水的需求预测　　

　　在黄河断流、地下水位下降和水井日益干涸之时，中国的需水量却在继续增加。联合国人口专家预测，从目前到二○三○年，中国人口将从十二亿增加到十五亿，其增加的人口将超过美国人口的总和。即使人均用水量不增加，人口的增长也将使水的需求量在当前的用水量上增加四分之一。但是，实际上人均耗水量也在增加。预计中国在农业、居民住宅和工业这三个方面的用水量都将增加。

　　中国农业部门目前的灌溉用水需求约为每年四千亿立方米，预计到二○三○年将增加到六千六百五十亿立方米。随着居民收入的增加，中国人所消费的猪肉、家禽、牛肉和蛋类也在增加，这将引起饲料用粮的增加。更多的粮食意味着更多的水消耗。一九九○到一九九七年间，中国的猪肉消耗量每年以百分之九的速度增加，由于基数较小，牛肉和家禽消耗的年增长率达百分之二十以上。由粮食酿造的啤酒，正在以每年百分之七的速度增长。

　　在居民住宅方面，类似的情形也在发生。目前，中国取水约百分之八十五用于灌溉；但是，随着中国城市化人口的增加，上亿的居民从乡村水井转向带淋浴和能冲厕所的室内自来水系统，所以住宅用水量也正在增加。由于人口的增长和人均用水的增加，中国居民住宅用水量将从一九九五年的三百一十亿立方米增加到二○三○年的一千三百四十亿立方米，增加四倍多。

　　中国工业用水量的需求增长得更快。假设从一九九五年到二○三○年中国经济每年增长百分之五（实际上过去十年的年均增长率两倍于此），则工业用水量将从五百二十亿立方米增加到二千六百九十亿立方米（关于一九九五至二○三○年期间中国水的需求预测，见下表）。在这二十五年内，中国住宅和工业用水量的增加总计将达到三千二百亿立方米。如果这些水用于农田灌溉，而假设生产一吨粮食需要一千立方米水，则这些水可以使中国生产出三点二亿吨粮食，这接近中国一九九七年三点八亿吨的粮食总收成。

　　换句话来说，目前仅占用水总量百分之十五的中国非农业用水在今后三十年间将增加约五倍，而占目前总供水量百分之八十五的农业用水在同一时期内也将增加。很明显，这种情形是不可能实现的，因为耗水量不可能长期超过可持续的供水量。因此，中国水资源的分配和使用方式正面临根本性的变化。

调水、水枯竭和水污染　　

　　虽然中国粮食生产的百分之七十来自水浇地，但灌溉用水的供给正从三个方面开始枯竭：河水和水库蓄水被调往城市使用；地下含水层所提供的水正在枯竭；迅速的工业化导致日益严重的水质污染。从政治上讲，只要居民经济上能负担得起，任何政府都不能剥夺其公民用水洗澡和冲厕所的权利，而中国的城市化人口越来越具有这种经济能力。从经济上讲，农场无力与工厂争水。随着农业、住宅和工业间争水变得日益激烈，农业在争夺用水中不可避免地将成为失败者。

　　在中国的六百一十七个城市中，有三百个城市面临缺水；在华北一些地区，所有可获得的水都已被利用起来，这些地方的城市只能挪用农业用水来弥补缺水的需求。一九九四年春天，北京城郊的农民被禁止利用水库的水浇灌庄稼，因为所有的水都要用于满足北京市区急剧增长的用水需求，而农民们过去却一直依赖水库的水用于灌溉。这种城市抢占农业用水的情形成了中国华北平原缺水城市的水资源分配模式。

　　在中国或其它任何地方，农业都不可能与工业竞争用水。一千立方米水可生产一吨小麦，其市值仅为二百美元，但同样数量的水用于工业，约可产出四千美元。另外，工业部门的这种经济优势还从政治上得到加强，因为中国需要为每年大约一千四百万人的新增劳动力提供工作岗位。随着中国的老的国营企业的关闭，数百万人要失业。如果发生这样的情形，将水用于工业部门能创造比用于农业要多得多的工作机会。工业部门的收入比农业部门要高得多，给定数量的水在工业部门创造的工作岗位数与农业部门提供的就业机会相比约为七十比一。

　　在农业用水由于政治上的考虑让位于城市和工业的同时，它们在水文地理上也正节节败退。随着对地下水的需求增加，取水最终超过对地下含水层的自然补偿，这些补偿是上游流域的水渗漏而来的。一旦超过这一“可持续来水临界”，地下水层开始下降。如果用水需求继续增加，与可持续的来水相比的超采水量将逐年增大，其必然结果是，地下水高度逐渐下降。

　　一旦地下含水层干涸，则每年从地下可抽取的水量取决于补水的速度，除此之外别无它法。如果抽水量两倍于补水量，则将来地下水枯竭时能抽取的水量将减少一半；如果抽水量是补水量的五倍，则将来的抽水量将减少五分之四。在华北平原，如果地下水位每年下降一点五米，则抽取的水量很容易为回灌率的二倍。如果情形真是这样的话，那么华北的小麦和玉米种植带将来的抽水量不可避免地比现在减少一半。

　　当农民失去灌溉用水时，在降雨量充足时农民转向靠雨吃饭，在无雨水的情况下农民只好放弃土地。对中国来说，大部分土地将转向靠天吃饭的旱作农业，而产量则将减少一半至三分之二。

　　遗憾的是，即使是这一严格的算术也未能反映出中国耕地灌溉用水流失的全貌，因为它未将水质的污染计算在内。中国主要河流有五万公里长，根据联合国粮农组织的报告，百分之八十的河流水质遭到破坏而不能再维持鱼类生存。由于城市和河流上游企业，包括高污染的造纸厂、制革厂、炼油厂和化工厂等排放的有毒物质的污染，黄河水目前含有众多重金属和其它有毒元素，使得在其流经的许多地方，黄河水已不适于灌溉，更不用说供人类消费了。

　　由于农民用污染严重的水来灌溉农田，中国发生了许多水污染造成的严重事件。在黄河流域的山西省已发现大米中含有过量的铬和铅，包心白菜中含有镉。沿着黄河流域，智力缺陷、发育不全和发育病症等方面的高发病率与水和食物中高浓度的砷和铅有关。

　　随着工业化的速度超过污染控制手段的发展，越来越多的河水变得不适于灌溉。在人口稠密、高度工业化的长江流域，也许不是取水用于工业威胁到农业用水，而是长江水被工业污染得不再适用于农业灌溉。

对各主要流域的评论　　

　　如美国圣地亚实验室的模拟研究那样，单独地研究中国每条河流及其流域的状况也许最能正确评估过度抽取河水和地下含水层所产生的影响。圣地亚实验室研究了长江、黄河、海河、淮河和辽河五大流域的情况，这五大流域栖息着中国十二亿人口中的大约九亿，粮食产量在全国粮食总产量中占相当大的比例。

　　主导中国南方流域的长江，其水量十分充足，到二○三○年仍足以保证该流域的用水。虽然不排除今后几十年由于供水需求的增长而导致的偶尔的地方性缺水，但是该流域至少不会出现因水量而导致的任何严重的缺水限制。

　　在华北，情况将严峻得多。所有北部的四个流域都面临严重的水资源短缺和大量用水被挪作非农业用途的问题。约有九千二百万人口、包括了北京和天津的海河流域，目前处于长期缺水状态。根据圣地亚实验室的Ｄｅｎｎｉｓ　Ｅｎｇｉ的研究，海河流域在二○○○年的预计的抽水量约为五百五十亿立方米，大大地超过了可持续供给的三百四十亿立方米的来水量。所短缺的二百一十亿立方米的水仅能靠开采地下水得以保证。一旦地下蓄水层枯竭，所抽取的水将下降到地下蓄水层可持续的出水量，那时的供水量将比现在减少百分之四十。这至少可说明，整个海河流域在今后都会把农业灌溉用水转为城市供水，这种情况已经开始在北京周围出现了。

　　海河南面的黄河流域正在经历每年数次的严重乾旱，且情况注定会越来越糟。由于黄河流域所拥有的一点○五亿人口将迅速地工业化，今后几年对河水的需求将迅速增加。黄河流域的每个上游省份都计划增加在黄河的抽水量以满足民用和工业用水。

　　在计划从黄河上游引水的数百个项目中，一个项目是修建一条河渠，每年将一点四六亿立方米的黄河水引入内蒙古的首府呼和浩特市，这一引水量相当于美国新泽西州内瓦克市的年度用水量。该项目将于二○○三年建成，所增加的供水将有助于保证该市的一百二十万人口和逐步扩大的工业用水需求，包括该市利用内蒙的巨大的牧业而发展起来的重要的毛纺业。

　　计划中的另外一个项目李家峡水电站是中国最大的水电站之一，它的五个四十万千瓦的发电机组已经于于一九九七年开始部份发电。该电站只是计划在黄河上游兴建的许多大型水电站中的第三座水电站。水电工程师爱争辩说，这些电站仅仅从河流中获取电能而不耗水量。但是电站所需的水库扩大了河流的表面面积，每年由于蒸发而损失掉的水量就将占到库容的百分之十。

　　随着上游的新项目不断增多，流向下游的水越来越少。一个结果就是下游的工厂向上游转移，以保证有充足的水量供应，同时利用上游的廉价劳动力。如果这种现象持续下去，黄河就可能变成一条不能入海的内陆河。这种结果使北京主管农业的官员们夜不能寐，因为如果黄河水不能流到山东，该省将失去约百分之五十的灌溉用水。由于山东的粮食产量在中国的粮食总产量所占的份额比依荷华州和堪萨斯州的粮食产量之和占美国的粮产份额还高，这将会对中国的粮食供给产生巨大的负面影响。

　　同时，在黄河上游省份创造就业机会的压力相当巨大。在国家层面，经济落后地区的收入再分配对于保持政治稳定和避免人口向沿海城市的大规模迁徙是至关重要的。在平衡上游地区对创造就业和满足居民消耗的用水需求与下游地区农业灌溉的紧迫的用水需求这一对矛盾时，北京政府在政治上左右为难。

水的损失导致粮食减产　　

　　不但对农业官员来说，而且对国家领导人和全球安全顾问而言，越来越重要的是准确地了解灌溉用水的急剧减少对土地生产力会产生什么影响。迄今为止，真实、充分的证据较少。《中国日报》在一九九五年报道说，由于黄河断流未能流到山东省，使当年粮食减产二百七十万吨，减产的粮食足以养活九百万人口。如果真是这样，一九九七年黄河断流时间增加二倍所产生的影响将更大。

　　当人们主要关注城市缺水时，中国的农村地区也面临缺水，但这种情况常常得不到重视。在一九九八年三月的全国人民代表大会上，王文远（音译）代表指出“全国农村每年约缺水三百亿立方米，使粮食减产二千万吨……”　　

　　为了估算未来缺水对中国粮食的影响，有必要弄清有多少现存的水浇地的粮食产量依赖于不可持续的用水或地下水开采。在美国，仅十分之一的粮食收成来自水浇地，灌溉用水的减少并不会大幅度改变粮食供给。但对一个百分之七十以上的粮食收成来自水浇地，并且广泛地开采地下水的国家而言，地下蓄水层枯竭的紧迫影响是极其巨大的。

　　第二个关键问题是，有多少灌溉用水由于被转为非农业应用而损失了。目前还不清楚的是，中国预计的一千零三十亿立方米住宅用水增长量和二千一百七十亿立方米的工业用水增长量中，有多少是取自农业用水；但是对于华中和华北那些所有的水源都已被利用的地区而言，这些增加的用水量只能取自农业用水。

　　虽然对中国未来有多少水将转移到居民和工业部门用水还没有预测，但世界银行对水量相对丰富的南韩的预测可以对中国未来的情形作一警示。世界银行专家估计，如果南韩在到二○二五年以前以每年百分之五点五的平均速度增长，居民和工业用水的增加将使农业用水的供给减少七十亿到一百三十亿吨。如果不考虑对居民和工业用水的回收利用，或者水价变化对用水的影响，这将使农业用水减少差不多一半。如果是这样的话，本来人均水量就要少得多的中国华北地区，水量的减少可能会出现类似的模式。灌溉用水的转移将极大地改变中国粮食生产的前景，其影响甚至要超过政府长期担忧的农田转为非农业用途的问题。

　　诸如以色列、约旦和沙特阿拉伯这样的一些小国在面临严重缺水时，它们只须按照需要将灌溉用水转为供应城市，牺牲国内的粮食生产而进口所需粮食的百分之七十五至九十五即可。但是中国由于太大了而不能这样做，因为那样将向粮食市场提出不可能满足的需求，所以中国必须自身解决缺水问题。

　　要解决这个问题，中国需重塑整个农业、能源和工业经济体系，使其用水更加有效率。这样做须转向依靠节水的作物和畜产品，以及用水强度较小的能源。这还同时意味着减少水质污染，使可供的水都可用于灌溉。

重塑中国的水经济　　

　　从水的供给角度来看，中国已提出三项从南部调水的建议，但是没有一个南水北调建议能提供超过二百亿立方米的水。与正在出现的北部缺水相比，这个调水量是杯水车薪。中国南水北调的“西线”计划从长江流域上游将水调到黄河上游；“中线”计划从长江支流汉水的最北端调水直接输往北京；“东线”是在长江流到上海以前调水输往天津。

　　从长江支流汉水将水调往北京，其路途相当于将密西西比河水调往华盛顿，其所需投资估计约为数百亿美元。一些分析家指出，花在南水北调项目上的钱，如投资于提高用水效率或进口粮食将更加有利。他们指出，中国华北每年进口二千万吨粮食（加拿大每年粮食出口量）将可腾出二百亿立方米水，这相当于从汉水调水的水量，但是其成本会更低些。

　　对付缺水而经常提出的建议之一是提高水价，迫使用水户能高效地用水。遗憾的是，将水价提高到能迫使工业企业提高用水效率时，水价将超过农民能够负担的灌溉用水的价格的数倍。为确保农业高效用水，水价必须提高，但不能超过农民的负担能力。因此应实行水价双轨制，即农业用水的水价和工业、城市用水的水价分开。

　　对农民而言，农业用水的高价格将鼓励采用高效灌溉技术。例如，世界观察研究所的高级研究员Ｓａｎｄｒａ　Ｐｏｓｔａｌ在其著作《最后的绿洲》（Ｌａｓｔ　Ｏａｓｉｓ）中指出，使用喷灌具有很大的节水潜力，同中国目前百分之九十五的水浇地上所采用的漫灌技术相比，它可以极大地提高浇灌效率。有一种被称为低能耗精确喷水装置（ＬＥＰＡ）的系统能在低压下运行，它比之于其它喷灌装置有两种效率上的优点：其一是能耗低，其二是该装置喷出的水更接近地面，而不是将水喷向空中，从而避免了水的大量蒸发损失。在美国的南部大平原，低能耗精确喷水装置帮助农民对付由于地下水减少而引起的供水减少，同时减少能耗并提高产出。由以色列发明的滴灌技术，对生产谷物并不经济，但对高附加值的水果和蔬菜来说，用水量可减少百分之七十。

　　在使用农业节水技术的同时，还需要转向生产耗水少的作物，这可能意味着某些地区应多种小麦而少种水稻。对畜产品而言，这表明需多养家禽而少养猪，因为生产一公斤家禽其所需的粮食只是生产一公斤猪肉的一半，从而所需要的水也只有一半。这或许意味着政府应该在中国社会较富裕的阶层中劝阻他们消费畜产品，因为这部份人群的动物脂肪摄入量已达到对其健康有害的程度。

　　另一种可能是提高家庭和工业的用水效率。例如，在中国缺水地区的城市引进复合式厕所取代传统的冲水厕所也许从经济上更划算。西方国家的那种用水很多的污水处理装置对水资源缺乏的中国不适合。此外，在家用水龙头和淋浴装置中建立节水标准也有助于减缓水的短缺。

　　随着中国的新兴城市的兴起和老城市的扩张和重建，城市规划人员应该将来自居民区和工业区的废水分开，而不能走西方国家将两者合一的老路。由于不含工业污染物，居民区的废水可以重复利用，而提取的营养物可以用作肥料。当前的那些损坏环境、难于管理的城市扩张计划至少提供了一个重新设计高效用水系统的机会，因为若现在采用了糟糕的设计，则在将来还会带来重新翻新的经济损失和社会损失。

　　中国工业的节水潜力更加巨大。例如，中国生产一吨钢的耗水量为二十三至五十六立方米，而在美国、日本和德国这样一些高度工业化的国家，其平均耗水量不到六立方米。类似地，中国生产一吨纸一般至少需要四百五十立方米的水，而发达国家的耗水量不到二百立方米。对某些工业部门来说，提高用水效率需要投资于全新的技术和工厂。而在某些情况下，对制造工艺进行适当的改进就可节约大量用水。

　　在能源工业领域，为了满足气候稳定的需要，从根本上重塑能源体系已经成为全球性的任务。可喜的是，从减少温室气体排放的观点来看，最可能的有利于环境的新能源技术——风力发电和太阳能发电——也是节水的能源技术，它们的耗水量比水力发电、核电或燃煤发电要少得多。开发风力发电资源也可以加强风力资源丰富的内地省份的经济发展。

　　很明显，需要进行全面的努力以重塑中国的水经济。为了解决缺水问题，传统的强调供给方的办法常常需要建设巨大的工程项目，而这些项目可能带来严重的社会和环境的负面影响；相对而言，需求管理对满足中国未来的用水需求至关重要。对中国巨大的人口来说，正如人均用水量的少量增加可导致需求量的巨大增加一样，人均用水效率的小小提高可节约大量的水。这些工作并不能阻止由于地下蓄水层枯竭和灌溉用水被城市挪用而使华北灌溉用水减少的趋势，但是这些工作能减缓灌溉用水供给减少产生的影响。

中国的粮食进口　　

　　当日益增加的水需求与日渐严重的水供给限制交织在一起时，在家庭用水需求仅能靠挪用灌溉用水来满足的情况下，缺水国家的典型反应是进口粮食以弥补缺水导致的粮食生产损失。实际上，进口一吨小麦相当于进口一千吨水。如果对缺水国家来说进口水的最有效的方式是进口粮食的话，缺水就会通过粮食贸易而越过国家的边境影响全世界。

　　其它地区的经验表明了缺水将如何增加对进口粮食的依赖。世界上发展最快的粮食市场不是东亚地区，而是北非和中东，包括由摩洛哥向东，通过中东并将伊朗包括在内的广大地区。这一地区对粮食的需求由于人口的迅速增长和居民因拥有大量石油美元而变得日益富裕而迅速增加。其人口仅占世界人口的百分之五，但一九九七年该地区却占世界粮食进口的四分之一。要生产出输入这一地区的粮食所需的水量约相当于尼罗河的年净流量。

　　如果将美国国家情报委员会对二○二五年中国需进口一点七五亿吨粮食的预测外推到二○三○年以与本文作者的预测时间范围相吻合的话，则那时中国需要进口二亿吨粮食，这相当于目前世界粮食出口的总额。

　　由于分析的范围仅限于中国，国家情报委员会的研究简单地假设中国所需的一点七五亿吨粮食进口可很容易地从粮食出口国获得，但是主要的粮食出口国——美国、加拿大、澳大利亚、阿根廷和欧盟——的自身发展趋势对这种假设提出了疑问。这些国家生产了世界粮食出口总量的百分之八十五，其粮食出口稳步地从一九六○年不到六千万吨增加到一九八○年的二亿吨。但是自从一九八○年以来世界粮食出口没有增长，即使美国农场商品计划中全部休耕的农田又重新投入了生产。近二十年来，全球粮食出口总量在每年二亿吨上下波动，最初是因为粮食需求没有增加，而最近则是由于无力生产更多的粮食以供出口。

　　在农田基数基本上固定的美国，粮食产量的提高受土地产出率增加的限制。目前美国土地生产力的增加勉强跟得上美国人口的增长，则可供出口的粮食供给并没有增加。在九十年代中期，欧盟有一些闲置土地没有投入生产，但到一九九七年已将大部份闲置的土地投入生产。澳大利亚和加拿大都主要依靠旱地耕作，其增加粮食出口的能力受到降雨量少的限制。阿根廷可大量增加其粮食出口，出口量也许可增加百分之五十以上，但阿根廷是个较小的国家，每年的粮食出口量不到二千万吨。由于这些国家增加粮食出口的潜力不大，中国缺水可能迅速变成世界缺粮。

　　是否有那么多粮食可供出口的问题已经引起低收入发展中国家的严重关切，因为它们已经依赖于粮食进口以养活其不断增加的人口。虽然中国有钱在日见紧张的世界粮食市场高价购粮，但粮价的小幅度上升就有可能用尽其它一些不那么富裕的国家的宝贵的外汇，使其本地的粮食价格上涨，最终引起粮食暴动。

　　解决与用水和水资源重新分配有关的越来越棘手的政治难题对中国的领导人提出了挑战。这些问题包括，农村地区和城市为争夺可提供的水而日益加剧的竞争；流域上下游省份之间的用水矛盾；用水去创造就业和用水来维持粮食自给的矛盾。更为紧迫的是，中国将面临这样的选择：投资数百亿美元每年从南方向北方调二百亿立方米水，还是在北方地区从农业中调出这些数量的水另作它用，而进口所需的二千万吨粮食。在一个国家政治生活中，很少有什么问题会有中国在今后的几十年中所面临的缺水问题那样产生广泛而深远的影响。

　　当我们回顾过去时，我们应该问问为什么我们没有及早地看到中国水资源所面临的压力。在一九八○年，那时中国约有十亿人口，经济改革刚起步，供水一般还足以满足所有需求。但是我们展望二○三○年时，中国将拥有十五亿相当富裕而不是十亿相当贫穷的人口，我们面临的是一个需要三倍于现在用水来满足其需求的国家。但中国却没有那么多的水。中国的经济向所有国家表明，及时地稳定人口规模以使人均粮食消费处于其资源基础所限定的范围内是何等的重要。

　　美国国家情报委员会的研究结果建议成立一个永久性的美、中农业论坛，以便制定互补的农业战略以及分享双方在诸如粮食生产和灌溉效率等领域内的技术。我们赞同这个建议。如果世界上的这两个粮食生产大国密切合作以保护其农业资源基础，与此同时全世界努力去稳定人口，这不仅对中、美这两个国家有利，也对世界其他国家有利。