王紫霞，劉光裕，許月萍

(1. 浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院水文與水資源研究所，杭州 310058；2. 浙江省水文局，杭州 310009)

0 引 言

受氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的影響，水資源短缺和水危機(jī)等問(wèn)題日益凸顯，成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。在水資源稀缺且開(kāi)發(fā)利用成本較高的現(xiàn)狀下，高效利用并優(yōu)化配置水資源顯得尤為必要，這使得水權(quán)逐漸成為研究熱點(diǎn)。而水權(quán)研究的重點(diǎn)是可交易水權(quán)，如果水權(quán)不能交易，將致使水資源配置僵化且利用率低下，因此只有規(guī)范可交易的水權(quán)體系，才能保證水市場(chǎng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。

國(guó)外的學(xué)者對(duì)于水權(quán)、水市場(chǎng)和水權(quán)交易的理論研究與實(shí)踐開(kāi)展得較早，并取得了一些重要成果[2-4]。在借鑒國(guó)外關(guān)于水權(quán)的相關(guān)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，對(duì)水權(quán)展開(kāi)了深入研究，并取得了一些有價(jià)值的研究成果，主要集中在交易模式與制度[5,6]、交易價(jià)格[7,8]、流域水權(quán)分配[9,10]、水權(quán)確權(quán)[11,12]等方面。

近年來(lái)，我國(guó)積極探索水權(quán)制度改革，在全國(guó)開(kāi)展農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織的山塘水資源使用權(quán)確權(quán)登記并逐步推進(jìn)水權(quán)交易工作以期明晰水權(quán)，盤(pán)活農(nóng)村優(yōu)質(zhì)水資源資產(chǎn)，從而形成健康、完善的水市場(chǎng)。但是目前，學(xué)界對(duì)于農(nóng)村小型山塘的水權(quán)交易幾乎沒(méi)有研究，對(duì)于其可交易水資源使用權(quán)量更未有明確的界定方式。目前僅有寧夏地區(qū)有關(guān)于可交易水資源使用權(quán)量的定量研究[13]，并且得到成功實(shí)踐。但寧夏地區(qū)是針對(duì)資源性缺水地區(qū)灌區(qū)的具體情況而提出的，對(duì)于農(nóng)村小型山塘的可交易水資源使用權(quán)量界定并不一定有很強(qiáng)的適用性。

由于可交易水資源使用權(quán)量是水權(quán)交易中較為關(guān)鍵的因子，為了彌補(bǔ)該研究方向的空白，本文梳理了目前山塘水權(quán)交易實(shí)踐中所用的對(duì)可交易水資源使用權(quán)量的界定方法，指出了當(dāng)前使用方法中可能存在的問(wèn)題，并提出了一種考慮山塘利用潛力的計(jì)算方法，評(píng)估了山塘不同工況下的利用潛力，展望日后需加強(qiáng)研究的方向，希望能為農(nóng)村山塘水權(quán)交易的推進(jìn)提供技術(shù)支撐。

1 評(píng)估方法及相關(guān)概念

本文所涉及的農(nóng)村山塘可交易水資源使用權(quán)量這一概念，具體指農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織作為交易主體對(duì)依法取得的水塘水資源使用權(quán)進(jìn)行交易流轉(zhuǎn)時(shí)可以交易的水量。

根據(jù)寧夏地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)[13]，其灌區(qū)水權(quán)轉(zhuǎn)讓的水量是通過(guò)一定工程措施節(jié)約下來(lái)的水量。由于農(nóng)村山塘一般較為小型，節(jié)水工程效果甚微，在借鑒寧夏地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有項(xiàng)目認(rèn)為可以將通過(guò)建設(shè)山塘而增加的可利用量作為可交易水資源使用權(quán)量Wu，表示為：

Wu=W2-W1

(1)

式中：Wu為可交易水資源使用權(quán)量；W1表示山塘建設(shè)前水資源可利用量；W2表示山塘建設(shè)后水資源可利用量。

如圖1所示，W1和W2兩曲線之間的陰影部分表示的是山塘建成前后的可利用量差值。

圖1 可利用量示意圖

山塘的水資源可利用量受來(lái)水量、用水需求、山塘工程特性、供水能力等因素影響。

山塘建設(shè)前，其壩址以上集雨面積水資源量基本無(wú)調(diào)蓄能力，W1根據(jù)山塘水資源量W′、生態(tài)環(huán)境需水量We以及用戶需水要求Wn,i來(lái)計(jì)算，取二者之間的較小值：

(2)

山塘建成后，可以存蓄豐水期水量并用于枯水期供水。山塘建成后的水資源可利用量可以表示為水資源量減去不可以被利用水量和不可能被利用水量[14]，其中不可以被利用水量指的是用以維持生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境需水量，不可能被利用水量指的是超出工程調(diào)蓄能力和供水能力而無(wú)法被利用的洪水量，計(jì)算公式如下：

W2=W′-We-Wf

(3)

式中：Wf為超出工程調(diào)蓄能力和供水能力而無(wú)法被利用的洪水量。根據(jù)山塘的運(yùn)行調(diào)度規(guī)則，進(jìn)行逐日的調(diào)節(jié)計(jì)算，可以求得W2。

因?yàn)椤端ā芬?guī)定“農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織的水塘和由農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織修建管理的水庫(kù)中的水，歸各農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織使用”，所以目前有地區(qū)直接將山塘建設(shè)后的可利用量當(dāng)做可交易水資源使用權(quán)量進(jìn)行水權(quán)交易，即Wu等于W2。

以上兩種方法是目前項(xiàng)目實(shí)踐中所應(yīng)用的可交易水資源使用權(quán)量確定方法。在此基礎(chǔ)上，本文提出了第三種方法，即一種考慮山塘利用潛力的可交易水資源使用權(quán)量評(píng)估方法。

圖1中W′、W2曲線之間的空白區(qū)域，表示的是山塘不可以被利用和不可能被利用的水資源，為了利用這部分水資源，提高水資源利用率，借鑒洪水資源利用研究上的利用潛力概念[15]，本文提出山塘利用潛力Wp這一概念。山塘利用潛力Wp具體指扣除水資源實(shí)際利用量之后，在保障山塘自身安全的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮山塘下游所需的生態(tài)環(huán)境需水量，通過(guò)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的工程或者非工程措施，還能夠進(jìn)一步調(diào)控利用的水資源量。

山塘利用潛力采用虛擬用水策略來(lái)進(jìn)行評(píng)估。所謂虛擬用水策略是指在能夠保障現(xiàn)狀用水戶的用水達(dá)到一定保證率前提下，山塘最多還可以增設(shè)c個(gè)虛擬用水戶，為其提供生活用水并且不破壞供水保證率，且不超過(guò)山塘的最大供水能力。這表明山塘在保證現(xiàn)狀用水戶用水的前提下，還可以滿足一定數(shù)量的生產(chǎn)生活的供水需求，供給虛擬用水戶的這部分水資源量可以作為利用潛力，即

(4)

式中：n表示天數(shù)；b表示人均生活用水定額；c表示最大虛擬用水戶；δ表示渠道水利用系數(shù)。

第三種方法的水資源使用權(quán)量Wu計(jì)算公式如下：

Wu=W2-W1+Wp

(5)

2 實(shí)際案例

2.1 研究區(qū)概況與資料處理

本文選取了兩座典型山塘——龍王塘、朱留塢，由表1可知，龍王塘集水面積為7.8 km2，總庫(kù)容僅9 萬(wàn)m3，工程能力較集水能力來(lái)說(shuō)較弱；朱留塢集水面積為0.2 km2，總庫(kù)容為6 萬(wàn)m3，山塘規(guī)模較集水能力來(lái)說(shuō)較為匹配。

表1 太湖源鎮(zhèn)2座山塘基本情況

兩座山塘均位于浙江省杭州市臨安區(qū)太湖源鎮(zhèn)南苕溪流域。南苕溪流域多年平均地表水資源總量為5.32 億m3，多年平均降水量為1 560 mm，4-10月降水量占全年的73%左右。受降水時(shí)空分布不勻、地區(qū)用水不均、南苕溪平均地表水資源開(kāi)發(fā)利用率大小不一，按75%保證率測(cè)算，南苕溪開(kāi)發(fā)利用率為45.4%，有1 萬(wàn)m3以上的小山塘499座。

本文使用三種評(píng)估方法來(lái)計(jì)算兩座山塘的可交易水資源使用權(quán)量，并加以分析。由于山塘附近的橋東村水文站于1999年進(jìn)行了遷站，所以本文收集了1956-1998年的橋東村水文站的降雨徑流數(shù)據(jù)以及南莊站的降雨數(shù)據(jù)，利用水文比擬法求得山塘的水資源量。同時(shí)，收集了兩座山塘的水利工程概況、下游的供水人口以及農(nóng)田灌溉面積，根據(jù)臨安區(qū)的人均生活用水定額和浙江省的農(nóng)業(yè)灌溉定額，計(jì)算出下游的需水量。生態(tài)環(huán)境需水量則根據(jù)Tennant法計(jì)算。

2.2 結(jié)果與討論

根據(jù)龍王塘、朱留塢兩座山塘上游的來(lái)水量、下游的需水量以及水庫(kù)特性等情況，評(píng)估得到的多年平均水資源利用情況結(jié)果見(jiàn)表2。龍王塘建設(shè)前可利用量為21.69 萬(wàn)m3，建設(shè)后可利用量為25.24 萬(wàn)m3，增值為3.55 萬(wàn)m3，相較于其豐富的水資源量來(lái)說(shuō)，水資源利用率較低，仍有較大的利用空間。朱留塢建設(shè)前可利用量為3.08 萬(wàn)m3，建設(shè)后可利用量為3.99 萬(wàn)m3，最大可利用量為15.25 萬(wàn)m3，山塘建設(shè)后，生活用水和生產(chǎn)用水需求均得到滿足后仍有棄水，表明該山塘仍有一定的利用潛力。

表2 山塘水資源利用情況 萬(wàn)m3

因?yàn)閮勺教聊壳安豢紤]通過(guò)工程措施來(lái)增加利用量，所以本文僅基于現(xiàn)狀條件，選取了居民用水供水保證率為85%、90%、95%的3種情況，對(duì)其利用潛力進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同供水保證率下的山塘利用潛力

由表3可知，供水保證率越低，山塘可以增設(shè)的最大虛擬用水人數(shù)就越多，相應(yīng)的利用潛力就越大。朱留塢在考慮利用潛力之后，水資源利用率可以達(dá)到50%以上，但是龍王塘的水資源利用率低于10%。這是由于山塘的利用潛力不僅與天然來(lái)水量有關(guān)，也受限于山塘的工程規(guī)模情況。龍王塘雖然水資源量豐富，但是山塘的庫(kù)容僅有9 萬(wàn)m3，無(wú)法有效發(fā)揮調(diào)蓄水資源的作用。說(shuō)明通過(guò)經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)合理的工程措施，龍王塘的利用潛力仍有較大的提升空間，建議水權(quán)的出讓方和購(gòu)買(mǎi)方對(duì)該山塘采取一定的工程措施來(lái)提高水資源的利用效率，本文中提出的山塘利用潛力評(píng)估方法同樣適用于工程措施下的利用潛力評(píng)估。由于居民生活用水供水保證率一般要求不低于90%，所以本文后續(xù)的討論中，采用90%保證率下的山塘利用潛力進(jìn)行分析。

圖2顯示了3種評(píng)估方法的計(jì)算結(jié)果。龍王塘方法1至方法3的計(jì)算結(jié)果分別是3.55、25.24、15.74 萬(wàn)m3，朱留塢方法1至方法3的計(jì)算結(jié)果分別是0.92、3.99、5.68 萬(wàn)m3。

圖2 3種方法的計(jì)算結(jié)果

從兩座山塘的可交易使用權(quán)量評(píng)估結(jié)果來(lái)看：

方法1評(píng)估的可交易水資源使用權(quán)量均是最少的，該方法以山塘建設(shè)前后的可利用量增值作為可交易水資源使用權(quán)量，雖然保護(hù)了原用水戶在山塘未建成時(shí)擁有的用水權(quán)益，但是由于評(píng)估得到的使用權(quán)量最少，無(wú)法較好地體現(xiàn)山塘的利用價(jià)值，且在水權(quán)交易中，水權(quán)出讓方應(yīng)得利益很可能因?yàn)槭褂脵?quán)量被低估而受損。

方法2在評(píng)估龍王塘?xí)r，結(jié)果大于方法3得到的結(jié)果，但在評(píng)估朱留塢時(shí)，小于方法3評(píng)估結(jié)果。這是因?yàn)辇埻跆岭m然水資源量豐富，即使增設(shè)了虛擬用水戶，但因受限于山塘規(guī)模，僅有1.87%的“棄水”作為利用潛力被利用起來(lái)，說(shuō)明龍王塘的供水能力和調(diào)蓄能力無(wú)法將“棄水”較好地利用起來(lái)，在這種情況下，方法3用增值加利用潛力得到的結(jié)果還是未能超過(guò)方法2。而朱留塢有42.38%的“棄水”作為利用潛力被利用起來(lái)，再加上山塘建成前后的可利用量增值，則超過(guò)了方法2的評(píng)估結(jié)果。

方法2和方法3得到的可交易水資源使用權(quán)量從數(shù)量角度來(lái)說(shuō)，并不存在明顯的不合理性，但是從用水戶權(quán)益角度考慮，方法2將整個(gè)山塘建成后的水資源使用權(quán)量作為可交易的部分進(jìn)行水權(quán)交易，從一定程度上會(huì)影響原用水戶的用水權(quán)益。

綜合考慮，方法3的評(píng)估結(jié)果，比方法1更能體現(xiàn)山塘的利用價(jià)值，和方法2相比，因?yàn)榭鄢松教两ㄔO(shè)前的可利用量，由此保障了天然來(lái)水狀態(tài)下用戶的用水權(quán)益，更為合理。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文首次提出了山塘利用潛力和可交易水資源使用權(quán)量的概念，總結(jié)了現(xiàn)有水權(quán)交易實(shí)踐中可交易水資源使用權(quán)量的確定方法，并提出了一種考慮農(nóng)村山塘利用潛力的評(píng)估方法。將提出的評(píng)價(jià)方法在南苕溪流域太湖源鎮(zhèn)上的兩座山塘進(jìn)行應(yīng)用研究，結(jié)果表明，2座山塘建成后的水資源可利用量較未建成時(shí)均有不同程度的增加，但是龍王塘的水資源利用率仍然低于10%，建議采用相應(yīng)的工程措施來(lái)提高。不同供水保證率下的利用潛力也有所不同，供水保證率越低，山塘的利用潛力越大。3種評(píng)估方法中，方法1計(jì)算得到的可交易水資源使用權(quán)量最少，方法2和方法3得到的結(jié)果單從數(shù)量上看均可行，但是從實(shí)踐意義來(lái)說(shuō)，新提出的方法更具有合理性。這為農(nóng)村山塘水庫(kù)水權(quán)交易提供了較為有效和可靠的技術(shù)依據(jù)，有益于推動(dòng)農(nóng)村山塘的水權(quán)交易實(shí)踐。在實(shí)踐應(yīng)用中，本方法得到的可交易水資源使用權(quán)量可以根據(jù)當(dāng)年水資源的豐枯情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。