多用水戶(hù)的水源優(yōu)化配置順序研究

孫雪峰 杜彬玉

(1.河北省水資源研究與水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，河北 石家莊 050061；2.承德市隆化縣水務(wù)局，河北 隆化 068150)

1 研究背景

為探索充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中起決定性作用的機(jī)理，建立符合市場(chǎng)導(dǎo)向的水價(jià)形成機(jī)制，補(bǔ)足水資源管理市場(chǎng)化手段的短板，2014年國(guó)家在河北省開(kāi)展了地下水超采綜合治理試點(diǎn)，把農(nóng)業(yè)水權(quán)確權(quán)、農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革作為一項(xiàng)重要內(nèi)容。

市場(chǎng)運(yùn)作的基礎(chǔ)是產(chǎn)權(quán)清晰、成本明確的標(biāo)的物。我國(guó)水資源屬于國(guó)家所有，集體坑塘的水屬于集體所有。也就是說(shuō)我國(guó)的水資源所有權(quán)屬于國(guó)務(wù)院及代其行使所有權(quán)利的各級(jí)水行政主管部門(mén)，水資源的配置主要通過(guò)政府取水許可的方式實(shí)現(xiàn)。由于用水戶(hù)沒(méi)有明確的水權(quán)，用水戶(hù)之間無(wú)法按照市場(chǎng)原則交易。為了讓市場(chǎng)在水資源配置中發(fā)揮決定性作用，水權(quán)改革是把水資源的使用權(quán)、交易權(quán)、轉(zhuǎn)讓權(quán)(簡(jiǎn)稱(chēng)“水權(quán)”)從水資源所有權(quán)中分離出來(lái)，確權(quán)到用水戶(hù)，水資源的所有權(quán)仍歸國(guó)家或集體所有，建立產(chǎn)權(quán)明晰的水權(quán)制度。

在水資源豐富地區(qū)，供水量大于需水量的情況下，水權(quán)可以按照需水量確權(quán)到戶(hù)。但是在水資源缺乏地區(qū)，把有限的水資源分配到多個(gè)用水戶(hù)中，首先面臨的問(wèn)題是優(yōu)先分配給誰(shuí)，分配的順序是什么。本文的創(chuàng)新點(diǎn)是綜合矩陣?yán)碚?、層次分析、定性定量分析的核心?nèi)容確定用水戶(hù)的分配順序。

2 水源條件

河北省是典型的缺水省份。境內(nèi)沒(méi)有大江大河，地表水主要是自產(chǎn)水量，多年平均水利工程可供水量為40億m3，無(wú)法滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要。20世紀(jì)60年代開(kāi)始有計(jì)劃有組織的大規(guī)模開(kāi)采地下水，到現(xiàn)在已經(jīng)持續(xù)了近60年，特別是20世紀(jì)80年代，降雨連年偏少，地下水位持續(xù)下降，每年平均超采40億m3的地下水，由于地下水無(wú)法得到及時(shí)補(bǔ)給，造成地下水漏斗越來(lái)越大，發(fā)展為成方連片的漏斗群，直接導(dǎo)致了海水入侵、地面裂縫、地面下沉等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。為了保護(hù)地下水，從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，政府一方面大力發(fā)展節(jié)水工程，另一方面積極開(kāi)展引黃、引江工程及配套工程建設(shè)。到2018年底，引江、引黃工程已經(jīng)具備通水條件，給河北省分配的供水能力達(dá)到40億m3。近兩年，政府倡導(dǎo)污水處理、集蓄雨水、微咸水和海水淡化等非常規(guī)水資源的開(kāi)發(fā)利用，用于工業(yè)冷卻水、市政公共用水、河道補(bǔ)水等，利用量連年增長(zhǎng)，已經(jīng)達(dá)到5億m3。目前河北省已經(jīng)形成了外調(diào)水、當(dāng)?shù)氐乇硭⒌叵滤胺浅Ｒ?guī)水多種水源聯(lián)合調(diào)度、統(tǒng)籌供水、保障用水的格局。如何把這些水合理分配到各個(gè)用水戶(hù)，是首先要解決的問(wèn)題。

3 分配方法

3.1 用水戶(hù)分類(lèi)

河北省用水戶(hù)分布廣泛，數(shù)量龐大，涉及工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)、機(jī)關(guān)事業(yè)單位、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)戶(hù)、商業(yè)服務(wù)業(yè)經(jīng)營(yíng)單位、居民家庭和公共場(chǎng)所、生態(tài)河湖等。根據(jù)2018年《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》，河北省居民有2346.54萬(wàn)戶(hù)，人口7519萬(wàn)，其中城市人口4136萬(wàn)，農(nóng)村人口3383萬(wàn)；登記的企業(yè)法人954105家，機(jī)關(guān)法人11803個(gè)，事業(yè)單位法人31631個(gè)，商業(yè)服務(wù)業(yè)單位133642個(gè)。

為了減少工作量，又不影響分配的質(zhì)量，利用層次分析法的核心思想，根據(jù)供水用水的行業(yè)特點(diǎn)，按照用水主體的不同類(lèi)別自下而上歸類(lèi)。

3.1.1 生活類(lèi)用水

以人為主消費(fèi)水量的歸為生活類(lèi)用水，包括城市居民生活用水、農(nóng)村居民生活用水、公共機(jī)構(gòu)和公共場(chǎng)所用水、商業(yè)服務(wù)業(yè)生活用水。

3.1.2 制造生產(chǎn)類(lèi)用水

把生產(chǎn)過(guò)程耗水的歸為一類(lèi)，其中農(nóng)田灌溉、林果灌溉、牧草灌溉歸為農(nóng)業(yè)灌溉用水，把火電、建筑、采礦、制造等產(chǎn)品生產(chǎn)用水歸為非農(nóng)生產(chǎn)用水。

3.1.3 以水本身為主的用水

以水為主的生態(tài)環(huán)境用水歸為一類(lèi)，把市政衛(wèi)生、道路噴灑、城市綠化、城鎮(zhèn)水體維護(hù)歸為環(huán)境用水(不含跨流域生態(tài)補(bǔ)水)。

3.1.4 預(yù)留水量

把未來(lái)3年內(nèi)規(guī)劃的人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境需水歸為預(yù)留水量。這樣把用水戶(hù)分成了4大類(lèi)7個(gè)小類(lèi)。預(yù)留水量不參與排序，預(yù)備給哪個(gè)行業(yè)水量就對(duì)應(yīng)哪個(gè)行業(yè)，分類(lèi)情況見(jiàn)表1。

表1 用水戶(hù)分類(lèi)情況

3.2 定性量化分析

在對(duì)用水戶(hù)定性分類(lèi)的基礎(chǔ)上，從用水戶(hù)對(duì)水源的水質(zhì)需求、用水戶(hù)對(duì)水量敏感性依賴(lài)性、用水戶(hù)對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率3個(gè)方面進(jìn)行定性量化排序。

3.2.1 水質(zhì)排序

對(duì)水質(zhì)的要求是用水戶(hù)的內(nèi)在需求，不使用相應(yīng)水質(zhì)的水就無(wú)法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，針對(duì)用水戶(hù)的需求，給出了五類(lèi)水質(zhì)對(duì)應(yīng)的適用行業(yè)，見(jiàn)表2。

表2 不同類(lèi)別用水戶(hù)對(duì)水源水質(zhì)的要求

3.2.2 用水戶(hù)的外部影響排序

用水戶(hù)的外部影響，也可以叫外部效果，以對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率為依據(jù)。根據(jù)2018年《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》，能夠計(jì)算經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率的只有農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)的數(shù)據(jù)。為了能夠量化分析其他類(lèi)別用水戶(hù)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行賦值。城鄉(xiāng)居民是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體，整個(gè)經(jīng)濟(jì)均來(lái)自城鄉(xiāng)的居民，因此城鄉(xiāng)居民的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率為100%；公共機(jī)構(gòu)和公共場(chǎng)所屬于服務(wù)業(yè)的范圍，按照服務(wù)業(yè)的貢獻(xiàn)率賦值，即72.1%；生態(tài)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率參照農(nóng)業(yè)灌溉賦值，即6.0%，見(jiàn)表3。

表3 不同類(lèi)別用水戶(hù)對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率

3.2.3 用水戶(hù)對(duì)水量的依賴(lài)程度排序

用水戶(hù)對(duì)水量的依賴(lài)程度，是反映用水戶(hù)與水量相互影響的指標(biāo)，也可以叫作水量的敏感性。用水戶(hù)對(duì)水量的依賴(lài)程度可以用水量保證率來(lái)衡量?！冻鞘薪o水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB 50282—2016)規(guī)定，以地表水為城市給水水源時(shí)，取水量應(yīng)符合流域水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃的規(guī)定，供水保證率宜達(dá)到90%～97%；《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL 310—2019)規(guī)定，地下水水源的設(shè)計(jì)取水量應(yīng)小于允許開(kāi)采量，開(kāi)采后不應(yīng)引起地下水水位持續(xù)下降、水質(zhì)惡化或地面沉降；地表水水源的設(shè)計(jì)枯水期流量的年保證率，嚴(yán)重缺水地區(qū)不得低于90%，其他地區(qū)不得低于95%；《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50288—2018)規(guī)定的設(shè)計(jì)保證率是根據(jù)水文氣象、土地資源、作物類(lèi)型、灌溉方式?jīng)Q定的，河北省屬于干旱地區(qū)和水資源緊缺地區(qū)，因此灌溉工程對(duì)應(yīng)的地下水保證率為50%～75%，地表水保證率為70%～80%。灌溉工程設(shè)計(jì)保證率具體的取值范圍見(jiàn)表4。

表4 灌溉工程設(shè)計(jì)保證率取值范圍

根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉的實(shí)際情況，河北省農(nóng)田灌溉的保證率一般情況在75%左右，為了計(jì)算方便，農(nóng)業(yè)灌溉的水量保證率取75%。其他服務(wù)業(yè)、公共機(jī)構(gòu)、工業(yè)用水基本在城鎮(zhèn)供水范圍內(nèi)，與城鄉(xiāng)居民共用供水管網(wǎng)，供水保證程度取低值，按90%計(jì)算，見(jiàn)表5。

表5 各類(lèi)用水戶(hù)對(duì)水量的依賴(lài)程度排序

3.3 構(gòu)建排序矩陣

通過(guò)以上分析，把各用水戶(hù)的3個(gè)單一指標(biāo)通過(guò)構(gòu)建矩陣的方式變成綜合性三維度評(píng)判矩陣。水質(zhì)的要求、水量的敏感性、經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率對(duì)各用水戶(hù)來(lái)說(shuō)是等權(quán)重的，不再人為增加權(quán)重的指標(biāo)。對(duì)于不同的水質(zhì)要求，分成3個(gè)等級(jí)，Ⅲ類(lèi)以上為高質(zhì)量，賦值5分；Ⅲ類(lèi)以下Ⅳ類(lèi)以上為中等質(zhì)量，賦值3分；Ⅳ類(lèi)以下Ⅴ類(lèi)以上為低質(zhì)量，賦值1分。對(duì)于不同的水量敏感性，分成3個(gè)等級(jí)，95%以上為敏感，賦值5分；95%以下85%以上為中等敏感，賦值3分；85%以下75%以上為不敏感，賦值1分。對(duì)于經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率，分成3個(gè)等級(jí)，100%為貢獻(xiàn)大，賦值5分；70%以上為貢獻(xiàn)較大，賦值3分；70%以下為貢獻(xiàn)一般，賦值1分。各用水戶(hù)三維度評(píng)判矩陣得分情況見(jiàn)表6。

表6 各類(lèi)用水戶(hù)三維度評(píng)判矩陣

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)河北省2018年各類(lèi)用水戶(hù)進(jìn)行計(jì)算，城市居民生活和農(nóng)村居民生活都是15分，商業(yè)服務(wù)業(yè)、公共機(jī)構(gòu)和公共場(chǎng)所都是11分，工業(yè)(含建筑、火電)為7分，農(nóng)業(yè)灌溉和環(huán)境用水均為3分。分?jǐn)?shù)越高說(shuō)明對(duì)水質(zhì)要求越高、對(duì)水量敏感而且對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)大，因此得到水資源使用權(quán)的分配順序應(yīng)為：城市居民生活和農(nóng)村居民生活用水、商業(yè)服務(wù)業(yè)用水、公共機(jī)構(gòu)和公共場(chǎng)所用水、工業(yè)用水、環(huán)境用水、農(nóng)業(yè)灌溉。

為了簡(jiǎn)便，在該項(xiàng)目中把商業(yè)服務(wù)業(yè)、城鄉(xiāng)居民生活、公共機(jī)構(gòu)和公共場(chǎng)所歸為一類(lèi)，包含建筑和電力的制造工業(yè)稱(chēng)為非農(nóng)用水戶(hù)，環(huán)境用水一般是采用處理后的達(dá)標(biāo)再生水，與農(nóng)業(yè)灌溉用水不發(fā)生沖突。按照優(yōu)先使用地表水、限制開(kāi)采地下水、鼓勵(lì)利用再生水、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的原則，首先對(duì)滿(mǎn)足用水戶(hù)水質(zhì)要求的地表水進(jìn)行分配，地表水量不足時(shí)用地下水補(bǔ)充；最后把再生水匹配到對(duì)水質(zhì)要求不高的用水戶(hù)。

本項(xiàng)目采用層次分析法對(duì)數(shù)量龐大的河北省用水戶(hù)進(jìn)行逆向合并歸類(lèi)，以用水戶(hù)對(duì)水質(zhì)的要求、對(duì)水量的敏感性、對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率為指標(biāo)進(jìn)行定性量化分析，用矩陣?yán)碚摌?gòu)建排序的評(píng)判矩陣，分?jǐn)?shù)的高低順序即為用水戶(hù)水資源使用權(quán)的分配順序，創(chuàng)新了多用水戶(hù)水資源使用權(quán)分配順序的方法。該方法中按照用水戶(hù)對(duì)水質(zhì)的要求、對(duì)水量的敏感性、對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)所形成的權(quán)重分?jǐn)?shù)，可為建立權(quán)責(zé)明確的水權(quán)制度提供技術(shù)支撐，特別是為水資源稀缺地區(qū)“水權(quán)”資產(chǎn)化提供綜合參考；從管理者角度看，可根據(jù)權(quán)重分?jǐn)?shù)計(jì)算用水戶(hù)水價(jià)承受能力，可為制定科學(xué)合理的水價(jià)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)水價(jià)改革提供基礎(chǔ)依據(jù)。

本文利用河北省資料計(jì)算的用水戶(hù)優(yōu)化配置順序是基于河北省的水資源狀況、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、人口數(shù)量、生態(tài)環(huán)境條件得出的適用于河北省的結(jié)果，不同地區(qū)由于水資源條件、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、人口構(gòu)成和生態(tài)環(huán)境對(duì)水質(zhì)水量的要求及對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)不同，得到的用水戶(hù)優(yōu)化配置順序可能會(huì)出現(xiàn)較大的差異，在應(yīng)用本文的計(jì)算方法時(shí)，應(yīng)特別注意。