白杨河流域灌区农业水价测算评析

崔师胜,马占宝,周和平,张 妞,郝天鹏

(1.新疆白杨河流域水利管理中心,新疆乌鲁木齐 830039;2.新疆白杨河流域管理局,新疆乌鲁木齐 830000;3.新疆水利厅水利管理总站,新疆乌鲁木齐 830000)

水利工程供水价合理测算及适宜的评估分析,是制订灌区农业水价的基本要求。基于供水工程成本水价测算的基本内容和方法[1]中,水价适宜性评估多以承载力方法[2]以及采用意愿调查方法[3]进行分析。根据供水成本和农民承受动态农业水价计算方法[4]计算结果表明,水价反映了供水成本和农民承受能力动态变化规律。在研究由于农业综合水价改革调整而产生的综合效益方面,吕彦[5]研究认为,灌区运行能力在一定范围内随着农业水价的上调逐步增加,而灌区用水量则逐步减少。姜文来等[6-7]分析新疆农业水价后认为,农业水价节水具有阶段性效应,地州农业水资源利用效率呈北疆、东疆及南疆依次递减的规律,结果表明适宜水价能促进农业节水[8-11]。分析传统灌溉、改进灌溉和农业水价综合改革后调整提高农业水价的结果显示,农业水价改革效果未增加农民负担,相反提高了灌区农民节水意识。建立科学水价以形成管控、动态水价调整机制有利于推进农业水价改革[12]。运用经济学理论分析水价与黄河流域水资源的需求关系,结果显示,农业水价提高10%,农业用水量反而下降了5.71%～7.41%,将现行水价调整到成本水价,在灌溉面积不变的条件下,可使农业用水量下降22.8%。新疆白杨河流域各行业用水尤其是农业用水占比大、耗水多,传统落后的灌溉方式普遍存在,灌溉用水定额大[13-14],农业水价长期低成本运行,用水户节水意识淡薄,灌区水资源高效利用及农业节水潜力尚未充分发挥出来。基于此,本文采用灌区调研、数理统计、承载能力综合方法测算评估了流域水利工程供水价格,为流域水资源高效利用、节约保护水资源、发挥水价经济杠杆作用、促进灌溉工程良性运行提供技术支撑。

1 灌区基本概况

白杨河流域灌区水系发源于新疆天山东部博格达峰南麓,形成“四源一干一湖”流域格局:上游乌鲁木齐市达坂城区黑沟、阿克苏、高崖子3 条源流汇成干流白杨河;白杨河下游有柯尔碱沟汇入,由西向东注入我国著名低于海拔154 m 的艾丁湖。白杨河流域位于乌鲁木齐市达坂城区和吐鲁番市托克逊县境内,东经88°10′～89°11′,北纬42°29′～43°48′,流域总面积5 173.4 km2,年均水资源总量3.10 亿m3,其中地表水2.59 亿m3,地下水天然补给0.51 亿m3[14]。流域管理11 座渠首工程,设计引水流量2.00～8.00 m3/s,实际引水流量1.24～6.00 m3/s。灌溉面积2.951 万hm2,其中达坂城区0.843 万hm2,托克逊区2.108 万hm2。已建干、支、斗、农四级渠系1 162.5 km,防渗513.8 km,防渗衬砌率44%。灌区主要种植小麦、玉米、白高粱、雪菊、蚕豆、薯类、蔬菜、葵花、葡萄、甜瓜、孜然及杏、红枣等作物。其中,达坂城蚕豆、雪菊,托克逊县白高粱、花生、甜瓜为地区名产。流域总人口11.56 万人,农业人口占62%,生产总值447 900 万元,人均3.87 万元。农业生产总值为59 500 万元,人均8 345 元[15]。灌区主要采用常规沟畦灌溉方式,农业高效滴灌节水面积占比不足10%,灌溉水利用率小于50%,低于新疆总体平均水平,灌区灌溉用水、水价管理等尚有节水潜力空间。

2 农业成本水价计算

2.1 方法

根据水利部2007 年颁布的《水利工程供水价格核算规范(试行)》,农业成本水价测算公式为

式中:C为单方水供水成本价,元;V为水利工程年供水生产成本(工程折旧费、大修费、保险费、水资源费,以及供水单位职工薪酬、直接材料、其他直接支出),万元;D为水利工程年供水期间费用(生产经营发生的合理销售费用、管理费用和财务费用等),万元;W为供水单位多年平均供水量,万m3。

固定资产大的修理费按审计部门审定后的固定资产价值1.0%～1.6%核算,农业供水量按3～5年实供水量均值确定。

供水单位生产经营分摊比例为

式中:n为生产经营分摊比例系数;WY为供水单位用于生产经营人数,人;WZ为供水单位全体人员,人。

2.2 测算参数

供水生产成本的工程折旧费、大修费、保险费,根据2002 年《新疆水利工程供水价格管理办法》,分别按供水工程固定资产值原值的3.33%、1.40%、2.00%计,职工薪酬、直接材料、其他直接费,供水期间费用、水利工程供水量以供水单位2016—2018 年平均计,水利工程供水量为10726 万m3。考虑供水单位经营分摊比例系数,由式(2)计算得到截至2018 年供水生产总费用914.126 8 万元,其中经营性费用479.916 6 万元,公益性费用434.210 2 万元,见表1。

3 灌区水价测算评析

3.1 农业水价结构分析

根据2015 年新疆维吾尔自治区发展和改革委员会、财政厅、水利厅“关于调整我区水资源费征收标准有关问题的通知”,以地表水资源费0.007 元/m3计入农业供水价,按式(1)得到流域渠首出口计量点农业供水成本水价为0.051 7 元/m3。目前,流域供水单位执行渠首供水价0.026 元/m3,仅为测算成本水价的50.3%。流域上游达坂城灌区,目前执行斗渠出口计量点农业水价0.04 元/m3,仅占2010年成本水价0.08 元/m3的50.0%;流域下游托克逊灌区,目前执行斗渠出口计量点农业水价0.123 元/m3,占2010 年成本水价0.175 元/m3的70.3%。农业水价处于低位运行,执行水价远低于农业供水成本水价。

3.2 水价承载评析

3.2.1 灌溉用水过量与节水潜力并存

地处流域上游的达坂城区毛灌溉用水定额13 695 m3/hm2,水费计收仍然按照落后的270～300 元/hm2计收,没有实行按方计收水费,导致用水户节水意识低下,水资源浪费现象普遍存在;流域下游托克逊区毛灌溉用水定额11 865 m3/hm2,根据DB 65/3611—2014《农业灌溉用水定额》,新疆微灌定额标准75%保证率为9 570 m3/hm2,50%保证率为8925 m3/hm2,分别高出定额标准的43%和33%。可见,流域农业用水量较大、灌溉水耗用过多的同时,也为灌区节水灌溉及水价调整提供了空间。

3.2.2 水费对种植业生产影响

根据对流域灌区小麦、玉米、豆类、薯类、棉花、油料、蔬菜、甜瓜8 种作物的统计调研,结果表明,上游达坂城区综合作物单产14340～16005 kg/hm2,平均15 165 kg/hm2;产值26 835～30 375 元/hm2,平均28 590 元/hm2;成本19 155～19 770 元/hm2,平均18 615元/hm2;水费285～315 元/hm2,平均300 元/hm2;水费占生产成本的1.5%～1.7%,平均1.6%。下游托克逊区综合作物单产14820～18525 kg/hm2,平均16 305 kg/hm2;产值30 915～37 350 元/hm2,平均33 135 元/hm2;成本20 805～24 945 元/hm2,平均22 275 元/hm2;水费1 005～1 125 元/hm2,平均1 065 元/hm2;水费占成本的4.0%～5.4%,平均4.8%。王密侠等[16]对陕西关中九大灌区800 户农户连续5 年入户调查表明,单位面积水费用占比单位面积毛收入在5.12%～9.63%之间变动。根据河北省石津灌区管理局2001 年“水价改革研讨灌溉用水汇编分析报告”,灌区水费用占农业生产成本的20%～30%,占产值的5%～15%比较适宜。由比较可以看出,白杨河流域灌区水费投入占生产成本小于5%～10%,农业节水、调整水价、减少灌溉用水定额、提高水利用效益潜力并存。

表1 白杨河流域灌区供水生产成本及其间费用

3.2.3 灌区水价适宜性分析

基于灌区水价承载适宜性分析,灌区干、支、斗三级渠系水利用系数存在以下关系:

式中:η干-斗为干、支、斗三级渠系的水利用系数;η灌溉为设计灌溉水利用系数,现状值基数达坂城为0.400,托克逊灌区为0.530,以0.02～0.03 梯度递增;η农渠为农渠水利用系数,防渗渠0.800～0.950,白杨河灌区取0.850;η田间为田间水利用系数,一般取0.850～0.950,本文取0.900。

根据达坂城及托克逊干、支、斗三级渠系水利用系数,将式(3)写成:

斗渠出口计量点灌溉定额按下式计算:

式中:m斗为斗渠出口计量点灌溉定额,m3/hm2;m毛为现状毛灌溉定额,m3/hm2;η干-斗为灌区现状干、支、斗三级渠系水利用系数。

单位面积水费按下式计算:

式中:S为灌区单位面积水费,元;m斗为斗渠出口计量点灌溉定额,m3/hm2;C斗为斗渠出口水价(加计水资源费),元/m3。

水费在种植业生产成本占比按下式计算:

式中:NS为水费在种植业生产成本中的占比,%;VS为种植业综合生产成本,元/hm2。经灌区作物统计分析,上游达坂城灌区VS为18 480 元/hm2;下游托克逊灌区VS为21 435 元/hm2。

由式(3)～(7)可得流域灌区水利灌溉要素与水费关系成果,见表2,并建立η灌溉、m斗、C斗与S多元线性回归方程,见式(8)～(10),拟合方程相关系数和方差均达极显著水平。

表2 流域灌区水利灌溉要素与水价关系分析

上游达坂城灌区:

下游托克逊灌区:

流域灌区平均:

由分析结果可知,S与η灌溉、m斗为反比,与C斗成正比对单位面积水费影响大小顺序为:C斗＞m斗＞η灌溉,综合分析表明,影响单位面积水费多个因素中水价最为明显。由此,S与C斗之间存在关系如图1所示。经拟合流域上游达坂城、下游托克逊灌区回归方程式:

图1 单位面积水费S 与斗渠出口计量点水价C斗关系

拟合方程相关系数均达极显著水平,具有很好的代表性。对式(11)、(12)一阶求导并令其等于零,得出流域灌区斗渠出口计量点适宜承受农业水价为:上游达坂城灌区0.147 5 元/m3;下游托克逊灌区0.168 0 元/m3。流域灌区适宜斗渠出计量点平均农业水价,按近年农业用水量加权平均(上游达坂城水量11 555 万m3,下游托克逊25 008 万m3)计算结果为0.1615 元/m3,其中渠首水价为0.0517元/m3,支渠至斗渠出口水价为0.109 8 元/m3。

4 结语

根据白杨河流域灌溉工程农业供水价格测算分析,渠首出口计量点农业供水测算成本水价为0.0517 元/m3;灌区斗渠出口计量点适宜承受农业水价为0.1615 元/m3,其中上游达坂城区0.1475 元/m3,下游托克逊区0.168 0 元/m3。流域灌溉工程现状执行渠首、斗渠出口计量点农业水价,分别为0.026 元/m3、0.096 8 元/m3,仅为成本水价的50%～60%,现状农业供水水价远低于供水成本水价,不利于流域灌区农业节水和经济社会发展要求。建议流域灌区深化综合农业水价改革,积极调整适应灌溉水资源可持续利用的农业供水价。