农村山塘可交易水资源使用权量的评估方法
2020-07-24王紫霞刘光裕许月萍
王紫霞,刘光裕,许月萍
(1. 浙江大学建筑工程学院水文与水资源研究所,杭州 310058;2. 浙江省水文局,杭州 310009)
0 引 言
受气候变化和人类活动的影响,水资源短缺和水危机等问题日益凸显,成为制约社会经济发展的重要因素。在水资源稀缺且开发利用成本较高的现状下,高效利用并优化配置水资源显得尤为必要,这使得水权逐渐成为研究热点。而水权研究的重点是可交易水权,如果水权不能交易,将致使水资源配置僵化且利用率低下,因此只有规范可交易的水权体系,才能保证水市场的良好运转[1]。
国外的学者对于水权、水市场和水权交易的理论研究与实践开展得较早,并取得了一些重要成果[2-4]。在借鉴国外关于水权的相关理论和实践经验的基础上,国内学者结合我国实际情况,对水权展开了深入研究,并取得了一些有价值的研究成果,主要集中在交易模式与制度[5,6]、交易价格[7,8]、流域水权分配[9,10]、水权确权[11,12]等方面。
近年来,我国积极探索水权制度改革,在全国开展农村集体经济组织的山塘水资源使用权确权登记并逐步推进水权交易工作以期明晰水权,盘活农村优质水资源资产,从而形成健康、完善的水市场。但是目前,学界对于农村小型山塘的水权交易几乎没有研究,对于其可交易水资源使用权量更未有明确的界定方式。目前仅有宁夏地区有关于可交易水资源使用权量的定量研究[13],并且得到成功实践。但宁夏地区是针对资源性缺水地区灌区的具体情况而提出的,对于农村小型山塘的可交易水资源使用权量界定并不一定有很强的适用性。
由于可交易水资源使用权量是水权交易中较为关键的因子,为了弥补该研究方向的空白,本文梳理了目前山塘水权交易实践中所用的对可交易水资源使用权量的界定方法,指出了当前使用方法中可能存在的问题,并提出了一种考虑山塘利用潜力的计算方法,评估了山塘不同工况下的利用潜力,展望日后需加强研究的方向,希望能为农村山塘水权交易的推进提供技术支撑。
1 评估方法及相关概念
本文所涉及的农村山塘可交易水资源使用权量这一概念,具体指农村集体经济组织作为交易主体对依法取得的水塘水资源使用权进行交易流转时可以交易的水量。
根据宁夏地区的经验[13],其灌区水权转让的水量是通过一定工程措施节约下来的水量。由于农村山塘一般较为小型,节水工程效果甚微,在借鉴宁夏地区经验的基础上,有项目认为可以将通过建设山塘而增加的可利用量作为可交易水资源使用权量Wu,表示为:
Wu=W2-W1
(1)
式中:Wu为可交易水资源使用权量;W1表示山塘建设前水资源可利用量;W2表示山塘建设后水资源可利用量。
如图1所示,W1和W2两曲线之间的阴影部分表示的是山塘建成前后的可利用量差值。
图1 可利用量示意图
山塘的水资源可利用量受来水量、用水需求、山塘工程特性、供水能力等因素影响。
山塘建设前,其坝址以上集雨面积水资源量基本无调蓄能力,W1根据山塘水资源量W′、生态环境需水量We以及用户需水要求Wn,i来计算,取二者之间的较小值:
(2)
山塘建成后,可以存蓄丰水期水量并用于枯水期供水。山塘建成后的水资源可利用量可以表示为水资源量减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维持生态系统的生态环境需水量,不可能被利用水量指的是超出工程调蓄能力和供水能力而无法被利用的洪水量,计算公式如下:
W2=W′-We-Wf
(3)
式中:Wf为超出工程调蓄能力和供水能力而无法被利用的洪水量。根据山塘的运行调度规则,进行逐日的调节计算,可以求得W2。
因为《水法》规定“农村集体经济组织的水塘和由农村集体经济组织修建管理的水库中的水,归各农村集体经济组织使用”,所以目前有地区直接将山塘建设后的可利用量当做可交易水资源使用权量进行水权交易,即Wu等于W2。
以上两种方法是目前项目实践中所应用的可交易水资源使用权量确定方法。在此基础上,本文提出了第三种方法,即一种考虑山塘利用潜力的可交易水资源使用权量评估方法。
图1中W′、W2曲线之间的空白区域,表示的是山塘不可以被利用和不可能被利用的水资源,为了利用这部分水资源,提高水资源利用率,借鉴洪水资源利用研究上的利用潜力概念[15],本文提出山塘利用潜力Wp这一概念。山塘利用潜力Wp具体指扣除水资源实际利用量之后,在保障山塘自身安全的基础上,统筹考虑山塘下游所需的生态环境需水量,通过经济合理、技术可行的工程或者非工程措施,还能够进一步调控利用的水资源量。
山塘利用潜力采用虚拟用水策略来进行评估。所谓虚拟用水策略是指在能够保障现状用水户的用水达到一定保证率前提下,山塘最多还可以增设c个虚拟用水户,为其提供生活用水并且不破坏供水保证率,且不超过山塘的最大供水能力。这表明山塘在保证现状用水户用水的前提下,还可以满足一定数量的生产生活的供水需求,供给虚拟用水户的这部分水资源量可以作为利用潜力,即
(4)
式中:n表示天数;b表示人均生活用水定额;c表示最大虚拟用水户;δ表示渠道水利用系数。
第三种方法的水资源使用权量Wu计算公式如下:
Wu=W2-W1+Wp
(5)
2 实际案例
2.1 研究区概况与资料处理
本文选取了两座典型山塘——龙王塘、朱留坞,由表1可知,龙王塘集水面积为7.8 km2,总库容仅9 万m3,工程能力较集水能力来说较弱;朱留坞集水面积为0.2 km2,总库容为6 万m3,山塘规模较集水能力来说较为匹配。
表1 太湖源镇2座山塘基本情况
两座山塘均位于浙江省杭州市临安区太湖源镇南苕溪流域。南苕溪流域多年平均地表水资源总量为5.32 亿m3,多年平均降水量为1 560 mm,4-10月降水量占全年的73%左右。受降水时空分布不匀、地区用水不均、南苕溪平均地表水资源开发利用率大小不一,按75%保证率测算,南苕溪开发利用率为45.4%,有1 万m3以上的小山塘499座。
本文使用三种评估方法来计算两座山塘的可交易水资源使用权量,并加以分析。由于山塘附近的桥东村水文站于1999年进行了迁站,所以本文收集了1956-1998年的桥东村水文站的降雨径流数据以及南庄站的降雨数据,利用水文比拟法求得山塘的水资源量。同时,收集了两座山塘的水利工程概况、下游的供水人口以及农田灌溉面积,根据临安区的人均生活用水定额和浙江省的农业灌溉定额,计算出下游的需水量。生态环境需水量则根据Tennant法计算。
2.2 结果与讨论
根据龙王塘、朱留坞两座山塘上游的来水量、下游的需水量以及水库特性等情况,评估得到的多年平均水资源利用情况结果见表2。龙王塘建设前可利用量为21.69 万m3,建设后可利用量为25.24 万m3,增值为3.55 万m3,相较于其丰富的水资源量来说,水资源利用率较低,仍有较大的利用空间。朱留坞建设前可利用量为3.08 万m3,建设后可利用量为3.99 万m3,最大可利用量为15.25 万m3,山塘建设后,生活用水和生产用水需求均得到满足后仍有弃水,表明该山塘仍有一定的利用潜力。
表2 山塘水资源利用情况 万m3
因为两座山塘目前不考虑通过工程措施来增加利用量,所以本文仅基于现状条件,选取了居民用水供水保证率为85%、90%、95%的3种情况,对其利用潜力进行评估,评估结果见表3。
表3 不同供水保证率下的山塘利用潜力
由表3可知,供水保证率越低,山塘可以增设的最大虚拟用水人数就越多,相应的利用潜力就越大。朱留坞在考虑利用潜力之后,水资源利用率可以达到50%以上,但是龙王塘的水资源利用率低于10%。这是由于山塘的利用潜力不仅与天然来水量有关,也受限于山塘的工程规模情况。龙王塘虽然水资源量丰富,但是山塘的库容仅有9 万m3,无法有效发挥调蓄水资源的作用。说明通过经济可行、技术合理的工程措施,龙王塘的利用潜力仍有较大的提升空间,建议水权的出让方和购买方对该山塘采取一定的工程措施来提高水资源的利用效率,本文中提出的山塘利用潜力评估方法同样适用于工程措施下的利用潜力评估。由于居民生活用水供水保证率一般要求不低于90%,所以本文后续的讨论中,采用90%保证率下的山塘利用潜力进行分析。
图2显示了3种评估方法的计算结果。龙王塘方法1至方法3的计算结果分别是3.55、25.24、15.74 万m3,朱留坞方法1至方法3的计算结果分别是0.92、3.99、5.68 万m3。
图2 3种方法的计算结果
从两座山塘的可交易使用权量评估结果来看:
方法1评估的可交易水资源使用权量均是最少的,该方法以山塘建设前后的可利用量增值作为可交易水资源使用权量,虽然保护了原用水户在山塘未建成时拥有的用水权益,但是由于评估得到的使用权量最少,无法较好地体现山塘的利用价值,且在水权交易中,水权出让方应得利益很可能因为使用权量被低估而受损。
方法2在评估龙王塘时,结果大于方法3得到的结果,但在评估朱留坞时,小于方法3评估结果。这是因为龙王塘虽然水资源量丰富,即使增设了虚拟用水户,但因受限于山塘规模,仅有1.87%的“弃水”作为利用潜力被利用起来,说明龙王塘的供水能力和调蓄能力无法将“弃水”较好地利用起来,在这种情况下,方法3用增值加利用潜力得到的结果还是未能超过方法2。而朱留坞有42.38%的“弃水”作为利用潜力被利用起来,再加上山塘建成前后的可利用量增值,则超过了方法2的评估结果。
方法2和方法3得到的可交易水资源使用权量从数量角度来说,并不存在明显的不合理性,但是从用水户权益角度考虑,方法2将整个山塘建成后的水资源使用权量作为可交易的部分进行水权交易,从一定程度上会影响原用水户的用水权益。
综合考虑,方法3的评估结果,比方法1更能体现山塘的利用价值,和方法2相比,因为扣除了山塘建设前的可利用量,由此保障了天然来水状态下用户的用水权益,更为合理。
3 结 语
本文首次提出了山塘利用潜力和可交易水资源使用权量的概念,总结了现有水权交易实践中可交易水资源使用权量的确定方法,并提出了一种考虑农村山塘利用潜力的评估方法。将提出的评价方法在南苕溪流域太湖源镇上的两座山塘进行应用研究,结果表明,2座山塘建成后的水资源可利用量较未建成时均有不同程度的增加,但是龙王塘的水资源利用率仍然低于10%,建议采用相应的工程措施来提高。不同供水保证率下的利用潜力也有所不同,供水保证率越低,山塘的利用潜力越大。3种评估方法中,方法1计算得到的可交易水资源使用权量最少,方法2和方法3得到的结果单从数量上看均可行,但是从实践意义来说,新提出的方法更具有合理性。这为农村山塘水库水权交易提供了较为有效和可靠的技术依据,有益于推动农村山塘的水权交易实践。在实践应用中,本方法得到的可交易水资源使用权量可以根据当年水资源的丰枯情况进行适当调整。