基于能值理论的农田灌溉多功能性水价机制分析与应用研究

鲁博文

(江西省袁惠渠工程管理局，江西 新余 338000)

我国农业水资源价格经过长期的革新，自20世纪80年代起逐渐由免费供水时期过渡到较低水平的水价时期，并自21世纪起开始了水价改革。能值理论由美国权威的生态学家ODUM提出，是现阶段研讨天然物资和人类生产生活的科学依据[1- 6]。

可以按量商榷能源生态和人类生产的货币价值[7- 10]。水稻浇灌的多功能理论源自20世纪80年代的日本“稻米文化”，优点在于浇灌不仅可以提供稻田供应粮食也可以满足国家发展、自然改善的需要。这项理论深入论证了稻田浇灌的有益性，即国家发展、自然状况等更多层次的开展都可受益于稻田浇灌的多功能性[10- 12]。整体而言，我国农业水价改革的任务是复杂而艰巨的。巩固30a农业水价改革既有成果是深化改革的必要前提，而进一步完善农业水价机制是大势所趋。

1 农业供水成本水价机制的定量分析

1.1 成本水价理论

随着水价改革的持续深入，根据有关理论得出水价必须包含反映水资源短缺的水价、固定资产投资的项目价格和反映自然受损的补贴价格3个方面。它的整体框架是：

P=Psr+Peg+Pen

(1)

式中，P—农业水价；Psr—资源水价；Peg—工程水价；Pen—环境水价。

将成本知识应用于我国农业水资源定价阶段，其中存在的问题见表1。

表1 成本水价理论实际应用中存在的问题

1.2 成本水价理论的改进

由于成本知识存在的漏洞和欠缺，很容易看出无论是水权流转获取的补贴，还是水价的分摊与价格变动，基本上都能够归结为农业水资源价格的外部原因。在此基础上，提出了农业用水的正外部价格Pos。根据对此价格的按量测算，对水资源价格的外部性进行内部改进，从概念方面解决了水资源不好定价的困难。经修订的水价框架计算式为:

P=Psr-Pos+Peg+Pen

(2)

在我国，农业水价不计利润和税金，剔除了环境水价，因此式(2)可改为：

P=Psr-Pos+Peg

(3)

现阶段项目水价的测算手段已很完善。为了按量测算外部水价，本文归纳了现存的研究方法，主要为成本替换法，根据能值理论针对农业水价开展了定量研讨。

2 农业水价定价机制的能值分析

根据能值理论按量测算各个层面水价。为了按量测算水资源价格的确切值，必须联系稻田浇灌的多样性，从9个方面测算灌溉稻田的社会、经济和环境效益等。

计量各个效用数额时，每个标准的利润值与其对应的现金价格有着定量联系。通过稻田浇灌的知识概念，能够得出水资源价格是9个标准规格货币价格的积累，所以得到外部水价测算公式为：

Pos=Pwf+Pus+Pif+Ppt+Pbi+Pcr+Pwp+Pap+Psl

(4)

式中，Pwf—防洪储水的货币价格；Pus—水利建设的货币价格；Pif—基础维护的货币价格；Ppt—农业旅游的货币价格；Pbi—物种丰富性的货币价格；Pcr—气候变化的货币价格；Pwp—水资源改善的货币价格；Pap—环境净化的货币价格；Psl—避免土壤侵蚀的货币价格。

3 农业水价机制实例分析与探讨

3.1 成本水价理论的改进原则

我国南方降水充沛，水资源占比重，由于时间空间分布不平衡，总额、人员、农田3个方面互相不对应。天气状况和人民生存发展导致一些曾经水源充沛的区域也存在水资源不足的问题。而且水资源无节制使用增加了水污染的可能性，加大了环境控制的难度。本文以我国南方某市为例，研究了其总体用水情况和存在的弊端。

根据南方水资源充沛区域耗水及其价格的情况，将我国南方某市水价改革中存在的突出弊端整理如下:①水价不高。在某些范围要求当地村民缴纳水费。项目运转费用完全凭借地方的钱款补助，导致农业用水不节制，不能保证水利设备的平稳运作。②测算设备相应策略不完备。配置设施安装成本高，而村、镇各单位的经济不发达，测算设备检测检修实施有一定障碍，这使得改革寸步难行。③简单的水价体制，不能完全适应现实。水资源价格位于改革最开始阶段。大部分测量方法和奖惩措施与之不符。在现阶段价格共享机制和水权市场下，水价改革必须考虑更多的问题。

案例城市用水结构如图1所示。

图1 案例城市用水结构

图1中，Ma表示年用水量。由图1可知，全市农业用水量超过总用水量的50%。通过测算，全市年平均用水量估计为1.89亿m3，年平均工业用水量为0.53亿m3，年平均农业用水量高达1.05亿m3。因此，改善农业用水的情况是现阶段的首要任务。

案例城市可利用水资源如图2所示。

图2 案例城市可利用水资源

由图2可知，案例城市可利用水资源量很平稳，且长江过境可利用水资源量一年比一年增多，这与近些年来案例城市水利项目修筑取得的优异成绩密切相关。经计算得出，2020年案例城市可利用水资源量与长江过境可利用水资源量的比例约为1∶3。

研究表明，案例城市农业耗水占比很重，对其进行水资源总量合理配置，通过价格杠杆实现的节水成效很突出。另外，长江水资源在该地区水资源利用中占有较大比重，所以在进一步研究测算水价时，应最大程度考虑长江水资源对成本和布局的重要作用。

3.2 成本水价分析探讨

案例城市测算范围总面积327.35km2，包含水域范围99.00km2，位于北亚热带季风气候。近几年平均降水量是1057mm，而且降水的时间空间分布不平衡，在汛期(5—9月)降水量约占总体65.3%。受台风降雨的影响，洪涝灾害频繁发生。当地平均用水量(地表水和地下水之和)为1.067亿m3，人均用水量为3788.1m3，长江过境用水量为1.482亿m3，总用水量为2.122亿m3。

可以按顺序计算工程水价、外部水价从而计算成本水价。工程水价按照经济学理论测算大概为0.019元/m3，外部水价按照公式(4)测算。2020年案例城市水资源生态经济系统能值分析见表2。根据表2测算其区域的能值货币比率为1.24×1011sej/元。

表2 2020年案例城市水资源生态经济系统能值分析表

3.3 资源水价和外部水价

通过前面的研究结果，可以测算案例城市资源水价的能值。地下水资源只用于参照对比。资源水价主要由地表水和过境长江水测算得出。过境长江水和地表水的能量转化率分别为3.00×104和2.51×104sej/j。案例城市二者的货币价格分别为1.189和1.006元/m3。通过2类水源的用水比例确定水价约为1.164元/m3。案例城市资源水价的能值计算见表3。案例城市外部水价的能值计算见表4。

3.4 结果分析

通过计算式(3)从而能够确定成本水价为0.089元/m3。采取现阶段拥有的水价测算手段，确定了案例城市农业整体改革进程中运转成本价格为0.064元/m3，最终确定其价格0.089元/m3。经过比较得出，这次成本水价与改革水价非常吻合，证明了这个方案的切实可行，其测算成果确切稳妥。

综合计算式(3)～(4)研究得出，测算得出的水价不仅考虑了农业水资源的成本，而且还统筹了其外部性。若给出水资源以及项目成本占用运转水价的下限，则可以根据科学技术测算得出保障农业水利项目正常运转的水价上限。水价越高则弹性越小，根据水价限制完成估计的节约成效必然难以达成。

4 结语

(1)以我国南方某市为例，分析了农业水资源改革中的价格体制，研究了我国南方地区农业用水情况，而且针对现阶段农业整体水价不高、战略执行难的弊端，给出了完善的水价体制。

(2)根据各种知识理论的测算结果，按量规划制定了水资源的成本价格，策划了最恰当的水价0.048～0.089元/m3。

表3 案例城市资源水价的能值计算表

表4 案例城市外部水价的能值计算表