潘少斌，劉路廣，吳 瑕，董 葦，張建濤，陳緒勛，楊小偉，王 劍

(1.湖北省水利水電科學(xué)研究院，武漢 430070；2.湖北省節(jié)水研究中心，武漢 430070)>

0 引 言

農(nóng)業(yè)用水精準補貼與節(jié)水獎勵機制是農(nóng)業(yè)水價綜合改革的重要內(nèi)容，是建立科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)水價形成機制的關(guān)鍵支撐[1-4]。農(nóng)業(yè)水價綜合改革中，建立適宜的獎補機制有助于保障農(nóng)民不因農(nóng)業(yè)水價調(diào)整而增加負擔、維護農(nóng)戶合理用水權(quán)益、保護農(nóng)民種糧積極性、提高用水戶節(jié)水積極性，以充分發(fā)揮水價促進節(jié)水的杠桿作用[5,6]。目前，針對農(nóng)業(yè)水價綜合改革中農(nóng)業(yè)水權(quán)分配和水價形成的研究較多，而獎補機制的研究相對缺乏。各地已實施的獎補機制多依據(jù)國家及省市相關(guān)政策文件制定，雖然簡潔明了、易于操作，但是普遍存在以下三個問題：一是灌溉定額標準(節(jié)水標準)一般采用一個固定值或根據(jù)當?shù)囟~標準采用數(shù)個固定值，而農(nóng)業(yè)灌溉受降雨、蒸發(fā)等氣象因素影響較大，固定的定額標準不能真實反映不同年份實際用水水平；二是精準補貼對象和補貼標準多為固定對象和固定標準，未充分考慮現(xiàn)行水價(農(nóng)業(yè)水價綜合改革前實際水價)、核定水價(改革時物價部門核定的用水成本)和執(zhí)行水價(改革后實際水價)之間的相對關(guān)系所造成的補貼對象和補貼標準的變化；三是獎補機制的制定未結(jié)合計量設(shè)施布設(shè)現(xiàn)狀，造成獎補難以實施，特別是對于難以計量到戶的地區(qū)，獎補措施難以落地。本文以引丹灌區(qū)李樓鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)水價綜合改革試點項目區(qū)為例，結(jié)合項目區(qū)計量設(shè)施布設(shè)現(xiàn)狀，確定動態(tài)的灌溉定額標準(節(jié)水標準)，研究制定適用于項目區(qū)、并可在引丹灌區(qū)推廣的農(nóng)業(yè)水價綜合改革獎補機制。

1 項目區(qū)概況

項目區(qū)地處湖北省老河口市李樓鎮(zhèn)，位于引丹灌區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉水源主要為引丹灌區(qū)三干渠。項目區(qū)主要種植中稻、小麥和玉米，采用中稻-小麥和玉米-小麥輪種方式，主要灌溉作物為中稻，冬小麥和玉米灌水較少。項目區(qū)中稻種植面積1 486.7 hm2(含蝦稻共作246.7 hm2)，玉米種植面積2 040.0 hm2，小麥種植面積3 526.7 hm2。

灌溉用水計量是推進農(nóng)業(yè)水價綜合改革的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[7]。項目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水計量單元為各行政村(共21個)和用水大戶(蝦稻共作區(qū))，獎補機制的建立應(yīng)與計量設(shè)施的布置相適應(yīng)，本研究以用水計量單元作為獎補機制研究對象[7,8]。

2 節(jié)水標準制定

精準補貼是對定額內(nèi)用水進行補貼，節(jié)水獎勵是對定額內(nèi)的用水節(jié)約部分予以獎勵，因此進行精準補貼與節(jié)水獎勵首先要確定農(nóng)業(yè)灌溉定額，即將農(nóng)業(yè)灌溉定額作為節(jié)水標準來評判用戶實際用水量是否符合獎補標準。農(nóng)業(yè)灌溉受降雨、蒸發(fā)等氣象因素影響較大，為合理確定節(jié)水標準，科學(xué)評判實際用水水平與節(jié)水情況，有必要根據(jù)不同的氣象條件確定不同的農(nóng)業(yè)灌溉定額標準，制定動態(tài)的節(jié)水標準。

依據(jù)當年的氣象資料和作物種植結(jié)構(gòu)計算得到的灌溉定額可作為獎補實施的定額標準，但是該方法需要的氣象參數(shù)較多，且需要專業(yè)的技術(shù)力量支撐。目前，農(nóng)業(yè)水價綜合改革多按鄉(xiāng)鎮(zhèn)或灌區(qū)推進，其管理單位大多不具備逐年計算灌溉定額的條件和能力。因此，本研究提出經(jīng)驗公式法和橫向比較法兩種節(jié)水標準制定方法。

2.1 經(jīng)驗公式法

經(jīng)驗公式法，即根據(jù)項目區(qū)長系列的歷史氣象資料及種植情況，計算得到逐年灌溉定額，并分析其與降雨、蒸發(fā)之間的關(guān)系，擬合出經(jīng)驗公式，然后根據(jù)經(jīng)驗公式及當年的降雨量或干旱指數(shù)推算當年的灌溉定額并確定節(jié)水標準。

由于蝦稻共作具有用水量大、經(jīng)濟附加值高等特點，供水水價核定時應(yīng)采用分類水價，因此在節(jié)水標準制定時分別制定用水大戶節(jié)水標準和各行政村節(jié)水標準。

(1)灌溉定額計算。目前，灌溉定額計算方法比較成熟，本研究參考已有的研究成果[9-13]，根據(jù)實測氣象資料，采用Penman-Montieth公式計算逐日參考作物需水量ET0，然后乘以作物系數(shù)kc計算作物需水量ETc，最后根據(jù)水量平衡方程計算作物凈灌溉定額。根據(jù)作物凈灌溉定額及作物種植結(jié)構(gòu)計算得到綜合凈灌溉定額。

根據(jù)老河口氣象站1973-2017年共45年的逐日氣象資料，對項目區(qū)中稻、冬小麥、玉米、蝦稻共作等4種作物凈灌溉定額進行了計算與統(tǒng)計，不同頻率不同作物凈灌溉定額及綜合凈灌溉定額計算成果見表1。

表1 項目區(qū)主要作物凈灌溉定額 m3/hm2

(2)經(jīng)驗公式推求。由于灌溉工程配套水平及氣象條件、種植結(jié)構(gòu)差異，項目區(qū)實際灌溉情況可分為4種模式：一是水旱模式，即項目區(qū)中稻、玉米、小麥均灌溉；二是水田模式，即項目區(qū)中稻及與中稻輪種的小麥灌溉；三是水稻模式，即項目區(qū)僅中稻灌溉，旱作物均不灌溉；四是蝦稻共作模式。經(jīng)驗公式可按這四種模式分別推求，項目區(qū)按當年實際灌溉情況選擇使用。

以水旱模式為例，根據(jù)上節(jié)所述方法及相關(guān)資料，可計算得到項目區(qū)1973-2017年逐年綜合凈灌溉定額，并分析綜合凈灌溉定額與降雨、蒸發(fā)之間的關(guān)系，見圖1～圖2。

圖1 項目區(qū)年綜合凈灌溉定額與年降雨量的關(guān)系

圖2 項目區(qū)年綜合凈灌溉定額與年水面蒸發(fā)量的關(guān)系

由圖1可知，年綜合凈灌溉定額與降雨量呈負相關(guān)，隨著降雨量的增大而減小。由圖2可知，年綜合凈灌溉定額與水面蒸發(fā)量呈正相關(guān)，隨著水面蒸發(fā)量的增大而增大。

為分析降雨量及水面蒸發(fā)量對灌溉定額的綜合影響，可用干旱指數(shù)進行判斷，干旱指數(shù)即年水面蒸發(fā)量與年降雨量的比值，綜合灌溉定額與干旱指數(shù)之間的關(guān)系，見圖3。

由圖3可知，年綜合凈灌溉定額與干旱指數(shù)呈正相關(guān)，隨著干旱指數(shù)的增大而增大，且綜合凈灌溉定額與干旱指數(shù)的相關(guān)性較好，相對于降雨量或水面蒸發(fā)，干旱指數(shù)更能準確反映灌溉定額的變化。

圖3 項目區(qū)年綜合凈灌溉定額與年干旱指數(shù)的關(guān)系

綜上，項目區(qū)年綜合凈灌溉定額由干旱指數(shù)根據(jù)經(jīng)驗公式進行計算，計算得到的綜合凈灌溉定額即可作為判斷實際用水節(jié)約程度的標準，干旱指數(shù)經(jīng)驗公式如下：

m=1 922α+1 525

(1)

式中：m為年綜合凈灌溉定額，m3/hm2；α為年干旱指數(shù)。

如果項目區(qū)無水面蒸發(fā)數(shù)據(jù)，也可以采用年降雨量計算年綜合凈灌溉定額作為節(jié)水標準，降雨經(jīng)驗公式如下：

m=﹣2.970P+ 5 776

(2)

式中：P為年降雨量，mm。

參照水旱模式方法，可計算得到水田模式、水稻模式、蝦稻共作模式經(jīng)驗公式，見表2。

表2 各模式經(jīng)驗公式匯總

采用水旱模式時，由于各村組作物種植比各不相同，根據(jù)整個項目區(qū)的作物種植比計算得到的經(jīng)驗公式對于各村并不一定適用，此時可采用同樣的方法按各村組的作物種植比分別求得各村組的經(jīng)驗公式。采用水田模式、水稻模式時，各村組及項目區(qū)作物種植比一致，因此各村組可采用與項目區(qū)同樣的經(jīng)驗公式。

(3)實測單位面積凈灌溉用水量計算。根據(jù)上述方法求得節(jié)水標準后，與實測單位面積凈灌溉用水量對比可評判當年各用水戶是否節(jié)水。各用水戶實測單位面積凈灌溉用水量可通過該用水戶灌溉面積、灌溉水利用系數(shù)及實測灌溉水量計算得到，計算公式如下：

(3)

式中：M為實測單位面積凈灌溉用水量，m3/hm2；W為計量點實測灌溉用水量，m3；A為計量點控制灌溉面積，hm2；η為計量點控制范圍內(nèi)的灌溉水利用系數(shù)，根據(jù)該計量點控制范圍內(nèi)渠道布置、輸水距離、襯砌情況等因素綜合確定。

2.2 橫向比較法

橫向比較法，即根據(jù)項目區(qū)內(nèi)各用水戶當年實際用水水平，橫向比較確定節(jié)水標準。橫向比較法確定的節(jié)水標準也分為各行政村節(jié)水標準和用水大戶節(jié)水標準。

根據(jù)項目區(qū)內(nèi)各行政村當年實測灌溉用水量、灌溉面積及灌溉水利用系數(shù)求得各行政村當年實測單位面積凈灌溉用水量和項目區(qū)當年平均實測單位面積凈灌溉用水量。采用項目區(qū)平均實測單位面積凈灌溉用水量乘以修正系數(shù)作為當年的節(jié)水標準，計算公式如下：

對于用水大戶則單獨制定節(jié)水標準進行評判，方法與各行政村節(jié)水標準制定方法一致。項目區(qū)內(nèi)有多個用水大戶時，項目區(qū)內(nèi)橫向比較；項目區(qū)內(nèi)僅有一個用水大戶時，則與鄰近區(qū)域進行比較。

3 獎補機制制定

(1)獎補對象確定。獎補對象的確定應(yīng)符合相關(guān)政策文件要求，并充分考慮計量設(shè)施布置現(xiàn)狀[14-16]。項目區(qū)獎補對象確定為李樓鎮(zhèn)農(nóng)民用水戶協(xié)會、各行政村、各種糧農(nóng)戶及用水大戶。其中，由于蝦稻共作用水成本及效益均遠高于糧食作物種植，節(jié)水獎勵促進其節(jié)水效果不明顯，因此用水大戶僅作為精準補貼對象，不納入節(jié)水獎勵范圍。

對于農(nóng)業(yè)用水超定額、總量超水權(quán)、未繳納水費的農(nóng)戶或未繳納水費的灌溉面積不予獎補。

(2)精準補貼方式及標準。根據(jù)項目區(qū)實際，將精準補貼與改革后執(zhí)行水價掛鉤，根據(jù)項目區(qū)核定水價(P核)、執(zhí)行水價(P執(zhí))、現(xiàn)行水價(P現(xiàn))，動態(tài)確定補貼方式及補貼標準，見表3。

表3 精準補貼方式及標準確定

按照總體上不增加農(nóng)民負擔的原則，定額內(nèi)用水的提價部分補貼種糧農(nóng)戶，補貼標準按執(zhí)行水價與現(xiàn)行水價的差額確定，若執(zhí)行水價不高于現(xiàn)行水價則不予補貼。定額內(nèi)用水成本與運行維護成本的差額部分補貼李樓鎮(zhèn)農(nóng)民用水戶協(xié)會，補貼標準按核定水價與執(zhí)行水價的差額確定，若執(zhí)行水價不低于核定水價則不予補貼。農(nóng)民用水戶協(xié)會、用水大戶補貼直接發(fā)放至農(nóng)民用水戶協(xié)會和用水大戶，各種糧農(nóng)戶補貼由農(nóng)民用水戶協(xié)會制定具體辦法發(fā)放至各種糧農(nóng)戶。

(3)節(jié)水獎勵方式及標準。為充分調(diào)動用水戶節(jié)水積極性，節(jié)水獎勵采取現(xiàn)金返還形式。用水量在定額標準以內(nèi)的，對節(jié)約水量，按照單位水量分檔進行獎勵。為充分提高用水戶主動節(jié)水的意識和積極性，節(jié)水獎勵為“兩部制”獎勵。

一是對節(jié)約用水的各種糧農(nóng)戶按節(jié)約水量根據(jù)統(tǒng)一標準進行獎勵。在定額內(nèi)節(jié)水10%(含10%)以下的部分，根據(jù)實際節(jié)水量，按0.05 元/m3的標準進行獎勵；在定額內(nèi)節(jié)水10%以上30%(含30%)以下的部分，根據(jù)實際節(jié)水量，按0.075 元/m3的標準進行獎勵；在定額內(nèi)節(jié)水30%以上的部分，根據(jù)實際節(jié)水量，按0.10 元/m3的標準進行獎勵。

二是對節(jié)水成效顯著的用水戶重點進行獎勵。由于目前只能實現(xiàn)計量到各村，根據(jù)各村實測水量、節(jié)水標準計算得到各村節(jié)水水平(節(jié)約水量占節(jié)水標準水量的比例)后，對節(jié)水成效顯著的若干個村(建議不超過節(jié)水村總數(shù)的50%)，按75～150 元/hm2的標準進行獎勵。對于納入獎勵的村，可按節(jié)水水平從高到低遞減獎勵標準，也可按統(tǒng)一標準進行獎勵。

獎補標準應(yīng)與財力狀況相匹配，隨著農(nóng)業(yè)水價綜合改革推進、獎補資金籌措額度變化等，應(yīng)及時調(diào)整獎補標準。

(4)獎補程序。當年灌溉結(jié)束后，由李樓鎮(zhèn)農(nóng)民用水戶協(xié)會匯總審查項目區(qū)內(nèi)各用水戶實測用水量、灌溉面積、種植作物、水費計收等情況，核定灌溉定額標準(節(jié)水標準)，確定獎補范圍及獎補標準，制定獎補方案后報水利主管部門審核批準。水利主管部門審核批準后，李樓鎮(zhèn)農(nóng)民用水戶協(xié)會將審核批準的獎補方案進行公示，公示無異議后將獎補資金發(fā)放至各種糧農(nóng)戶，并將獎補結(jié)果報水利主管部門備案。

4 結(jié)論與建議

本文提出的經(jīng)驗公式法、橫向比較法等兩種節(jié)水標準制定方法，可作為項目區(qū)推進農(nóng)業(yè)水價綜合改革、評判用水對象是否符合獎補機制要求的依據(jù)，也可供其他項目區(qū)確定節(jié)水標準參考。其中，經(jīng)驗公式法簡便易行，可作為類似項目區(qū)制定節(jié)水標準的主要方法。項目區(qū)有降雨、蒸發(fā)觀測資料時，推薦通過干旱指數(shù)計算確定節(jié)水標準；項目區(qū)只有降雨觀測資料時，節(jié)水標準則由降雨量推求。對于無降雨資料的項目區(qū)則建議采用橫向比較法。由于經(jīng)驗公式根據(jù)歷史資料擬合得到，個別年份存在凈灌溉定額標準偏差較大的情況，此時可酌情考慮使用橫向比較法確定節(jié)水標準或使用橫向比較法對節(jié)水標準進行修正。

精準補貼根據(jù)核定水價、執(zhí)行水價和現(xiàn)行水價分別補貼農(nóng)民用水戶協(xié)會和種糧農(nóng)戶，核定水價與現(xiàn)行水價相差較大時，可逐步提高執(zhí)行水價，并根據(jù)執(zhí)行水價的變化適時動態(tài)調(diào)整補貼對象和補貼標準。

在獎補資金總量有限的情況下，節(jié)水獎勵分兩部分進行，既對節(jié)約用水普遍獎勵，又對節(jié)水成效顯著的用水戶重點獎勵，以激勵節(jié)約用水行為，提升農(nóng)業(yè)節(jié)水意識。

由于項目區(qū)目前只能實現(xiàn)計量到村，判定各種糧農(nóng)戶是否在定額內(nèi)用水時，根據(jù)該農(nóng)戶所屬村的用水量測結(jié)果判定，各種糧農(nóng)戶獎補資金由農(nóng)民用水戶協(xié)會制定具體辦法發(fā)放至各種糧農(nóng)戶。隨著農(nóng)業(yè)水價綜合改革的深入，計量設(shè)施配套不斷完善，當水量計量可精確到農(nóng)戶時，可直接根據(jù)該農(nóng)戶用水量測結(jié)果判定是否在定額內(nèi)用水，此時獎補資金可直接發(fā)放至各種糧農(nóng)戶。