- 水资源集约利用的经济技术政策研究
- 李伟 于法稳 张海鹏
- 23596字
- 2020-08-29 11:14:13
第三节 国内外研究现状
一 国外研究现状
很多研究结果表明,伴随着水资源短缺、水环境污染等水资源危机的出现,某些国家从20世纪60年代就提出了相应的水资源管理措施,特别是近年来,水资源短缺日益严重,世界各国通过实施一系列的变革,建立了适应可持续发展要求的现代水资源体系,以适应本国的水资源状况。这突出表现在实现了供给管理向需求管理的转变,强调水资源统一管理的地位和作用。1992年6月,联合国召开的世界环境与发展大会提出了应该由国家组织实施的水资源管理的具体措施,通过需求管理、价格机制等调控手段实现水资源的合理配置以及加强水资源管理理念的传播和教育等16项具体措施。《联合国环境项目·水资源管理》中指出:“水资源危机的一个主要问题是水资源管理问题。”为了解决水资源危机问题,联合国与各成员国政府共同对地区水资源管理活动进行了相关研究,并为水资源管理提供了指导和必要的技术支持。
D. Pearce(1987)指出,可持续发展新模式强调资源有效管理的重要性,这些资源包括劳动力、资本设备和自然资源。目前对这些资源基础的过度使用会导致未来资源的短缺,而说服发展中国家的政治家和规划者认识到资源管理的重要性可能是一项艰巨的任务。N. W. Arnell(2004)对气候变化与全球水资源等相关问题进行了研究,评估了气候变化和人口增长对未来全球和区域水资源压力的影响。敏感性分析表明,在一个特定环境下,人口总数变化10%,由此带来的对水资源的压力的增加或减少15%~20%。这些变化对实际水压力的影响将取决于未来水资源如何管理。
(一)有关水土资源利用方面的研究
D. G. Day(1987)以水土资源为例,对澳大利亚自然资源政策进行了介绍,提出了国家/英联邦在土地退化、体制安排的分散责任以及现行土地利用总体规划问题的政治含义,但在环境问题及其解决途径方面还缺乏广泛共识。H. Wheater等(2009)认为,土地利用和土地管理的变化影响确定洪水灾害、水资源以及污染物稀释的水文状况。因此,土地和水资源管理之间有着千丝万缕的联系,而且与区域气候一起构成了一个非常复杂的系统。制定实现水资源可持续利用的公共政策的前提是正确理解这一系统中所涉及的各种关系。最近几年,在全世界范围内,生态系统产品和服务已成为政策制定者考虑的主要问题,这些商品和服务是公认的人类福祉。作为这些服务之一的水资源供给,其不容置疑的价值及其供给稀缺对全球的威胁与气候变化一样,正在引发越来越多的关注。然而,决定土地利用/水之间相互作用的生物物理基础却往往被忽视。因此,要制定正确的决策,有必要扩展决定这些复杂关系的实验基础。E. Garmendia(2009)分析了提供水资源对各种土地覆盖类型的影响效应。E. E. Maeda等(2011)对肯尼亚东部山区因农业扩展以及气候变化引起的灌溉用水需求的潜在变化进行了研究,结果表明,在未来20年中,山上耕地可获得性越来越低,导致农业向需要更多灌溉水的山底扩展。如果目前这种发展趋势持续下去,到2030年,研究区域约60%为农业区域。这种扩展使灌溉水量年均增长约40%。
(二)有关水资源利用与效率以及产业发展方面的研究
J. L. Hu等(2006)将水、劳动力、资本作为投入要素,采取DEA分析方法对中国区域全要素水资源效率进行了分析,结果发现,全要素水资源效率与区域人均实际收入之间存在着U形关系,中部地区水资源效率最低,而其调整的水资源用量却占全国总用水量的3/4。因此,中部地区必须通过提高生产效率,引进先进技术以提高水资源效率,进而实现水资源的有效利用。K. Alsharif(2008)采取DEA分析方法对巴勒斯坦领土(西岸和加沙地带)供水系统管理效率进行了分析,结果表明,加沙地带的供水系统管理效率测评得分明显低于西岸,其主要原因在于水的损失,而直辖市的相对规模对效率得分的影响很小。巴勒斯坦政策制定者应着重于重建供水管网等基础设施,而且从DEA最无效的直辖市开始,将水损失减少到最低。
农业灌溉是水资源利用的主要方面,同时也是造成水污染的重要原因。很多农业灌溉区的实践表明,现代灌溉技术是解决水资源短缺和环境污染问题的途径之一。A. Dina(1991)以灌溉水为例,对资源保护、污染减少的技术选择进行了经济学分析,结果表明,现代灌溉技术服务可以大大降低产品质量及天气差异对收益的影响,技术选择对产品种类(作物)特别敏感,污染税可以增加保护水源、采用现代技术、结构调整的可能性。同时,农业生产所产生的非点源水污染对美国和欧盟而言都是一个重大的环境问题。美国采取了被称为“最佳管理实践”的策略,通过各种措施减少水污染。T. J. Centner等(1999)的研究结果表明,“最佳管理模式”可以减少农业面源污染,但对生产者而言,减少污染成本较高。因此,减少污染可能会需要政府采取不同的干预措施。在污水的利用方面,利用现有的技术进行废水处理,可以生成任何品质的再生水,而再生水的使用将取决于再生水可重复利用的机会和生成再生水所需的基础设施的成本。Petros Gikas(2009)认为,采用卫星和分散式污水管理系统具有显著的优势,包括与废水产生的来源和潜在的水重复利用距离比较近。
尽管全球对水资源危机日益关注,但正确评估和预测全球水的可获得性、利用和平衡方面的能力还相当有限。S. P. Simonovic(2002)利用系统动力学方法对全球水资源管理构建模型,认为水资源的数量和质量与五个推动工业发展的因素紧密相关,即人口、农业、经济、不可再生资源和持久性的污染。模拟结果表明,世界水资源和未来世界工业增长之间有一个非常紧密的联系,水污染将是未来全球范围内最重要的水问题。
在20世纪,由于农业的集约化发展和水管理的不善,在全球范围内造成了湿地的严重退化。I. Zacharias等(2003)采用较为先进的技术,如地理信息系统技术和遥感技术等来量化现有的水资源,并提出在制定可持续管理方案时既要考虑人类用水,也要考虑到环境保护。A. Stern(2003)分析了美国地理调查的21个水资源区域的库容及用水情况,结果表明,水库库容的发展与灌溉用水需求之间的关系一直最密切。但灌溉需水量的弹性比较大,而其他用水的弹性要小得多。灌溉用水价格与总的用水结构,特别是城市用水价格与结构之间具有正相关关系。水供应相对恒定,但不断上升的水需求促使水价上调,相对于城市需求而言,灌溉有可能承受价格的压力,释放已有的存储容量用作其他用途。水管理者在制定水资源战略时应考虑这种可能性,以满足未来其他产业的用水需求。B. Lankford(2007)的研究表明,在牧场发现的非均衡思想可以有效地应用于非洲灌溉和河流流域管理,作者提出了在非均衡思想基础上的水资源可持续利用框架,并给出了一些有关规范管理非洲水资源短缺的概念性解决方案。
J. Allouche(2011)对水资源和粮食安全之间的关系进行了研究。结果表明,其一,水资源短缺作为区域冲突的一个驱动因素在区域和国家层面还没有一个明确的结论;其二,水资源和粮食的不安全性,可以通过政治权力、社会和性别关系来解释;其三,全球贸易可以实现国家的粮食和水安全,但目前受到粮食价格上涨、粮食主权运动和土地“掠夺”的威胁;其四,水和粮食安全在气候变化的条件下将面临重大挑战。
(三)有关水资源经济技术管理方面的研究
欧盟第2000/60/EC号指令,也称为“水政策领域的框架指令”,强调水在人类发展进程中的重要性,并指出欧盟成员国应围绕水资源的可持续利用来协调水资源政策。因此,水对当代和子孙后代具有战略性作用,需要采取系统方法进行管理。可持续水资源管理政策必须预见用于分析和评价的复杂系统的设置,必须能够控制和管理整个水系统,而且要考虑可持续性以及所采取的政策对经济的影响。
M. W. Rosegrant(1994)认为,建立可交易的水权对提高发展中国家水资源利用效率、水资源配置的公平性及可持续性的作用巨大。明确水权可以确保用水户现有的水权,并节约交易成本,促使他们充分考虑用水的机会成本。水权交易市场建立的制度要求、潜力及可行性,应该得到更多的研究人员和决策者的关注。D. A. Giannias等(1997)认为,在地表淡水资源日益短缺的区域,水资源的可持续利用意味着需要一些政策措施来帮助国内外每个人获得充足的供水。他们提出了一种简单的经济生态模型,用于检查输入输出控制、社会投入价格、双边水贸易、面向所有用水户的水市场、一个固定为跨境河流水分配的水政策。所有这些政策既能满足经济共同利益最大化的条件,同时也满足维护河流生态系统功能完整性的需要。从理论上讲,这些政策可以平等地使用。但是有一些与策略管理相关的隐藏成本也必须明确考虑。实践表明,双边水贸易是可行的、有效的和可持续的跨境水资源分配的政策。
J. Zarnikau(1994)认为短期边际成本或现货市场中定价原则可以应用于水资源定价,并提出了制定更加经济有效的水资源战略的相关指导性模型,以便在干旱或者水短缺时更合理地利用水资源。F. Fiorilloa等(2007)构建了一个模型,一方面可以描述不同经济活动和自然水循环之间存在的物理关系,另一方面也可以评价水政策的可持续性对经济的影响。为此,将物质流账户方法与国家核算计划(NAMEA)整合在一起。这一框架,使分析家既考虑到既定政策对水循环的影响,也考虑到可持续性问题对经济系统产生的约束。G. M. Lange等(2007)采用水核算对国际河流(Orange River Basin)管理中的经济学问题进行了分析,认为河流沿岸国家面临自身水资源短缺时,将会越来越依赖于共享的国际河流水资源。这些国家已经采取了经济学方法原则进行水资源管理,在流域人口水需求得到满足的情况下,所有国家都建立了国家水资源账户,以协助水资源管理。根据水账户以及每个国家的经济数据来计算不同行业或国家的水生产率。不同国家在水生产率方面具有显著的差异,因此在未来制定相关决策时,应考虑有关水资源分配、定价和基础设施发展方面的问题。
澳大利亚在水资源核算方面做得相对较好。2004年,澳大利亚国家与8个州和地区政府之间达成了一个政府间协议:国家水计划(NWI)。该协议的目的是提出环境、经济和社会对水资源当前和未来状况的关注,特别是呼吁编制年度用水账户。M. Vardona(2007)系统介绍了澳大利亚统计局(ABS)出台的水核算体系的相关信息,以及提供和使用与水有关的数据所涉及的许多其他组织。
(四)有关虚拟水及虚拟水贸易方面的研究
商品生产过程中所用的水被称为嵌入在商品中的“虚拟水”,商品的国际贸易带来了虚拟水在国家之间的流动。J. A. Allan(2003)的研究表明,中东地区仅2000年就进口了5000吨粮食,每年通过实物贸易进口的虚拟水量,就相当于其所有淡水资源量的25%左右,为国内节省了大量水资源,对中东地区的水安全与粮食安全做出了巨大贡献,作者甚至认为虚拟水贸易避免了争夺水资源的战争。T. Oki等(2003)对日本的实证研究结果表明,日本每年虚拟水净进口总量高达627亿立方米,多于其每年用于灌溉的水资源量,是世界上最大的虚拟水进口国之一,而本国稀缺的水资源则用于生产更高价值的工业产品。A. Y. Hoekstra(2005)的计算结果表明,全球与作物有关的国与国之间的国际虚拟水流动量在1995~1999年平均每年为695×109立方米。世界作物生产用水总量估计在5400×109立方米/年,这意味着,世界上13%用于作物生产的水并没有用于国内消费,而是用于出口,这还是一个保守的估计。虚拟水净出口国排名前五位的分别是美国、加拿大、泰国、阿根廷和印度。净进口国排名前五位的是日本、荷兰、朝鲜、中国和印度尼西亚。D. B. Guan(2007)认为,日益增长的国内外贸易活动导致了大量取水和水污染等问题,对中国区域贸易及虚拟水流动的评估结果表明,中国目前的贸易结构对水资源分配十分不利。水资源短缺的华北地区虚拟水流出量约占其可利用淡水量的5%,同时接受其他地区消费产生的大量废水。相反,华南地区水资源丰富,从其他区域进口虚拟水的同时,产生的废水对其他区域水生态系统造成了污染。
水足迹(WF)是通过计算商品和服务生产过程中消耗的水资源量来衡量国家、企业或个人所消耗的总水量,为复杂的水关系研究提供了思路,并为政策执行者、企业家、监管者和管理人员提供了大量的信息,以便他们明确对日益稀缺资源的依赖性和责任。A. K. Chapagain(2009)的研究结果显示,欧盟每年消耗957000吨来自西班牙的新鲜西红柿,相当于西班牙每年蒸发掉71×106立方米的水分,消耗掉7×106立方米水来稀释具有可溶性的硝酸盐。在西班牙,单纯生产番茄每年需蒸发水分297×106立方米,同时要污染淡水29×106立方米。这要取决于不同区域的农业气候特点、水资源状况、西红柿生产总量以及生产系统,欧盟的新鲜西红柿的消费对西班牙淡水的影响具有特定的区域性。
(五)有关水权转让方面的研究
H. J. Vaux等(1984)通过对美国加州农业水权向工业和城市水权转让的分析,认为如果每年有13.41×108立方米的水资源实现转让,就会带来30亿美元的经济收益;Nir(1995)分析以色列农业水权在不同区域间进行转让的潜在可能性时,计算的水权转让潜在收益达280万美元;R. H. Robert等(1995)在智利选择了4个流域建立定量模型计算其水权转让的实际收益,其中利马里流域(the Limari Valley)平均每立方米的水权交易能够产生2140美元的净收益。通过一项对智利Elpul和Limari两个流域水权交易案例的研究发现,在Elpul与Limari流域,水权交易取得了可观的经济效益,买卖双方都获得了收益,如果再将买方与卖方的收益比较一下,买方尤其是购买水权用于经济作物生产的农民以及用于日常用水的用水户从交易中所得到的收益要高于卖方,Limari流域的葡萄种植大户以及Elpui流域的购买用于日常消费的用水户得到了最高的收益;在Elpui流域,每份水权交易的净收益按当时水权交易价格计算在1000美元范围之内,在Limari流域,从每份Cogoti水库水权交易中获得的收益是当时交易价格3000美元的3.4倍,可见交易收益很大。
二 国内研究现状
(一)有关水资源利用存在的问题及战略方面的研究
我国人均水资源量仅为世界人均水资源量的1/4,而且时空分布不均。但在水资源开发利用过程中,还存在一些问题。钱正英(2001)认为,中国水土资源已得到相当开发,而水土资源利用方面存在的根本问题是水利发展模式属于粗放型,部分地区水土资源过度开发,制约了可持续发展。钱正英提出以水资源的可持续发展支持中国社会经济的可持续发展的战略,该战略的实施需要从防洪减灾、农业用水、城市用水与工业用水及防污减灾、生态环境与水资源、水资源供需平衡、南水北调、西北地区水资源等八个方面入手进行战略性的转变,笔者还提出改革水资源管理体制、投资机制和水价政策,是解决中国水资源问题的根本出路。毛显强等(2002)认为,中国水资源在短缺的同时,水资源的低效利用和浪费以及污染问题进一步加剧了水资源的供需矛盾。实现水资源的可持续利用,就必须更多地使用符合市场经济要求的价格机制、市场模式和管理体制。高明等(2006)认为,中国水资源短缺与浪费并存的一个重要原因就是水价不合理,从而难以形成对水资源集约利用的激励,因此,需要在水权、水价结构、水价核算和水价管理等方面加以完善,形成水资源集约利用的激励机制。冯宝平等(2006)根据Logistic方程,将水资源复合系统发展过程分为起步期、成长期、成熟期和衰退期四个阶段。在Logistic曲线的成长期和成熟期,水资源利用水平发展速度较快,复合系统各要素协调发展,是水资源的可持续利用阶段。在区域水资源复合系统中,对于制约区域水资源复合系统结构和功能的长时段因子较难改变,人类只能通过调整区域文化传统、价值观念等中时段因子和改变区域经济、技术结构和水资源利用方式等短时段因子,来实现区域水资源的可持续利用。谭融等(2006)分析了中国农村水资源利用的现状,发现农村普遍存在水资源短缺和水资源浪费的双重问题,工农业水资源供求矛盾突出。王瑗等(2008)对中国水资源现状进行了分析,指出随着社会的进步和经济的发展,中国的水资源紧张问题将变得日益严重,开发利用不平衡、各地区水资源开发利用程度差异大、地下水开采过量、用水浪费严重、水资源利用效率较低等矛盾凸显,笔者从转变观念、改善生态环境、提高生产技术、加强管理水平和基础设施建设、发展污水处理技术、提高水资源循环利用率及跨流域调水等方面提出了相应的解决对策。
西北地区作为水资源短缺严重的区域之一,其水资源的可持续利用自然成为学者研究的重点。刘昌明(2000)对中国西部大开发中发现的有关水资源的若干问题进行了研究,并提出了相应的解决途径。钱正英(2004)、陈志恺(2004)分别从战略角度、水资源角度对西北地区水资源配置、水资源在生态环境建设与可持续发展中的地位进行了研究,提出了实现水资源可持续利用的战略措施。李曦(2003)对西北地区农业水资源可持续利用的对策进行了研究,提出了农业用水价格、水资源管理体制等方面的措施。李周等(2003,2004)对化解西北地区水资源短缺问题进行了研究,他们认为,西北地区存在着水资源短缺的问题,但不存在严重浪费水资源的现象,最近20年水需求的满足主要依靠水资源利用效率的提高,近期内不需要从“大西线”调水。同时他们还认为,政府宏观调控和市场机制有不同的作用层面。
(二)有关经济发展与水资源利用关系方面的研究
水资源是人类社会发展不可或缺的基础物质资料之一,关系到经济社会发展的各个领域,是人类的生存之本。同时,水资源是经济社会发展的战略资源和经济资源,对经济社会发展起到重要作用。水资源与经济发展之间的关系主要表现在产业用水方面,这自然也成为研究水资源问题的一个重要方面。
在经济发展与水资源利用关系研究方面,不同学者研究的角度不同。魏后凯(2005)从国家层面对水资源与经济活动的分布之间的关系进行了研究。他认为,中国的水资源分布与经济活动具有明显的不协调性,从而导致了各地区水资源对其经济发展的支撑和保障程度具有很大的差异。要从根本上提高中国区域经济发展的水资源保障程度,缓解缺水地区水资源短缺的状况,应该采取多方面的综合政策措施,而不能单纯依靠跨流域调水。陈素景等(2007)在省级层面上对经济发展水平与水资源利用进行了研究,结果表明,经济发达地区的万元产值和人均水耗都较低,而经济落后省区的万元产值和人均水耗均较高。随着经济的发展以及节水措施的实施,中国各省区水资源利用效率呈幂指数衰减。刘玉龙等(2008)在流域层面上通过建立计量模型对流域上下游城市经济增长与水资源利用压力指标之间的关系进行了研究。中国流域上下游各城市间的经济发展不平衡,水资源利用压力也相差较大。位于流域上游地区的城市经济发展相对滞后,水资源利用压力较小;位于流域中下游地区的城市经济繁荣,但水资源利用压力过大,从而导致城市所属流域的水资源利用压力也较大。流域生态补偿机制可降低水资源利用压力,有利于整个流域的可持续发展,是城市水资源利用压力较大的情况下的有效政策选择之一。路宁等(2010)根据2004年中国52个城市的截面数据,建立计量模型对中国城市经济与水资源利用压力之间的关系进行了研究,结果表明,中国城市水资源利用压力指标与人均GDP之间存在EKC倒“U”形曲线的基本特征,其转折点位于人均GDP约为13333美元的临界处;中国水资源利用压力的增加主要来自城市发展对水资源、水环境的需求;发展中城市具有明显的“后发优势”,可以通过利用技术、采取措施管理等方式尽可能地降低水资源利用压力。
贾绍凤等(2004)在产业层面对工业用水与经济发展的关系进行研究时发现,许多发达国家工业用水存在一个转折点,工业用水量下降的人均GDP阈值在3700~17000美元,相应的第二产业占GDP的比重为30%~50%,工业用水减少的直接原因是用水效率的提高,而用水效率提高的原因在于部门用水效率的提高和经济结构的调整。工业用水效率提高的主要驱动力在于产业升级的内在压力,工业用水库茨涅兹曲线表明工业用水量不会一直持续增长。当GDP和经济结构向一个更好的水平发展时,工业用水将会下降。刘晓霞(2011)在研究用水结构与产业结构的变动关系时发现,第一产业和第三产业用水量与产值之间存在长期均衡关系,用水量对第三产业产值的影响远大于第一产业,第二产业用水量与产值之间不存在长期均衡关系。张文国等(2002)以官厅水库流域张家口地区为例,从更小的尺度对区域经济发展模式与水资源可持续利用的相关问题进行了研究,结果表明,区域经济发展要实现从现状模式向可持续模式转变需要较长时间的过渡,也需要政策法规的支持;而且,他认为流域上下游之间的矛盾和冲突是流域管理中永恒的命题。孙才志等(2011)对影响产业用水变化的驱动因素进行了分析,指出经济水平、产业结构、用水强度及人口规模四个因素都会对产业用水量造成一定的影响。其研究结果表明:1997~2007年经济水平的提高和人口规模对产业用水量增长的平均贡献率分别为1056.96%和12.83%,而产业结构效应和用水强度效应的平均贡献率分别为-117.64%和-852.16%。经济发展水平和用水技术水平是导致中国产业用水量变动的决定性因素。因此,中国产业用水的“零增长”与“负增长”的目标需要在国民经济的不断发展中实现,水资源短缺的问题也将在经济水平提高的过程中得以解决。
刘晓霞(2011)在研究用水结构与产业结构的变动关系时发现,第一产业和第三产业用水量与产值之间存在长期均衡关系,用水量对第三产业产值的影响远大于第一产业,第二产业用水量与产值之间不存在长期均衡关系。潘丹等(2012)通过构建水资源与农业经济增长的面板VAR模型,利用1998~2009年中国省级面板数据,检验与分析了水资源与农业经济增长的内在依存和因果关系。研究结果表明:第一,东部、中部和西部地区水资源和农业经济增长之间存在长期协整关系;第二,无论在短期内,还是在长期内,东部、中部和西部地区的水资源均是推动农业经济增长的重要因素,并且随着时间的推移,水资源对农业经济增长的影响逐步加强;第三,农业经济增长对水资源的影响存在明显的区域差异,中部地区所受影响最大,东部次之,西部相对较小。
(三)有关农业资源配置及农业用水方面的研究
石玉林等(1997)在论述开展农业资源高效利用研究的必要性的基础上,结合国内外农业资源高效利用的研究现状,提出了中国以提高资源利用效率为核心的农业资源高效利用问题,并建议围绕中国农业资源态势分析、优化配置与合理布局、中国农业资源综合生产能力和人口承载能力、不同类型区农业资源高效利用的优化模式与技术体系的集成、农业资源高效利用中的新技术应用前景和技术政策、农业资源高效利用的监测与管理技术六个领域深入开展中国的农业资源高效利用研究。封志明等(1998)对农业资源高效利用研究中的若干问题进行了分析,提出了农业资源高效利用优化模式研究应是一个以提高资源综合利用效率为目标,围绕资源利用效率高低,择优淘劣的模式优选与设计的过程。农业资源高效利用的技术体系集成,就是要把农业主要生产性资源的利用技术进行优化组合,用系统工程的方法配套组装出一整套可工程化实施的农业资源高效利用的技术体系集成方案。刘爱民等(1998)在对农业资源利用模式间的转换进行研究时发现,农业资源利用模式处于不断演替过程中,其演替具有明显的层次性;在演替过程中,物化资源投入水平不断增加,农业资源利用效率不断提高;与农业资源利用模式相适应的农业资源利用技术体系也具有多样性和层次性。方创琳(2001)对区域可持续发展与水资源优化配置以及相关问题进行了研究,并以柴达木盆地为例,设计了水资源优化配置的总体思路,对水资源优化配置的多目标进行了竞争辨识,采用以投入产出模型、AHP法等定性为主的决策方法和以系统动力学模型、生产函数模型等定量为主的决策方法生成水资源优化配置基准方案,进而采用多目标决策方案优选的密切值模型求出了柴达木盆地宏观经济发展与水资源优化配置的最佳方案。罗其友等(2001)对中国农业水土资源高效持续配置战略进行了研究,提出了专业化与多元化相结合、开源与节约相结合、资源开发与保护相结合、国内资源与国际资源相结合“四个结合”以及生产体系、布局体系、技术体系、管理体系、保护体系、消费体系“六大体系”的农业水土资源持续配置战略。姚华荣等(2004)在研究区域水土资源的空间优化配置问题时提出,水土资源配置合理与否,不仅关系到社会经济的发展,而且影响着生态环境恢复与重建的进程,笔者在已有研究的基础上,总结提炼出区域水土资源优化配置具体步骤与方法,并以张北县为例做了进一步的说明。
水资源是农业生产的最基本的生态资源要素之一,为此农业水资源利用问题一直是学术界研究的重要问题。沈振荣等(1996)论述了中国农业用水对农业发展的重要意义,分析了中国农业用水的现状及面临的问题,提出了加强农业水资源高效利用集成技术研究和示范推广、提高降水量的直接有效利用率等措施。于法稳(2000)对水资源与农业可持续发展的相关问题进行了研究,并提出了实现农业水资源可持续利用的相关途径与措施。张俊飚(2000)对西北地区水资源利用与农业的可持续发展的相关问题进行了研究,提出了通过加强管理、科学用水、系统规划等措施实现水资源的集约利用,确保对农业可持续发展提供有效支持和充分保障的政策措施建议。
孔祥斌等(2004)以河北省曲周县为例研究了集约化农区土地利用变化对水资源的影响,结果表明,曲周县土地利用集约化程度不断提高,表现为土地的复种指数、化肥投入和灌溉率不断提高,而且灌溉保障率的提高对作物播种面积单产的贡献率最大。作物播种面积单产提高对水资源表现出高度依赖性,从而导致了对水资源的过度开采,使区域水资源失衡。韩洪云等(2004)认为,中国灌溉农业发展中普遍存在农业水资源利用效率低、水资源短缺与浪费并存的现象,水资源产权模糊、水价偏低、水工程设施产权模糊、分散的水行政管理以及农民用水过程中自主管理组织的缺乏是中国灌溉农业水资源利用效率低下的成因。陈爱侠等(2005)对陕西省水资源利用与农业可持续发展的相关问题进行了研究,提出了实现水资源有效支持和充分保障农业可持续发展的政策建议。刘愿英等(2007)分析了中国灌区农业水资源实现可持续利用存在的水资源短缺与水资源浪费共存,现行体制和政策难以促进有效的节水机制形成,灌溉工程老化、设施薄弱、水资源不合理利用导致生态环境恶化,以及节水农业发展中存在的节水技术不普及、注重单项技术、缺乏深入的节水技术综合集成、农业节水投资力度不足等问题,并提出了大力发展节水农业、建立节水灌溉经济激励机制、建立用水户参与管理决策的民主管理机制以及建立科学的水价体系等政策性建议。姜东晖等(2007)从理论和实践两个层面对灌溉技术对农用水资源需求量的影响进行了研究,结果表明,终端用水户的冷漠是节水灌溉技术推广应用的重大障碍。为此,笔者提出,应从节水技术的应用领域、节水灌溉技术的选择和经济激励政策等多方面采取措施,加快节水灌溉技术的推广应用,以期实现农用水资源需求管理的节水目标。
于法稳(2008)利用脱钩理论,选择粮食产量之和占全国总产量90%以上的19个省(市、区),对中国粮食生产与灌溉用水的脱钩关系进行研究。结果表明,贵州省实现了粮食生产与灌溉用水之间的绝对脱钩,内蒙古、黑龙江、浙江等8个省(区)的粮食生产与灌溉用水之间呈现一种准相对脱钩的关系。河北、辽宁、吉林等10个省的粮食生产与灌溉用水之间仍然呈现一种耦合关系,而且有的呈现出较强的耦合关系。刘渝等(2010)认为水资源生态安全和粮食安全的共同实现是农业可持续发展所追求的目标,通过构建水资源生态安全和粮食安全评价指标体系,对1997~2006年中国水资源生态安全和粮食安全PSR(压力、状态及响应指标体系)的动态变化进行了分析,结果表明:中国粮食安全呈现稳定上升趋势,水资源生态安全呈下降趋势。水资源生态安全中压力(P)与状态(S)指标存在耦合性,响应(R)指标呈现大幅增长,但干预效果不显著,需进一步加大资金投入力度并改变相应政策。
(四)有关水资源与其他资源匹配方面的研究
水资源、耕地资源等农业生产要素能否永续利用是关系到农业生产能否实现可持续发展的重要问题,因此,水资源、耕地资源等农业生产要素的研究不但成为我国决策者、研究人员关注的热点问题之一,也为国际社会所关注。
刘昌明等(1998)的研究表明,我国北方片耕地面积占全国耕地总面积的3/5,而水资源总量仅占全国的1/5;相反,南方片耕地面积占全国的2/5,而水资源量却占全国的4/5。水资源、耕地资源在空间上的不匹配性,直接影响到我国的农业生产水平。为此,很多学者对区域水土资源的匹配问题进行了分析,以寻找合理开发水资源、耕地资源的有效途径。刘彦随等(2002)通过分析我国水土资源态势及其对可持续食物安全的影响,指出水土资源总量短缺及其空间上的不匹配状况将直接影响着中国可持续食物安全。娄成后(1999)认为,通过提高农业水土资源的时空利用率,可以保障21世纪我国粮食的自给。
姚华荣(2004)给出了区域水土资源空间优化配置具体步骤和方法。罗其友等(2001)对农业水土资源高效持续配置的战略进行了分析,提出了构建农业资源高效持续配置的六大体系,即生产体系、布局体系、技术体系、管理体系、保护体系、消费体系。张军连等(2004)认为,我国西部水土资源利用的根本问题不是资源匮乏,而是土地资源和水资源利用结构不合理、时空分布不均和利用效率低等原因造成的匹配不当,并提出了实现西部水土资源合理匹配的主要模式和政策措施。雷海章(2002)则认为,要实现我国西部农业水土资源的永续利用,需要从提高农业水土资源的质量、利用率和利用效率等方面入手。
一些学者对水土资源匹配状况的分析方法进行了研究,Sawaya等(2003)、Carter等(2005)对水土资源优化管理与决策进行了研究;Xu等(2005)以GIS与模型方法为基础对水土资源的动态变化进行了研究;刘彦随等(2005)通过特定区域农业生产可供水资源与耕地资源在时空上适宜匹配的量比关系,构建了农业水土资源匹配分析模型,并以东北地区农业水土资源的匹配程度为例进行了分析。张吉辉等(2012)对我国水资源分布、配置与经济发展要素匹配关系的时间演变规律进行了研究。结果表明:我国水资源分布与人口、GDP的匹配关系处于波动均衡状态,而与土地面积之间处于极不匹配状态;水资源配置与GDP、人口、土地面积分别表现为比较匹配、不匹配和极不匹配关系,且不匹配程度有缓慢加剧的趋势。
基尼系数是用来综合考察居民内部收入分配差异状况的一个重要分析指标,由意大利经济学家于1922年提出。其经济含义是:在全部居民收入中,用于进行不平均分配的那部分收入占总收入的百分比。其在刻画状态分布不均等方面的优良性质已有不少学者进行了论证(Sen,1997; Cowell,1995)。吴宇哲等(2003)将基尼系数引进资源匹配研究领域,通过构建区域基尼系数对区域水土资源匹配程度进行了分析,并将我国水土资源匹配程度与亚洲、世界水土资源匹配程度进行了比较。由此可以看出,正是由于基尼系数可以刻画状态分布不均这个特性才被引入水域资源匹配研究领域的。于法稳(2008)利用基尼系数对甘肃省水资源、耕地资源与农业劳动力资源的匹配状况进行了研究,结果发现三种农业生产要素彼此之间的匹配程度趋向越来越不匹配的方向。张晓涛等(2012)采取区域基尼系数方法,对黄河流域地级行政区层面上经济发展与水资源利用、水资源与耕地资源、水资源与农业劳动力资源彼此之间的匹配状况进行了分析。结果表明:农业、工业用水与GDP匹配的基尼系数分别是0.3542和0.3443,经济发展水平与水资源利用量之间的匹配状况较为合理,也就是说,农业、工业生产过程中耗用水资源的同时也贡献了相同比例的GDP,但尚未实现经济发展与水资源利用之间的脱钩,同时说明,黄河流域水资源利用效率还具有进一步提高的潜力;水资源与耕地资源匹配的区域基尼系数为0.8031,与农业劳动力资源匹配的区域基尼系数为0.7772,属于“高度不匹配”状况,因此需要根据区域水资源状况调整农业种植业结构,同时改变以往的供水管理,实现需水管理;耕地资源与农业劳动力资源匹配的区域基尼系数为0.2982,处于相对匹配状态,说明今后随着农业生产机械化程度、生产效率的提高,农业劳动力将逐步减少,因此有利于农村劳动力的转移。
通过对上面有关研究的分析可以看出,这些研究针对的是农业生产的最重要的两个生产要素,即水资源和土地资源之间的匹配,而没有将农业劳动力资源考虑进去。基于这个考虑,本部分通过构建区域基尼系数,对黄河流域地级行政区水资源、耕地资源以及农业劳动力资源等农业生产要素彼此之间的匹配程度进行分析。
(五)有关水资源评价方面的研究
水资源评价是对某一地区或流域水资源的数量、质量、时空分布特征、开发利用条件、开发利用现状和供需发展趋势做出的分析估价。它是合理开发利用和保护管理水资源的基础工作,也为水利规划提供依据。除此之外,水资源评价还包括水资源利用效率、水资源承载能力等重要内容。
水资源安全状况的评价是水资源评价中考虑较多的一个方面,也是应该首先考虑的一个方面。刘毅等(2005)通过构建评价水资源可持续利用的指标体系,从水资源现状、水资源利用效率、水资源可持续利用压力和水资源可持续利用能力四个方面对水资源可持续利用状况进行综合评价,结果表明,中国水资源可持续利用水平的区域差异非常明显,从高到低基本上呈现从东南沿海向西北内陆逐步递减的趋势。中国水资源禀赋和水资源利用效率存在一定的反向关系,丰水区水资源利用效率比较低,缺水区水资源利用效率比较高。高媛媛等(2012)采用改进的层次分析法及基于因子分析的聚类分析法,对泉州市各县(区、市)2008年水资源安全状况进行了评价与分析。结果表明:水资源处于安全状况的地区为德化县、永春县、安溪县;基本安全的地区为南安市、洛江区及泉港区;处于不安全状况的地区为鲤城区、丰泽区、惠安县;处于严重不安全状况的地区为晋江市和石狮市。
水资源安全状况以及发展趋势如何,取决于区域社会经济发展方式以及产业用水结构。翟远征等(2011)在分析改革开放30年来北京市总用水量、农业、工业、生活和环境用水量及用水结构演变规律的基础上,进一步揭示了总用水量和用水结构演变的驱动因子。南水北调水进京后在未来一定时期内将明显减轻北京市的供水压力。曹琦等(2012)利用“驱动力-压力-状态-影响-响应”概念框架(DPSIR),从系统动力学的角度出发,构建了流域水资源安全评价DPSIR框架,并以黑河流域中游张掖市甘州区为例,建立了资源系统变化的驱动因素、压力、影响以及人类活动的数学模型,定量分析水资源系统人口-经济-水资源之间的相互作用和反馈机制。结果表明,人口增长,社会经济发展,工、农业用水量的增长是引起城市水资源系统压力的主要因素;工业污水、生活污水是造成水资源系统恶化的主要因素。
区域水资源承载能力的大小,在一定程度上决定了社会经济发展可持续性的大小。因此,对区域水资源能力承载能力的评价自然是水资源评价的一个重要方面。刘佳骏等(2011)认为,水资源已成为制约中国社会经济可持续发展的重要因素,并从系统论的角度出发研究中国经济与水资源之间的协调发展关系,建立了水资源承载力综合评价模型。结果表明,中国水资源与人口分布和经济布局不相匹配,西南省区水资源承载潜力相对较大,长江流域及东部沿海地区已无水资源承载力优势,华北平原、西北地区水资源承载能力逐渐枯竭。水资源承载能力的大小与产业的发展密切相关,而影响产业用水强度的因素很多,其中技术是一个非常重要的因素。孙才志等(2011)对影响产业用水变化的驱动因素进行了分析,指出经济水平、产业结构、用水强度及人口规模四个因素都会对产业用水量造成一定的影响。其研究结果表明:1997~2007年经济水平的提高和人口规模对产业用水量增长的平均贡献率分别为1056.96%和12.83%,而产业结构效应和用水强度效应的平均贡献率分别为-117.64%和-852.16%。经济发展水平和用水技术水平是导致中国产业用水量变动的决定性因素。因此,中国产业用水的“零增长”与“负增长”的目标需要在国民经济的不断发展中实现,水资源短缺的问题也将在经济水平提高的过程中得以解决。陈东景(2012)运用对数平均D氏指数方法建立了因素分解模型,定量分析了2003~2009年我国工农业水资源使用强度变动的区域因素贡献并进行比较。结果表明,技术进步是影响全国工农业水资源使用强度下降的最主要因素,产业结构调整和优化对全国工农业水资源使用强度下降也起着非常重要的作用,而区域经济规模变化所起的作用较弱;东、中、西部省份在技术进步效应、产业结构效应和区域结构效应等方面存在明显差异;农业内部的节水总效应显著大于工业内部的节水总效应;农业内部的产业结构效应最大,工业内部的技术进步效应最大。
近年来,生态足迹概念应用的范围越来越广泛。水资源利用的生态压力方面的评价也引入了水足迹概念,并开展了一些区域性的实证研究。戚瑞等(2011)根据水足迹理论构建了区域水足迹结构模型,提出了区域水资源的利用现状和可持续性评价的方法,并以大连市为例对其水资源利用情况进行了评价。王文国等(2012)根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,对四川省2001~2009年水资源生态足迹、生态承载力进行了分析。结果表明,四川省人均水资源生态足迹总体上呈上升趋势,万元GDP生态足迹呈下降趋势,水资源利用率在逐步提高;四川省历年水资源生态承载力均大于生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源可持续开发利用情况较好。虞祎等(2012)基于水足迹的基本理论和方法,测算了2003~2009年全国农区主要省(区)的畜牧业水资源承载力。同时构建了畜牧业水资源可持续利用指标,分析了农区主要省(区)畜牧业持续发展的潜力。刘梅等(2012)以河北省为例,计算了1995~2008年该省11个行政区的水足迹及其相关指数(水资源匮乏度、水资源依赖度、水资源自给率及水足迹强度),分析了水足迹和水足迹强度时间序列。结果表明,水足迹呈现增长趋势,而水足迹强度总体呈现下降趋势;各行政区在水资源消费类型、水资源利用效率、水资源匮乏程度、对当地水资源依赖度和水足迹外部化程度等方面存在差异。潘文俊等(2012)运用以虚拟水为基础的水足迹理论对福建省九龙江流域进行了水足迹计算,并应用水资源利用评价指标体系对水足迹计算结果进行了评价。结果表明,九龙江流域水资源状况较为理想,但也面临巨大的压力和风险,因此需要加强水资源的科学管理,实现未来的可持续利用。
水资源利用效率是水资源集约利用的重要方面,也是直接影响区域水资源利用的压力。国内很多学者对此进行了研究。李世祥等(2008)、孙爱军等(2010)在对中国水资源利用效率的区域差异研究时发现,由于区域自然条件、社会经济状况、水资源利用方式等的不同,中国水资源利用效率表现出了明显的区域差异特征。中部地区、西部地区的水资源利用效率收敛趋势明显,而东部地区不存在收敛趋势;经济发达的东部地区水资源利用效率较高,经济欠发达的中部地区、西部地区水资源利用效率较低。在分析导致中国水资源利用效率存在区域差异的因素时,李世祥等(2008)认为最重要的因素是地区经济发展水平的差异,而孙爱军等(2010)则认为,除地区经济发展水平的差异外,科技水平的差异也是一个重要因素。中国未来可能实现的节水潜力在于省际水资源利用效率的差异。邓红兵等(2010)采取生产函数方法对中国水资源利用效率进行了分析,结果表明,中国各省(市、区)以边际水资源利用价值为表征的水资源使用效率都有所提高,北方等缺水地区无论是从空间还是从时间段来看,水资源利用效率及其改进幅度都明显高于南方地区。
朱启荣(2007)通过对中国各地区的工业用水效率及其影响因素与节水潜力关系的实证研究发现,中国一些工业用水效率较低的地区消费了较多的水资源,在一定程度上降低了中国工业水资源的配置效率。同时,中国各地区工业用水效率存在较大的差异,这种差异是由工业结构水平、外商投资规模和水资源禀赋等因素共同作用的结果,而且通过技术的广泛应用,大多数省(市、区)的工业用水效率均有提升的潜力。岳立(2011)对环境约束下的中国工业用水效率的研究发现,中国工业用水效率、规模收益整体上呈递增趋势;从区域上看,东部地区工业用水效率高于其他地区,北方地区的工业用水效率明显高于南方地区。于法稳等(2005)对西北地区农业资源利用效率进行了分析,提出了提高农业资源效率的政策性建议。
王家庭等(2009)在对中国城市资源集约利用的效率及其影响因素进行研究时发现,中国城市资源集约利用效率较低,效率值平均在70左右,并呈现出东部城市的资源集约利用效率高于中西部地区城市的不均衡分布状况。对水资源而言,城市水资源的集约利用效率平均值为72.86,一定程度上反映了城市在发展过程中存在严重的水资源浪费现象。在区域上,城市水资源的集约利用效率仍呈现出东高西低的态势。政府作用力、经济开放程度对水资源和土地资源的集约效率具有正向促进作用,产业结构和经济腹地变量对资源集约效率的提高有着正向的促进作用,而金融发展环境变量对资源集约效率的提高有着负向的抑制作用。
马海良等(2012)利用2003~2009年中国30个省区的面板数据,选取基于投入导向的DEA模型,测算出各省全要素水资源利用效率,通过Ma-lmquist指数测算出技术效率、技术进步和全要素生产率。研究结果表明:东部、中部和西部地区的水资源利用效率依次递减;技术进步和技术效率的增长都可导致水资源利用效率的改善,但技术进步由于回弹效应使得影响值较小;技术进步对中部地区水资源利用效率提高最为明显,而对西部地区效果较差。张志霞等(2012)认为,不同发展水平缺水地区的水资源边际生产价值大小是不一样的,并将水资源作为生产要素,结合劳动力和资本要素,建立了水资源生产函数模型,以此辨识了区域与行业间的用水特征及效率差异,并分析了研究区域产业布局与水资源配置中存在的主要问题。
除了上述对水资源利用的技术效率以及全要素生产率的分析之外,一些研究着重从产业用水效率方面开展。在工业用水效率方面,岳立(2011)对环境约束下的中国工业用水效率的研究发现,中国工业用水效率、规模收益整体上呈递增趋势;从区域上看,东部地区工业用水效率高于其他地区,北方地区的工业用水效率明显高于南方地区。在农业用水效率方面,来晨霏等(2012)认为,农业用水效率低下及水资源在工农业两部门间的结构性短缺将成为我国经济转型中面临的主要资源问题之一,并基于刘易斯-费-拉尼斯模型对二元经济结构体制下水资源流转过程进行系统性的经济学阐述,得出了水资源在工农业两部门中的流转是从无限供给状态到体现稀缺性的过程。许朗等(2012)通过实地调查,运用随机前沿分析方法从农户的微观层面对农业生产的灌溉用水效率进行测算,并在此基础上用Tobit模型对影响灌溉用水效率的因素进行深入分析,结果表明,农户的平均灌溉用水效率仅为0.4821,存在很大的节水潜力,农户种植经验的提高、农业的规模化生产、农户节水意识的增强、井灌方式的推广、节水灌溉技术的采用、灌溉水价的改革等都对提高灌溉用水效率产生积极的影响。
(六)有关节水方面的研究
由于农业用水占总用水量的比例较大,因此,农业节水技术自然成为很多国家缓解农业用水压力的重要途径之一。近年来,中国政府加大了对农业节水技术的投资力度,很多专家学者对农业节水的相关问题也进行了研究。石玉林等(2001)对农田灌溉需水进行了多方案分析,提出了节水高效农业的发展战略、建设途径、管理措施等,并分析了重点区域节水高效农业建设途径。刘强等(2006)在研究农业节水问题时发现,农业节水缺乏有力的激励机制的主要原因是现行水价政策不合理、没有形成科学的水权收益分配模式、农业节水技术研发和推广尚未形成联动机制。刘亚克等(2011)对农业节水技术采用及影响因素进行了研究,结果表明,由于缺乏对农业节水技术采用影响因素的深入了解,因而在很大程度上阻碍了节水技术的大面积推广。资金需求少、一家一户易于采用的传统型和农户型节水技术的采用程度相对较高,而资金需求大且需要集体行动的社区型节水技术的采用程度很低且发展缓慢。政府的政策支持和水资源的短缺程度也是影响农业节水技术采用的两个重要因素。如果政府希望推动农业节水技术的采用,节水技术的推广和示范村的建立都是十分有效的政策工具。刘愿英等(2007)认为中国灌区农业水资源可持续利用中的现行体制和政策难以促进有效的节水机制的形成。
刘作新(2004)在区域层面上对农业水资源和农业节水潜力进行了系统分析,提出了东北地区的系统农业节水战略。同时,笔者还对节水农业进行了分区,确定了不同农业类型区节水高效栽培模式与关键集成技术体系。
农民作为农业生产的主体,对农业节水技术的态度将直接影响到节水的效果。王金霞等(2008)研究的结果表明,随着水资源短缺程度的加大,农民不仅会将集体产权和集体管理的机井转变成个体产权和个体管理的机井,还会自发性地形成地下水市场;另外,农民在采用节水技术方面会做出较敏感的反应。农民对水资源短缺的反应一方面可能会缓解水资源短缺的矛盾,另一方面也可能使得水资源短缺现象更为严重。因此,政府应该重视农民对水资源短缺的反应,运用相关的政策和制度措施(如水价、水资源费、水资源管理制度改革,水权、财政和信贷等政策)来合理地引导农民对水资源短缺的反应,尽量减少其潜在的负面影响,促进水资源和社会经济的可持续发展。
(七)有关虚拟水方面的研究
英国学者T. Allan在20世纪90年代初提出了“虚拟水”概念,改变了原有的一些思维方式,拓宽了水资源研究领域,树立了水资源管理的新理念,引起了国内外众多学者对虚拟水有关问题的研究。国内的一些学者从战略层面进行了研究,程国栋(2003)、张敦强(2004)、柯兵等(2004)、曹建廷(2004)、张志强等(2004)、柳长顺等(2005)、马静(2006)认为虚拟水贸易可以作为解决中国水资源短缺和粮食安全的一种途径,对解决农业生产以及粮食安全具有重要的作用;徐中民等(2003)、龙爱华等(2004)利用相关理论与方法对区域虚拟水进行了匡算;于法稳(2010)认为虚拟水是一种理念,可以用来研究产品贸易背后的水资源流动问题,笔者在对中国粮食国际贸易中的虚拟水进行匡算的基础上,分析了粮食贸易中产生的水资源流动对区域水资源压力的影响程度。孙才志等(2010)通过对中国农产品虚拟水与资源环境经济要素时空匹配进行研究时发现,中国农产品虚拟水与水资源匹配程度最差,与耕地、水土流失治理地域差异性在缓慢减小,匹配程度在上升;与人口、GDP地域差异性在缓慢扩大,匹配程度在下降。同时,孙才志还指出,虚拟水战略有其现实局限性。陈丽新等(2010)对中国农产品虚拟水流动格局的形成机理及维持机制进行了研究,指出耕地资源、人口、经济驱动、国家政策和技术进步五个因素影响中国农产品虚拟水的流动格局,并从完善农业生态补偿机制、农业水资源援助战略、跨流域调水及发展节水高效现代农业四个方面提出了维持中国农产品虚拟水流动格局的政策性建议。刘红梅等(2010)基于国际贸易理论及引力模型,对中国农业虚拟水国际贸易的影响因素进行了分析,结果表明,与中国农业虚拟水国际贸易正相关的因素为农业劳动力要素禀赋、技术水平、农业规模经济、需求方收入水平、汇率水平及加入WTO等,负相关的因素包括土地和水资源要素禀赋、全国GDP水平、价格水平及区域性经济组织。虚拟水对解决区域水资源短缺具有一定的作用,Jeffrey J. Reimer(2012)认为,虚拟水贸易越来越被认为是解决淡水资源的一个有效途径,并提出了将虚拟水概念置于牢固的经济基础之上的新的理论结果,在一定程度上纠正了已有文献建立在虚拟水经济学上的一些错误概念。但虚拟水贸易受多种因素的影响和制约,马超等(2012)从自然、经济、社会、生态、技术和政策六个维度系统分析了以农产品为主要载体的虚拟水贸易实施的影响因素。研究表明:耕地资源及水资源的稀缺程度、区域经济发展水平、社会调适能力是虚拟水进口的正向驱动因素,而农业用水效率则是虚拟水进口的逆向驱动因素。袁正等(2012)认为,水生态占用计算应当包括食物生产过程中所能提供的各项生态服务功能水体总量,食物运输过程中的水资源消耗,再加工过程的水资源利用量以及浪费或废弃食品的自然消纳所需要的水资源量四个部分。对常州市城乡居民食物消费生产过程的水生态占用结构的分析,证明了改进的水生态占用计算结果完善了水生态占用的组成部分。
虚拟水贸易不但发生在不同国家之间,也发生在同一个国家不同区域之间,而且区域间虚拟水贸易实证研究也比较多。Zh. Y. Zhang等(2012)在区域间的投入-产出框架下分析了北京市水足迹,结果表明,北京市的水足迹总量为4498.4×106立方米/年,其中,51%是以虚拟水方式输入的来自外部的水足迹。农业水足迹最高,为1524.5×106立方米/年,56%来自外部资源。虚拟水主要来自河北省,达到了373.3×106立方米/年,其中40%来自农业。李方一等(2012)认为,虚拟水贸易是实现水资源区域优化配置的重要途径之一,基于区域间贸易模型和各地产业用水系数,构建了虚拟水贸易模型,并以山西省为例模拟了区域间的虚拟水贸易格局,提出了山西省积极推行虚拟水政策,发展节水产业,通过工农业产品贸易从水资源丰富的地区调入虚拟水等战略。
(八)有关水资源管理方面的研究
从管理体制来讲,中国水资源管理部门分散,“九龙”管水现象严重,一方面造成了水资源管理的“洼地”,另一方面造成水资源管理功能的严重重叠。为此,一些学者从优化水资源管理体制的角度,对管理体制改革的有关问题进行了研究。张雪松等(2003)通过对区域水资源管理体制的研究,提出了建立流域管理和行政区域相结合的管理体制,重点在于加强流域管理。
从管理制度来讲,在计划经济时代,中国采取行政手段进行水资源管理。从水资源供给角度看,形成了政府单一投资的水资源供给体制,用水户参与权力小,缺乏维护的激励,政府单一供给制度的缺陷凸显出来。王金霞等(2000)在总结中国水利改革实践经验的基础上,提出了水资源管理需要用水户的广泛参与,其管理权限应有针对性的下放。陈雷等(2000)、胡继连等(2002)提出,对小型水利设施的投资、运行权应由受益农户享有。胡继连(2002)、葛颜祥(2002)提出运用期权机制配置农用水资源,并建立水权交易市场,以实现水资源效益最大化,对于需求目的的不同,应建立不同的分配模式。
从权属管理来讲,在中国,水权的界定还没有统一,但水权市场对水资源优化配置的作用,在理论层面上清晰而又明确,国内学者讨论较多。傅春(1999)、傅晨(2002)、胡振鹏等(2003)对水权交易、水资源产权配置与管理进行了研究。
从流域管理来讲,阮本清等(2001)、雷玉桃(2004)对流域水资源管理及其制度进行了研究,并剖析了中国流域水资源管理的现状及发展趋势,提出了中国流域水资源管理中存在流域机构权力缺乏、地方保护主义严重、流域管理信息采集难度大、流域规划监督无力等一系列问题。为此,实现流域水资源管理需要几个转变:水资源管理的主导类型由供给型转向需求型,管理手段由单一型转向复合型,管理目标由工程目标转向综合目标,管理模式由分割管理转向流域管理。陈宜瑜等(2007)在系统分析中国流域管理的现状、存在问题及原因、流域综合管理相关项目进展的基础上,提出了推进流域综合管理的概念框架与政策建议。
经济手段是调节水资源利用的有效手段,很多学者从经济学层面对水资源管理问题进行了研究,并提出了相应的措施。针对中国长期实行的低价供水政策导致用水效率低下的问题,许多学者认为,必须改革现有水价制度,充分运用价格杠杆调节水资源供求。在水价制定中,选取有利于激励节水的水价制定方法。冯尚友(2000)提出,为实现水资源的有效利用,体现水源地优先权,应建立水价补偿机制。胡继连(2002)认为,需要实行“两部水价”、累进水价制度。刘玉龙等(2008)认为,要尽快启动流域生态补偿试点工作,建立健全实施生态补偿需要的政策、法规,落实流域生态补偿试点的启动资金,以实现流域水资源的可持续利用。
制度因素在水资源管理中的作用表现得非常突出,也具有很好的成效。刘建国等(2012)在水资源管理研究中引入了“制度”因素,将制度分析与环境资源管理结合在一起。在此基础上,对制度分析与发展(IAD)研究框架进行修正得到水制度分析与发展(WIAD)研究框架;然后将WIAD框架应用于黑河流域中游张掖市的甘州区、临泽县和高台县,对水制度绩效进行评价和影响因素分析。结果显示,水行政绩效在水制度子绩效中水平最高且对水制度综合绩效影响最显著,而水法和水政策对水制度综合绩效的影响不显著。为了实现水资源的可持续利用,水资源论证制度逐渐引入水资源管理研究领域。冯嘉(2012)认为,水资源论证制度对于合理优化配置水资源、促进经济社会与环境资源协调发展具有重要的推动作用,完善水资源论证制度的基本思路就是加强立法,制定一部有关水资源论证制度的行政法规,并以此为统领,完善水资源论证制度立法体系。
行政手段、制度手段、法律手段、市场手段是水资源管理常采用的四种手段。但是不同国家、不同区域使用的手段及其效果有所差异。李薇等(2011)认为,具有命令控制手段特征的取水许可证和带有经济刺激手段色彩的水资源费政策适合中国目前的国情,既有利于政府调控,也可激励用水户采取节水技术和措施。笔者还提出了制定清晰的取水目标,加强中央对地方水资源管理的稽核机制,完善流域综合管理机制,建立信息监测与公开机制,水资源费标准设置和地方水利部门的能力建设等政策性建议。
对流域水资源管理而言,何艳梅(2012)认为,基于国际河流流域的整体性,为使流域水资源开发利用获得最佳和可持续的效益,流域开发应贯彻全局思路,创立流域一体化管理模式。我国对境内国际河流的开发利用,应当循序渐进地开展一体化管理,流域水电开发应当进行环境与社会影响评价和后评价。我国作为上游国,如果因为需要维护河流流域的生态系统平衡而影响我国的开发利用,损失经济发展机会,就应积极寻求中下游国家给予生态补偿;同时关注下游国开发利用动态,积极维护我国与国际河流流域的整体利益。
一些新的概念也逐渐引入水资源管理领域,成为研究的一个关注点。贺晓英等(2012)认为,“水资源域”概念能够对水和物质随时间和空间二者相互变化的动态分布加以解释,综合考虑了不同尺度的时空即时变化对水资源及物质传播的影响。这一新概念应用遥感、空间分析、追踪及模拟技术分析流域空间模式与过程,为水资源探索、分析、模拟及预测提供了一种全新的方法与途径。
从小尺度来看,水资源管理模式较容易建立起来。罗柳红(2011)在研究生态工业园区水资源梯级利用相关问题时,构建了一个水资源管理的梯级利用模式,并认为,生态工业园区中水资源梯级利用体系要达成“物尽其用、废物最小化”的目标,应取决于不同利益者的博弈结果。水资源价格和排污收费价格的提高,可以减少新鲜水资源的购买量和最终的排污量,有利于促进园区内企业间的水资源梯级利用;而梯级利用的过程,也是各级消费者之间的一场博弈,博弈结果将决定再生水资源的售出价格。城市水资源越来越受到关注。谢琼等(2012)认为,城市化进程的加速对河道产生了不同程度的影响和破坏,需要在城市化初期开始完善城市河道保护体系,加强日常监督、工程治理、资金支持和行政管理,以促进城市化建设与河道利用的协调发展。
(九)有关促进水资源集约利用对策方面的研究
在经济全球化背景下,需要充分利用两种资源、两个市场,以实现中国水资源的可持续利用。姜巍等(2005)认为,要维持未来中国资源的有效供给,需要建立自然资源开发利用从宏观到微观的统一管理机制,强化机制的综合协调功能,并采用发展循环经济、推进国家资源加工深度化进程、加强资源管理等政策性措施。高明等(2005)对自然资源集约利用技术创新的动力机制进行了研究,认为由于自然资源是有限的,要实现自然资源的集约利用必须以技术创新作为有力支撑,并从技术推动动力、市场需求动力与政府促进动力三方面提出了自然资源集约利用的技术创新动力,并提出应采取市场机制与政府手段融合以及完善知识产权保护、财政税收、资源使用价格、资源产权、技术市场培育等方面的相应政策。闵庆文等(2002)认为,经济全球化向中国水资源安全提出了严峻挑战,同时,也为中国确保水资源安全提供了机遇。中国需要借助国际市场和自身挖潜,通过利用境外水资源、保护境内水资源、提高水资源效益、调整产业结构与饮食习惯等措施,确保水资源的集约利用。邓红兵等(2010)提出了中国水资源可持续利用的相关政策性建议,通过推广节水技术,提高整体经济的水资源利用效率;通过优化产业结构以及利用有效的经济激励手段鼓励低耗水产业的发展,同时鼓励高耗水行业进行技术改造,降低水耗,从而降低整体国民经济的水耗;通过完善水权交易制度建设,构建适合中国的水权交易市场。
刘强等(2006)认为,农业节水要建立以水权为基础、市场机制优化配置水资源的新体制;加快农业水价制度改革,培育水交易市场;依法建立农业节水的经济补偿和惩罚机制;采用农业节水技术研发和推广联动机制等措施。刘愿英等(2007)认为,中国灌区要实现农业水资源的可持续利用,必须大力发展节水农业,建立节水灌溉经济激励机制,建立用户参与管理决策的民主管理机制以及建立科学的水价体系。李薇等(2011)认为,具有命令控制手段特征的取水许可证和带有经济刺激手段色彩的水资源费政策适合中国目前的国情,既有利于政府调控,也可激励用水户采取节水技术和措施。笔者还提出了制定清晰的取水目标,加强中央对地方水资源管理的稽核机制,完善流域综合管理机制,建立信息监测与公开机制,水资源费标准设置和地方水利部门的能力建设等政策性建议。
罗柳红(2011)在研究生态工业园区水资源梯级利用相关问题时,构建了一个水资源管理的梯级利用模式,并认为,生态工业园区中水资源梯级利用体系要达成“物尽其用、废物最小化”的目标,应取决于不同利益者的博弈结果。水资源价格和排污收费价格的提高,可以减少新鲜水资源的购买量和最终的排污量,有利于促进园区内企业间的水资源梯级利用;而梯级利用的过程,也是各级消费者之间的一场博弈,博弈结果将决定再生水资源的售出价格。
生态补偿机制逐渐成为水质保护的一个有效措施,除了理论研究之外,也已经在不同的流域之间开始实施。在理论研究方面,主要集中在探讨生态补偿实施的相关问题,包括机制、政策等。G. Grolleau等(2012)采用交易成本框架,并与两个水质的付款计划的详细案例相结合,对增加或者降低交易成本的因素进行了诊断,母体是改善政策选择以及政策设计和实施。在慕尼黑和纽约两个城市案例中,与农民达成了改变产生水质影响的土地管理方式的协议,设计了一个流域计划,以补偿农民为保持水质提供的服务。赵雪雁等(2012)认为,生态补偿是非常有效的解决世界生态问题的政策工具集,农户作为生态补偿项目的实施主体,其参与意愿直接影响生态补偿项目的实施绩效和可持续性。孟浩等(2012)也认为,水源地生态补偿机制是一种调动水源地生态保护的经济手段;并提出拓展资金渠道,引导市场化资金募集方式,因地制宜,多重补偿方式相互结合,建立水源地生态补偿实施效益评估机制等几方面建议,以此完善水源地生态补偿机制的建立与优化。
在流域之间实施生态补偿方面,国内外学者开展了较多的研究。靳乐山等(2012)研究了鱼洞河上下游之间建立生态补偿机制的相关问题,他们认为理论上需要知道上游治理污染和维护生态环境的费用,以及下游对上游提供的生态环境服务的支付意愿。只有下游的支付意愿大于上游的费用,上下游之间的生态补偿机制才有理论可能性。通过实证数据进行研究,结果表明,在鱼洞河水源地进行上下游生态补偿理论上是可能的,补偿标准介于上游费用与下游支付意愿之间。赵雪雁等(2012)对甘南黄河水源补给区退牧还草等生态工程的效果进行了研究,结果表明,受生产方式的影响,甘南黄河水源补给区内,农区农户的生态补偿参与意愿强于半农半牧区、纯牧区。