山東省地下水超采井灌區農業水權制度改革研究

王冠儒，胡繼連,2，王秀鵑

(1.山東農業大學經濟管理學院，山東 泰安 271018; 2.山東農業大學馬克思主義學院，山東 泰安 271018；3.山東農業大學公共管理學院，山東 泰安 271018)

隨著經濟和社會的發展,各行各業用水需求不斷增加，對地下水資源的需求量持續增長,地下水供需與經濟發展之間的矛盾日益突出。農業是最大的用水部門和地下水用水大戶，據統計，全國開采的地下水65%用于農業灌溉[1]，在地表水短缺的情況下，井灌區農戶會大量抽取地下水來滿足農田灌溉的需要。而地下水又是一種典型的公共池塘資源[2]，在世界范圍內普遍存在過度利用的現象[3]。對地下水資源的長期開采會引發海咸水入侵、地下水位下降和地表下沉等問題[4]，嚴重影響生態環境和綠色發展。

我國正積極推動地下水超采綜合治理，2014—2021年的中央一號文件都指出了要推進地下水超采綜合治理工作。當前學界也為解決地下水超采問題做了大量研究。王金霞等[5]發現，在我國華北地區農戶自發的地下水市場已經形成，農田灌溉主要使用地下水。郭暉等[6]指出，北方相當多的井灌區地下水超采嚴重，長期粗放的灌溉用水方式是造成地下水過度開采利用的原因。農戶之所以選擇粗放的灌溉用水方式，是因為農業水權尚未清晰界定，農戶在農田灌溉時毫無節水積極性。因此，農業水權的界定不清晰是井灌區地下水超采的根本原因。劉一明等[7]分析了水權界定與水權交易對農戶灌溉用水行為的影響，提出了擴大農業水權界定、發展水權交易的建議。胡繼連[8]指出，只要農戶水權得到更清晰的界定，農戶用水的技術經濟效率以及農用水資源的配置和利用效率就會得到大程度的提高。葛顏祥等[9]認為，地下水管制政策缺乏有效激勵、約束機制以及事前管理和市場引導，提出引入可交易水權制度來控制地下水開采量，提高地下水用水效率。本文提出井灌區農業水權制度改革的建議，通過采取農業水權清晰界定給井灌區農戶和建立水權交易和流轉機制等措施，推進井灌區地下水超采治理。

1 山東省水資源利用現狀及井灌區地下水超采危害

1.1 水資源利用現狀

山東省地下水開采量在逐年減少，但地下水仍為首要供水水源。近年來，山東平均每年開采98.58億m3地下水。地下水供水比例最低為2019年的34.92%，最高為2009年的44.12%，平均為39.32%(表1)。山東省農業生產用水主要依賴于地下水，很多井灌區均已出現地下水超采的現象，大量地下水資源被浪費，危及生態平衡。要想治理地下水超采問題，促進地下水合理利用，改變井灌區現有農業水權制度是關鍵。要著力推進井灌區農業水權制度改革和水權水市場制度建設，在井灌區進一步界定農業水權，提高農業水資源利用率，以此來推進地下水超采的治理。

表1 2009—2019年山東省供水情況

1.2 井灌區地下水超采的危害

山東省井灌區地下水超采已經引發了地下水位下降、地下水漏斗形成、地面沉降、河道斷流、泉水干枯和海咸水入侵等問題。地下水超采影響生態平衡,需要從根本上究其原因，并制定相應措施來解決地下水超采問題。

a.地下水位下降，含水層厚度減少。近年來山東省地下水平均埋深呈遞增趨勢，由2009年的5.53 m增長到了2019年的6.91 m。由于對地下水的不斷開采，導致全省平均地下水位10年下降了1.38 m(表2)。農業灌溉是淺層超采區地下水的主要用途，對山東省地下水含水層厚度的減少和地下水埋深的增大具有重大影響。

表2 2009—2019年山東省地下水超采情況

b.地下水漏斗面積增大。如表2所示，近年來，由于地下水水位不斷下降，地下水埋深不斷增大，地下水漏斗區面積也逐漸增大，“五大漏斗區”面積已占全省漏斗區總面積的90%左右。平原區地下水漏斗區面積10年增加了1 084 km2，由13 119 km2增加到了14 203 km2。

c.地面沉降。由于地下水的過度開采得不到有效補給，常年來地下水開采量大于補給量，致使地下水位不斷下降，從而引發地面沉降等地質災害的發生。東營、濱州等地因地下水超采出現了地面沉降現象，且地面沉降范圍趨于逐年增加態勢。

d.海咸水入侵。海咸水入侵的問題主要出現在青島、煙臺和威海等沿海地區。地下水超采引發海咸水入侵，海咸水入侵導致造成地下水水質惡化、土地鹽漬化和生產能力下降等問題的發生，致使農業生產受到阻礙，對生態環境造成惡劣影響。

2 地下水超采的水權制度原因及其經濟學分析

2.1 地下水超采的水權制度原因：公地悲劇

地下水超采與井灌區“不加限制”的灌溉取水有關，屬于農業用水“公地悲劇”。井灌區地下水超采的形成與農業灌溉時抽取地下水有密不可分的關系。根據《山東省地下水超采區評價》(2014)成果統計，農業灌溉是淺層超采區地下水的主要用途，占比為64%。在山東的井灌區，農田灌溉用水很大一部分取自于利用機井抽取的地下水，毫無節制地利用地下水進行農田灌溉是導致地下水超采和地下漏斗的形成的重要原因。在山東的大多數井灌區，經縣級水利主管部門批準后，農民可以在田間地頭利用機井取水，取水量根據需要由農戶自行決定，取水量不受限制，只要農民自付抽水電費即可“以需定取”，這種取水方式容易失去取水用水限制，進而導致井灌區地下水超采“公地悲劇”。地下水超采的根源則是現有的“社團”式農業水權制度，“社團”式水權制度下產權對內模糊，“社團”內部容易產生“用水競賽”，造成井灌區地下水資源浪費。

農業水權是有關農業水資源權利的總和，包括水資源所有權、取水權、供水權、用水權以及其他一些衍生權利。水權結構是由所有權、占有權、使用權、收益權和處置權等各項權能之間的相互關系和各項水權權能主體間的相互關聯所組成的結構[10]。水權排他性、可轉讓性、可行使性、可分割性、社會制約性和穩定性6個要素組成的水權結構是有效率的。水權的排他性是6個要素中的最基本特征，其他5個要素的強度直接受水權排他性的強弱影響。水權效率受水權屬性和水權質量的影響，水權屬性和水權的質量又是由水權排他性的強度決定的，所以水權排他性可影響水權效率。低效率的水權表現為水權的排他性不強，水權難以轉讓，行使能力較差，分割程度不高，社會制約性不強且產權穩定性較差，貯存時間短。低效率水權主要有3種表現形式，即無主水權、公有水權和“社團”水權。

現有井灌區農業水權屬于“社團”水權。“社團”水權有對內模糊、競爭性強和對外清晰、排他性強的特點。山東大部分地區采用地下水資源進行農業灌溉。地下水資源的分配一般以市、縣、鄉等行政區劃為單位，鄉鎮一般為“社團”的基本單位。井灌區多以村或幾個村為單位劃分，并進行集體管理。在地下水資源分配到鄉鎮的井灌區后，井灌區內所有農戶都可以參與水資源分配和使用，該區域內所有正式的“社團”成員都可以享有、自由使用和支配井灌區的水資源，且對“社團”之外的成員具有很強的排他性。然而在井灌區內成員之間的產權界定卻不清晰，所有“社團”成員之間在水資源的利用上沒有排他性。也就是說，“社團”內各農戶可以自己的需求為準來消費水資源并且不能排斥井灌區其他農戶對水資源的消費。

井灌區農業水權的“社團”產權屬性會使農戶在行使水權時產生一種特殊的用水激勵。農戶作為經濟理性人，都會爭先搶奪位于產權公域內的水資源。為降低成本和獲得最大利益，農戶會大量開采地下水，直至其利用地下水資源的邊際收益等于邊際成本為止。當灌溉時間、灌溉面積等條件相同時，井灌區農戶會選擇使用更多的地下水來進行農業灌溉。這無疑是在浪費地下水資源，此用水方式對地下水超采現象發生起到重要作用。因此，井灌區現有農業水權的“社團”產權屬性是地下水資源的過度開采的根源所在。

2.2 地下水超采原因的經濟學分析

2.2.1農業水權排他性較弱

水權排他性是指水資源使用者有權不讓他人擁有和使用該部分水，并有權獨自占用水資源使用時產生的收益和承擔發生的成本[11]。“社團”產權的排他性強弱程度于其“社團”規模有關，二者呈反比關系。地下水資源“社團”最小規模是由井灌區內所有農戶組合而成的。一般來說，“社團”規模越小，成員人數越少，其產權排他性越強。水權界定的總成本C是由產權的排他成本C1和內部管理成本C2共同構成的(圖1)，即C=C1+C2。產權的排他成本是為地下水資源確定排他性權力的過程中所耗費的成本，而內部管理成本指的是當地下水資源的產權不具有排他性時，產權所有者做出決策和行動所花費的成本，如“社團”內部時間和組織成本等。由圖1可以看出，隨著“社團”成員人數Q的增加，產權的排他成本是逐漸減少的，內部管理成本是逐漸增大的。而“社團”規模為q時，水權界定的成本為a，此時水權界定成本最低。

為了提高解纏精度，采用加權四向最小二乘，以質量圖為指導設置四向最小二乘相位數據權重,并根據權重順序進行解包裹以避免誤差傳遞.在水平和垂直45°處增加兩個方向，與傳統最小二乘相比，差分方程矩陣帶寬變大，填充效果更好，填充速度更快，減少了一半的迭代次數.該方法有效改善解纏時的誤差傳遞和補償最小二乘的過度平滑作用，能很好地解決因噪聲集中導致解纏難度增加的問題.

圖1 水權界定的成本

農業水權排他性較弱的原因有兩方面，一是水權界定時未考慮內部管理成本，二是現實中井灌區農業水權界定排他成本過高，農戶沒有水權界定的積極性，農業水權會一直處于“社團”產權的狀態。

農業水權界定過程中只考慮了產權的排他成本。圖2為農業水權“社團”規模示意圖，圖中MR是水權界定的邊際收益，MC是水權界定的邊際總成本，MC1為水權界定的邊際排他成本。現實情況下，農業水權界定忽略了內部管理成本，只考慮了邊際排他成本，所以現實中農業水權“社團”的成員數為邊際排他成本曲線MC1和邊際收益曲線MR的交點Q2。但理想狀態下，農業水權界定應把產權的排他成本和內部管理成本均考慮在內，即邊際總成本曲線MC和邊際收益曲線MR的交點，得出農業水權“社團”的最優規模Q1。從圖2可以看出，由于農業水權的界定時僅考慮產權排他成本，未考慮內部管理成本，導致Q2明顯大于Q1，也就是說現實中農業水“社團”規模要大于最優規模，農業水權的排他性處于較低程度，農業水權界定并沒有達到更清晰的程度，需進一步界定。

圖2 農業水權“社團”規模

現實中井灌區農業水權界定排他成本過高，對農業水權進一步清晰界定產生負面的影響。如果把井灌區農業水權界定到戶，如圖1所示，此時Q為1，雖然其內部管理成本趨近于零，但此時其產權的排他成本是非常大的，水權界定到戶的總成本是遠大于均衡點q時的成本a的，這時確立排他性產權的成本時遠大于界定后帶來的收益，此時水權繼續界定是得不償失的。現實情況中井灌區農業水權終端計量的成本非常高，需花費大量資金去建設封閉渠系、管道和購買地下水監測計量設配。因農業水權界定到戶所帶來的收益無法保證，所以農戶無承擔高額費用的意愿，導致農業水權無法進一步界定。綜上所述，井灌區農戶作為經濟理性人，此時寧可讓水權停留在“社團”產權的形式上，也不愿意花費高昂的費用，去追求那微弱的收益。井灌區全體農戶都會心照不宣地作出無排他意愿的集體非理性選擇，最終導致農業水權制度一直會保持“社團”式水權制度的狀態，這種情況下，“社團”內部農戶們可以共享和隨意利用井灌區內水資源，導致地下水資源使用過程中大水漫灌、跑冒滲漏等負外部性為的產生，而其他農戶也無權制止，這樣會增加地下水開采量，不利于農業節水。從農戶角度出發，農戶無法行使水權的各項權能，只因農戶無法確定自己的產權邊界和水權數量，當然也無法避免其他農戶去分享和損害其自身權益。由此看來，水權在農業用水戶間排他性不完全且排他程度較低。

2.2.2農業水權轉讓受阻

產權只有可轉讓才能有效率。水權的轉讓是指水權在不同主體進行讓渡和流轉[12]。水權的流轉是依靠水權富余者與缺水者之間的水權交易來實現的。山東主要依賴于地下水來進行農業灌溉，因此農業水權轉讓主要涉及地下水資源的流轉。

井灌區水權交易機制和流轉制度的缺失導致水權不能流轉。即使農戶利用節水手段達到節水效果，但因無水權交易機制和流轉制度，農戶并不能擁有節余水資源，導致節余水權落入產權公域。一旦進入了產權公域，該農戶也無法阻止他人對這部分水的無償使用，井灌區其他農戶就會競相去爭奪產權公域內的水，造成水資源浪費。農戶節約了地下水權卻不能按市場機制進行轉讓，用戶的節水行為得不到補償。此時因為節水成本大于節水收益，所以農戶節水意識就會淡化，會滋生利己心理，產生一種反向用水激勵。農戶會選擇大水漫灌的用水方式，增大地下水用水量，造成了地下水資源浪費。

現實中井灌區農業水權交易過程中水權計量成本過高，增加了交易成本。井灌區現有農業水權屬于“社團”產權，初始水權界定不清晰，農業水權排他性不完全，井灌區農戶不能享有和行使地下水水權。農戶等水權主體并不清楚地知道自己擁有地下水資源量，更不能通過水權交易來獲取收益。農業水權界定到戶是井灌區農業水權交易和流轉的前提，要想進行井灌區農業水權流轉，就必須先將井灌區的農業水權計量到戶，讓農戶清楚地知道自己擁有、使用和剩余水權的數量，而這需要投入更多的成本來滿足用水計量到戶的需求，這無疑增大了水權的交易成本，抑制了水權轉讓的發生。

井灌區地下水水權流轉價格偏低增加了水權交易的難度。現有井灌區大多數水權交易是以“農轉非”的形式進行的。現實中由于信息不對稱，農戶在談判中處于弱勢地位，企業往往能以較低的價格來收購農戶的節余水權。這種情況下，水權轉讓價格低于正常價格，農戶沒有獲得合理的收益，降低了農戶參與交易的積極性，交易難度和交易成本會大大增加。

井灌區水權交易的場所和中介組織以及監督部門的缺失增加了水權的交易成本，抑制了水權轉讓。無水權交易監督部門的缺失會增大交易的風險，增加監督違約的成本，抑制水權交易。井灌區無水權交易的場所和中介組織，導致了農戶無法準確了解具體的轉讓信息。此時農戶只能花費大量的信息搜尋成本，去尋找交易方。對于買賣方來說，農業水權的轉讓所需的交易成本已經遠遠高于交易本身所帶來的收益，這種情況下，井灌區農業水權轉讓會被抑制，農戶就會放棄轉讓剩余水權的權利，造成地下水資源的浪費。

3 地下水超采井灌區農業水權制度改革建議

3.1 落實“節水優先”治水思路，大力發展節水農業

水權制度改革是貫徹落實“節水優先”治水思路的重要舉措。井灌區農業水權改革的重點任務是將農業水權分配到戶和建立水權交易和流轉機制。農業水權初始分配要落實節水理念，一方面要嚴格將井灌區地下水用水總量控制在用水紅線之下，杜絕過量開采地下水的現象發生。另一方面在井灌區農業水權分配到戶過程中，要創新農業水權分配模式，合理確定農作物用水定額，準確確定農戶灌溉面積，公平合理地將水權分配到戶，真正做到井灌區地下水資源的“物盡其用”。

井灌區水權流轉可以使地下水資源從低效益領域流向高效益領域，促進節水升級。農戶如果過量使用地下水資源，必然會出現其初始分配的水權不夠用的情況，這時農戶只能通過井灌區地下水水權市場去購買額外的水權，這會導致用水成本的增加。如果農戶水權有剩余，則可通過地下水水權市場進行交易并獲得一定的節水補償。實施井灌區農業水權制度改革后，可以以水權倒逼井灌區的農業節水。在這種情況下，農戶過量地取用地下水、選擇大水漫灌的灌溉方式是得不償失的，這樣只會增加其用水成本并且損失其一部分的節水收益。水權制度改革后，農戶會產生節水激勵，在農田灌溉時會合理取用地下水，在保證農作物正常用水需求下，盡量節約地下水資源，追求用水效益最大化，以降低其農業生產的成本。

水權制度改革可以推動節水農業的發展。推廣節水灌溉技術是發展節水農業的重要舉措之一。農業水權制度改革后，農戶可通過對節余水權的流轉而獲得相應的經濟補償。而通過采納節水灌溉技術，農戶的節水量會得到相應的提高，節水收益也會隨之增加。在此激勵下，井灌區農戶的節水自覺性將會得到提升，農戶采取節水灌溉措施的意愿也會得到提高。為滿足農戶采取節水措施的意愿，可以在井灌區引進噴灌、管灌和水肥一體化等方式進行灌溉，進一步促進農業節水，實現井灌區地下水開采量的壓減。齊河縣焦廟鎮采取政府和社會資本共同參與的方式實行了水利部農田高效節水灌溉試點項目的落地。在井灌區352.8 hm2耕地里安裝了幾十套節水灌溉設施。項目落地后可節約33.7萬m3，年獲益約197.71萬元，實現了地下水節水目標。農業水權制度改革變相地提高了農業用水效率，減少了農業用水量和地下水開采量，實現了農業節水。

3.2 清晰界定農業水權給井灌區農戶

地下水資源是有明顯的“公共池塘資源”屬性，隨意開采容易引發“公地悲劇”，解決公地悲劇的方法就是水權界定，將農業水權清晰地界定到戶，為地下水資源設置排他性產權，以此來提高地下水資源的利用效率，從根本上解決地下水超采問題。

因為地下水資源水權初始分配以地下水資源可分配總量為依據，所以界定水權首先要對地下水管理單元進行劃分。地下水管理單元指的是在取水時能作為單個系統來發揮功能的含水層系(水流可以在含水層的各部分間相互貫通)。一般來說，每個地下水管理單元都只有一個含水層。地下水管理單元與省界或一級流域甚至二級流域不一定不一致,地下水管理單元劃分時要將補給區包括在內，并以道路等地理標準、水文地質以及縣(區)、鄉(鎮)等行政區域來進行劃分。地下水管理單元劃分之后，根據地下水賦存情況,在維持正常的生態環境前提下,確定各地下水管理單元的可持續出水量，利用數學模型來計算最終各個地下水管理單元的地下水權可分配數量。

根據每個地下水管理單元的地下水可分配數量，對井灌區每位農戶進行初始水權分配，應以農戶的耕地面積、農作物種類、灌溉定額和地理區位(輸水距離)來進行綜合測算，以此來確定每位農戶可獲得水權數量，分配到最終用水戶，實現農業水權界定到戶。井灌區可使用先進的機電設備來抽取地下水，對農戶的用水量進行現代化電子計量。農戶進行灌溉時，電子計量設備會對用水量進行實時記錄，當用水累計總量超過農戶所分得的可用水量時，機電設備會停止供水。此時，農戶只能購買新的水權并支付超定額取水累進加價水資源費，才能繼續進行農田灌溉。此種方式可形成節水激勵，提高農戶節水積極性，促進農業節水。德州市寧津縣在2014年開展井灌區水權制度改革，將農業水權確權到戶，緩解了地下水超采的現象。寧津縣經過精確測算和科學研判后，決定試點區農戶每年每畝地用水額度為310 m3，向試點區3 467家農戶頒發水權證和取水射頻卡，實現水權確權到戶。農戶在相應電力設備刷卡后方可進行灌溉，灌溉期間實時記錄用水量，若達到核準的用水額度，設備即停止供水。此方式可以科學有效地管控農戶的取水用水行為，避免地下水超采。水權確權到戶后，用水定額是改革前平均用水量的87%，節水成果明顯。

3.3 建立井灌區水權交易和流轉機制

《山東省地下水超采區綜合整治實施方案》提出，要探索多種形式的水權交易流轉方式。科斯定理指出，在產權能夠清晰界定的前提下，只要允許自由交易，無論是零還是正交易成本，資源總可以達到有效配置。地下水資源管理與科斯定理相結合形成可交易水權制度，其可以使地下水資源配置到達最佳。可交易水權制度是指農戶可以將多余水權在水權市場上進行二次交易，以換取相應經濟補償。在供給和需求機制作用下，水權富余者與缺水者完成水權交易，地下水將從低效益領域流向高效益的領域。

井灌區水權交易將以地下水水權交易平臺為依托，建立區域地下水水權交易所。地下水水權交易所一般以縣域或井灌區為單元進行設立，在政府授權下負責本縣域或井灌區的水權交易。政府在一級市場完成水權的初始分配，將滿足一定條件的地下水水權以水權拍賣的方式轉讓給用水戶。在二級市場上進行井灌區用水戶之間的地下水水權交易，完成地下水在井灌區內的流轉，使井灌區地下水資源達到最佳配置。寧津縣井灌區建立水權交易機制，開展水權交易改革，水權交易依托“互聯網+水權交易平臺”的方式實現，交易一般在農戶間或農戶和用水者協會間進行。農戶可足不出戶，通過網上方便快捷的進行水權交易，實現水資源的市場化流轉，年可節約近3 000多萬m3農業用水，優化了地下水資源配置。

井灌區水權交易面向農戶，交易程序太復雜、技術要求太高會不利于農戶的水權交易。且單個農戶的節水量相對偏小，其單獨進行水權轉讓的交易成本過高且交易效率過低。為減少交易成本和復雜性，可以灌區農民用水者協會為依托，采用相對便民的交易措施。農民用水者協會是農戶自愿參加的群眾性灌溉用水管理組織，其具有管理和運行所轄灌溉系統,制定灌溉用水的管理制度,保證灌溉資產保值增值等職責[13]。建立井灌區農民用水者協會，可以將井灌區的眾多農戶聯合起來，實現農業節水規模化流轉。農戶往往在水權交易市場中處于弱勢地位，水權轉讓價格過低，會損害農戶利益，降低其節水積極性。因此農民用水者協會可將眾多農戶聯合起來，代表農戶到轉讓市場上參與水權轉讓。這種方式降低了交易的復雜性，農戶將交易的具體事宜交給農業用水協會，該協會將代表井灌區的農戶進入水權市場參與水權交易，替農戶完成尋找買方、價格談判和辦理交易手續等工作。農民用水者協會充分代表農戶的利益，以為農戶在水權轉讓中爭取最大利益為主要目的，在水權交易市場上以整體力量與買家抗衡，提高了談判能力，提高了水權轉讓價格，降低了農戶的交易成本，使水權價格能體現出地下水資源的稀缺性，提高了水權交易的效率。此交易方式使農戶在水權轉讓中獲得了切實益處，增強了農戶的獲得感、幸福感和滿足感，提高其水權轉讓的積極性，促進地下水資源的高效流轉，提高了地下水資源配置效率。