国际水资源利用效率追踪与比较

贾金生 ，马 静 ，杨朝晖 ，张 垚 ，徐 耀

（1.中国水利水电科学研究院，100038，北京；2.中国大坝协会，100038，北京）

长期以来，由于缺乏全面连续追踪，国际水资源及开发利用数据存在来源不清、更新不及时、结果的一致性差、缺乏权威性等问题。缺乏有力的数据支撑，不能从国际视角明确我国水资源开发利用水平，则难以满足为水资源管理提供准确现状定位的现实需求。

本文旨在通过对国内外研究成果及数据的全面连续追踪，通过对主要国家，特别是发达国家用水、用水效率分析比较研究，从国际视角明确我国水资源开发利用水平，为水资源管理提供准确的现状定位，为用水效率控制管理提供借鉴。

一、数据准备

1.数据来源

目前可获取的分国别水信息数据，按照数据来源可分为政府间国际组织数据库、非政府的民间国际学术组织或研究机构数据库及由各国政府水行政主管部门运行维护的数据库对目前可获得的主要数据来源进行对比分析显示，由政府间国际组织建立并运行维护的涉水信息数据库无论在数据来源、准确性、可获取性上，均具有优势。其中，联合国粮农组织 （FAO）AQUASTAT数据库中各国水资源量、用水量等数据是被引用频次最高的，世界银行WDI数据库中有关国民经济核算及发展数据，是最权威的，联合国的UN data数据库中有关社会发展等数据是各国及国际组织进行相关问题研究最重要的信息来源。鉴于此，本文中的水资源量、用水量数据来自联合国粮农组织（FAO）AQUASTAT数据库，国民经济核算与发展数据如GDP、产业结构等来自世界银行WDI数据库，社会发展数据如人口、城市化水平、人类发展指数等来自联合国的UN data数据库。专业性数据，参考国际学术组织或研究机构的数据库或出版物。

2.统计口径

社会经济指标国内外在统计口径、统计内容上基本一致。而水资源数据上则有所差别。本文中所指农业用水，与《中国水资源公报》中内容一致，包括农田灌溉用水、林果草地灌溉用水及鱼塘补水。工业用水指工业部门在生产过程中用于制造、加工、冷却、空调、净化、洗涤等方面的用水，按新水取水量计算，不包括企业内部的重复利用量。FAO AQUASTAT数据库中将除农业用水、工业用水之外的其他用水归并为城市用水，其内容包括了《中国水资源公报》统计口径中城镇生活用水、农村生活用水和生态环境补水三项。本文按照FAO AQUASTAT数据库的统计口径，对相关数据进行归并处理，并沿用我国水利统计中常用术语生活用水这一名称。

3.现状年

从收集的数据看，有用水记录的国家和地区为171个。农业用水数据多为2000年以后，约有50个国家的数据为2005—2010年的。工业用水和生活用水约有120多个国家为2005年以后的数据。FAO数据库对各国用水资料以5年为一个时段进行统计，各国用水数据统计年份集中于2005年前后，而经济指标是逐年统计，数据已统计至2009年。为统一起见，以2009年作为现状年。

二、水资源开发利用现状

1.用水量

（1）用水总量及人均用水量

现状年全世界用水总量4.07万亿m3，用水总量位居前10位的国家分别为印度、中国、美国、巴基斯坦、印度尼西亚、伊朗、日本、越南、菲律宾、墨西哥，用水总量达到2.67万亿m3，占世界总用水量的65.6%。在全球171个国家中用水量超过1 000亿m3的国家有5个，分别是印度、中国、美国、巴基斯坦和印度尼西亚。

中国2009年用水总量5965亿m3，仅次于印度，位居世界第二。从人均用水量看，世界平均水平为604m3，2009年中国为448m3，是世界人均水平的74%，在171个国家中排名第75位。

（2）用水结构

在4.07万亿m3的用水量中，农业用水占67%，生活用水占12%，工业用水占21%。在用水总量位列前20的国家中，农业用水所占比例高于80%的国家有8个，其中印度、巴基斯坦、伊朗、越南、乌兹别克斯坦、泰国高达90%以上。2009年中国农业用水占用水总量的62.4%，低于世界平均水平5个百分点。

生活用水各国基本介于10%～20%之间，比重较高的如巴西27.9%、意大利20.0%、俄罗斯20.2%、加拿大19.6%、日本19.0%，中国2009年生活用水比重为14.3%，高于世界平均水平2个百分点。

工业用水比重最高的国家是加拿大，高达68.7%；其次是俄罗斯，为59.8%；美国为54.4%；意大利为35.9%。中国2009年工业用水比重为23.3%，高于世界平均水平约3个百分点。见表1。

（3）分行业用水量

现状年全世界农业用水总量2.74万亿m3，约占总用水的67%。总用水量大的国家，多是灌溉农业的大国。农业用水列在前10位的国家分别为印度、中国、美国、巴基斯坦、印度尼西亚、伊朗、越南、菲律宾、墨西哥、埃及，与用水总量排名前10位的国家基本一致。其中印度农业用水高达6880亿m3，目前印度拥有灌溉面积约 9.1亿亩（0.61亿 hm2），位居世界第一。此外东南亚地区传统的大米生产国如越南、菲律宾、泰国等，中亚地区棉花生产国如乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦等都是排在前20位的农业用水大国。位列前10位的国家其农业用水量约1.85万亿m3，占世界农业用水量的67.5%。

生活用水方面，现状生活用水总量约5000亿m3，占总用水量的12.3%，其中中国851.2亿m3排世界第一位，美国818亿m3排第二位，排在第3到第10位的分别为印度、日本、巴西、印度尼西亚、俄罗斯、墨西哥、巴基斯坦、意大利。生活用水量大的国家集中于人口大国或是城市化水平高的发达国家。位列前10位的国家生活用水量约3139亿m3，占世界生活用水量的63%。

表1 用水总量排名前10位的国家用水情况

工业用水量8300亿m3，占用水总量的20.4%。工业用水排名前10位的国家分别为美国、中国、俄罗斯、加拿大、德国、印度尼西亚、法国、印度、意大利、日本、菲律宾、越南、墨西哥。位列前10位的国家工业用水量约为6426亿m3，占世界工业用水量的77%。见表2。

2.用水效率

（1）综合用水效率

以生产单位国内生产总值（GDP）所用水量作为反映综合用水效率的指标，以2009年各国经济数据进行计算，主要国家用水效率指标如表3所示。万美元GDP用水量世界平均水平约为 711 m3，中国为 1 197 m3，是世界平均水平的1.7倍，高于巴西、俄罗斯等国，是美国的3倍，日本的7.3倍，以色列的12倍，德国的12.3倍。

（2）工业用水效率

以生产单位工业增加值所用水量作为评价反映工业用水效率的指标。万美元工业增加值用水量世界平均水平约为 569 m3，中国为 603 m3，略高于世界平均水平，是日本的6.9倍，德国的1.8倍，也高于巴西、印度、墨西哥、土耳其等国。

（3）农业用水效率

灌溉水利用率是综合反映灌区灌溉工程状况、用水管理水平、灌溉技术水平的指标。该指标国内外通常采用首尾法计算，即田间实际净灌溉用水量与毛灌溉用水量的比值。由于监测数据的缺乏，各国田间实际净灌溉用水多以典型灌区观测结合作物水量平衡方程，模型计算与专家经验相结合。本文采用Mokonnen和Hoekstra以及FAO的研究成果，对主要国家的灌溉水利用率进行估算。结果显示，灌溉水利用率较高的国家包括以色列87%、澳大利亚80%、法国73%、俄罗斯78%，美国约为54%，埃及为57%，印度44%。中国2009年的灌溉水利用率约为46%。

表2 分行业用水总量排名前十国家用水情况单位：亿m3

表3 代表性国家用水效率

三、用水效率的国际比较

1.人类发展指数

联合国定义了人类发展指数（HDI），用以反映发展水平。该指数是一个综合指标，由GDP人均指标、国民健康和教育三项要素加权平均计算出来，以全面衡量联合国各成员国社会经济发展水平。人类发展指数为一介于0和1之间的数，数值越接近于1表示人类发展水平越高。贾金生等以人类发展指数作为反映不同国家发展水平的标示指标，研究人类发展水平与储水设施建设水平之间的关系，明示了不同发展水平国家在应对气候变化以及保障水安全方面的差异。本文借鉴该思路研究不同发展水平国家在用水结构及用水效率方面的差异，从国际视角定位我国水资源利用水平。

2.用水结构

全球100余个国家人类发展指数与用水结构的相关关系 （图1）显示，HDI越高的国家，农业用水在总用水量中所占比例越低。HDI大于0.9的国家，农业用水仅占用水总量的35%；HDI介于0.8～0.9的国家，农业用水占用水总量的 57%；HDI介于0.7～0.8的国家，农业用水占用水总量的74%；HDI介于0.6～0.7的国家，农业用水占用水总量接近90%；HDI介于0.5～0.6的国家，农业用水占用水总量的比例高达91%。

工业和城市用水呈现出相反的规律，即HDI越高的国家，工业和城市用水在总用水中所占比重越高。HDI大于0.9的国家，非农业用水占用水总量的65%，其中工业用水超过45%；HDI介于0.8～0.9的国家，非农业用水占用水总量的43%，工业用水占24%，生活用水占19%；HDI介于0.7～0.8的国家，非农业用水占用水总量的26%，其中工业用水占16%，生活用水占 10%；HDI介于 0.6～0.7的国家，非农业用水占用水总量的10%，其中工业用水仅占2.4%，生活用水占 7.6%；HDI介于 0.5～0.6的国家，非农业用水占用水总量的9%，其中工业用水占1.8%，生活用水占7.2%。

2009年联合国人类发展报告显示，中国HDI为0.772，产业结构为农业10%，工业 46%，其他 44%，与 HDI介于0.7～0.8的国家的产业结构基本吻合，2009年用水结构为农业62.4%，工业23.3%，城市14.3%，与HDI介于0.8～0.9的国家的用水结构较为接近。HDI介于0.8～0.9的国家包括俄罗斯、阿根廷、墨西哥、巴西以及中东、东南亚等国家。

图1 不同发展水平国家用水结构

图2 不同发展水平国家万美元GDP用水

图3 不同发展水平国家万美元工业增加值用水

3.用水效率

有什么样的经济结构就有什么样的用水结构，有什么样的生产方式就有什么样的用水方式。用水方式产生的效果可直接反映在用水效率上。

不同发展水平国家用水效率如图2、图3所示。HDI大于0.9的国家，万美元GDP用水量为246 m3，万美元工业增加值用水量538 m3；HDI介于0.8～0.9的国家， 分别为 643 m3、543 m3；HDI介于0.7～0.8的国家，分别为1 805 m3、672 m3；HDI 介于 0.6～0.7 的国家，分别为 4 463 m3、410 m3；HDI介于0.5～0.6的国家，分别为3 795 m3、339m3。

中国2009年的万美元GDP用水量为1 197 m3，工业万美元增加值用水为603m3。综合用水效率指标优于HDI介于0.7～0.8的国家，工业用水效率指标与HDI介于0.8～0.9的国家的用水指标较为接近，HDI介于0.8～0.9的国家有阿根廷、墨西哥、俄罗斯、土耳其等。

与其他国家比较，中国的用水结构及用水效率与其所处的社会经济发展阶段基本一致，但略有超前，这从一个侧面反映了我国近年来加强需水管理，推进节水型社会建设取得的成绩。

灌溉农业规模取决于每个国家的气候条件、农作物种植结构等，我国是一个灌溉农业大国，粮食基本自给的基本国策决定了我国的灌溉农业始终将保持较大规模。在主要国家中，灌溉规模与我国基本相当的是印度，国土面积、农业发展规模等具有可比性的是美国，农业水资源利用水平高、具有借鉴意义的是以色列。以上三个国家灌溉水利用率分别为印度44%，美国54%，以色列87%。其他国家如法国、澳大利亚、西班牙、俄罗斯等国尽管灌溉农业规模较小，但是其灌溉水利用率均在70%以上。通过比较发现，灌溉水利用率高的国家其节水灌溉率均较高。根据国际灌排委员会（ICID）的资料，美国节水灌溉面积达到其灌溉面积的57%，俄罗斯为78%，法国51%，以色列接近100%，而我国不到8%。不难看出我国在节水农业发展方面与发达国家差距依然较大。

四、结 论

我国目前是仅次于印度的世界第二大用水国，其中农业用水列在印度之后位居世界第二，工业用水列在美国之后位居世界第二，生活用水位居世界第一。我国的产业结构与HDI介于0.7～0.8的中等人类发展水平国家的产业结构基本吻合，而用水结构、用水效率与HDI介于0.8～0.9的国家较为接近。这反映了我国水资源利用水平与经济社会发展水平相适应并略有超前的现状。

我国近年用水结构的优化和用水效率的提高，一方面得益于经济社会持续稳定的发展，另一方面得益于我国在水资源管理模式上由供水管理向需水管理转变以及采取一系列面向需水管理的重大战略举措。

但是必须清楚地看到，我国是一个水资源利用的大国，但还不是水资源利用的强国。近年我国用水效率显著提高，水利基础设施建设不断加强，但差距依然存在。目前，万美元GDP用水量约为世界平均水平的1.7倍，是美国的3倍，日本的7.3倍，以色列的12倍，德国的12.3倍。万美元工业增加值用水量略高于世界平均水平，是日本的6.9倍，德国的1.8倍。我国现状灌溉水利用率约为46%，目前发达国家如法国、澳大利亚、西班牙、俄罗斯等国尽管灌溉农业规模较小，但是其灌溉水利用率均在70%以上。而且灌溉水利用率高的国家其节水灌溉水平均较高。

水资源的开发利用与经济社会发展有着密切的关系，驱动用水总量趋于稳定的原动力是经济发展，但并不意味着我们只有被动地去接受现实。采取积极的应对措施，不仅可以大大缩短这一进程，并且可以实现水资源开发利用的跨越式发展。我国幅员辽阔，发展不平衡，各地区水资源利用水平差异极大。水资源可持续利用依然任务艰巨，任重道远。但从另一角度讲，我国水资源利用效率的提高仍有较大空间。

[1]FAO,AQUASTAT,www.fao.org.

[2]World Bank.World Development Indicator,www.worldbank.org.

[3]United Nation,data.un.org

[4]水利部.中国水资源公报2009[M].北京：中国水利水电出版社,2010.

[5]USGS.Estimated Use of Water in the United States in 2005[R],USGS，2009.

[6]Mekonnen,M.M.&Hoekstra,A.Y..Value of Water Series Report 47:The Green,Blue and Grey Water Footprint of Crop and Derived Crop Products[R].UNESCO-IHE,the Netherland,2010.

[7]Mekonnen,M.M&Hoekstra,A.Y..Value ofWaterSeries Report50:National Water Footprint Account:The Green,Blue and Grey Water Footprint ofProduction and Consumption[R].UNESCO-IHE,the Netherland,2011.

[8]FAO,Review of global agriculture water use per country,http://www.fao.org/nr/water/aquastat/water_use/index.stm,2003.

[9]贾金生，马静.保障足够的储水设施以应对气候变化的思考和建议[J].中国水利，2010（2）.

[10]United Nation.Human Development Report 2009-Overcoming barriers:Human mobilityand development[M].United Nation,2009.

[11]ICID.Sprinkler and Micro Irrigated Area,http://www.icid.org/database.html.