农田水利设施建设的效益评估及建议——以陕西省为例

武子豪

(中国地质大学(北京)，北京 100089)

0 引 言

近年来，国家对农田水利建设的重视程度不断加强，其中对农田水利的投资也在逐年增长，仅从2016-2018年年投资额增长达45.896亿元。由《陕西统计年鉴》得到，从2011-2018年，节水灌溉面积、旱涝保收面积、农村水电装机数量都在持续增加。同时在我国乡村振兴战略的背景下，提出了坚持农业农村优先发展，加快实现农业现代化。本文旨在研究陕西省4个代表市农田水利建设所带来的效益，通过这些直观可视化的数据促进农田水利的建设；同时为陕西贫困农村的农田水利建设找出问题，提出合理建议。

本文通过计算节水、增产、节能、乡村旅游和脱贫致富效益，来代表农田水利的部分经济效益和社会效益。其中，前4部分均为经济效益，再加上脱贫致富效益这一社会效益，为乡村振兴战略提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

陕西，省会古都西安，位于秦岭淮河一线附近以北，省域内拥有黄河和长江，位于中部的陕西是连接中国内陆与沿海的重大交通枢纽。陕西是十三朝古都，拥有历史悠久的文明资源，有3项9处世界遗产，包括有长城、兵马俑、大明宫、未央宫、大雁塔、小雁塔等，因此旅游效益不可忽视。同时选取的4个代表市也各具特色，分别为省会城市西安、革命圣地延安以及安康、榆林市，其中榆林地处陕西最北方，安康地处陕西最南方，农业种植各具特色，故具有代表性。

1.2 代表选择

1.2.1 代表年选择

通过对比《陕西统计年鉴》中的水利部分，寻找出农田水利设施建设落后的2011年为代表年，同时也因为2011年是《陕西统计年鉴》中拥有水利数据最早的年份，相关资料较为丰富，所以选择其为代表年最为合适。通过2011年数据，来计算2016年与2018年的农田水利设施建设的相关效益。

1.2.2 代表作物选择

陕西地处北方，水稻种植很少，不宜采用水稻。而选择作物种植量最多的小麦和玉米作为代表农作物，这样既有更多的数据，也具有北方特色，更具有代表性。

1.3 研究方法

1.3.1 农田水利建设经济效益评估

1)节水效益。建设农田水利设施后，主要可以减少渠道渗水损失、漏水损失以及蒸发损失等灌溉水资源浪费，同时可以提升作物生长质量，促进作物对水分的吸收利用，从而节省水资源使用。选择灌溉水有效利用系数作为计算指标，该指标可以有效反映灌溉的质量，间接显示建设农田水利设施后灌溉节水效益，计算公式[1]为：

Q11=(1/a0-1/a1)·A·m·v

(1)

式中：Q11为建后节水效益，元；a0、a1分别为建前和建后的各代表作物灌溉水有效利用系数；A为有效灌溉面积，103hm2；m为各地区代表作物的年均灌溉定额，m3/hm2；v为平均水价,元/m3。

数据来源：2016年农田灌溉水有效利用系数测算分析成果表；《陕西省用水定额》(DB 61T943-2014)；《陕西统计年鉴》。

由上述数据可计算节水效益，以节水灌溉面积与总耕地面积的比值作为各作物节水灌溉面积所占总播种面积的比值，由此可得节水灌溉面积，见表1-表3。

表2 各市2016年节水灌溉面积

表3 各市2018年节水灌溉面积

根据资料所得数据，由此可得各市节水效益，见表4。

2)灌溉增产效益。在农田水利工程建设后，地方农业生产条件会有所提升，增加了灌溉效率，从而增加有效灌溉面积，且能够抵挡恶劣天气的影响，保证灌溉的持续性，以此提高作物产量，即灌溉促进增产。计算公式如下：

Q12=(T1-T0)·pr·εa

(2)

式中：Q12为建后灌溉增产效益，元；T0、T1分别为建前和建后代表作物总产量，t；pr为粮食市场单价，元/t；εa为代表作物的灌溉效益分摊系数，一般为0.2～0.6，平均为0.4 左右[2]。

数据来源：西部粮油信息网；《陕西统计年鉴》。

同样，由节水灌溉面积与总耕地面积的比值，计算各作物由节水灌溉所得的产量，见表5。

表5 各市各年作物节水灌溉产量

再根据西部粮油信息网获得的粮食价格，可计算出节水灌溉增产效益，见表6。

表6 各市各年灌溉增产效益

3)节能效益。农田灌溉无论是取地表水还是地下水，都需要抽水泵作为动力源，需要消耗电能[3]。当利用节水灌溉后，灌溉用水量减少，同时耗电量也会减少，所以农田水利具有节能效益。以减少耗电量作为评估节能效益的计算指标，计算公式如下：

Q13=[(W0-W1)·Hp·f]/(102·γ)

(3)

式中：Q13为建后节能效益，元；W0节水改造前节水灌溉总用水量；W1为节水改造后节水灌溉总用水量；Hp为水泵扬程，m，取均值50；f为项目区农业电价，0.4元/kW·h；γ为机井装载效率，取值为0.65。

节水效益：

B11=Δw·v[4]

其中：Δw为节水量，m3；v为平均水价，为2.9元/m3。

由此可得节水量：Δw=B11/b，各市各作物各年节水量见表7。

表7 各市各年作物节水量

由此可得节能效益，见表8。

表8 各市各年节能效益

4)乡村旅游效益。2016年陕西省乡村旅游收入158.9亿元，占省同期旅游收入3 814.43亿元的4.17%；2018年乡村旅游收入348.9亿元，占省同期旅游收入5 994.6亿元的5.82%。所以可得，2016年陕西旅游总收入中乡村旅游收入占比可取为4.17%，2018年陕西旅游总收入中乡村旅游收入占比可取为5.82%。吕翠美[5]经过研究得，水体在吸引游客旅游中的贡献约12.3%。假设农田水利工程可以供给水体占总水体的50%，那么在当地乡村旅游收入中6.15%的经济效益应该归属于农田水利工程。计算公式为：

Q14=D·αT·εT

(4)

式中：Q14为建后农田水利乡村旅游效益，亿元；D为当地旅游业总收入，亿元；αT为乡村旅游收入占比；εT为旅游效益分摊系数，取0.061 5。

数据来源：陕西省统计局。

根据所得数据，可得陕西省农田水利建后乡村旅游效益，见表9。

表9 各年乡村旅游效益

1.3.2 农田水利建设社会效益评估

在农田水利设施建设后，会提升农业种植等各项经济活动的效率，提升经济收入。计算公式为：

Q21=(d1·G1-d0·G0)·β

(5)

式中：Q21为建后农田水利工程的脱贫致富效益，元；d0、d1分别为农田水利工程建设前后的的农民人均纯收入，元/人；G0、G1分别为建前和建后农村人口，人；d0·G0、d1·G1分别代表建前建后的农村总收入；β为农田水利工程对脱贫致富的贡献度，取53.15%[1]。

数据来源：国家统计局；《陕西统计年鉴》。

在国家统计局网页查阅资料可得，陕西省2011年乡村人口数1 973万人，2016年乡村人口数1 703万人，2018年乡村人口数1 618万人。由统计年鉴可知，农民人均纯收入2011年为5 484元/人，2016年为9 396元/人，2018年为11 213元/人。由此可算得脱贫致富效益，见表10。

表10 各年脱贫致富效益

2 结果与分析

根据上述结果可以看到，有些市的某些效益为负值，这是由于节水灌溉面积的减少，可以逆向思考为节水灌溉面积的减少导致效益减少，所以取绝对值后就可以表示效益的增加值。

将上述计算出的节水、灌溉增产和节能效益相加起来得到各市各年的总经济效益，计算得到4市两年的经济效益，见表11。

表11 各市各年经济效益

由表11可知，在经济效益中，灌溉增产效益大于节水效益大于节能效益，但最高也就在千万级别。但是从表9和表10可以看出，乡村旅游效益与脱贫致富这一社会效益远大于这3个经济效益，这也与实际相符，农田水利工程的社会性大于经济性，在造福项目区周边的同时经济收入也是很可观的。

为了找寻效益与项目区规模大小的联系，将4个市的单位节水灌溉面积所得效益计算出来，见表12。由表1和表12可得图1。

表12 各市各年单位面积经济效益 /元·(103 hm2)-1

图1 各市各年灌溉面积与单位面积效益关系图

由图1可看出，随着节水灌溉面积的增加，单位面积效益先增加后减小，这与常见的规模效益递减规律类似。在规模尚未达到拐点时，单位面积效益是随着节水灌溉面积增加而增加；当达到一定规模拐点时(拐点规模依据当地自然条件、作物种类等决定)，单位面积效益递减，但总效益仍然是增加的。因此在建设农田水利工程时，即使经济不发达如贫困农村，也要努力增加节水灌溉面积，建设农田水利工程，这时的效益是十分巨大的。当建设规模达到拐点时，可依据经济水平考虑是否继续建造农田水利设施，如西安市经济发达，可以继续建造，也会有可观的收益，知识报酬率在减小。但是对于我国目前大多城市乡村来说，达到这一拐点还有很长的距离，所以目前仍需推进农田水利工程的建造。

李俊鹏、冯中朝等学者也通过研究表明，受种植规模影响，农田水利设施对不同地区、不同作物的物质资料节约方式表现出异质性：对单片种植规模较大的作物和地区，以提高物质资料生产率为主；对其他地区和作物则以降低物质资料投入绝对量为主[6]。由此可以看出，对于贫困农村这样的小规模作物生产区来说，农田水利建设可以降低物质资料投入绝对量。同时也应该努力整合灌溉面积，向着大规模成片的种植面积努力。

从表10中可以看出，农田水利工程的建设具有巨大的社会效益，可以为村民带来乡村旅游收入以及脱贫致富效益，这也说明农田水利工程建设的出发点是社会性，其次才是经济性等。所以农田水利建设是造福社会的一项工程，所带来的巨大经济效益可使农民脱贫致富，可以为乡村振兴提供帮助。

3 结 论

在对陕西省4个代表市进行两年的农田水利工程数据收集的基础上，从经济效益和社会效益两方面，计算出陕西省延安市、西安市、安康市和榆林市2016与2018年的农田水利部分效益，进行货币价值量化计算，评估结果如下：①陕西省4市2016年农田水利工程总节水效益达1 846.58万元，总灌溉增产效益达8 457.65万元，总节能效益达192.08万元；2018年农田水利工程总节水效益达3 678.74万元，总灌溉增产效益达18 990.65万元，总节能效益达382.66万元。②陕西省2016年农田水利工程带来的乡村旅游效益达9.772 35亿元，2018年为21.457 35亿元；2016年农田水利工程带来的脱贫致富效益达295.797 6亿元，2018年为409.604 8亿元。③由计算数据得知，随着节水灌溉面积的增加，单位面积效益先增加后减小，这与常见的规模效益递减规律类似。在规模尚未达到拐点时，单位面积效益是随着节水灌溉面积增加而增加；当达到一定规模拐点时(拐点规模依据当地自然条件、作物种类等决定)，单位面积效益递减，但总效益仍然是增加的。④对于我国目前大多乡村来说，达到规模拐点还有很长的距离，所以目前仍需推进农田水利工程的建造。同时农田水利工程具有巨大的社会效益，能够帮助农民脱贫致富，能够助力乡村振兴。