东莞市小型灌区农业用水计量及农业供水成本核算初探——以周屋灌区为例

涂晶晶， 陈伯浩，肖怡璇，温慧霞

(1.广州丰泽源水利科技有限公司，广州 510063；2.东莞市水务局，广东 东莞 523000)

1 概述

我国是农业大国，根据数据显示农业用水量占总用水量超50%，耗水占耗水总量超60%，农业一直是高需水量、高耗水量的行业。长期以来，农业用水是无偿任意使用的，用水管理粗放，水资源浪费较为严重，与世界2.3 kg/m3的生产粮食水平相比我国为1.1 kg/m3，农业用水存在短缺与浪费双重问题[1]。为了保证社会的可持续发展，节水型农业需跟上社会发展。农业水价综合改革的实施对提升区域农业用水、节水效率，确保国家用水安全，保障农田水利工程及其配套设施良性运行起着至关重要的作用[2]。

国外在农业水价方面根据自身条件制定相应政策。美国在水资源比较丰富地区实行累退制水价制度，用水多的反而水价比较低，用水少的水价较高，在水资源比较匮乏，大多采用完全市场定价和服务成本的定价模式。日本主要通过水权制度，将农业灌溉剩余的水转移到了城市用水。以色列国家由政府负责水源工程和供水管网等主要水利工程的投资建设，运行维护费用由政府和受益农户按3∶7比例共同分担，并实行最严格的阶梯水价制度，鼓励农民浇灌时采用微咸水和处理过的污水等方式提升农业用水效率。我国自20世纪70年代开始对水资源进行计费，农业水价近年来开始逐步推行农业水价综合改革制度建立[1]。广东省结合自身实际开展农业水价综合改革工作，农业用水计量及农业水价成本核算方面初见成效，欧正蜂等[3]从广东省农业水价综合改革工作现状出发，阐述了全省改革实施区主要改革内容和实践情况，陈娟等[4]针对广东省灌区多水源普遍、灌区计量设施不易全面掌握的情况，对广东省中型灌区计量设施开展调研分析，为农业用水管理提供支撑，刘一明[5]采用二元Logistic模型，探究农业水价激励结构对农户灌溉用水行为选择的影响，位帅[6]对中山市农业供水成本进行核算。在建设和谐社会的大背景下，要实现农业的可持续发展，农业水价的制定以统筹农民和国家双方利益为共同目标的定价模式亟待研究。东莞市农业用水情况较为复杂，农业水价综合改革工作启动较晚，需充分挖掘自身农业用水潜力，全面提升东莞市的用水水平。本文以周屋灌区为例进行东莞市农业用水计量方式选取、农业用水成本核算的初步探讨，以期为东莞市农业水价综合改革提供思路。

2 东莞市农业用水概况

2.1 东莞市灌区概况

东莞市位于广东省中南部，地处北回归线以南，属南亚热带季风气候，下辖4个街道、28个镇，多年平均降水量为1 693 mm，市陆地面积为2 460.1 km2，海域面积为82.57 km2。因地处珠江三角洲网河区下游，地势低洼，多为潮灌潮排模式，市内无大中型灌区，小型灌区具有数量多，分布零散等特点(见图1)。根据2011年水利普查东莞市总灌溉面积为1.24万hm2，灌区共计279个，分布于23个镇街,主要分布在沿江片区如高埗镇、洪梅镇、沙田镇等，中部较少，但灌区面积均较小(灌区面积范围分布情况见表1)。

图1 东莞市地理位置及部分灌区分布示意

表1 东莞市灌区面积范围分布情况

综上，东莞市灌区具有河网区特色，主要为33.33 hm2以下的小型灌区，占全市灌区个数72.4%。灌区基本无集中式的水利农田设施，主要通过沿河水闸引水至灌区渠系，基本无渠首。近年来东莞市用地情况也发生较大变化，灌区面积也在缩减，据统计主要种植为粮食作物及经济作物。

2.2 农业用水计量

配套农业用水计量设施是明确用水总量、实行按方收费、促进水价改革的前提条件。东莞市农田水利基础设施较为薄弱，面广量大的田间工程和计量设施亟待建设和改造。农业用水多为渠系引水渠道输水，出水口通常与进水口为同一个，很难做到精准计量。根据农业供取水特点及计量要求，将所需计量点分为取水计量、分水计量、配水计量以及用水计量[7]，农业用水渠道形式分为明渠与管道，取水方式分为引水、提水，由于结构形式不同，计量设施的安装选型不同。目前，主要采用的计量方式有流速仪量水、标准断面法量水、渠系建筑物量水、量水堰量水、量水槽量水、以电折水、仪表量水等。

东莞市灌区渠道初建时间较早，未配套较为完善的供水计量设施。东莞小型灌区多水源情况较为普遍，取水、分水、用水计量很难区分开，农户与农户之间田地交叉情况复杂，布置计量设施和管理时存在困难，加上用水计量设施投资量大，要全面铺开，计量到户，短时间内难度较大。根据实地调查，除部分依靠自重引流取水外，大部分用水泵提水，针对移动式水泵抽水建议使用以电折水方式，有条件推荐使用雷达式流量计。

2.3 农业水价构成及成本核算

我国支持农业生产和农民生活合理取用水,对规定限额内的农业生产取水，不征收水资源费。对超过限额部分征收水资源费应综合考虑当地水资源条件、农业用水价格水平、农业水费收取情况、农民承受能力以及促进农业节约用水需要等因素从低制定征收标准[8]。现行的水价计算方法包括全成本定价法、平均成本定价法、边际成本定价法、影子价格法和能值法等计算方法[9]，各地区结合本地实际情况出台农业水价实施管理办法，探讨农业水价定价及缴纳方式。

东莞市农业灌溉水源主要为围外水道的过境水，有农业供水任务的国有骨干水利工程主要是围外水道与围内河涌之间的节制闸以及向田间毛渠引水的围内镇管河涌，少量供排两用的泵站，国有骨干水利工程运行维护成本由政府财政支出；农田基本由经联社、生产队等集体经济组织统一发包收取租金，农田发包方同时承担田间工程管护职责，支付末级渠系水价成本，即农田发包方与农村基层用水组织、田间工程管护主体是统一的，大部分农村基层用水组织的末级渠系水价成本直接在租金内扣除，水价成本核算可针对不同农作物、不同灌溉方式等多方面综合讨论，目前应用较广的为全成本定价法。

2.4 东莞市农业水价综合改革主要难点

东莞市农业水价综合改革任务面临挑战主要有：① 灌区变化情况等相关信息有待进一步更新；② 灌区分布过于分散且面积较小，农业用水水量计量、统筹管理较为困难；③ 农业用水较为粗放且未收费，基础较为薄弱；④ 农民对农业水价改革认识不足，存在抵触心理。

农业水价综合改革任务中农业用水计量是基础工作，农业水价构成及成本核算是关键环节。本次从农业用水计量方式、农业供水成本核算进行初步探讨，逐步突破，为解决东莞市农业水价综合改革任务提供参考。

3 周屋灌区农业用水计量及成本核算

3.1 灌区概况

周屋灌区灌溉面积约为46 hm2，是东莞市目前面积最大的连片水稻种植标准化农田，位于东莞市东城街道，地理位置为东经 113°84′，北纬 23°08′，灌区整体分布情况如图2所示。

图2 周屋灌区整体分布情况示意

灌区种植作物主要有水稻、蔬菜等。其中44.67 hm2种植水稻，菜田种植的作物主要有甘蔗、草莓、蔬菜等，围绕在水稻田周边，共计1.33 hm2。主要渠系构筑物为一干渠，长约0.96 km，设计流量为3.0 m3/s，环绕整个灌区并在中间十字交叉，支渠六条，宽为0.8 m，深为1 m，排水沟与渠系共用。

灌区取水水源主要以寒溪河为主，通过抽取寒溪河水、内河水和存储雨水等方式补给灌区的农田灌溉用水需求。灌区共有 2 个灌溉泵站，均建成于2012年。周屋大新塘排灌站总装机容量为55 kW，总设计排涝流量为0.75 m3/s，总设计灌溉流量为0.8 m3/s。周屋排灌站总装机排涝容量为420 kW，总装机灌溉容量为75 kW，总设计排涝流量为5.74 m3/s，总设计灌溉流量为0.5 m3/s。

3.2 灌区计量方式选取

根据周屋灌区实际情况，可选取的计量方式有以电折水、一体式雷达流量计。为达到精准计量，并实现在线监控，周屋灌区在两个取水点渠道两侧分别安装雷达式水位流速一体机HC.FLM-1(见图3)。

图3 周屋灌区取水计量设备安装位置及现场照片示意

3.3 用水量情况

根据周屋灌区近几年用电统计情况，用“以电折水”计算用水量与计量数据，对比分析周屋灌区农业用水量情况。“以电折水”即用农业用电量乘以“以电折水”系数换算农业用水量。“以电折水”系数方法为农业税改工作提供了可复制、可推广的经验和模式，实现对农业用水的间接计量，是一种经济、实用、有效地解决办法。“以电折水”系数测量采用现场实测法，测量耗电量和提水量等主要参数。

Qn=μ*E

(1)

式中:

Qn——农业用水量，m3;

μ——以电折水率定系数，m3/KW·h;

E——机泵耗电量，kW·h。

率定系数选择应充分考虑泵型、配置工况、扬程、水泵尺寸、生产厂家、泵站 设计单位、运行年限等多种因素[9-12]。单位流量耗电量为0.08 (kW·h)/m3，则以电折水率率定系数为12.5 m3/(kW·h)。周屋灌区近3 a实际用电量为1.86万kW·h，折算年用水量为23.25万m3。

雷达式水位流速一体机HC.FLM-1是基于高频脉冲雷达的水位测量技术和平面雷达多普勒微博流速测量技术，经设备安装后实测水位、流速数据率定流量关系测算用水量，具有较高的可靠性、进度及分辨率，其水位准确度为±3 mm，流量准确度为±0.01 m/s，流速分辨率为1 mm/s。为非接触式测量，并配备通讯协议，可实现数据远传等功能。根据雷达流量计计量设备记录数据见表2。

通过对以电折水的方式及一体式雷达流量计设备测量数据进行对比，相差3.14万m3，幅度约为10%，且均低于农业取水许可量33.4万m3/a。根据用水情况，4—5月，9—10月为农业用水高峰，与农作物成长周期基本吻合。亩均约为382.59 m3/(亩·a)，远低于广东省用水定额水稻的先进值406 m3/(亩·a)。由于以电折水系数的选取存在较大误差，但简单易于推广。雷达流量计安装较为方便，数据较为精准，可客观反映农业用水情况，但设备采购及后期管理维护费用较高。

表2 周屋灌区年用水量月分配情况 万m3

3.4 灌区农业水价成本核算

农业供水价格组成主要包括运行维护成本和完全成本两个方面，运行维护成本主要包括国有骨干水利工程水价运行维护成本和末级渠系工程水价运行维护成本两部分，其中国有骨干水利工程运行维护成本主要包括职工薪酬、管理费用、维修费、生产费用、水资源费等5项费用；末级渠系工程运行维护成本主要包括配水人员劳务费、工程维护费、提水费、管理费等4项费用[13]。完全成本是在运行维护成本的基础上，加上固定资产折旧费。

固定资产年折旧率=(1-净残值率)/折旧年限×100%，净残值率取值5%。

周屋灌区没有设置专门的管理单位，日常管理主要由东莞市东城街道农林水务局负责，包括灌区内排灌渠系的建设、种植技术的指导等，周屋社区设有股份经济合作社，灌区内的农业企业由农户自行管理，社区现设有8个办事部门，49名工作人员。周屋灌区内无农业供水任务的水库、泵站机井等骨干水利工程，水闸具有防洪、灌溉等功能，测算管理人员经费时，按照水闸的效益占比进行折算。按照管护要求灌区日常维护需求，确保各类设施长期、有效、稳定的发挥效益，分水闸等渠系建筑物折旧年限为30 a，农业供水成本核算如下。经核算周屋灌区运行维护成本为6.82万元，固定资产折旧为0.63万元，完全成本供水单价为107.97 元/亩，0.2～0.28 元/m3。

3.5 农民水费承受能力分析

农户作为农业水价的承受主体，其承受能力是水价改革与政策制定中必须考虑的重要因素。根据近几年《东莞市统计年鉴》，东莞市稻谷亩均产量为395 kg，收购价格早稻、晚稻约为3 元/kg计算，则水稻亩均产值为2 370 元/亩，考虑亩均投入为820 元/亩(不考虑农民自身工资)，则水稻亩均纯收入为1 550 元/亩；以水费占产值V的一定比例R、占纯收益B的一定比例r测算农民水费承受能力范围。计算公式如下：

C=max(VR,Br)

(2)

式中：

C——农民的承受能力，元/亩；

V——亩均产值，元/亩；

B——亩均纯收益，元/亩；

R——水费占亩均产值的比例，一般取5%～8%；

r——水费占亩均纯收益的比例，一般取10%～13%，本次取值10%。

经计算，东莞市农民种植粮食作物水费承受能力为155元/(亩·a),周屋灌区农业供水成本核算在农民水费承受能力范围内。

周屋灌区主要种植水稻为粮食作物，且为全硬底化灌渠减少农业用水的漏损，多水源供水，农业用水保障率较高，基本符合东莞市灌区特点。综合考虑农业作物用水量、附加值、农民水费承受能力和粮食安全保障，粮食作物水价达到运行维护成本水平。

4 结语

农业水价综合改革的初衷为不增加农民负担的基础上提高农业灌溉用水水资源利用效率，以达到农业节水的效果。东莞市灌区呈现明显的河网区特征，各镇街种植作物存在差异，经济发展情况不一，应充分挖掘自身特色，结合自身条件制定适用的农业水价制度。周屋灌区为小型灌区，主要种植水稻粮食作物，在农业计量、成本核算方面的尝试具有一定的代表性，东莞市还需进一步扩展分类别农作物成本核算、农业水价机制建立、奖补政策研究、管护制度建立等农业水价综合改革工作，全面落实农业水价综合改革任务。目前农业水价综合改革处于探索阶段，通过政策上的宣传引导，加强精准补贴和节水奖励措施，充分调度农民积极性，进一步推动农业水价的落地实施。