虛擬水：水資源與水安全研究的創新領域

時間：2006-08-28 來源：中國論文下載中心 作者：程國棟（院士）

資料來源：中國論文下載中心

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    虛擬水是國外２０世紀９０年代提出的新概念，是指生產商品和服務所需要的水資源。該文認為，虛擬水戰略將對國家制定西部開發的相關戰略和政策措施，對西北地區水資源安全的保障措施及政策的制定?對西北地區乃至國家新時期生態環境安全和社會經濟可持續發展都具有重要的理論和現實意義�！�—編者 

    水資源安全：２１世紀國家安全的關鍵組成部分 

    水資源是基礎性的自然資源和戰略性的經濟資源。地球的淡水資源僅占其總水量的２．５％，而在這極少的淡水資源中，又有７０％以上被凍結在南極和北極的冰蓋中，加上難以利用的高山冰川和永凍積雪，有８７％的淡水資源難以利用。人類真正能夠利用的淡水資源是江河湖泊和地下水中的一部分，約占地球總水量的０．２６％。全球淡水資源不僅短缺而且地區分布極不平衡。按地區分布，巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果等９個國家的淡水資源占了世界淡水資源的６０％。約占世界人口總數４０％的８０個國家和地區嚴重缺水。目前，全球８０多個國家的約１５億人口面臨淡水不足，其中２６個國家的３億人口完全生活在缺水狀態。預計到２０２５年，全世界將有３０億人口缺水，涉及的國家和地區達４０多個。２１世紀水資源正在變成一種寶貴的稀缺資源，水資源問題已不僅僅是資源問題，更成為關系到國家經濟、社會可持續發展和長治久安的重大戰略問題。

     我國水資源安全形勢十分嚴峻。我國水資源總量２８１２４億ｍ３，占全球水資源的６％，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第４位。但人均水資源僅為世界人均量的１／４、美國的１／５、加拿大的１／５０，在世界上名列１１０位，是全球１３個人均水資源最貧乏的國家之一。全國６００多個城市中有一半城市缺水，農村則有７０００萬人口飲水困難。黃河流域水資源嚴重短缺、西北內陸河流域水資源枯竭，嚴重制約區域社會經濟發展、導致區域生態環境嚴重惡化。水資源短缺已經成為制約我國經濟社會可持續發展的瓶頸之一。建立水資源安全戰略已經成為國家長遠穩定發展的必然選擇和重要戰略問題。 

     虛擬水——水資源和水安全研究的創新領域 

     最新研究表明，生產１ｔ小麥需要耗費１０００ｔ的水資源，１ｔ玉米需要耗費接近１２００ｔ的水資源，１ｔ稻米需要耗費２０００ｔ的水資源。生產一個２ｇ重的３２兆計算機芯片需要３２ｋｇ水。虛擬水不是真實意義上的水，而是以“虛擬”的形式包含在產品中的“看不見”的水，因此虛擬水也被稱為“嵌入水”和“外生水”，“外生水”暗指進口虛擬水的國家或地區使用了非本國或本地區的水這一事實。

     虛擬水戰略是指缺水國家或地區通過貿易的方式從富水國家或地區購買水密集型農產品－尤其是糧食，?來獲得水和糧食的安全。國家和地區之間的農產品貿易，實際上是以虛擬水的形式在進口或出口水資源。中東地區每年靠糧食補貼購買的虛擬水數量相當于整個尼羅河的年徑流量。從虛擬水的概念可以看出，虛擬水以“無形’的形式寄存在其它的商品中，相對于實體水資源而言，其便于運輸的特點使貿易變成了一種緩解水資源短缺的有用工具。 

    傳統上，人們對水和糧食安全都習慣于在問題發生的區域范圍內尋求解決問題的方案。虛擬水戰略則從系統的角度出發，運用系統思考的方法找尋與問題相關的各種各樣的影響因素，從問題發生的范圍之外找尋解決區域內部問題的應對策略，提倡出口高效益低耗水產品、進口本地沒有足夠水資源生產的糧食產品，通過貿易的形式最終解決水資源短缺和糧食安全問題。通常相對于國家甚至世界范圍而言，水資源的短缺通常只是局部現象。人口、糧食和貿易之間的特殊連接關系，為水資源短缺地方的決策者提供了在更大的范圍尺度上找尋緩解水資源短缺的新途徑。當前世界上許多國家對糧食進口的補貼政策，實際上是補償本地區水資源的不足，南部非洲和中東地區的一些國家是非常典型的例子。 

    虛擬水戰略——水資源管理的制度創新 

    水資源管理的目的是為了規范在水資源短缺情況下人們的生產和生活方式。從當前國內外的研究和實際應用來看，采用的水資源管理包括供給管理和需求管理兩個方面，基本的管理途徑有工程建設、終端利用效率和配置效率三種，相應的管理戰略和管理階段可分為四個層次：供給管理，包括開辟新水源、大規模遠距離調水等，其目標是提供更多的水資源，但通常成本巨大；技術性節水管理，這是水資源需求管理的第一步，其目標是提高水資源的利用效益，但通常節水數量有限；內部結構性管理，是水資源需求管理的更高層次，涉及到區域內部社會結構變化等問題，如結構性節水；社會化管理，這是水資源需求管理的最高層次，認識到水資源的社會屬性，以水資源的社會屬性為主線，充分利用各種外部資源來緩解局地水資源的緊缺。 

    水資源管理的最終目的都是為了跨越水資源稀缺的障礙，社會化管理階段的出現意味著水資源管理問題域范圍的擴大，管理的著眼點從克服自然資源的稀缺（第一類資源稀缺）轉向克服社會資源的稀缺（第二類資源稀缺）。在這種意義上，能否調動足夠社會資源的能力（社會適應性能力）來克服第一類資源的短缺就成為水資源短缺問題能否解決的關鍵。顯然，虛擬水戰略擴展了水資源研究的問題域范圍，屬于水資源社會化管理層次。由于人口增長是水資源稀缺的最原始驅動力，糧食作為人類的生活必需品攜帶有大量的虛擬水，是當前世界貿易中數量最大的商品，因此，人口—糧食—貿易之間的連接關系就成為虛擬水分析的主線，從另一個角度來看，也就是從水的社會屬性這條主線來進行水資源管理。因此，虛擬水戰略的應用必將引起水資源管理的制度創新。

虛擬水戰略——平衡區域尺度 ，水赤字的有效工具和戰略措施 

    自虛擬水概念提出以來，已經在水資源短缺的國家和地區如中東和南非地區得到了一定的實際運用。虛擬水戰略可以成為一個平衡區域尺度的水赤字的有效工具。虛擬水貿易與虛擬水戰略研究已經成為國際上的一個前沿研究領域。對于經濟發展內部不平衡、水資源分配模式與經濟發展模式不一致的國家或地區，虛擬水戰略特別有用。虛擬水貿易對于那些水資源緊缺的地區來說，本身提供了水資源的一種替代供應途徑，并且不會產生惡劣的環境后果，能較好的減輕局地水資源緊缺的壓力。對參與虛擬水貿易的國家或地區來說，還能增強這些國家和地區糧食安全的相互依賴性，減輕國家或地區之間因為水或糧食問題所引起的直接的沖突，創造持久的合作關系。當世界或地區糧食價格低于缺水地區自身的生產成本的時候，虛擬水戰略的優勢就更加明顯。富水地區和缺水地區之間實體水貿易由于運輸距離長遠、成本高昂通常十分困難，因此，虛擬水戰略日益引起了缺水國家和地區政府和水資源管理部門的重視，并開始在水資源戰略管理中應用。虛擬水戰略非常適合作為干旱和半干旱地區的一項現實的戰略措施，即通過貿易的形式滿足缺水地區水資源和糧食的安全。 

    開展虛擬水和虛擬水戰略研究 ，構筑水資源安全戰略體系 

    要實現我國水資源安全特別是干旱區的水資源安全，就必須研究和創新水資源管理體制與機制。虛擬水貿易和虛擬水戰略，對構筑水資源安全戰略體系具有重要意義。實行虛擬水戰略需要解決的問題很多，應當加強對虛擬水理論和方法的研究、加強對新型水資源管理體制與機制的研究、加強對虛擬水戰略的運用與區域經濟結構的關系的研究、加強對基于虛擬水戰略的區域政策體系的研究。 

    我國北方地區特別是西北地區水資源短缺，科研人員從水資源承載力的角度開展了較多的研究，但從生態經濟學的角度開展的系統研究尚不多見。采用虛擬水戰略，從系統分析的角度研究緩解區域水資源的措施，研究虛擬水戰略與區域社會經濟發展、產業結構戰略性調整、糧食安全、生態環境建設與生態環境安全等之間的關系，并且提出相應的戰略對策和政策建議，無疑突破了以往的傳統觀念和因襲思維，對國家和區域的水資源管理制度和水資源短缺解決機制都是一場革命。