的转移形成了明显的趋势，但这主要是通过行政手段进行的。水利部门和农民都不允许出售水。水的转移没有得到补偿或仅得到部分补偿。水利主管部门和个体农民一般不会从他们灌区的调水中受益。

水资源管理部门，就其法定性质而言，是国有企业。这些费用用于支付雇员的工资以及行政和基础设施维护费用。由于工资和行政费用是灌溉费用的组成部分，供水的全额回收价格预计会很高，是调查的灌溉区目前收费的两倍。在许多水利部门，灌溉费用的收入甚至不足以支付工资和日常运营费用。留给基础设施维护和修复的资金是微薄的。因此水利部门热衷于提高灌溉费用。尽管如此，目前的水资源机构并没有委托水资源主管部门独立决定灌溉费用，最终决定权在省级水利部门，工作人员的工资直接从省级预算中支付。为了实现更广泛的社会经济目标，特别是粮食产量、农村经济发展和就业等，省级水利部门对增加灌溉费用更加谨慎，这在一定程度上抑制了灌溉费用的上涨，使其不像下级水主管部门希望的那样迅速涨价。尽管如此，近几年来，灌溉费用在大多数灌溉区都有大幅增加。

在图2所示的水利部门的三项支出中，支付的雇员工资和行政费用在预算计划中占有高度的优先地位，受其费用支配的影响，基础设施维护经常被搁置在一边。鉴于供水成本回收不足，灌溉费用的绝大部分被分配给政府部门开支，在所调查的灌区，大多数渠道维护得都很差。

3.2 农民对水价的反应

在地表水灌溉地区，由于水是以土地面积为基础统一收费的，农民个人无法通过改变灌溉方法和用水量来控制灌溉费用，这削弱了农民对水价上涨的反应能力。尽管农民担心灌溉费用上涨，但他们没有能力投资新的灌溉技术的应用。在八一灌区和浑南灌区的调查表明，灌溉费用的增加并不是伴随着单位灌溉土地的水量分配变化的。农民的用水行为和生产计划或少或基本保持不变。

目前，农民在农作物种植方面获得的利润普遍较低。在一些地区，粮食作物的平均收益甚至是负数，这表明农民已经在亏本经营。尽管农业种植条件不利，但由于一些地方较落后，工业不发达，工厂较少，缺乏就业机会，种植农作物仍然是其收入的主要来源。中国农村向城市迁移的经济和政治障碍进一步限制了农民的替代劳动。家庭农业和半自给农业是中国农业的一个基本特征。鉴于家庭土地面积小，获得高产是必要的，灌溉也是必要的，在调查的灌区中则表现为：灌溉费用的增加并没有导致灌溉面积的减少，相反，所有地区都有不同程度的增长。当被问及生产计划时，如果灌溉费用进一步增加，受受访的农民普遍回答是“我们仍然需要灌溉，否则我们还能做些什么”。

自20世纪70年代末农村经济改革以来，出现了从低产粮食作物转向高价值经济作物的趋势，通常是蔬菜和水果[23]。这主要是因为对生产决策和市场需求的控制不够严格。随着缺水现象的加剧，近年来大力提倡转向高产量作物。其原理是，在给定水量的情况下，这种转变可以产生更高的产值。然而，这种转变的速度并没有加快。这并不令人惊讶，因为转向高价值作物受到了营销渠道、加工和运输设施以及市场需求的限制，尤其是易腐作物，如蔬菜和水果，更是如此。自20世纪90年代末以来，这些产品的国内市场似乎已经饱和，导致其价格下跌。据报道，由于蔬菜和水果价格下降，2017年6月份的消费价格指数比同年5月下降了1.2%。此外，在八一灌区等一些贫困地区，粮食生产仍然是农民收入的主要来源，鉴于该地区农业的自给自足性质，粮食生产对粮食安全至关重要。鉴于这种情况，进一步提高灌溉费用不太可能导致经济作物产量的大幅改变。总之，在地表水灌溉区，农民缺乏节约用水的动机。宏观经济和政治条件给农民调整作物种植计划和经济活动以应对灌溉价格的上涨带来了额外的限制。水需求的弹性价格只会更低，这使得水利部门只能能够通过提高水价来增加公共收入。然而，如图1(b)所示，结果是农业收入大量损失，而用水水平几乎没有变化。

在地下水灌溉地区，对农民的用水量和灌溉成本有更多的控制，这促使他们采用节水技术。在没有灌溉定额地区，农民只能种植夏季作物。只要边际净收益超过灌溉的边际成本，农民往往会根据他们的资金控制灌溉面积。鉴于这一事实，转向价值更高的经济作物未必有助于缓解缺水问题。相反，追求较高价值经济作物的边际净收益可能会使灌溉需求曲线向上移动，导致地下水的进一步抽取。征收地下水资源税也有加剧缺水的风险。由于资源税为水资源主管部门提供了激励措施，鼓励他们向用水者发放更多的许可证，因此总的用水量甚至可能会增加。因此，在征收地下水资源税的同时，必须限制取水总量，并改进农业灌溉技术。

4 改革水管理机构，促进节水技术传播

上述分析表明，以价格为基础的节水政策并不适用于目前的灌溉管理系统。这是因为水利部门没有减少供水的动机，农民也没有减少用水的动机。为了创造节约用水和提高灌溉效率的激励措施，改革现有的灌溉管理机构是必要的。值得注意的是，自20世纪90年代后期以来，作为改革农村灌溉机构的第一步，在村庄一级(由一个或一组村庄组成)建立了用水者协会，其负责用水的分配、收费、小型灌溉网络的运营和维护，并解决农民之间的用水冲突[24]。参照图2，水用户协会被赋予乡镇水利局和村委会的职责。从本质上来说，他们被期望在灌溉部门和农民之间扮演中介角色。在调查的灌区，官员们还指出，在建立用水协会的实验村收取水费变得更加容易。上述分析表明，缺乏水权是缺少节水激励的重要原因。水利部门和农民都无法从这种努力中受益。为了创造激励，必须界定水权并确保执行力度。第二个问题是供水的回收价格。灌溉费用回收不足导致灌溉项目的运营和维护资金不足。随着时间的推移，它会导致物理结构的恶化。因此，回收运行和维护成本对于可持续灌溉系统是必要的。第三个问题是谁应该承担灌溉用水的回收成本。目前，收回成本主要集中在增加灌溉费用上，这导致农业收入直接转移给水利部门。将分支运河的管理从水利主管部门下放给基层社区的用水协会，可能有助于更公平、更有效地分配水资源。这也可能有助于改善节约用水的激励措施，因为单个农民的用水水平和灌溉费用之间有更直接的联系。

5 结论

本研究以辽宁省特定灌区为例，探讨了农业用水受水价和管理方式的影响。阐述了当水价上涨时，不同水管理部门的得失，以及提高灌溉效率和推进节约用水的方式改革需要得到解决的问题。研究结果表明：在现行灌溉管理制度下，进一步提高灌溉价格可能不符合节约用水的目的，这是因为这种措施对水资源管理部门减少灌溉用水没有什么激励作用，农民也没有积极采用节水技术的意识；用水行为对价格信号的反应本质上是微弱的。对水利局来说，应提高灌溉效率；对农民来说，提高灌溉价格意味着收入的损失，他们的用水行为几乎没有变化；在地下水灌溉地区，缺乏有效的取水许可和开采控制，导致地下水的开采不受限制，征收水资源税可能无法阻止这一趋势，采用更好的管理措施和节水技术是提高灌溉效率及应对农业灌溉面临的挑战的最终途径。