５．节水的巨大潜力
据联合国教科文组织的一份报告估计，现在水资源的浪费十分严重，农业灌溉损失率达６０％，城市供水有１／３未到用户前就损失掉，总的来说，全球水资源利用过程中，损失率有时高达５０％。我国目前农业用水浪费情况，大体上符合上述估计。农业用水量近４０００亿ｍ３，每亩平均虽然只有５３０ｍ３，但有些地区亩均用水量高达８００～１０００ｍ３；全国工业用水的重复利用率平均达到４０％～４５％，但不少仍低于４０％的水平；城市人均生活用水总的水平不算高，目前平均每人每日生活用水大约１００ｌ左右，但高的达到了４００ｌ，用水的浪费也很普遍。面对多数国家的缺水危机，随着科学技术的迅速发展，各国均把节水作为本国经济建设的一项重要政策，农业大力发展各种节水灌溉技术（见图５略），研究节水灌溉制度，重视农田灌溉水的管理；降低单位面积用水量（见图５略）；工业用水，制定合理的用水定额，推广节水工艺，降低水耗，提高水的重复利用率；降低工业产品单位产量或产值的用水量。因此，农业用水如果将现有渠系水的利用字数提高１０个百分点，至少有３００亿ｍ３的水量，工业用水如果水的重复利用率提高３０个百分点，就可以节约上百亿ｍ３的水，还有一项很大的水量就是全国废污水有３８５亿ｍ３，目前只处理了１５％～２０％，即６０亿～８０亿ｍ３，如果处理率提高３０个百分点，也可以增加上百亿ｍ３的水。这三项加起来就可开发出５００亿ｍ３的水量。
６．农业节水是节水的战略重点
目前我国农业用水量仍占全国总用水量的８０％左右，因此，农业节水在节水中就成为战略重点。我国节水灌溉早在五六十年代，水利部就开展了节水灌溉技术研究，到７０年代初，某些技术已大面积在生产中推广应用。７０年代中到８０年代初，在丘陵山区、土壤透水性强、水源奇缺以及实行抗旱灌溉的北方地区和南方经济作物区，推广喷滴灌等先进灌水技术。８０年代到９０年代初，在全国范围内推广低压管道输水灌溉技术。从９０年代开始，进一步将节水灌溉工程技术、农业技术和管理技术有机组合，形成配套技术，并大面积推广田间灌溉科学用水技术，如小麦优化灌溉、水稻浅湿、膜上灌、北方旱地坐水种等，使我国的节水灌溉技术提高到一个新的水平。据水利部最近按统一标准普查结果，到１９９２年底，全国节水灌溉工程面积约１．８亿亩，田间灌溉科学用水面积约６８００万亩。在节水灌溉工程面积中，渠道防渗约１．４亿亩、低压管道输水灌溉约３１００万亩，喷灌约１２００万亩，滴灌约６０万亩。
实践表明，凡是采用节水灌溉措施的，节水增产效果都十分显著。据水利部农田灌溉研究所从１９９１年起承担总理基金课题“华北地区节水农业技术体系的研究与示范”，通过３年的努力，在河南、山西、河北建成３个节水农业示范区，实施节水灌溉综合技术措施后，分别取得了亩增产３９．７％、７１．５％和１０４％；节水３０．４％、４５．５％和５５％；提高水分生产率６３．３％、３０％和９６．５％的显著效益。在节水灌溉装备上，我国已能生产大部分设备，有的已大批投产，基本上能满足我国大规模发展节水灌溉的需要。在节水灌溉技术培训和推广上，水利部已组织过多层次的技术培训，形成了一支宏大的技术推广队伍，并通过为数众多的乡水利站，在全国范围内建立了技术推广网络。
我国节水灌溉通过几十年的发展，根据各大区的自然条件，按适用的节水灌溉技术，在全国范围内已形成几大节水灌溉片。东北片重点发展渠道防渗、水稻节水灌溉和坐水种；华北片主要发展低压管道输水灌溉、喷灌和微灌；西北片重点发展渠道防渗、喷灌和微灌；南方片主要发展渠道防渗、水稻节水灌溉和经济作物的喷灌、微灌。
当前，发展节水高效农业已成为我国农业生产的一项重要国策，因此，加快研究和推广节水灌溉技术，实施“农业节水工程”不但是关系到我国农业发展，也是关系到我国国民经济发展的一件大事。为了加快节水灌溉的发展，我们建议，迅速在全国范围内掀起一场“蓝色革命”，实施“农业节水工程”。为此，中央已经决定“九五”建设３００个节水增产重点县，水利部党组明确要求从现在起到２０００年，重点抓好３００个节水增产重点县和面上节水灌溉技术的普及，达到新增节水灌溉工程面积５０００万亩、新增田间节水灌溉面积５０００万亩，具体效益测算如下：
（１）３００个重点县每县发展节水灌溉面积１０万亩。
平均节水１２０ｍ３／亩——可节水３６亿ｍ３
节地２％——节地６０万亩
增产粮食６０ｋｇ／亩——增产粮食１８亿ｋｇ
（２）面上５０００万亩节水灌溉面积。
平均节水１００ｍ３／亩——可节水５０亿ｍ３
节地２％——节地１００万亩
增产粮食５０ｋｇ／亩——增产粮食２５亿ｋｇ
两项可增加粮食产量４３亿ｋｇ，可节水８６亿ｍ３，如果其中一半用于发展灌溉面积，以节水灌溉标准３００ｍ３／亩计，可发展灌溉面积１４３０万亩，新发展的灌溉面积增产粮食２５０ｋｇ／亩，可增产粮食３６亿ｋｇ。
两项可节地１６０万亩，节省的土地生产粮食按７５０ｋｇ／亩计算，可增加粮食产量１２亿ｋｇ。
以上总共可增产粮食９１亿ｋｇ。
７．全球气候变暖对我国水资源的影响
由于影响地球变暖的因素非常复杂，因此，科学家们众说纷纭。但对工业化国家向大气层排放气体产生的温室效应，大家看法是一致的。联合国地球首脑会议文件指出，由于气候变暖将造成今后４０年中地球气温提高３℃，有的研究报告预测２１世纪将上升７℃，也有的预测上升不到２℃，这将改变海洋的水平线，降雨周期，农业节气和沙漠地带。世界观察研究所的研究报告甚至认为，防止气候变暖，现在已为时过晚。由于形成温室效应的气体已经释放到大气中，因此，２１世纪气温看来必然要升高１℃，并认为哪怕气温略微升高也会使许多物种和生态系统不能适应。也有科学家认为，气温上升不到２℃，这样小的变化，将难以与自然的气候波动区分。但是据１９９６年２月联合国气候变化政府间专门委员会发表的最新报告；１９９５年是本世纪以来全球最热的一年，在半个世纪内全球的平均气温上升了０．６℃，气温最高的４年是在近１０年内。专家们预测２１世纪地球将可能升温１～５℃，海平面将升高１５～９５ｃｍ。报告警告说，地球气候变暖，将导致农作物种植面积减少，部分森林消失，荒漠化加速，洪灾泛滥和疾病流行，严重影响人类社会经济发展和身心健康。
全球气候变暖变干，必然导致天气系统被打乱，改变降水在地区的时空上的分布，温带冬季降雨可能增多，高纬度地带全年降雨可能都会加大。有的研究报告表明，美国和加拿大的降雨量自１８９１年以来平均增加了７．６％，在巴伐利亚，自１９６０年以来，甚至增加了４０％；孟加拉国年降雨量增加了１８％。降雨量增多，并不意味着降雨次数的增加，倒是降雨强度加强了。雨量强度加大意味着洪涝灾害加重；雨量减少意味着河湖泉水减少，甚至干涸。总之，全球气候变化对人类的生存和发展都将会造成严重的威胁。因此，总的来看，全球气候变暖已成为世界各国共同关注的一个重大问题。
我国气候变化呈现何种趋势呢？我国气象专家曾对历史上４５００年的文献资料研究分析表明，历史上发生过２００年内年平均气温度变化２．６℃，８０年内温度变化１．５℃的宾变记录。在１３世纪暖期，气候亦较潮湿，农牧交错带的北界向北移动３０～８０ｋｍ。从历史分析可以看出，农业年成丰歉与降水量变化很有关系。冷暖与旱涝之间存在着明显的相关性，冷的时期旱涝较多，冷向暖或暖向冷转变过程中，旱涝灾害最为频繁。目前正处于增暖过程中，旱涝灾害，特别是旱灾将会增多，在我国中纬度地区干旱波动会加剧。据我国气象科学家对我国近４０年气候变化的分析表明，我国气候变化的趋势与全球气候变化的趋势基本一致，但有自身特点。１９８０年以来我国气候变化的基本特征：
一是８０年代是我国近４０年中最暖时期。从全国来看，近４０年来我国气候存在着变暖的总趋势，８０年代是我国近４０年中最暖的时期。根据全国１６０个站的资料统计，８０年代的我国年平均气温值（１２．５５℃）比前３０年（１９５１～１９８０年）的平均气温值高０．２１℃，比７０年代的年平均气温值高０．１６℃，比６０年代的年平均气温值高０．２２℃，比５０年代的年平均气温值高０．２５℃。
二是我国气候明显变暖的地区主要是北方。８０年代气候明显变暖的地区主要是东北（包括内蒙古自治区东部）、华北（含山东）、西北西部（主要是新疆维吾尔自治区）和西藏。８０年代的年平均气温与前３０年平均气温相比，东北高出０．７℃，华北高出０．４４℃，西北西部高出０．１１℃。
华南地区、西北东部增暖不明显，而淮河、秦岭以南，南岭以北，青藏高原以东的西南和长江中下游地区并未变暖，其８０年代的平均气温和前３０年的平均值持平或略低，其中四川盆地，自５０年代以来一直变冷。
三是我国气候明显变暖的季节主要是冬季。我国８０年代的气候变暖以冬季增温最显著。８０年代的冬季全国平均气温比前３０年的冬季平均气温高出约０．５℃，虽然夏季气温从７０年代初开始回升，但８０年代的夏季全国平均气温仍比前３０年的夏季平均气温略低。分地区而言，我国冬季仅西南地区（西藏除外）变冷，其余地区（包括从全年看并未增暖的长江中下游地区）均呈变暖趋势，东北、华北、西北西部和西藏等从全年看呈增暖趋势的地区，冬季增暖更加明显。夏季只有华南地区增温，其余地区都呈降温趋势。
四是我国的气候变暖主要是由夜间温度明显上升所致。对我国不同地区，１８个站的年及各月平均最高气温和平均最低气温的分析结果表明：位于东北、华北和西北西部等气候明显变暖地区的长春、西丰、银川、若羌、哈密、阿勒泰、达日、那曲、惠民、腾冲等地近４０年的平均最低气温呈上升趋势，平均最低气温上升最明显的时期是５～１２月，而全年各月的平均气温均未见有上升趋势。这一分析和国内外其他一些研究所得的结论一样，即许多地方气候变暖主要是夜间温度上升造成的。
五是近４０年来我国气候存在着变干的总趋势。总的来看，近４０年来我国气候存在着变干的总趋势。除西北与川鄂交界的部分地区外，我国大部分地区降水减少，特别是华北、西南、长江下游、东北和西北大部地区。根据全国１６０个站的统计，８０年代的全国平均年降水量比５０年代减少约３０ｍｍ，与６０年代、７０年代大体相当。一年四季之中，８０年代的秋季降水量比５０年代略有增加，但８０年代的夏季降水量比５０年代明显减少。从河北近４０年降水变化来看，５０年代降水为６００ｍｍ，到８０年代减少到４９７ｍｍ，减少了１７％；入海水量从１６０亿ｍ３减少到１０亿ｍ３，减少了１６倍；地下水超采导致降水与蒸发的差值由正变负；白洋淀连续５年变干。气候变化的影响，南方虽然不像北方变暖变干，但大气污染形成的酸雨同样给人类带来影响，如两广地区，广东省的酸雨频率在５０％左右，即平均每两场就有一场酸雨。
综上所述，从全国来看，近４０年来我国气候在变暖的同时，也在变干。北方半干旱半湿润地带变干趋势最盛。分地区看，华北（含山东）、东北、西北的西部（主要是新疆）等地区变暖、变干，华北降水减少２４％，山东减少１６．８％，内蒙减少１４．７％，河北减少１７．２％；西北的东部一些地区变冷、变湿；西南（西藏除外）和长江中下游地区略微有些变冷、变干；华南略变暖、变干。气候变暖对社会经济各个方面的影响是深远而复杂的，据１９７８～１９８９年资料分析，旱灾在自然灾害中影响比重占６０％，涝灾占２３％，两者８０％以上，其中干旱影响尤为突出。再从９０年代来看，除１９９３年外，我国冬旱面积几乎成倍增长，春旱、夏旱面积也是上升趋势。从北京来看，已有１０年暖冬，今年暖冬是最高的一年，降水比历年同期减少７０％，气候变暖变干，加上大风沙暴更加剧了干旱。其直接影响不光是对农林牧渔业，而且对工业城市生活都会带来严重影响，并加剧我国的水危机。
据国家科委社会发展科技司《中国的全球气候变化对策研究》报告认为，全球气候变化将对中国产生不利影响。中国是世界上人口最多的发展中国家，在全球７％的耕地面积上承载着世界２２％的人口；拥有漫长的海岸线；且沿海为人口和工业密集发达地区；水资源短缺且分布不均；地理位置处于中纬度生态脆弱地区。因此，气候变化的不利影响将对中国的农业、林业、水资源和沿海地区构成严重的威胁。
全球气候变化将对中国丰水、枯水出现的周期性和频率以及洪旱灾害产生明显的影响。现有的模型研究结果表明全球变暖将使夏季风加强。中国气候主要受季风影响，因此气候变暖将使降水分布发生明显的变化，特别是像华北海滦河流域，由于蒸发量的增大，持续性干旱可能更明显，而南方湿润地区洪水发生的频率也可能增加。
中国内地海岸线长１８０００多ｋｍ，沿海地势低洼，人口稠密，经济发达，城市与工业基地大都集中在此带。一些沿海城市或码头的海拔高度一般在１．５～４．０ｍ左右，最低者尚不到１．０ｍ。海平面上升将使很多城市、港口、油田、盐场以及农田有被淹没的危险，而且也会造成海蚀陆地，农田盐碱化，并使风暴潮灾害加剧。
水分条件的动态变化是影响中国农业生产的关键因素。如果气候变化将导致全球范围的温度升高，中国可能会出现中纬度（在我国占有相当大的面积）降水减少、低纬度部分地区降水增加的局面；温度和降水的变率可能会增大，从而导致歉收的可能性增加，影响稳产水平。
８．主要对策
总而言之，本讲座的命题：中国２１世纪水危机与节水问题，我认为核心是节水，但节水涉及各行各业和方方面面，不仅需要很大投入，而且涉及很多政策问题。作为水行业主管部门：
一是在增强水的忧患意识时，既要有心腹之患的威胁感，又要有生存威胁的危机感。从眼前看，据国家气候中心预测：今年春季，华北北部、西北大部、东北南部以及长江以南地区降水偏少。夏季长江流域、汉水流域、西南东部、华北北部、西北南部等地区降水偏少，其中川东、江南北部、内蒙中部、新疆北部地区偏少２～３成，川东、江南北部盛夏将有伏旱。从长远看，２１世纪全球，特别是中国将面临严重的水危机，因此，要提高全社会水危机的意识，引起有关领导和综合部门对水危机的关注。
二是坚决贯彻五中全会精神，做好两个第一的文章，即把水利放在基础产业和基础设施建设的首位，把节水放在资源节约的首位，从战略高度认识水利的地位，从战略高度认识节水的深远意义。
三是深化水利改革，转变观念，实现两个转变，即体制上从传统的计划经济向社会主义市场经济转变；在经济增长方式上从粗放型向集约型转变，粗放经营是在长期传统的计划经济体制基础上形成的，重速度不重效益，重外延不重内涵，重增量不重存量，单纯靠扩大外延，粗放管理，消耗资源，低效率，低效益；现在向集约经营转变，走内涵式扩大再生产之路，优化资源配置，坚持速度和效益的统一，就是要从速度效益型向效益型、科技型、节约型经济转变，这个转变也是发展壮大水利经济的一个核心问题。
四是加强水利发展战略研究，加强水行业主管部门的宏观调控职能，制定中长期的水的供求计划，我国水资源对人口、经济的支持能力及它的极限值如何，这是制定中长期供水计划的前提。加强对水需求的控制管理，研究区域内水资源的再分配，优化水资源配置，过去和今后工业、生活用水增长率都比较快，５０年代到８０年代全国总用水量增长了４．４倍，但工业增长了１６倍，城市生活是１０倍，农业只２．９倍。农业用水量大，在水资源利用有限的情况下，用水结构的调整大头在农业用水比重。
五是加快水源工程建设。４０多年，我国兴修了大量水源工程，在供水组成上，大中型水库占２９％，小型塘坝占２５％，提引水占４６％。我国河川径流的调节程度不高，供水保证程度就低。因此，要大力提高河川径流的控制能力；同时对已有的水源工程要通过除险加固、科学管理和调度来提高蓄水工程的调蓄能力，尽快实施南水北调工程、地下水资源丰富的地区，通过打井增加供水能力。
六是加强经营管理，依靠科技大力推广普及各种行之有效的节水技术，加强废污水的处理，从城市到乡村，在全国动员全社会依靠亿万群众掀起一场“蓝色革命”，关心水、保护水、爱惜水，要依靠全社会建立一个水资源永续利用的节水型社会。
七是通过行政、经济、法律等手段制定有关的节水政策和法规，特别是要加快水费改革，通过提高效率和价格经济杠杆来达到保护现有的水的供应的最佳经济效益。在美国、英国和以色列，水费提高１０％，对水的需求量可下降７％。
八是依法治水，依法管水，充分发挥水行政主管部门的作用，加强水资源的集中统一管理，并逐步建立以社会主义市场为导向的水资源的管理体系。
九是依靠科教兴水。今年是科教兴水年，我们更要加强对水危机的宣传和对策研究，加强气候变化对水资源影响的研究。为了保证我国水资源的有效供给和永续利用，我们必须尽快建立供水、需水和水质三位一体的管理体系（见图６略）。
十是加强投入体制和机制的研究。我国水利基础设施建设滞后主要是投入问题，国外的经验表明，凡是重视基础设施建设的国家，经济发展都比较协调。经济发达国家无一例外地把基础设施建设放在优先地位，新兴工业国家或地区在经济高速发展时期更是十分重视基础设施的建设，并坚持超前发展的原则。像巴西、韩国这样的国家都要求超前系数达到１０％以上。因此，我国的水利基础设施建设不仅优先而且要超前，这是保障经济高速增长的基础。我国目前虽然把水利排在基础设施建设首位，但投入并未放在重点，加上水价长期偏低，根本做不到自我积累和自我发展。因此，如何走出困境，这也是一篇综合性的大文章。
水是人类生存最基本的条件，人可以几天不吃粮食，但不能一天不喝水，能源可以寻求替代资源，水是无法替代的，古今中外都把水作为社会与政治斗争中的重要政治手段和有力的武器，治水的最初目的并不是出自人道主义的考虑，在很大程度上决定自然历史条件以及统治阶级的政治需要。中国历史上经济区的形成和转移都是与水利兴衰分不开的。水是一种战略资源，这就是中央领导同志一再强调的，要未雨绸缪，从战略的高度来研究水利问题。总结中外历史的经验已经表明：一个国家经济发展的速度的先决条件，一是资源，二是基础设施，目前中国一缺水，二水利基础设施滞后，水已成为中国经济社会发展的首要制约因素。因此，只要我们认清国情，分析危机，消除错觉，寻找对策。中国的水危机不仅可以找到缓解的办法，而且水利建设在“四化”建设中将发挥越来越重要的作用。
西津水库实时洪水预报模型
21世纪水危机与节水之一