田貴良，杜夢嬌

（河海大學商學院，211100，南京）

我國北方大多數(shù)省份都面臨著水資源短缺問題，很多地區(qū)的水資源難以維持最基本的生活生產(chǎn)。同時，由于地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展緩慢，農(nóng)業(yè)在三大產(chǎn)業(yè)中所占比例較大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耗費了大量的水資源。但是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益較低，為了提高地區(qū)產(chǎn)值只能擴大農(nóng)作物種植面積，如此循環(huán)往復，地區(qū)水資源缺口越來越大。為了緩解區(qū)域用水矛盾，很多地區(qū)頻繁開采地下水，過度的地下水開采導致地表沉降，出現(xiàn)了一系列地質災害。水資源短缺在制約地方經(jīng)濟社會發(fā)展的同時也嚴重影響了地區(qū)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。目前，國家主要通過南水北調(diào)等跨區(qū)域調(diào)水來緩解北方地區(qū)水資源短缺問題。但是，跨區(qū)域調(diào)水受調(diào)水區(qū)域水資源狀況以及時空關系影響巨大，調(diào)水水量不穩(wěn)定且成本較高，只能緩解缺水地區(qū)一時困境，而不能從本質上解決區(qū)域水資源短缺問題。

水資源短缺是一個全球現(xiàn)象，解決水資源短缺問題必須要有新的思路。虛擬水以及虛擬水貿(mào)易的出現(xiàn)，為解決區(qū)域水資源短缺問題開辟了一條新的途徑。Oki計算了生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)中產(chǎn)品的虛擬水并作出比較，他認為虛擬水貿(mào)易可以大大提高水資源的利用率。Islam運用網(wǎng)格評估法研究證實了虛擬水貿(mào)易可以緩解全球水資源空間分配不均問題，并鼓勵缺水地區(qū)通過虛擬水的進口減輕區(qū)域水壓力。我國的專家學者也紛紛對此進行研究。程國棟從水資源管理創(chuàng)新的角度，分別研究了虛擬水貿(mào)易對糧食安全、產(chǎn)業(yè)調(diào)整以及生態(tài)保護的積極影響。柳文華等研究了我國虛擬水進口對水資源補償?shù)呢暙I率，認為虛擬水貿(mào)易可以有效緩解我國農(nóng)業(yè)用水和耕地緊張的矛盾。梁美社等、劉波等分析了虛擬水貿(mào)易對農(nóng)業(yè)種植結構的影響，認為虛擬水貿(mào)易能夠優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結構。本文通過農(nóng)業(yè)用水量的變化將虛擬水貿(mào)易與地下水壓采聯(lián)系起來，著重介紹虛擬水貿(mào)易對地下水壓采的作用機理。

一、河北地下水超采現(xiàn)狀

河北省水資源貧乏，全省多年水資源總量152.55億m3，人均水資源量216.31m3，僅占全國人均水資源占有量的10.8%。為維系經(jīng)濟社會發(fā)展不得不長期大量超采地下水。目前統(tǒng)計資料顯示，河北省地下水超采十分嚴重，自20世紀80年代開始超采地下水，年均超采50多億m3，已累計超采1 500 億 m3，面積達 6.7 萬 km2，超采量和超采區(qū)面積均為全國的1/3。目前，河北省已成為全國最大的地下水漏斗區(qū)，深層地下水漏斗區(qū)有滄州、冀棗衡、南宮3個，淺層有寧柏隆、石家莊、高蠡清、肅寧 4個，這些漏斗區(qū)引發(fā)了地面沉降、海水倒灌、地陷地裂等一系列地質災害問題。針對水資源、水生態(tài)、水環(huán)境存在的突出矛盾，河北省委、省政府采取了節(jié)水、調(diào)水、蓄水等一系列措施，取得了一定成效，但水資源供需矛盾并沒有從根本上解決，特別是經(jīng)濟社會發(fā)展仍依賴于大量超采地下水，且難以為繼，已到了非治理不可的地步。

二、超采原因及節(jié)水措施

河北省地下水超采是由20世紀六七十年代大規(guī)模機井建設直接引發(fā)的，但根本原因是河北全省水資源承載力已無力支撐區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構，尤其是以高耗水糧食作物為主的種植結構，導致水資源供需矛盾擴大。

現(xiàn)階段，河北省的生產(chǎn)生活用水主要來源于地表水和地下水。其中地下水的供給量占總供水量的75.58%。2013年河北省用水總量191.29億m3，其中農(nóng)業(yè)用水量137.64億m3，約占用水總量的72%，工業(yè)用水量25.23億m3，約占用水總量的 13%。農(nóng)業(yè)用水量占河北省用水總量的絕大部分，大量的農(nóng)業(yè)用水是超采主要原因。

為了解決河北省地下水超采現(xiàn)象，區(qū)域相關部門采取了很多措施。

1.充分利用地上水

河北省通過省外調(diào)水，提高區(qū)域蓄水能力，充分利用地上水，壓采地下水。以生態(tài)水網(wǎng)改造提升、引黃引衛(wèi)完善延伸為重點，整修疏浚渠道，連通灌排渠系，大幅度提升渠道輸供水能力。在雨水集中的6—9月，充分利用河、渠、庫、坑塘、洼地蓄住雨水資源，以供缺水季節(jié)使用。河北省通過引黃入冀、南水北調(diào)等調(diào)水工程，不斷增加調(diào)水量，壓采地下水量。

2.工程節(jié)水措施

河北省按照因地制宜的原則，在土地流轉較好的地塊，建設大型指針式噴灌機組、大型平移式噴灌機、絞盤式噴灌機，推廣以噴灌、微灌和滴管為主的高效農(nóng)藝節(jié)水措施，大力減少農(nóng)業(yè)用水量。與此同時，利用南水北調(diào)中線工程通水后城市返還農(nóng)業(yè)的水量，恢復灌區(qū)部分面積，擴大渠灌區(qū)對井灌區(qū)的覆蓋，實施河渠清淤疏浚、拓寬整治、河渠蓄水、水系連通、坑塘清淤擴容整治等工程，實現(xiàn)地表水對地下水的置換。通過節(jié)水工程建設，河北省形成了7億m3的壓采能力。

3.培育水市場，開展水權交易

河北省積極響應《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》《水利部關于水權轉讓的若干意見》等政策，結合《河北省地下水超采綜合治理試點方案》，在地下水超采綜合治理試點區(qū)域內(nèi)，進行水權確權登記，對農(nóng)業(yè)、生活、工業(yè)、生態(tài)以及預留水等完成水量分配，將水資源的使用權、收益權落實到取用水戶。河北省通過水權分配滿足農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水需求，控制地下水超采，同時積極推進水權交易平臺建設，促進水權流轉形成水市場，以此推動水資源節(jié)約和保護。

4.建立農(nóng)業(yè)水價機制，促進農(nóng)業(yè)節(jié)水

在試點區(qū)域對現(xiàn)行的水價機制進行改革，主要有：在大中型灌區(qū)實行 “骨干工程水價+末級渠系水價”的終端水價制度，在試點區(qū)域全面推行計量用水和農(nóng)業(yè)用水超定額加價制度，探索對糧食作物、經(jīng)濟作物執(zhí)行分類水價。為了鼓勵農(nóng)民節(jié)約用水，多用地表水代替地下水，對于節(jié)水效果明顯的用水戶，實行節(jié)水補貼和獎勵。

通過上述措施，在一定程度上減少了河北省內(nèi)農(nóng)業(yè)用水量，提升了地下水壓采能力。但是工程措施、水權交易、水價改革等措施，對地下水超采只起到了階段性的抑制作用，超采問題的治本之道則是改善農(nóng)業(yè)結構，開展虛擬水貿(mào)易，真正解決農(nóng)業(yè)需水量問題。

三、虛擬水貿(mào)易戰(zhàn)略的界定及其對河北省農(nóng)業(yè)需水量影響

1.虛擬水貿(mào)易戰(zhàn)略的界定

虛擬水概念起源于Fishelson提出的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“嵌入水”，后經(jīng)J.Anthony Allan教授對這一概念思想化，付之于“虛擬水”的提法。虛擬水泛指生產(chǎn)所有商品和服務所需的水資源量，它以具體的產(chǎn)品和服務為載體，但是不等同于產(chǎn)品和服務中所蘊含的自然狀態(tài)的水。

虛擬水貿(mào)易戰(zhàn)略是指水資源短缺的國家或地區(qū)通過貿(mào)易的方式從其他國家或地區(qū)購買水資源密集型產(chǎn)品和服務，出口水資源節(jié)約型產(chǎn)品，使得地區(qū)產(chǎn)品結構向節(jié)水型方式轉變，緩解當?shù)赜盟倘?，保障自身水資源安全。與其他實體水相比，虛擬水貿(mào)易具有經(jīng)濟性和易操作性的特點。實體水由于受到自身特點的影響，在豐水地區(qū)與貧水地區(qū)的轉移相對困難，但是虛擬水卻比較容易實現(xiàn)。對于水資源短缺的區(qū)域來說，虛擬水貿(mào)易為緩解區(qū)域水資源緊張?zhí)峁┝艘环N途徑，并且在貿(mào)易過程中，實現(xiàn)了水資源的節(jié)約和高效利用。

2.虛擬水貿(mào)易對河北省農(nóng)業(yè)需水量的影響

虛擬水貿(mào)易對河北省農(nóng)業(yè)需水量的影響體現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的虛擬水量。限于數(shù)據(jù)的可獲得性，本文僅對農(nóng)產(chǎn)品中糧食作物的虛擬水量進行研究。由于農(nóng)作物的虛擬水量與作物類型、生長環(huán)境等因素密切相關，所以在計算農(nóng)作物虛擬水量時，僅能給出對特定區(qū)域、特定時間以及特定作物粗略的虛擬水含量。單位初級產(chǎn)品的虛擬水量等于單位面積作物需水與作物產(chǎn)量的比值。農(nóng)作物單位虛擬水含量計算公式為：

式（1）中Vcn為 n區(qū)域、作物 c單位虛擬水含量（m3/t）；Wcn為作物 c 生長過程中總的需水量（m3/hm2）；ETc為作物生長期內(nèi)的實際需水量（mm/d），Ycn為作物 c 的產(chǎn)量（t/hm2）。 式（2）中Kc為作物系數(shù)，用來反映實際作物與參考作物的差異。ET0是參考作物的潛在蒸發(fā)量 （mm），它的計算可采用FAO推薦修正的標準彭曼公式。根據(jù)CLIMWAT數(shù)據(jù)庫中河北省的氣象站多年平均氣象資料，利用CROPWAT8.0軟件和作物系數(shù)資料可計算糧食作物生育期的需水量ETc。通過河北省經(jīng)濟年鑒和水資源公報，確定河北省糧食產(chǎn)量和水資源的投入，可測算出河北省主要糧食作物小麥、玉米、稻谷和豆類的虛擬水量，具體見表1。

表1 河北省主要糧食作物的虛擬水量

由于不同作物虛擬水含量不同，分析研究時數(shù)據(jù)處理繁瑣且波動較大。我國統(tǒng)計部門設定一種折算方法，將不同作物統(tǒng)一換算成糧食，得到糧食作物單位產(chǎn)品虛擬水含量為0.96m3/kg。

河北省是我國糧食以及農(nóng)副產(chǎn)品的生產(chǎn)和輸出大省。據(jù)相關部門統(tǒng)計，河北省每年銷往省外地區(qū)的糧食作物主要是小麥和玉米，玉米和豆類主要用于出口。從表1可知，對于像小麥、大豆等本省虛擬水含量較高的糧食作物，河北省過多的出口將會使區(qū)域水資源的流失更為嚴重。按照虛擬水貿(mào)易的相關理論，像河北省這樣水資源貧乏的地區(qū)完全可以通過虛擬水貿(mào)易解決當?shù)氐乃Y源需求問題。在保證國家和區(qū)域糧食安全的前提下，通過調(diào)整區(qū)域農(nóng)業(yè)以及用水結構，輸入虛擬水含量較高的農(nóng)產(chǎn)品（如小麥、大豆等），同時減少附加值不高且耗水較多的糧食作物的生產(chǎn)，把有限的水資源充分利用到效率較高的地方。

河北省2005—2014年糧食總產(chǎn)量見圖1和表2。根據(jù)趨勢預測法，到2020年，河北省糧食綜合生產(chǎn)能力將達到 3 700萬t，2030年將達到 4 500萬t左右?？紤]到糧食輸出的經(jīng)濟效益和河北省經(jīng)濟的實際情況，河北省糧食輸入應循序漸進。據(jù)此，將河北省輸入糧食產(chǎn)量分別設定為15%（情景1）和 30%（情景2）兩種情況，研究通過虛擬水貿(mào)易對河北省農(nóng)業(yè)用水量的影響，見表3。

圖1 河北省2005—2014年糧食總產(chǎn)量趨勢圖

表2 河北省2005—2014年糧食總產(chǎn)量 單位：萬t

表3 虛擬水貿(mào)易對農(nóng)業(yè)用水量的影響

由表3數(shù)據(jù)可知，虛擬水貿(mào)易能夠有效地減少河北省農(nóng)業(yè)用水量，這對于水資源缺乏的地區(qū)來說，不失為一種緩解區(qū)域水資源短缺的有效途徑。

3.虛擬水貿(mào)易對河北地下水壓采的影響

河北省農(nóng)業(yè)用水量大是導致地下水嚴重超采的主要原因。虛擬水貿(mào)易對河北省地下水壓采的影響主要是通過糧食貿(mào)易間接改善區(qū)域農(nóng)業(yè)種植結構，減少經(jīng)濟效益不高、虛擬水含量較高的農(nóng)作物種植，增加經(jīng)濟效益較好、虛擬水含量較少的農(nóng)作物，以此來調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)用水量，進而實現(xiàn)地下水的壓采。

基本假設：

區(qū)域P1和P2之間進行虛擬水貿(mào)易，并且P1地區(qū)水資源相對短缺，地下水超采嚴重，P2地區(qū)水資源豐富。

區(qū)域P1社會生產(chǎn)生活僅依靠農(nóng)業(yè)，工業(yè)部門對地區(qū)經(jīng)濟影響不大。

區(qū)域P1和P2都只生產(chǎn)A和B兩種糧食作物，并且A為水資源密集型產(chǎn)品，B為水資源相對稀疏型產(chǎn)品。

以P1和P2區(qū)域間虛擬水貿(mào)易為例，說明虛擬水貿(mào)易對P1地區(qū)地下水壓采的影響路徑如圖2所示。

由圖2可知，缺水地區(qū)P1可以通過虛擬水貿(mào)易向水資源豐富的P2輸入水資源密集型產(chǎn)品A，由于A輸入量增加，區(qū)域將減少作物A的種植，轉而增加作物B的種植。對于只生產(chǎn)A和B兩種作物的區(qū)域P1來說，新的農(nóng)業(yè)種植結構得以形成。相對于原來的種植結構，新的農(nóng)業(yè)種植結構使得P1減少了水資源密集型產(chǎn)品A的生產(chǎn)，在一定程度上減少了農(nóng)業(yè)用水，實現(xiàn)了地區(qū)地下水的壓采。

四、建 議

通過上文分析，虛擬水貿(mào)易通過改善農(nóng)業(yè)種植可以有效地減少河北省農(nóng)業(yè)用水量，進而成功實現(xiàn)對地下水的壓采。但是，由于新的農(nóng)業(yè)種植結構的形成是一個漫長過程，需要輔助采取一系列激勵措施。以下從糧食補貼、打開低耗水經(jīng)濟作物市場、建立生態(tài)補償機制等方面提出促進虛擬水貿(mào)易、壓采地下水的建議。

1.實行糧食補貼

經(jīng)濟收益是人們進行生產(chǎn)經(jīng)營活動決策主要考慮的因素。在農(nóng)業(yè)內(nèi)部，低耗水作物的生產(chǎn)和替代物生產(chǎn)之間的凈收益高低直接決定水資源在不同農(nóng)作物之間的分配，當高耗水的糧食作物經(jīng)濟收益大于低耗水的糧食作物時，農(nóng)民定會增加高耗水作物的種植面積而減少種植低耗水作物。所以，為了鼓勵區(qū)域增加低耗水糧食作物種植面積，必須增加對低耗水作物的糧食補貼，運用財政杠桿提高種植戶的經(jīng)濟收益，使得區(qū)域的糧食種植從高耗水作物向低耗水作物轉變。

2.打開低耗水經(jīng)濟作物市場

市場需求是影響糧食作物生產(chǎn)的又一個重要因素，因為市場需求和供給將會直接影響糧食作物的價格。當?shù)秃乃Z食作物的需求大于供給時，這種作物的價格會被拉高，價格杠桿使得種植戶轉而減少種植高耗水作物而增加種植低耗水作物。因此，河北省相關部門應積極打開低耗水經(jīng)濟作物的市場，通過市場的力量改善區(qū)域農(nóng)業(yè)種植結構，最終實現(xiàn)對區(qū)域地下水的壓采。

3.建立生態(tài)補償機制

河北省因地下水超采嚴重，生態(tài)環(huán)境極其脆弱，必須加強對生態(tài)環(huán)境的保護。要建立適合本區(qū)域的水資源管理體制機制，逐步運用虛擬水貿(mào)易優(yōu)化解決河北省目前的糧食以及農(nóng)產(chǎn)品的種植結構和供應問題，減少河北省水資源利用赤字特別是地下水超采，促進區(qū)域水生態(tài)安全系統(tǒng)和生態(tài)補償機制的建立。對節(jié)存下來的有限水量進行合理分配，使其能向低耗水、高收益的農(nóng)產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)轉移，使河北省水資源管理走上良性循環(huán)的軌道。

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