水资源有效需求是一定经济价格水平下人们愿意支付且有支付能力的可以实现的水资源需求。“愿意支付”意味着用水的边际效益不低于边际成本。水资源有效需求不同于按纯自然规律和工艺过程达到最大(或较大)产量时的需水量(如按通常的由灌水实验定出的灌水定额计算的需水量),而是在一定的价格水平下、按照用水的边际效益不低于边际成本的经济原则所决定的需水量。水资源有效需求与水资源潜在需求的最大不同是:水资源有效需求是随水价的变化而变化的,而原来的水资源潜在需求是不考虑水价的影响的,也即不随水价变化而变化。
下面以单位灌溉面积的需水量为例说明水资源有效需求量与水需要量(潜在需求量)的差别,见图1-1。在不考虑灌水成本的情况下,高产的灌溉水需要量(灌溉定额)为ω0,对应的灌溉水的边际产量几乎趋近于零。如果考虑灌水成本(包括水费、电价、人工费等)对需水的影响,并假设边际灌水成本不随灌水量的多少而变化,则边际灌水成本曲线是一条直线(这一假设对于单位灌溉面积是可以的,但对于总需水量一般不成立),根据边际产量不低于边际成本的原则,当灌水成本为P1时(注意图中的灌水成本用等价的产量表示),农民愿意支付的有效水资源需求即灌溉定额应是ω1;当供水价格为P2时,灌溉定额应为ω2。显然,在考虑供水成本的情形下,灌溉定额不再是一个不变的常数,而是随价格的变化而变化,而且总比不考虑灌水成本的定额要小。同时,现实的需水定额所对应的边际灌水成本还需满足小于边际节水成本的条件,这是因为如果边际灌水成本大于边际节水成本,人们就会选择节水而不灌水。
类似地,工业等其他类型的用水的有效需求也要由边际用水效益、边际用水成本和边际节水成本共同决定。对于一个统一的城市供水市场,其工业有效需水量的决定模式参见图1-2。值得注意的是由于边际节水成本的作用,如果在边际用水效益与边际用水成本的交点处边际用水成本大于边际节水成本,则有效需水量不是出现在边际用水效益曲线与边际用水成本的交点Wx处,而是出现在边际用水成本与边际节水成本的交点We处。同时节水的合理规模应当出现在边际节水成本曲线与边际用水效益曲线的交点Ws处。对于城市自来水工业自来水用户而言,边际用水成本是在一定的用水规模基础上,增加单位用水量所需的成本,近似等于供水价格。在社会主义市场经济条件下,供水价格应反映供水成本,并保证供水企业有微利。显然,长期而看,供水价格是随着供水规模的扩大、水源减少、开发利用难度加大而上升的。边际用水效益是在一定用水水平下、在其他各种投入保持不变的条件下,增加单位用水所增加的效益。边际节水成本是在一定的用水规模基础上、在不降低效益的条件下减少单位用水所需的节水成本,边际节水成本随节水量的增加而扩大。由边际用水效益曲线、边际用水成本曲线和边际节水成本曲线共同决定的城市工业有效需水量Wui也是工业供水与工业需水的平衡点。
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图1-1 单位灌溉面积的水资源有效需求
图1-2 城市工业有效需水量Wui
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