李丹迪，于翠松

(山東大學(xué)土建與水利學(xué)院，山東 濟(jì)南 250061)

0 引 言

水權(quán)是建立水市場(chǎng)的理論基礎(chǔ)，水價(jià)是通過(guò)水市場(chǎng)內(nèi)在運(yùn)行規(guī)律實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源合理配置的重要手段，是實(shí)現(xiàn)水權(quán)交易和轉(zhuǎn)讓的有效形式。水價(jià)的合理與否，對(duì)促進(jìn)水權(quán)交易規(guī)范化和水市場(chǎng)發(fā)育與完善至關(guān)重要。在農(nóng)業(yè)水資源配置效率不高和我國(guó)當(dāng)前農(nóng)業(yè)水價(jià)、水權(quán)制度改革的背景下研究如何制定合理的農(nóng)業(yè)水價(jià)具有十分重要的意義[1]。國(guó)內(nèi)外水資源管理經(jīng)驗(yàn)顯示，建立科學(xué)的水價(jià)機(jī)制是解決水資源問(wèn)題的重要途徑之一，合理調(diào)控農(nóng)業(yè)灌溉用水的水價(jià)可有效減少農(nóng)業(yè)水資源的浪費(fèi)。因此基于水權(quán)分配下的農(nóng)業(yè)水價(jià)模型研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水和農(nóng)業(yè)增產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。

John J. Pigram[2]研究了澳大利亞的水資源管理，認(rèn)為政府應(yīng)該通過(guò)鼓勵(lì)水市場(chǎng)的建立、允許水權(quán)的交易、合理化水資源價(jià)格，并讓相應(yīng)的制度安排就位，設(shè)計(jì)出節(jié)水灌溉的激勵(lì)機(jī)制。Ray Huffaker等[3]構(gòu)建了一個(gè)概念模型，分析了對(duì)農(nóng)戶(hù)進(jìn)行補(bǔ)貼和提高農(nóng)業(yè)水價(jià)兩種激勵(lì)政策對(duì)農(nóng)戶(hù)節(jié)水灌溉的影響。研究結(jié)果表明，提高水價(jià)是一個(gè)更有效的節(jié)水灌溉激勵(lì)措施。Mukhopadhyay Lekha[4]采用了二步議價(jià)博弈模型，分析認(rèn)為設(shè)計(jì)激勵(lì)機(jī)制模型可以提高農(nóng)業(yè)用水節(jié)水灌溉效率。研究認(rèn)為，在農(nóng)戶(hù)自愿參與的情況下，水權(quán)平等分配和轉(zhuǎn)變?yōu)榉N植節(jié)水作物，均不能保證平等和有效的水資源管理；因?yàn)槌跏钾?cái)富的不均等和市場(chǎng)的不完善，在激勵(lì)節(jié)水灌溉的同時(shí)會(huì)造成水管理外部的無(wú)效。

段永紅等[5]分析認(rèn)為用水定額制度、可轉(zhuǎn)讓的水權(quán)制度以及按用水量計(jì)量的水價(jià)和超定額累進(jìn)加價(jià)的水價(jià)制度是激勵(lì)農(nóng)田節(jié)水的有效機(jī)制。姜文來(lái)[6]認(rèn)為，應(yīng)該運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿，充分調(diào)動(dòng)農(nóng)民的節(jié)水灌溉積極性，建立節(jié)水灌溉經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制，包括補(bǔ)償獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制、懲罰獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制和水權(quán)交換機(jī)制。馬曉強(qiáng)等[7]認(rèn)為缺乏提高用水效率的激勵(lì)機(jī)制、低效率過(guò)量用水的約束機(jī)制、市場(chǎng)失靈和政府失靈是我國(guó)現(xiàn)行水權(quán)制度的缺陷?，F(xiàn)代可交易水權(quán)制度的建立與完善，將為缺水地區(qū)的發(fā)展起到極為重要的推動(dòng)作用。陳文江等[8]認(rèn)為在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，只要設(shè)計(jì)出可行、合理的節(jié)水激勵(lì)機(jī)制，包括水權(quán)激勵(lì)機(jī)制和水價(jià)激勵(lì)機(jī)制，并能監(jiān)督其有效實(shí)施，節(jié)水就能成為用水者的自覺(jué)行為。以上研究提出了建立完善的農(nóng)業(yè)水權(quán)制度有利于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，但并沒(méi)有建立具體的基于水權(quán)分配的農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算模型，本文對(duì)基于長(zhǎng)期水權(quán)和短期水權(quán)的農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算模型進(jìn)行研究，并結(jié)合農(nóng)民承載力水價(jià)模型，建立基于短期水權(quán)分配的農(nóng)業(yè)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)模型，結(jié)合“山東省桓臺(tái)縣利用亞行貸款地下水漏斗區(qū)域綜合治理示范項(xiàng)目”，進(jìn)行既定水權(quán)下的農(nóng)業(yè)水價(jià)研究。

1 基于水權(quán)分配的農(nóng)業(yè)灌溉水價(jià)模型

目前研究中，大多學(xué)者認(rèn)為水權(quán)是指水資源的所有權(quán)、使用權(quán)以及與水有關(guān)的其他權(quán)益[9]。水權(quán)按照時(shí)段的長(zhǎng)短分為長(zhǎng)期水權(quán)和短期水權(quán)。長(zhǎng)期水權(quán)是指多年平均意義下決策實(shí)體對(duì)一定數(shù)量水資源的配置權(quán)或使用權(quán)，短期水權(quán)是指決策實(shí)體在一年或者年內(nèi)時(shí)段(例如月或旬)對(duì)一定數(shù)量水資源的配置權(quán)或使用權(quán)。與水權(quán)的定義相比，長(zhǎng)期水權(quán)和短期水權(quán)是在應(yīng)用層面上的界定。通過(guò)初始水權(quán)分配，每個(gè)行政區(qū)所得到的是一個(gè)多年平均且以年為尺度的長(zhǎng)期水權(quán)分配方案，它未能反映來(lái)水的豐枯變化和需水的季節(jié)需求，而農(nóng)業(yè)用水與豐枯變化密切相關(guān)，因此迫切需要對(duì)長(zhǎng)期水權(quán)進(jìn)行時(shí)空解耦，形成短期水權(quán)的分配方案[10]。

目前在我國(guó)已實(shí)行水權(quán)分配的地區(qū)，農(nóng)業(yè)水權(quán)水量的確定通常是依據(jù)該地區(qū)多年平均可利用水資源量來(lái)計(jì)算的，即長(zhǎng)期水權(quán)水量，但由于農(nóng)業(yè)灌溉受降雨影響較大，不同水文年的可利用水資源量存在明顯差異，那么農(nóng)業(yè)灌溉可利用水量會(huì)隨著水文條件的變化而發(fā)生變化，例如枯水年降雨量較少，農(nóng)業(yè)灌溉可利用水量就少，反之在豐水年，農(nóng)業(yè)灌溉可利用水量就多。在我國(guó)北方地區(qū)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)連續(xù)幾年干旱的情況，在這種情況下如果不考慮水文條件的變化，仍使用基于多年平均計(jì)算的農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期水權(quán)水量來(lái)計(jì)算農(nóng)業(yè)水價(jià)，其計(jì)算結(jié)果不僅無(wú)法反映農(nóng)業(yè)水價(jià)隨水文條件而變化的動(dòng)態(tài)特性，也可能會(huì)發(fā)生由于實(shí)際可利用水量無(wú)法滿(mǎn)足水權(quán)水量而導(dǎo)致的地下水的過(guò)量開(kāi)采，這顯然不符合水價(jià)制定需要滿(mǎn)足的可持續(xù)發(fā)展原則。因此，我們認(rèn)為在確定農(nóng)業(yè)水權(quán)水量時(shí)，不僅需要確定多年平均農(nóng)業(yè)水權(quán)水量，即長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)水權(quán)水量，不同水文年也應(yīng)該確定相對(duì)應(yīng)的短期農(nóng)業(yè)水權(quán)水量，即在計(jì)算農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)時(shí)，考慮不同水文年型由于可利用水資源量的不同，計(jì)算選用的水權(quán)水量的確定也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改變，所以在進(jìn)行農(nóng)業(yè)供水工程水價(jià)計(jì)算時(shí)，不僅要計(jì)算長(zhǎng)期水權(quán)水價(jià)，更要計(jì)算短期水權(quán)水價(jià)，即不同水文年的農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)應(yīng)該是不同的。

1.1 基于長(zhǎng)期水權(quán)的農(nóng)業(yè)灌溉水價(jià)模型

目前實(shí)行水權(quán)分配的地區(qū)大多是通過(guò)該地區(qū)多年平均水資源可利用量計(jì)算出多年平均水權(quán)水量，即長(zhǎng)期水權(quán)，由于目前農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算不計(jì)稅費(fèi)及利潤(rùn)，基于長(zhǎng)期水權(quán)的農(nóng)業(yè)水價(jià)模型如下：

(1)

式中：Pr為基于長(zhǎng)期水權(quán)的農(nóng)業(yè)灌溉水權(quán)水價(jià)，元/m3；Cr為原水費(fèi)，元/m3；Cd為農(nóng)業(yè)供水工程折舊費(fèi)，元；Ci為農(nóng)業(yè)供水工程貸款利息，元；Cm為農(nóng)業(yè)供水工程維修費(fèi)，元；Ca為農(nóng)業(yè)供水工程管理費(fèi)，元；Cs為農(nóng)業(yè)供水工程管理人員工資及福利費(fèi)，元；Cp為農(nóng)業(yè)供水工程燃料動(dòng)力費(fèi)，元；Qr為基于水權(quán)分配下的長(zhǎng)期水權(quán)水量，m3。

1.2 基于短期水權(quán)的農(nóng)業(yè)灌溉水價(jià)模型

考慮到由于不同水文年型降雨量的年際差異而造成水資源可利用量的差異，所以需要提出基于短期水權(quán)不同水文年(降水頻率P分別為25%、50%和75% )的動(dòng)態(tài)農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)模型，相對(duì)于基于單一水文條件下或多年平均情況下制定的長(zhǎng)期水權(quán)水量計(jì)算出的農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)，該法計(jì)算的農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)更符合實(shí)際，更有利提高農(nóng)民的灌溉節(jié)水意識(shí)，有利于節(jié)水灌溉的實(shí)施。具體模型如下：

(2)

式中：Prh為基于短期水權(quán)的豐水年(P=25%)農(nóng)業(yè)灌溉全成本水價(jià)，元/m3；Qrh為豐水年農(nóng)業(yè)灌溉短期水權(quán)水量，m3/hm2；Crh為基于短期水權(quán)的豐水年農(nóng)業(yè)供水工程原水費(fèi)，元；Cph為基于短期水權(quán)的豐水年農(nóng)業(yè)供水工程燃料動(dòng)力費(fèi)，元；Prm為基于短期水權(quán)的平水年(P=50%)農(nóng)業(yè)灌溉全成本水價(jià)，元/m3；Qrm為平水年農(nóng)業(yè)灌溉短期水權(quán)水量，m3/hm2；Crm為基于短期水權(quán)的平水年農(nóng)業(yè)供水工程原水費(fèi)，元；Cpm為基于短期水權(quán)的平水年農(nóng)業(yè)供水工程燃料動(dòng)力費(fèi)，元；Prl為基于短期水權(quán)的枯水年(P=75%)農(nóng)業(yè)灌溉全成本水價(jià)，元/m3；Qrl為枯水年農(nóng)業(yè)灌溉短期水權(quán)水量，m3/hm2；Crl為基于短期水權(quán)的枯水年農(nóng)業(yè)供水工程原水費(fèi)，元；Cpl為基于短期水權(quán)的枯水年供水工程燃料動(dòng)力費(fèi)，元；其他符號(hào)意義同上。

2 農(nóng)戶(hù)動(dòng)態(tài)承載力水價(jià)模型

農(nóng)業(yè)水價(jià)改革關(guān)系到灌區(qū)農(nóng)民的切身利益，制定的農(nóng)業(yè)水價(jià)要使農(nóng)戶(hù)在經(jīng)濟(jì)上能夠承受，心理上愿意繳納，這是水價(jià)改革成功實(shí)施的基礎(chǔ)。因此，對(duì)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)和心理承受能力進(jìn)行準(zhǔn)確的把握是關(guān)系到農(nóng)業(yè)水價(jià)改革成敗的關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)，農(nóng)民對(duì)水價(jià)的實(shí)際承受能力是由經(jīng)濟(jì)承受能力和心理承受能力共同決定，其中農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)承受能力是基礎(chǔ)，對(duì)心理承受能力會(huì)產(chǎn)生決定性的影響。水價(jià)改革必須同農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況和農(nóng)民的承受能力相適應(yīng)，農(nóng)民心理承受能力決定他們對(duì)待農(nóng)業(yè)水價(jià)的態(tài)度，農(nóng)業(yè)水價(jià)合理與否、農(nóng)民是否愿意繳納水費(fèi)是農(nóng)民心理承受能力對(duì)水價(jià)做出的有效反應(yīng)。目前多采用多因素綜合控制模型來(lái)分析用戶(hù)經(jīng)濟(jì)承受能力，有研究表明在計(jì)算農(nóng)民可承受水價(jià)時(shí)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)定價(jià)模式[11]，但在確定農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)的控制因素時(shí)，采用的是多年平均值，本文認(rèn)為要更準(zhǔn)確地反映出農(nóng)民承受能力的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，選取的控制因素應(yīng)隨水文年型的變化而存在差異，農(nóng)戶(hù)動(dòng)態(tài)承載力水價(jià)模型如下：

(3)

式中：Pbh為豐水年(P=25%)農(nóng)業(yè)灌溉用戶(hù)承載力水價(jià)，元/m3；Ch為豐水年農(nóng)戶(hù)年生產(chǎn)成本，元；Vh為豐水年農(nóng)戶(hù)每公頃平均凈收益，元；Rh為豐水年農(nóng)作物每公頃平均產(chǎn)值，元；Qeh為豐水文年型農(nóng)作物用水定額，m3/hm2；Pbm為平水年(P=50%)農(nóng)業(yè)灌溉用戶(hù)承載力水價(jià)，元/m3；Cm為平水年農(nóng)戶(hù)年生產(chǎn)成本，元；Vm為平水年農(nóng)戶(hù)每公頃平均凈收益，元；Rm為平水年農(nóng)作物每公頃平均產(chǎn)值，元；Qem為平水文年型農(nóng)作物用水定額，m3/hm2；Pbl為枯水年(P=75%)農(nóng)業(yè)灌溉用戶(hù)承載力水價(jià)，元/m3；Cl為枯水年農(nóng)戶(hù)年生產(chǎn)成本，元；Vl為枯水年農(nóng)戶(hù)每公頃平均凈收益，元；Rl為枯水年農(nóng)作物每公頃平均產(chǎn)值，元；Qel為枯水文年型農(nóng)作物用水定額，m3/hm2；εc為農(nóng)戶(hù)水費(fèi)支出占農(nóng)戶(hù)年生產(chǎn)成本的比重；εv為農(nóng)戶(hù)水費(fèi)支出占農(nóng)戶(hù)每公頃平均凈收益的比重；εr為農(nóng)戶(hù)水費(fèi)支出占農(nóng)作物每公頃平均產(chǎn)值的比重；其他符號(hào)意義同上。

國(guó)內(nèi)研究表明，農(nóng)業(yè)水費(fèi)占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的比例以20%～30%為宜；水費(fèi)占每公頃產(chǎn)值比例為5%～15%較合理；水費(fèi)占灌溉增產(chǎn)效益的比例以30%～40%較合理；水費(fèi)占每公頃凈收益的比例以10%～20%為宜[12]。多因素綜合控制模型計(jì)算的承受能力水價(jià)，反映了用水戶(hù)經(jīng)濟(jì)承受能力，不同地區(qū)綜合計(jì)算取值不同。

3 基于短期水權(quán)分配下的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)模型

在單一灌溉情況下制定的農(nóng)業(yè)水價(jià)不能反映水資源可利用量和農(nóng)戶(hù)實(shí)際灌溉用水量的年際差異，在豐水年，水資源充沛，可利用水資源量較多，因此分配的水權(quán)水量理論上應(yīng)該是較多，但由于降水豐富，農(nóng)民的實(shí)際灌溉用水量會(huì)降低，并且農(nóng)民的收益一般情況下會(huì)有所提高，農(nóng)戶(hù)可承受水價(jià)也會(huì)相應(yīng)有一定幅度的提升；在枯水年，可利用水資源量較少，因此分配的水權(quán)水量理論上應(yīng)該是減少，但為了保證作物的生長(zhǎng)需求，農(nóng)民的實(shí)際用水量會(huì)升高，同時(shí)農(nóng)民的收益會(huì)降低，農(nóng)戶(hù)可承受水價(jià)也會(huì)相應(yīng)有一定幅度的下降。在目前推廣水權(quán)和水市場(chǎng)的背景下，基于分配的農(nóng)業(yè)水權(quán)水量計(jì)算出的農(nóng)業(yè)成本水價(jià)，與水權(quán)水量呈反比關(guān)系，即豐水年水權(quán)水量提高，水價(jià)降低，枯水年反之，因此基于水權(quán)分配的農(nóng)業(yè)水權(quán)計(jì)算出的水價(jià)與農(nóng)民可承受水價(jià)在不同水文年的變化趨勢(shì)并不一致，為了達(dá)到節(jié)水目的，同時(shí)又保證農(nóng)民的利益，提出基于水權(quán)分配和獎(jiǎng)懲激勵(lì)機(jī)制的農(nóng)業(yè)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)模型如下：

(4)

式中：Ph為豐水年農(nóng)業(yè)灌溉動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)，元/m3；Ps為農(nóng)業(yè)用水補(bǔ)貼，元/m3；Pm為平水年農(nóng)業(yè)灌溉動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)，元/m3；Pl為枯水年農(nóng)業(yè)灌溉動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)，元/m3；λ為水價(jià)在成本水價(jià)的基礎(chǔ)上提高的比例；q為農(nóng)戶(hù)實(shí)際灌溉用水量，m3；其他符號(hào)意義同上。

參考相關(guān)文獻(xiàn)[13]，在北方地區(qū)，水價(jià)在成本水價(jià)的基礎(chǔ)上提高的比例λ一般取0.4～0.5，在一些缺水地區(qū)，有時(shí)會(huì)取到0.5～0.7。

4 實(shí)例分析—為以山東省桓臺(tái)縣項(xiàng)目區(qū)為例

山東省桓臺(tái)縣項(xiàng)目區(qū)位于桓臺(tái)縣新城鎮(zhèn)的城西村、喬北村、西賈村 3 個(gè)行政村，屬于小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)項(xiàng)目示范區(qū)，區(qū)域內(nèi)配套機(jī)井 46 眼，廢棄4眼，屬于老井灌區(qū)，機(jī)井密度過(guò)大，單井利用率低，同時(shí)開(kāi)采布局不合理，開(kāi)采時(shí)間過(guò)于集中，農(nóng)業(yè)用水主要集中在 3 月份和 9 月份，淺層地下水開(kāi)采強(qiáng)度長(zhǎng)期以來(lái)一直較大，造成淺層地下水位持續(xù)下降。除北部地區(qū)由于地勢(shì)原因水位埋深較小，水位變幅亦較小外，中南部和東部地區(qū)因過(guò)量開(kāi)采已形成了穩(wěn)定的降落漏斗。項(xiàng)目區(qū)分配的多年平均農(nóng)業(yè)水權(quán)水量為3 144 m3/hm2。項(xiàng)目區(qū)灌溉面積為100 hm2。

4.1 基于長(zhǎng)期水權(quán)的農(nóng)業(yè)水價(jià)模型計(jì)算

根據(jù)長(zhǎng)期水權(quán)的農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算模型計(jì)算水價(jià)組成的各項(xiàng)內(nèi)容，數(shù)據(jù)來(lái)自項(xiàng)目區(qū)實(shí)際調(diào)研、桓臺(tái)統(tǒng)計(jì)年鑒等。

(1)工程折舊費(fèi)。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的基本資料，該項(xiàng)目區(qū)信息化設(shè)備總投資為122.28萬(wàn)元，42眼機(jī)井中有38眼為農(nóng)民自己投資建造的，其余4眼井為2009年小農(nóng)水建設(shè)項(xiàng)目所建，每眼井的建造成本為3 750元，其中國(guó)家每一眼井提供補(bǔ)助1 750元，農(nóng)民自己出資2 000元，整個(gè)工程的總投資為122.98萬(wàn)元。參考水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范(SL72-2013)，信息化設(shè)備折舊年限取20年，殘值率取3%。按平均年限法計(jì)提，工程年折舊費(fèi)為5.96萬(wàn)元。

(2)管理人員工資及福利費(fèi)。根據(jù)實(shí)地調(diào)研，項(xiàng)目區(qū)設(shè)立農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)，聘請(qǐng)5人，工資福利標(biāo)準(zhǔn)按每人每年38 400元，每年管理人員及福利費(fèi)為1.92萬(wàn)元。

(3)貸款年利息。項(xiàng)目建設(shè)投資中，向亞行貸款15萬(wàn)美元(2015年匯率為1美元=6.2元人民幣)，即93萬(wàn)人民幣，貸款年限為25年，貸款在第1年年初即到賬，寬限期5年，還貸期20年，從第6年年初開(kāi)始等額償還本金，貸款利率為1.5%。經(jīng)計(jì)算，平均每年支付利息為0.71萬(wàn)元。

(4)工程管理費(fèi)。根據(jù)國(guó)家規(guī)定，根據(jù)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》，并參照類(lèi)似的工程運(yùn)行情況，管理費(fèi)按固定資產(chǎn)原值的0.5%提取。因此，項(xiàng)目區(qū)固定資產(chǎn)總投資為122.98萬(wàn)元，年維修費(fèi)為0.615萬(wàn)元。

(5)工程維修費(fèi)。根據(jù)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》(SL72-2013)，并參照類(lèi)似的工程運(yùn)行情況，維修費(fèi)按固定資產(chǎn)原值的1.5%提取。因此，項(xiàng)目區(qū)年維修費(fèi)為1.845萬(wàn)元。

(6)燃料動(dòng)力費(fèi)。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉的現(xiàn)狀，燃料動(dòng)力費(fèi)主要為機(jī)井的電費(fèi)，計(jì)算公式為：

Cp=PQrK/(Q1η)

(5)

式中：Cp為農(nóng)業(yè)供水工程燃料動(dòng)力費(fèi)，元；Qr為農(nóng)業(yè)水權(quán)水量；η為潛水泵效率(%)，取67 %；K為潛水泵功率(kW)，取5.5 kW；Q1為單眼井的流量(m3/h)，取30 m3/h；P為電價(jià)，按0.54 元/kWh計(jì)。

根據(jù)近三年《桓臺(tái)縣各鎮(zhèn)(街道)農(nóng)業(yè)用水初始水權(quán)控制指標(biāo)分配表》，將桓臺(tái)項(xiàng)農(nóng)業(yè)用水量控制指標(biāo)預(yù)留5%后，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水水權(quán)定額為3 144 m3/hm2，總灌溉面積為100 hm2，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)田灌溉年取水量為314 400 m3，按照電價(jià)為0.54 元/kWh計(jì)算，電費(fèi)為46 456.12 元/a。

(7)基于長(zhǎng)期水權(quán)的農(nóng)業(yè)水價(jià)。因?yàn)轫?xiàng)目區(qū)抽取地下水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，不計(jì)原水費(fèi)，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算費(fèi)用中的折舊費(fèi)、工程管理費(fèi)、貸款利息、管理人員工資及福利、工程維修費(fèi)和燃料動(dòng)力費(fèi)參照前述方法計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)成本費(fèi)用計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)成本費(fèi)用Tab.1 Agricultural water price cost in the project area

根據(jù)公式(1)和項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)成本費(fèi)，計(jì)算得到基于長(zhǎng)期水權(quán)的農(nóng)業(yè)全成本水價(jià)為0.499 元/m3。

4.2 基于短期水權(quán)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)水價(jià)模型計(jì)算

(1)基于短期水權(quán)的農(nóng)業(yè)水價(jià)?；诮涤陱搅魍l率的原則，對(duì)桓臺(tái)縣1956-2016年降水量系列進(jìn)行頻率分析，得到豐水年25%、平水年50%和枯水年75%時(shí)對(duì)應(yīng)的降水量，同倍比計(jì)算得到項(xiàng)目區(qū)不同水文年的短期水權(quán)水量，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 項(xiàng)目區(qū)不同水文年短期水權(quán)水量Tab.2 Short-term water rights quantity in different hydrological years in the project area

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)不同水文年短期水權(quán)水量，計(jì)算得到不同短期水權(quán)水量對(duì)應(yīng)的工程費(fèi)用，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同水文年短期水權(quán)水量對(duì)應(yīng)的工程成本核算表 元

根據(jù)不同水文年短期水權(quán)水量對(duì)應(yīng)的工程成本，代入公式(2)計(jì)算得到基于短期水權(quán)的農(nóng)業(yè)全成本水價(jià)和運(yùn)行成本水價(jià)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

(2)農(nóng)戶(hù)動(dòng)態(tài)承載力水價(jià)計(jì)算。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)地調(diào)研和農(nóng)戶(hù)走訪(fǎng)，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)年均凈收益為18 000～21 000 元/hm2，

表4 不同水文年短期水權(quán)農(nóng)業(yè)水價(jià) 元/m3

年均生產(chǎn)成本為12 000～15 000 元/hm2，種植小麥的年均產(chǎn)量為6 750～8 250 kg/hm2，小麥的售價(jià)為2.50～2.54 元/kg，種植玉米的年均產(chǎn)量為8 250～1 0500 kg/hm2，售價(jià)為1.5～1.66 元/kg。由于缺少不同水文年年均凈收益、年均生產(chǎn)成本各項(xiàng)計(jì)算指標(biāo)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，模型計(jì)算中按照平均值計(jì)算。經(jīng)過(guò)折中考慮，選取的計(jì)算數(shù)據(jù)為凈收益19 500 元/hm2，生產(chǎn)成本為13 500 元/hm2，小麥的產(chǎn)值為18 900 元/hm2，玉米的產(chǎn)值為15 000 元/hm2。據(jù)此計(jì)算出的現(xiàn)狀年(2018)農(nóng)戶(hù)多項(xiàng)控制因素承載力水價(jià)見(jiàn)表5。

表5 現(xiàn)狀年(2018年)多項(xiàng)控制因素農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià) 元/m3

眾所周知，在我國(guó)相對(duì)其他產(chǎn)業(yè)而言，農(nóng)業(yè)是微利產(chǎn)業(yè)，個(gè)別年份甚至是“負(fù)利”，農(nóng)戶(hù)收入較低，經(jīng)濟(jì)承載力有限，因而農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)取各指標(biāo)比例范圍下限，計(jì)算得到承載力水價(jià)的最小值，作為農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 現(xiàn)狀年(2018)農(nóng)戶(hù)可承載力水價(jià)Tab.6 Current status(2018)of farmers' carrying capacity water price

(3)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)方案確定。農(nóng)業(yè)水價(jià)補(bǔ)貼參照桓臺(tái)縣臨近地區(qū)山東省德州市的農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼水價(jià)[13]，政府補(bǔ)貼定為0.17 元/m3，將計(jì)算數(shù)據(jù)代入動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算模型，計(jì)算得到基于短期水權(quán)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)水價(jià)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知，豐水年、平水年和枯水年的農(nóng)業(yè)短期水權(quán)水價(jià)均高于農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)，因此在確定動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)時(shí)，豐水年的第二階梯水價(jià)取農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)0.438元/m3，第三階梯水價(jià)取農(nóng)業(yè)短期水權(quán)水價(jià)0.45元/m3；平水年的第二階梯水價(jià)取農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)0.343元/m3，第三階梯水價(jià)取農(nóng)業(yè)短期水權(quán)水價(jià)0.505元/m3；枯水年的第二階梯水價(jià)取農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)0.283元/m3，第三階梯水價(jià)取農(nóng)業(yè)短期水權(quán)水價(jià)0.67元/m3。由于豐水年、平水年和枯水年的第二階梯水價(jià)均為各水文年農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)，而農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)隨著年降水量的增大而增大，即豐水年最高，枯水年最低，因此動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)豐水年的最低水價(jià)高于平水年和枯水年的最低水價(jià)。

表7 基于短期水權(quán)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)水價(jià)Tab.7 Dynamic coordination of agricultural water prices based on short-term water rights

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)分析長(zhǎng)期水權(quán)水價(jià)與短期水權(quán)水價(jià)的差異，明確了農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)應(yīng)隨水文年的變化而變化，進(jìn)一步提出了基于農(nóng)業(yè)短期水權(quán)與農(nóng)戶(hù)承載力相結(jié)合的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算模型，并在項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行應(yīng)用。

(1)目前的農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)大多是根據(jù)地區(qū)水資源用水總量控制指標(biāo)來(lái)確定的。針對(duì)水權(quán)計(jì)算時(shí)段的長(zhǎng)短，提出并建立了長(zhǎng)期水權(quán)和短期水權(quán)農(nóng)業(yè)水價(jià)的模型，短期水權(quán)農(nóng)業(yè)水價(jià)考慮到不同水文年的水權(quán)水量，給出了不同的計(jì)算公式?？紤]不同水文年年，農(nóng)戶(hù)的每公頃平均收入和每公頃平均生產(chǎn)成本不同，經(jīng)濟(jì)承載力不同，提出了基于短期水權(quán)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)水價(jià)模型，并在桓臺(tái)縣項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行應(yīng)用。

(2)農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)隨著年降水量的變化而變化，基于短期水權(quán)計(jì)算出的農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)隨著年降水量的增大而減小，反映出農(nóng)戶(hù)承載力水價(jià)與農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)變化規(guī)律不一致，將二者進(jìn)行動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)耦合，結(jié)合獎(jiǎng)懲機(jī)制設(shè)置適當(dāng)?shù)碾A梯水價(jià)，激勵(lì)農(nóng)戶(hù)的節(jié)水灌溉行為。由動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)水價(jià)計(jì)算結(jié)果可看出，隨著農(nóng)戶(hù)實(shí)際取水量的變化，豐水年農(nóng)業(yè)水價(jià)變化范圍為0.268元/m3到0.54元/m3，差值為0.272元/m3；平水年農(nóng)業(yè)水價(jià)變化范圍為0.163元/m3到0.606元/m3，差值為0.443元/m3；枯水年農(nóng)業(yè)水價(jià)變化范圍為0.113元/m3到0.938元/m3，差值為0.825元/m3，枯水年水價(jià)的變化幅度明顯高于豐水年水價(jià)的變化幅度，這樣更有利于促進(jìn)農(nóng)戶(hù)的節(jié)水灌溉行為。由此可見(jiàn)，動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)水價(jià)的實(shí)施能更好地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)用水戶(hù)對(duì)地下水開(kāi)采量的自我約束，從而實(shí)現(xiàn)地下水漏斗區(qū)的有效治理。

目前我國(guó)的農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革及農(nóng)業(yè)水權(quán)分配工作正在全面展開(kāi)，農(nóng)業(yè)初始水權(quán)如何合理分配，如何考慮農(nóng)民利益制定合理農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)是我國(guó)農(nóng)業(yè)水價(jià)改革成功的關(guān)鍵。本論文為山東省利用亞行貸款地下水漏斗區(qū)綜合 治理示范項(xiàng)目的農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)研究初步成果，后續(xù)研究成果將陸續(xù)發(fā)表。