埃及提高水利用效率方法研究

［埃及］ A.A.乔哈尔 等

1 概述

埃及悠长的经济、政治、文化成就史都离不开尼罗河。灌溉农业在埃及经济中仍然占居着中心地位。此外，尼罗河河水还是发电、渔业和航运的重要水源，同时支撑着旅游和驳船运输。

自19世纪晚期以来，在尼罗河流域国家间就水共享达成了多个协议。迄今为止，10个流域国家仍在尝试一种各方一致接受的尼罗河水分享方案。其中的一个尝试是《尼罗河流域动议(NBI)》，这向流域合作迈出了一步。埃及与苏丹1959年签署的《1959尼罗河水全面控制和利用倡议》具有历史意义。双方同意尼罗河多年平均径流量为阿斯旺高坝(HAD)测得的840亿m3。这个协议分配给苏丹和埃及对尼罗河流量的分享额度分别为185亿m3和555亿m3。蒸发造成的年水损失估计约为100亿m3。

尽管尼罗河流域动议取得一些进展，但在流域下游用户(埃及和苏丹)和其上游国家特别是埃塞俄比亚之间仍然存在着争议。很多争议都围绕流域水利用分配及其相关经济效益。近期提出了一个《合作框架协议(CFA)》。2010年5月，5个上游国家签署此协议以寻求从尼罗河获得更多的水，这一行动遭到埃及和苏丹的强烈反对。尼罗河流域国家之间讨论的大多是水的再分配问题。流域国家还没有认识到相互合作和拟定更高效水管理政策的潜在效益。上游国家对尼罗河水提出了更大份额要求，以便有更多机会开发和利用水电。下游国家视这一提议为对其历史用水的威胁。尼罗河流域国家之间冲突不断加深，加大了流域所有国家供水可靠性的不确定性。不断发展的冲突给流域所有国家的决策者们提出了挑战，凸现了更高效可持续水管理的重要性。

人口增加、食物安全问题、城镇用水增长，以及气候变化的潜在影响等在埃及加大了人们对于更高效可持续水管理的关注。所有这些因素都指向了埃及如何防范水需求速度超过了水供给速度这方面不断产生的挑战。学者贺和赛门(2004年)对能改善埃及灌溉水分配效率的各种水定价政策选择进行了仔细调查。学者西莫诺维其等人(1997年)使用了一个面向对象的框架来建立埃及使用尼罗河水的模拟模型，考虑了所有主要水源和用水。学者马拉西奇亚(2003年)调查了可适用于埃及的灌溉节水措施，特别关注水定价和改善用水效率方面的措施。学者威切恩斯(2002年)对旨在改善灌溉排水以缓和埃及水涝和盐碱化问题的投资进行了经济分析。

尽管这些努力取得了一些成就，但似乎到目前为止还没有从国家的角度进行过政策分析，综合分析能适用于埃及尼罗河用水的政策方案的结果。为此，本文的目的是对改善埃及尼罗河用水的农业经济效率和可持续性的各项措施进行调查，同时尊重文化、水文、环境和体制等方面对城市用水和环境用水的制约条件。其独特性在于对埃及水源和用水从流域的尺度进行综合分析的系统阐述及应用，特别强调灌溉农业。

2 方法和材料

2.1 概述

此次研究系统地阐述并应用了一个流域综合框架来改善埃及尼罗河水用于灌溉农业的经济生产率，同时尊重其他多种限制水的再分配的规模和经济价值的约束条件。利用全国农业用水供求数据，开发了一个优化框架来确定能获得的农业的最大总效益，同时也尊重埃及独有的重要的水文、环境和体制方面的约束条件。该模型用通用代数模型系统(GAMS)写成。将终末期水库蓄水约束在至少与其起始值一样高，从而维持其可持续性。

此次研究逻辑上的主要挑战是将来自不同数据源的数据统一起来始终如一地通告各种水管理决策。另外一个挑战是埃及耕地每年三季耕种，使得收集农作物生产、作物用水、尼罗河在埃及全境的测量流量等方面稳定如一的数据较为困难。埃及三季耕种期为:冬季(11～5月);夏季(5～9月);nili(9～11月)(联合国粮农组织，1995年)。有关农场的的预算数据来自农业及农垦部(MALR，2008年)。这些数据包括水田、产量、生产成本，以及不同作物、不同季节和不同地区的价格等。这些数据由农业及农垦部经济事务司每年发布，在各种书卷中都能查阅到。

此外的重要数据包括测得的河流流量数据，来自水利与灌溉部(MWRI)。这些数据描述埃及各种不同农作物、不同季节、不同地点的用水要求。水利与灌溉部还有尼罗河在埃及的所有主要测站的流量数据，同时还收集埃及主要水库的蓄水数据，包括纳赛尔湖以及阿斯旺低坝形成的尼罗湖。这两个主要数据源合为一体，当认识到对来自不同部委的数据进行合并的困难时，尽可能地进行合并，这是发展中国家面临的共同挑战。

对这些来自不同数据源的数据进行合并用了约3个月的时间，以确保数据的可靠性和相容性。为了此次研究，对这些数据按主要灌区而不是按行政区进行了分类。2006年的完整数据库包括了3个灌溉季节、14种作物、13个主要灌区，以及10个测站各自的季节总流量。早期的一项重要工作是制订一个基准年的农场企业预算。

2.2 流域框架

流域范围的分析是将埃及境内的整个尼罗河流域作为一个单元来处理。虽然复杂，但比起分别单独分析政治、水文和形状边界，它有很多优势。它解释了埃及境内不同时段尼罗河上下游之间的相关关系。有了这种关系，便能综合且稳定地处理各种水分配和管理规划方案。流域框架将水文、土地利用、农业经济学、经济、体制等整合在一起来支持对政策设计、实施程序和评价的改进。可能的情况下，流域框架应包括各利益相关方以改进水资源管理的可持续性。

2.3 模型方法

2.3.1 模型校准

此次研究提出了一个埃及尼罗河流域综合框架，解释埃及3个主要灌区(上埃及、中埃及、下埃及)近年来的历史用水。构建了一个综合的流域数学优化模型，阐述埃及尼罗河用水的水文、经济、农业经济、体制和环境等方面的特点。并对模型进行了校准，以便模型预测流量接近所有主要测站的实测值。校准情况表明在水文和流域分析方面存在一些挑战，为此开展了大量研究。

校准工作在阿斯旺高坝开始。以此为起点，农作物的用水方式在灌区根据季节进行了调整，这样模型预测的流量值与实测值相吻合。当预测流量太高时，增加农作物的用水效率，这样就可从河流中取出更多的水用于灌溉。

随着实验向下游推进，流量观测值逐渐比模型预测值小。当这个偏差变大时，有一定量的水从河中取走而未量测到。这些未测到的水量由几个原因造成，包括未测到的地下水抽取，未测到的河流蒸发，未测到的城市取水，因为尼罗河接近吉萨和开罗的市区城市取水量越来越大。通过对各主要农业用水区定义“未测河流引水”的概念，解决了河流流量观测值和模型预测值之间的偏差问题。模型校准工作的最后一块是计算这部分未测用水量。其计算通过定义未测河流引水来进行，这样河流流量预测值就与实测值相吻合，即便是在流域的下端。以这种方式对程序进行校准，从而在以实际农作物生产和用水方式为特征的基础政策下，河流流量观测数据和预测数据很接近。采用GAMS书写的完整程序码以及所用的数据和程序输出，在需要时可从作者那获得，也可从以下网址获得:http://agecon.nmsu.edu/fward/water/。

2.3.2 经济

水文数据按照分水量、耕种形式以及农作物用水(按灌区、作物类型和耕种季节)等进行收集整理。将这些数据与农场生产细节(包括作物价格、生产成本、作物产量等)综合在一起。明确了按灌区、作物类型和耕种季节生产的单位土地及总土地的净收入。任何单一农作物的净收入定义为价格乘以产量减去全部投入成本之和，包括可变成本和固定成本。可变成本涵盖所有随输出水平变化的成本，这包括各种耕种成本，如土地整治、收获、肥料、劳力、灌溉等相关的费用。固定成本一般不随输出水平变化，包括贬值、收税、利息、租地费等。

农场单位土地净收入按灌区、作物类型和耕种季节进行计算。设计这个有一定限制的优化框架是为了调查尼罗河水在埃及的分配方式，以便在一定约束条件下最大限度地获取农场净贴现收入(不同作物、耕种季节、时限和位置的总和)。这个净贴现净现值在一个五年计划期间进行了最大化，时间步包括如上所述的一年三季。这样设计是为了说明各种水文、文化或体制方面的约束条件，与现有用水方式相比，这些条件会限制潜在可能的水再分配。

2.3.3 水文

埃及悠长的灌溉史形成了一个复杂精细并经过时间检验的灌溉系统。整个灌溉系统包括埃及3大区。从纳赛尔湖开始，上埃及区包括5条主要渠道:从尼罗河分水的阿斯枫、克拉比亚、东哈哈马迪和西哈哈马迪，以及直接从纳赛尔湖取水的托西卡渠。中埃及区包括两大渠，其中伊布哈西米亚渠从许多子渠之间分水来灌溉亚希乌特区多个地区。这些子渠包括艾尔-米尼亚、本尼斯韦夫、法友姆和吉萨。中埃及区另一个主渠为伊斯迈利亚渠，为苏伊士运河区和艾尔西尔吉雅部分地区提供灌溉水。最后为下埃及区，位于三角洲测站下游，尼罗河在此形成两个分支:罗塞塔和塔米埃塔，形成尼罗河三角洲。罗塞塔支流包括梅努菲亚、贝黑拉、纳赛尔和马莫迪亚渠，而塔米埃塔支流包括脱非吉雅和阿尔萨拉姆渠，它们也有很多子渠。

2.4 政策分析

2.4.1 无水交易

在埃及尽管水是免费的，但是，要将地表水输送到灌渠以上的田间仍然需要大量抽水成本。再者，直到1999年，埃及的水管理政策是努力满足所有灌溉用水需求而无视水的机会成本或水在使用过程中消耗掉的其他资源成本。水的机会成本为将水从另外用途、地点或时段取走所替换的经济效益。新近，埃及制订了国家水资源规划(NWRP，2005年)。该项战略规划实施措施包括:

(1)与尼罗河流域其他国家合作增加有效供水;

(2)除了利用洪水和沿海海水淡化外，监测、开发和增加对其他水源，包括浅层地下水、深层地下水和含盐地下水等;

(3)更好地利用现有水资源，包括通过维护渠道和使用当代灌溉技术来改善灌溉效率，通过扩大废水回用来提高排水效率;

(4)与mesqa一级的水用户协会和灌区一级的水管理机构合作进行水分配。水将根据平等机会进行分配，设置单位土地用水上限，限制某些高耗水农作物生产。

本文进行了“有水交易”和“无水交易”分析。通过约束流域模型对无水交易进行模拟，重现历史用水、河流流量、生产土地和耕种形式，以与2006年的观测值相吻合(2006年是能够收集整理一致且可靠数据的唯一一年)。

2.4.2 有水交易

为了反映允许在埃及灌溉农业中比目前实践更为广泛的水交易这一政策的结果，进行了一次平行分析。通过测试相比埃及在基线历史条件下取得的收入是否可能增加埃及农业收入的总经济价值，对全国农业总收入增加的潜在可能性进行了调查。“有水交易”政策情形研究反映了通过有限的交易对水进行重新分配而产生灌区、作物和耕种季节方面更大的总经济效益从而能获取潜在收入增益的一种探求。

“有水交易”是在国家水资源规划中更好地利用现有水资源的原则之下提出的(NWRP，2005年)。该原则的实施增加了可生产土地，达到了埃及的最大预期可耕地，目前估计为462万hm2，比当前基准年生产土地多出105万hm2。尽管还能带来更多土地用于生产，但在“有水交易”条件下没有额外的水可供灌溉农业，也就是说，可用于灌溉的总水量受到限制，比历史基准年埃及对尼罗河水农业实际总用量小。

在“有水交易”情形研究中，允许灌区用水有少量减小。然而，通过减少水田来减少用水不得超过基准年历史生产用地的10%。即使埃及农业能通过调水从大规模水交易中受益，但从政治和文化上讲大量调水却无法让人接受。在进行“有水交易”政策下的用水分析时考虑了几种变化。在“有水交易”政策下，埃及全境的尼罗河测站流量的所有约束条件都被去除。也就是说，测站流量可以任何需要的方式脱离观测流量值，只要能增加全国农业收入，符合上述减少水田的上限条件。

水库蓄水量也被认为是“有水交易”定义的一揽子计划的一部分。尼罗河流域两大水库，即纳赛尔湖和尼罗湖的蓄水量都受到限制。设定限制是为了在五年规划范围的终末期，两大水库至少与基准年年初实际蓄水量持平。通过对水库终末期蓄水设定这种限制，保证了在“有水交易”和“无水交易”两种政策下可持续的用水方式。此外，尼罗河三角洲两个测站(艾德芬娜和基佛塔)进入地中海的环境流限制在至少不低于其基准年出流量，为的是保证尼罗河有足够的流量水平来支持旅游需求和保护灌溉环境防止盐水入侵。

2.4.3 限量与贸易

限量与贸易系统正逐渐成为水管理中常见的水交易机制，鼓励将水用在更高价值的使用上。学者司碧德(2009年)撰写了一篇论文，描写了中国水规划人员在这方面已经开始行动起来，开发出了一个新的水权转让系统。

像“限量与贸易”这样的推进水的再分配的市场体制应满足3个可接受的标准:应减少低价值用水的水消耗，应感觉到公平，且须对真正缺水情况发出信号。一个水交易体制要求在以水的销售和购买双方均受益的方式将水转移到高价值用水之上时能驾驭所有的市场力量之前水权系统必须到位。埃及目前尚无支持定义明确、稳妥的、可转让的水权分配给农户的法律依据。水权以及指导其使用和转让的规则条例需要进行清晰的定义以便实施“限量与贸易”这一系统。

如果在埃及确立了“限量与贸易”水转让计划，就能提供所有3项标准的基础。这可能是通过向埃及灌溉者发送合适水价来减小用水的一个从文化上可接受的方式。在此计划下，所有农户能分配到一个单位土地灌溉水权，称之为限量。该限量可用人们认为的公平的基本权利概念来确立。例如，每公顷每年1.3 m深水可作为一个基本灌溉水权进行分配。这种基本权利可分配给每一个表明了一定年限灌溉历史的农户。很显然，需要对细节进行仔细的研究。选取的量可根据大多数耗水量最大的作物如甘蔗或水稻等的满产量漫灌需求量来确定。因气温较高产生较大蒸发和较高作物蒸腾作用的灌区的农户可能会分配到较高的限量。

在“限量与贸易”设置下，超出限量的用水都是合法的，但是需要现金交易，从愿意售水者那购水。学者乔哈尔和沃德(2010年)详细描述了埃及围绕水的现金交易的几种挑战。“限量与贸易”计划避免了最不愿意看到的政府/行政管理价格的影响，也就是说，管理价格不公平，且很少预示水的真实短缺。在埃及谁将是“限量与贸易”计划下心甘情愿的供水者?这些供水将来自那些用水量少于他们分配限量的灌溉者。有些可会来自那些在分配限量时用水超过限量，但后来投资节水措施从而用水低于限量水平的灌溉者。农场节水措施包括非充分灌溉、土地平整、轮作，以及时空上更为均匀地漫流灌溉等。售水者还可是那些部分土地休耕的农户，允许他们满供水灌溉来满足于应用于其他耕地的最大产量作物用水需求。

在这样一个“限量与贸易”设置下，是市场力量而非政府法令确立了水的价格。可交易水的市场价格随时间而变，因为水缺乏或其经济价值发生了变化。影响作物价格、产量或生产成本的任何调整都会造成这些变化的发生。而且，减少作物用水或应用要求的植物基因或灌溉工程方面的发展也会带来这些变化。水价随时间产生的变化将预示水短缺的变化，这就提供了直接的经济刺激，奖励那些在缺水时很快调整、改变他们行为方式的农户。通过气候变化或整个尼罗河流域新的分享协议等外部力量也能带来缺水的变化。可交易水的较高价格鼓励节约用水，而较低价格则鼓励农户在相对不缺水时用水。

3 结论与讨论

3.1 概述

对两种政策情形研究的结果进行了描述:无交易用水和有交易用水，都受上述文化、体制和水文约束条件的影响。两种政策情形研究显示了它们各自对水储存、水流量、生产用地、耕种形式和农业收入等的影响结果。

3.2 水储存和水流量

对按测站、季节和政策情况得出的河流流量进行了分析，结果表明:在“有水交易”政策下上埃及和中埃及冬季河流流量减少，上埃及和中埃及夏季河流流量增加;在nili季节整个埃及河流流量减少，这会在“有水交易”政策下发生;“有水交易”政策下，从上埃及和中埃及到下埃及，以及从冬季和nili季节到夏季测站流量会有少量增加;在比较“无水交易”政策和“有水交易”政策时，只有减少了农业用水或者增加了水库泄流或二者都出现的情况下测站流量才会发生正值变化，对于进入纳赛尔湖的一个给定总供水水平来说，较高的水库泄放就降低了水库蓄水量;在“无水交易”和“有水交易”两种情况下，基佛塔和艾德芬娜测站的出流量都与基准期出现的流量相吻合，确保在“有水交易”政策下受到保护的环境价值与流入地中海的出流量关联起来。

按区、季节和政策比较了一个五年平均的灌溉用水情况。总体说来，与“有水交易”政策相关的较高流量的发生是为了支持在此政策下更高的农作物用水，特别是对贝哈拉区和马赫默迪亚区。再者，作物用水量增加的情况在夏季特别显著。“有水交易”政策下上埃及和中埃及的农业用水三季平均下降了10%左右。发生用水减少是因为比较下埃及灌溉用水的价值而言，上埃及和中埃及农作物用水的经济价值普遍较低。

对于下埃及来说，比较历史用水形式，在水交易政策下，在nili季节大多数地区的用水减少了约10%。然而，在冬季，纳赛尔、马赫默迪亚和艾尔萨拉姆等地区的用水增加了，而当与“无水交易”政策条件相比，在“有水交易”政策下其他地区的用水减少了。在“有水交易”政策下用水增加最多的地区是艾尔萨拉姆和马赫默迪亚地区，在冬季和夏季分别增加122%和49%。艾尔萨拉姆和马赫默迪亚区是向欧洲市场出口新鲜食品的主要供应源，也是下开罗和亚历山大等大型城市供应新鲜食品的主要源地。这些地区每单位土地和用水生产的农业收入比其他地区或季节的生产收入要高很多。在夏季，纳赛尔、贝赫拉和马赫默迪亚等主要新鲜食品生产灌区在“有水交易”政策下用水增长，而该地区的余下灌区用水则减少了。

研究了埃及最大水库，即纳赛尔湖不同季节、年份和政策下的蓄水量以及蒸发量。总体说来，需要较高的水库蓄水量来支持nili季节和冬季“有水交易”政策的实施。这些较高蓄水量要延续下去以支持整个埃及夏季农作物更高的用水需求。在“有水交易”政策下，水被分配给农作物生产也因夏季高水库蓄水造成的蒸发而流失。

“有水交易”政策对纳赛尔湖任何季节、任何年份的水库蓄水水平的影响不大。尼罗湖和纳罗尔湖都被迫使其终末期蓄水量在“有水交易”政策下每年每季至少要与基础政策下同年同季实际发生的一样高。一般说来，在冬季比夏季和nili季节少量增加蓄水能减少总体蒸发量。纳赛尔湖在“无水交易”政策和“有水交易”政策条件下全年蒸发损失量变化不大。两种政策条件下每年的总蒸发量约为83.88亿m3，稍小于已有估计值。

3.3 生产用地

研究了不同灌区、季节、作物类和政策下的耕地结果。总体说来，强调了“有水交易”政策对水进行重新分配以增加新鲜食品供应的重要性。在此政策下，大量水流经上埃及和中埃及为下埃及提供额外供水。在“有水交易”政策下，整个埃及的粮食、纤维和其他作物显示出总体下降的趋势。这一模式再次反映出相比较于生产水果和蔬菜用水的高价值，当水用于主要食品生产时经济价值较低。结果说明在“有水交易”政策下，所有地区用作粮食和纤维生产的灌溉耕地减少。这发生在埃及所有灌区，减少量不超过10%。水果作物在“有水交易”政策下的灌溉田地变化很大。当有些地区出现“有水交易”政策下灌溉田地有很大增长时，而其他地区则显示灌溉田地减少。灌溉田地增加最大的是马赫默迪亚和梦菲雅，分别增加了约50%和45%。此外，除了托菲吉雅灌溉土地有少量减少外，下埃及的灌区在水交易管理下得到灌溉的生产用地受益很大。相反，中埃及和上埃及的所有灌区在水交易政策下灌溉农田减少了10%。

在水交易政策下，上埃及所有灌区的灌溉蔬菜用地减少。整个地区减少量为10%。在水交易政策下，中埃及灌区伊布拉希比亚的蔬菜用地稍有增加，而在伊斯玛利亚却减少了9%。在下埃及，有些灌区蔬菜生产收益很大。增长最多的是马赫默迪亚区，紧随其后的是贝赫拉、托菲吉雅、纳赛尔和梦菲雅灌区，增量次之，而在艾尔萨拉姆灌区则减少了7%。

研究了不同季节不同政策下生产耕地情况。总的模式是在水交易政策下冬季生产耕地减少，为下埃及夏季生产耕地增加提供更多用水，特别强调了贝赫拉灌区和马赫默迪亚灌区农产品供应区的重要性。研究结果表明灌溉生产用地因季节和地区的不同变化很大。在水交易设置下，所有地区的灌溉农地在nili季节都有减少。上埃及和下埃及所有季节的减幅相同，约10%。相比于基准年农户大多数灌溉低价值作物如粮食和纤维以及三叶草作物，在新政策下各季节灌溉农地都有减少。在水交易政策下大多数地区的减幅在6%～10%之间。

水交易政策下下埃及有些灌区灌溉农地增加，而其他地区在冬季和夏季都有减少。冬季灌溉农地涨幅从艾尔萨拉姆灌区的81%到马赫默迪亚的4%不等。这些地区水果蔬菜等高价值作物占主导地位可说明耕地增长的原因。

3.4 农业收入

比较了不同灌区、作物类、季节和政策下农业收入结果。该结果与前面研究结果类似。这再次确认了水交易政策的重要意义。这种政策鼓励下埃及地区新鲜食品的生产，随之而来的是减少全国主要粮食作物的水分配量。下埃及地区在水交易政策下作为水果和蔬菜多产地，有着很大潜力来极大增加埃及农业收入。

此次研究中，农业收入根据季节而非作物类进行拆分。结果显示在水交易政策下，上埃及大部分地区各季节的农业收入几乎会减少10%。中埃及除了伊布拉希米亚灌区冬季会有少量增长外，各季节农业收入会减少。下埃及在水交易政策下所有地区在nili季节农业收入会减少10%。然而，除了艾尔萨拉姆灌区夏季在水交易政策下几乎减少10%外，所有节点冬季和夏季农业收入都会增长。

4 政策意义

世界上干旱地区维持文化和经济活动必须有灵活的水资源管理。尼罗河流域居民，不论埃及境内还是境外，其经济和文化未来将取决于建立能适应将来水的供需上无法预知变化的弹性体制。这些体制需要平顺地适应将来的气候变化、人口的增长以及新出现的尼罗河流域水分享协议。较好地掌握着可交易水价信息的灌溉者能对作物选择、耕种面积上的水应用率、灌溉技术以及化肥、新作物品种、资本和劳力等非水投入的使用等做出更为明达的决策。出于气候和政治方面的原因，埃及很可能在可预见的将来从尼罗河获得的水量将不大于目前的每年555亿m3。因此，尽管其人口增长、政治日趋民主，工业基地发展迅速，埃及面临着更好地利用现有水资源的挑战。

本文对埃及水政策分析所采用的方法对将来水政策考量有着广阔的应用前景。流域综合框架展现了一个跟踪各地点、各时段和各作物之间用水的综合方法。此外，还有扩展潜力，能处理用水和水政策问题，涉及水电、城市用水、灌溉、环境用水等。流域尺度框架考虑了埃及所有灌溉水用户和季节，该框架还说明了主要水库的蓄水量，以及埃及几个最重要的水文、体制、城市和环境约束条件。

结果表明，作为利用埃及现有灌溉水增加全国农业收入的一种低成本方法，水交易非常重要。分析结果显示，在买方和卖方双赢贸易的激励下对现有灌溉用水模式进行有限调整能提高灌溉农业的用水效率。在全国农业生产收入每年增长28%的同时，在水交易政策下，必须维持当前生产用地90%或以上继续生产这一要求，保护了所有地区农业相关产业。交易水的买卖双方将从中获益:买水方通过从低价值向高价值作物转移的方式增加其农业收入;而那些通过水交易获取比当前灌溉农业价值更高的现金收益。部分收益可投资用于节水灌溉技术。

结果显示，在有限的水交易下，上埃及和中埃及当前一些地区和作物的用水在向上埃及经济效益更高的作物和地区转移。此外，水交易计划将使用水从低价值的粮食和纤维作物向经济价值更高的作物，如蔬菜和水果转移。研究成果凸显急需更具创新性的措施来减少主导上埃及和部分下埃及地区的水稻和甘蔗这类的高耗水作物的种植。不管怎么说，尽管从水交易中能得到潜在收益，埃及目前的水分配系统还没有做好实施水交易的准备。得到一种更为高效的水配送系统支持的按体积定价的水价能减少埃及当前水交易上的重要约束条件(NWRP，2005年)。

流域综合管理(IRBM)工具，如本文建立的这种工具，是对尼罗河流域国家对尼罗河水再分配建议进行分析的一个强力方式。如果在正确的时间将其交给正确的人，IRBM就能为找到流域国家之间正在辩论的、各方都能受益的那种水开发、分配或交易建议提供支持。IRBM框架目前仅限于埃及，可扩展到其他国家作为国家间合作的一步，有助于缓解流域内冲突。

本文描述的分析有几个限制，都需要继续研究。农业以外用水的经济效益没有直接度量。这些用水包括水电、城市和家庭用水、娱乐、地下水补水、环境用水等等。所有这些用水都很重要。该研究也未对建立和维持水交易所需的技术、财务或体制上的要求进行分析，也没有直接解决与各利益相关方沟通水交易收益的方法。埃及人需要越来越多在国家未来方面的声音，因此，在大范围启动水交易之前需要与埃及水方面的各利益相关方沟通协商。

放眼未来，对农业目前尚未利用的垦荒的潜在效益更为详细的分析将解决埃及当前提出的很多问题(NWRP，2005年)。应调查能解决埃及食品安全和就业问题的额外约束。水交易产生的水的再分配很可能将减少国内主要粮食的生产，而这些粮食就将需要从国外进口。对于那些将水交易换钱而减少用水的农户来说，尽管由于水销售、租借、出租、出借，总收入会增加，但从农业生产获得的收益将减少。特别是上埃及高耗水作物，粮食生产产生的地区收入和就业会受到出口水的负面影响。

分析方法还有待改进。由于还在摸索中，埃及灌溉决策人员通过使用一种被称为“正数学编程(PMP)”的新分析方法能得到更准确的信息。PMP在预测当前农作物生产、作物产量、农业收入、用水等方面超越了传统的优化方法。还避免了在面对未来岁月极有可能发生的各种政策或供水变化时预测作物生产和作物用水方面无法预见的大变化。

将水电、娱乐、城市和环境用水整合成一个单一框架有助于对政策建议更为全面的分析。使用流域综合框架作为流域各国在就他们将来的经济和发展过程进行辩论时相互沟通的一个工具有着很好的发展前景(DCBTANBC，2007年)。在将来的模型中可纳入财务、贸易和基础设施政策，以评价尼罗河流域国家间更广泛合作的潜在利益和影响后果。

5 结论

通过农业节水的潜在水量和实现节水的最佳措施是全世界持续已久的争论问题。埃及节水战略通常避免喷灌或滴管之类的节水灌溉技术的推广，因为大范围实施这项措施将减少进入河流的回流水，由于农作物产量的增加，甚至会增加灌溉总耗水量。更确切说，埃及大多数灌溉节水措施处理的是农户缺少对供水时间、时段和供水量的控制，灌溉太早以及过量灌溉等问题。事实上，滥灌是减少将来供水发生在错误时间或者错误数量的风险的一种经济合理措施。

本文研究的目的是查明埃及在实施有限水交易政策条件下可能出现灌溉农业用水用地方式调整的经济和水文影响。像近年来改善灌溉水管理绩效的其他分析方式一样，本文研究成果表明，根据时间、空间和作物进行水的再分配能增加埃及灌溉农业的总体经济绩效。通过调查埃及灌溉农业一种特殊的节水形式所能产生的经济潜能，这一目标得以实现。此次研究查明了埃及更好地利用现有尼罗河水进行农作物灌溉能获取的埃及农业收入的潜在增益，得出以下结论:

(1)在作物类、耕种季节和地点之间更好地分配水，在利用现有供水和不改变现有灌溉技术的条件下，埃及全国每年农业收入可能增加约28%;

(2)只要没有灌区在任何时段出口水超过当前用水的10%，灌溉农业所获得的潜在经济增长目标就能得以实现;

(3)不可能查明什么政策或体制能提供改善埃及农作物灌溉经济绩效的最佳路线图，但是，水交易是能建立正确激励措施使灌溉用水从当前水平向更高价值用水转移的一种体制;

(4)要成功实施水交易，使灌溉用水向更高价值用水转移，水权系统必须到位。由于埃及缺乏全国统一实施的一种正式、经过裁决的水权系统，因此，像斯比德(2009年)描述的那种“限额与交易”设置潜在发挥着重要作用。它具有创始一个切实可行水权系统以及充当用水在不同时间、地点和作物类从低价值向高价值转移的机制的双重功能。

通过解释说明埃及对尼罗河用水的所有主要水源和用途，此次研究采取了适度的一步，建立了一个可供水管理人员和决策人员使用的水文和经济综合框架。该研究分析的方法和结果对埃及水决策人员和其他相关人士在水文、文化和环境限制条件下寻求与经济目标一致的政策手段将有所帮助。