Market-Based Policy Instruments, Irrigation Water Demand, and Crop Diversification in the Bow River Basin of Southern Alberta

Abstract

This paper investigates two market-based policy instruments, short-term water trading and volumetric water pricing, in a jurisdiction where historical water allocations are based on the seniority of appropriative water rights. The analysis identifies the potential effects of alternative surface water allocations on crop choices and on producer incomes in three irrigation districts in the Bow River Sub-basin of the South Saskatchewan River. The short-run effects of these alternative policy instruments are examined in scenarios where seasonal water supplies are reduced by 10–30% relative to the 2003 water usage levels. An important contribution of the paper is to present a computational, positive mathematical programming model that integrates both irrigation decisions and specific crop choices when characterizing agents' optimal responses to moderate water scarcity. The numerical results illustrate the manner in which the use of these market-based economic instruments can increase the irrigated land area and economic welfare relative to the allocations made based only on the seniority of water rights. Under full information with no transactions costs, the use of water pricing for allocation purposes can achieve the same production outcomes as could be reached under short-term water trading. However, the distribution of potential monetary gains and losses among agents would vary considerably across policies. Le présent article étudie deux instruments de politique fondés sur le marché, soit le commerce de l'eau à court terme et l'établissement du prix de l'eau en fonction du volume, dans une province où l'attribution de l'eau est historiquement fondée sur l'ancienneté des droits d'appropriation de l'eau. L'analyse a exposé les effets potentiels de divers moyens d'attribution de l'eau de surface sur le choix des cultures et le revenu des producteurs dans trois districts d'irrigation situés dans le sous-bassin de la rivière Bow qui s'écoule dans le sous-bassin de la rivière Saskatchewan Sud. Nous avons examiné les effets à court terme de ces moyens dans des scénarios où les approvisionnements saisonniers en eau ont été réduits de 10 à 30 p. 100 par rapport aux niveaux d'utilisation de l'eau établis en 2003. Le présent article visait, entre autres, à présenter un modèle de programmation mathématique positive intégrant à la fois les décisions concernant l'irrigation et le choix de cultures spécifiques au moment de caractériser les réactions optimales des agents face à une rareté modérée de l'eau. Les résultats numériques ont montré de quelle façon l'utilisation de ces instruments économiques fondés sur le marché pouvait accroître les superficies irriguées et le bien-être économique comparativement à l'attribution de l'eau fondée sur l'ancienneté des droits d'appropriation de l'eau. Selon les renseignements complets sans coûts de transaction, le recours à l'établissement du prix de l'eau en fonction du volume et le commerce de l'eau à court terme peuvent permettre d'obtenir les mêmes résultats en matière de production. Toutefois, la répartition des pertes et des gains éventuels entre les agents varieraient considérablement d'une politique à l'autre.