干旱和半干旱环境下的大型水利工程

[英国] T.斯腾伯格

干旱和半干旱环境下的大型水利工程

[英国] T.斯腾伯格

大型水利工程可重构沙漠景观，并发挥其作用。水资源有限、用水需求增加和人口增长推动了工程开发，但供水、终端用户和当地利益等诉求限制了其方案选择和效果。以往的研究较少关注工程的决策过程、社会经济成本和环境影响。为此，以利比亚大人工河、美国中央亚利桑那工程和土耳其大安纳托利亚工程为例，分析了沙漠及旱地大型水利工程的开发目的及面临的挑战，并对干旱地区不同类型的水利工程项目进行了评估。研究表明，工程的可行性和功效取决于其开发目的和利益相关者对工程的认识。

沙漠；大型工程；大人工河；大安纳托利亚水利枢纽；土耳其

1 概 述

从古至今，水对沙漠地区一直起决定性作用。干旱地区的早期水资源开发重点在于寻求并利用当地水源。近年来，随着技术不断进步，远距离寻求水源及取水输水的能力得到显著提高。供水需求、施工技术和财政能力促使人们努力改造水环境和水资源分配格局。水资源开发为城镇化和产业发展提供了动力，促使其成为国家战略规划的一部分。前不久，在寻求新的地下水资源计划推动下，有人提出了“战胜自然”、“征服荒漠”和“西进运动”的口号。这些口号转变为促进经济增长、保障供水安全和防沙治沙的行动，以及统筹人口增长因素从而进行环境治理的理念。因此，如今在基本用水需求急剧扩大的地区开发了大型水利工程，该类工程的技术和投资目标是给居民送水，而非居民依水而居。这一趋势在全球沙漠和半沙漠地区表现得尤为明显，这些地区占全球地表面积的40%，居住着20亿人口。当干旱地区工农业和生活用水需求增加时，大型水利工程提供了短期解决办法，满足了当前需求。然而，这种工程的可再生能力、可持续性和成本效益频频遭到质疑。大型工程是国家实力和能力的象征，可促进社会经济稳步增长。但同时，工程预期目标可能失败，或导致边界冲突、资源枯竭和其他意想不到的后果。

关注沙漠环境包括研究当今全球的水资源是如何被使用或滥用的。大型工程的开发是解决干旱地区少雨和高蒸发率问题的重要途径。目前有3种水源开发方式：

(1)开采沙漠地下水，满足异地居民用水需求；

(2)将相对湿润地区的水输送到干旱地区中心；

(3)开发干旱地区水资源供当地使用。

大型水利工程有多种类型，如利比亚大人工河工程和美国的中央亚利桑那工程(CAP)。前者把撒哈拉沙漠深层地下水输送到地中海沿岸人口密集区，后者从科罗拉多河调水至年降水量为102 mm的菲尼克斯地区，以满足该地棉花生产的大量用水需求。

在以色列、乌兹别克斯坦、墨西哥北部、南非和澳大利亚，小型坝、河流改道工程和地下水开采为干旱地区的城市和社区提供了赖以生存的重要水源。水动力是可量化可测的，但在水源地和用水地，如何充分发挥沙漠地区水利工程的作用还有待进一步探索。大型工程的规划目标和实际产出方面存在不少问题。调水完成后，可以改变工程原来的目标，服务于其他用途或地区等。水利工程受益者范围很广，包括偏僻乡村的农民、城市居民、行业领导者以及各级政府等。本文论述了大型水利工程对干旱地区的社会经济影响。

2 开发背景

自20世纪70年代以来，全球极干旱地区的面积增加了一倍多。

沙漠(干旱区域)和半沙漠(半干旱地区)通常统称为旱地，该区域水资源的重要性通常取决于旱地范围、物种多样性和人口数量。人口最多的国家沙漠面积广袤，如印度的旱地占69%、美国的占40%(除阿拉斯加州，其旱地占比则超过50%)。沙漠和半沙漠用干燥指数(AI)和梅格斯(Meigs)250/500 mm降水水平进行划分。AI为年均降水量与年均蒸散量比值(AI<0.2为干旱，AI<0.5为半干旱)。沙漠水资源开发的历史由来已久，从美索不达米亚、埃及、罗马到今天世界各地和各种生态环境下都有开发活动。随着20世纪各国意识到远距离调水对满足现实或预期需求的重要性开始，取水工程迅速增加。

由于人口不断增长，导致生产用地增加，因此各国都在拓宽政治管辖范围和资源开采区域。乐观者认为，政府的主要作用是给居民提供基本用水需求，然而实际上全球还有20亿人口缺水，且并未在2015年前实现为全球40%无水用户增加供水的千年发展目标。悲观者认为，政府和私营企业支持水利工程是为了满足其各自的目的，如控制力、收益、权力或选举需要。全球已达成“水是重要的公共资源”这一共识，南、北半球水资源开发和基础设施的本质差异体现在开发能力和方法上的不同，这主要是由于政府能力和筹资水平不同。水资源开发的核心是水需求，其动因包括干旱和半干旱地区不断增长的人口、土地流转的增加、城镇化发展、土地利用方式的改变和重要资源的开采等。以上这些活动都离不开水。

美国洛杉矶寻求水资源的活动在规模、范围和工作量上堪称一部史诗，因而被电影和书籍记载并重现。1 700万人口的大都市因水发展起来。开发水资源的过程涉及大量获取用水权，并为千方百计寻找水源的城市制定标准，尽管标准不一。洛杉矶只是众多案例之一(见表1)。在墨西哥城和约翰内斯堡，人们通过人工提升改变水流向；在印度和沙特阿拉伯，调水跨过了沙漠带。前苏联运用工程技术改变了中亚地区阿姆(Amu)河和锡尔(Syr Dayra)河的流向，也显示出水利工程可能产生的效益和影响，比如农业生产扩大和咸海干涸等。

大型工程开发目的受到供水潜力、供水人口和经济效益诉求的限制。方案以现在可感受到的供应不足或未来发展规划为出发点，很少以可选水源、用水需求、水资源利用和管理等方面为重点。支持者强调工程的公共利益，为工农业、就业和进一步发展创造效益。与此同时，政治经济等在工程施工、路线规划、融资和终端用户方面都有其既得利益。美国洛杉矶最近开发了CAP项目，因为当地政府意识到，增加供水可吸引产业和人才，从而带来经济发展机遇。利比亚大人工河是一项卡扎菲(Gaddafi)政府展示国力并满足沿海地区农业用水的工程。工程规模、建设成本和涉及权利巨大。由此可见，参与决策制定过程的国家和利益相关者处于大型工程的核心位置。

表1 旱地大型城市的主要水源

发达国家和发展中国家水资源开发的缘由、需求和用途显著不同，因此各国工程的规划、运行和影响也不同。从全球范围来看，农业用水占91%，工业用水占5%，生活用水仅占4%。然而，从干旱地区的用水结构来看，以上数据忽略了各国差异。印度、乌兹别克斯坦、埃及和沙特阿拉伯的农业用水大约占90%；澳大利亚、以色利和南非大约为55%；美国为40%；而在雨水充足的英国，仅有3%用于农业。

3 案例研究

大型水利工程为大型基础设施建设项目，为了提供大量的水和相关效益，其涉及的建设成本、施工技术和工程量巨大。在生活和工农业用水需求、政治议程、发展目标和经济驱动的背景下，高额投资的大型工程对社会、经济和环境产生影响，从规划到建成的周期也很长。本文列举了3个地区的工程实例(见表2)。

表2 几座大型水利工程基本情况

3.1 大人工河工程

1984年启动的利比亚大人工河工程是从沙漠抽取地下水的代表性工程之一。在这个人口稀少的国家，起初人们难以理解从撒哈拉沙漠抽取地下水调至地中海沿岸的想法。在认识到非洲北部地下含水层为世界最大，且利比亚地下水储量在非洲居于首位后，工程才显得合理起来。工程投资250亿美元，铺设了长4 000 km的输水管道，将地下水从人烟稀少的利比亚南部调至沿海地区，旨在为人口密集的北部地区提供农业和发展用水。由于过度开采，沿海地下水层出现了海水入侵及水质恶化的问题。最初估计可输送超过600万m3/d的水量，其中70%用于农业。该国前领导人卡扎菲声称，该工程可持续供水4 625 a，但科学研究表明，其使用年限不足100 a。

利比亚仅有5%的地区年降水量大于100 mm，且蒸发率较高，年蒸发量在1 700～6 000 mm之间。地下水占总供水量的96%(约5亿m3/a)，无法满足不断增加的用水量(47亿m3/a)。利比亚地下水储量最大估计值为9950万m3，潜在储量可达 2.34亿m3，可满足境内600万人口目前的用水需求。工程的主要难点在于重新分配内陆流域，如库夫拉(Kufra)、古达米斯(Ghadames)和苏尔特(Sirt)的水资源，因此需要1 300口水井、水库及大量的基础设施和能源，以开发该多级项目。

重新分配该国水资源，投资成本高，项目引人关注。项目存在的主要问题包括水库蒸散发、地下水资源枯竭、地层下陷和饮用水缺乏等。起初分析认为每立方米供水成本低于海水淡化成本，但自从1996年所采地下水首次调至该国首都的黎波里(Tripoli)，项目的有效性便受到质疑。调水原计划用于沙漠区1 300 km2出口作物的灌溉，事实上大部分调水用于居民生活和工业用水。与此同时，邻国埃及和乍得的地下水位出现下降。调查表明，海水淡化仍然是班加西(Benghazi)平原饮用水的主要来源。

沿海地区供水增加成为移民来此就业和获得更多收入的动力。城市供水和灌溉水量损失超过20%，沙漠中大量绿地圈需要中心支轴式喷灌机，加工蒸散量高、领导人更替等使得大人工河工程的收入及成本效益并不确定。预计到2025年水资源可利用量(65亿m3/a)仅能满足一半需求。2011年内战(包括北约轰炸)对工程的破坏至今仍未修复。

3.2 中央亚利桑那工程

CAP项目1992年完工，建设成本50亿美元。该工程被视作维持美国西南部亚利桑那州沙漠地区农业生产的唯一方法。项目从启动到运行期间，工程动态记录比较完整。记录结果证明，调水项目在社会经济方面面临的挑战不亚于自然环境。该项目由政治意向和群体思维推动，其经济合理性基于错误的需求和成本预估，但终端用户有选择其他供水方式的能力。结果导致项目成本高、效率低，建设周期远长于预期，导致用水成本和建设成本大大增加。

作为美国历史上规模最大、成本最高的调水工程，CAP可为菲尼克斯、图森及年降水量102 mm、平均温度25℃的周边地区提供灌溉用水。该项目构思始于20世纪20年代，工程规划于第二次世界大战之后启动，计划从科罗拉多河调水。与加利福尼亚州关于水权的法律纠纷直到1963年才被解决，1973年开工建设，1992年竣工。项目开发来自于经济和政治两方面目的，农场主等迫切希望获取除现存地下水以外的水源。然而，项目关注的是沙漠供水的象征意义，而非实际需求和成本。美国垦务局、农场主团体和政治经济既得利益集团等项目推进者，只关注农民的支付能力而非其支付意愿，因为地下水仍然是一种更经济实惠的选择。初期外部评估显示，CAP的供水成本远高于地下水，这一估计当时被忽视，但后来却成为现实。

棉花产量下降、对农场主的银行贷款利率增加、经济衰退等因素导致1989～1991年耕种面积显著下降，用水量减半。其结果是CAP的利用率低，为了与地下水竞争，不得不降低水价，却导致城市水价上涨。在漫长的开发过程中暴露出以下问题：

(1) 过分关注供应而非需求；

(2) 预测过分乐观；

(3) 未意识到农民的个人决策能力取决于经济收益而非供水方式；

(4) 忽视了农业市场；

(5) 假设错误。

CAP在工程方面是成功的，但在经济和融资上却很失败。灌溉收费不能收回工程投资，几个农业供水区倒闭，将偿还债务的责任留给城市和纳税人，而不是农业部门。预计2046年才能还清债务。CAP项目的高建设成本导致用水需求低，单位用水成本增加，从而形成恶性循环。农民想要的和实际得到的CAP供水是作为地下水的补充供应，因而更具弹性，这与向无其他供水方式可选的地区调水截然不同。亚利桑那州的问题更多的是人为造成的，如水权、水资源管理和转让，而非供水不足等问题。

3.3 大安纳托利亚规划

大安纳托利亚规划是土耳其水和能源开发项目，总投资320亿美元，其目标是改善经济条件，提高生活质量，增加投资和基础设施，发电，创造就业机会及提高当地生活水平。在底格里斯河和幼发拉底河上建设系列大坝和水库，使土耳其灌溉面积翻番，水电产能增加1/3。 该项目对动荡的库尔德地区居民的生产生活具有重大作用，对土耳其东南部半干旱地区具有经济和政治意义。

该规划是跨流域、跨国界水利工程的典型代表。底格里斯河和幼发拉底河也是叙利亚和伊拉克的主要水源，两国国土面积共占两河流域的66%，灌溉耕地占40%。土耳其在三国中国土面积最大、国家实力最强，在河流上游修建大坝，将水资源占为己有，与下游叙利亚和伊拉克间存在争议，产生了政治和经济冲突。争议内容主要涉及水资源短缺和开发利用：土耳其人均水资源量为1 481 m3/a，叙利亚为2 362 m3/a，伊拉克为5 192 m3/a。自从1936年项目启动之后，地区形势发生了显著的变化。项目于1960年开始施工，而人口增长、经济压力、区域战争和战后冲突突显了其重要性。

该项目中的最大工程阿塔图尔克(Ataturk)大坝在1992年竣工，但整个项目2040年才能完成，这也说明大型水利工程面临着成本高、施工量大的挑战。其环境影响包括土壤盐渍化、水土流失、土地质量和产量下降、毁林、工业化和当地气候变化等。社会影响包括城市开发、污染和卫生问题、移民和3%的人口增长率。政府预计国民生产总值将增长445%，新增350万个就业岗位，人均收入增长200%。以上这些目标均没有实现，实际上，过去15a的国民生产总值仅增加了2%。

该项目在取水、灌溉、发电、基础设施和区域开发方面取得了显著的效益。农业方面的成果喜忧参半，虽然产量增加、生产方式现代化，但土地出现了退化。乡村福利事业和供水得到改善，妇女工作量显著减少。由于灌溉系统共享，利益惠及更多民众，部落关系和等级制度朝着更加平等的方向发展。该国还强调，增加水力发电可减少全球温室气体的排放量。

4 代表性项目评估

大人工河、CAP和大安纳托利亚规划属于干旱和半干旱环境下的大型水利工程。此外，还将介绍其他几座规模较大的调水和大坝等工程。由于这些项目规模、方法、内容和效果不同，无法直接进行对比分析。与传统水资源开发工程不同，因海水淡化成本和能耗高，且是重要的潜在水源，因此仍将其纳入水利工程范畴。尽管这些项目的规模、目的、成本和效益存在较大差异，但都体现了水利工程开发的动力。

4.1 洛杉矶市调水工程

对于在沙漠地区利用或滥用水资源的活动，洛杉矶市可以提供最完全的记录。历史悠久的大型工程包括洛杉矶引水渠、科罗拉多河引水渠和加利福尼亚州调水工程。对水资源和基础设施所有权的争夺导致该市与其他市区、地区和州之间爆发了重大冲突和法律纠纷。

自从20世纪第一次调水以来，该市的影响力已经发生了巨大变化，主要体现在气候、监管和政治方面，但其水资源独立仍面临着重大的财政和制度上的壁垒。大规模调水使这座沙漠城市的人口膨胀至1 700万，而城市的活力、财富和重要性均依赖于调水工程的持续供水，这为研究水利工程提供了正反两方面的案例。1990年以来，洛杉矶市逐步转变了水资源管理模式，尽管人口新增500万，但仍减少了20%的用水量。对于经历了2013～2014年极端干旱的加州而言，这种转变至关重要。

4.2 墨西哥谷都会区调水工程

作为世界上最大和海拔最高(海拔2 240 m)的中心城市之一，墨西哥谷都会区(包括墨西哥城)的供水依赖于地下水和调水，调水管道长度超过150 km，垂直落差超过1 200 m。都会区位于山谷之中，从20世纪40年代以来一直在引进外来水源，也不断努力提高用水效率、减少用水需求并改善水循环。然而，陈旧的供水管网系统跟不上1990年以来人口成倍增长的用水负荷，部分区域人口密度超13 500人/km2。结果导致正规和非正规供水市场的水价昂贵，基础设施故障使水量损失达40%以及非法售水。都会区被高5 000 m的山峰包围，供水管网需穿越山体，因此长期存在供水问题。

由于社会环境变化、周期性地震、飓风、洪水、干旱和当前的气候变化，情况进一步恶化。该供水系统是20世纪80年代世界银行推出的水资源私有化改革的代表案例，当时供水市场有利可图、管道漏水、领导能力缺乏、改变现状动力缺失等因素都威胁到城市供水安全。对开发、产业、移民、环境和卫生进行长期综合管理对城市未来的生存至关重要。

4.3 咸海引水工程

发源于中亚帕米尔山脉的锡尔河和阿姆河是咸海的主要水源。1960年咸海为世界第四大湖泊。前苏联时期，通过乌兹别克斯坦和土库曼斯坦境内的河流，将该湖的水资源大量调往农业灌溉区，主要用于棉花产地。

由于短时间内大规模过度取水，咸海的面积迅速萎缩至原来的1/10，被认定为“世界上最严重的环境灾难之一”。环境影响包括极高盐度(增加20倍)、化学污染、宽300 km的沙尘暴带、气候变干、湖泊面积和蓄水量减少(分别减少60%和80%)。该地区面临多重挑战，包括湖泊干涸、健康问题(癌症和肺结核)、贫穷、饮用水缺乏和渔业崩溃。

开发咸海引水工程的动力包括上游引水、其作为流域盆地所起的作用、前苏联时代的政策和计划、前苏联解体后的影响、正在进行的规划和实践。目前的研究表明，由于多方利益相关者仍继续大量用水，咸海几乎没有恢复的可能性。

4.4 肯尼亚图尔卡纳湖区地下水开发

最近，在肯尼亚北部图尔卡纳(Turkana)地区发现了大量的深层地下水。该地区旱灾频发，人口持续增长，新水源引起了广泛关注。新水源是国际合作的成果，包括联合国、肯尼亚和日本政府，以及私营企业。新发现突显了卫星成像技术在地下水资源探索中的潜力，由于无植被阻挡雷达渗透，该技术可充分利用沙漠景观这一特征。采用钻探试验井，可验证卫星数据的正确性。据报道，目前发现的地下水储量相当可观，每年可采水量约为 3.45万亿m3。为了更好地了解储备水量和水质，需要进一步调查。与此同时，还在该地区发现了新的油田。

4.5 红海至死海调水工程

约旦河流域正面临严重的缺水问题，跨境水资源管理受到以色列、约旦和巴勒斯坦三国政治动荡的影响。死海干涸、过度取水和降水量剧烈变化，导致该地不得不依赖调水和地下水开采。目前的计划是从红海调水至死海，通过海水淡化提供区域用水，利用水位落差发电，并鼓励中东国家开展合作。此外，计划投资10亿美元，从安曼到狄斯(Disi)地下含水层铺设长325 km的输水管道。

约旦河流域封闭，且过度开发，未来将面临用水紧缺的问题。流域覆盖多个国家，水资源由多国共享，农业用水量高，50%～80%的用水依赖“虚拟水量”(virtual water)，而政治、种族和宗教动荡使跨国流域水资源管理变得错综复杂。未来的水资源开发将面临成本高达100亿美元、长177 km的输水管道融资，水量分配和决策制定等方面的挑战。

4.6 阿斯旺大坝

1970年完工的阿斯旺大坝已成为世界上最具争议的水利基础设施。该坝的主要功能包括调节尼罗河流量、发电、扩大灌溉面积，以及保护尼罗河三角洲免受洪灾和干旱。关于大坝对社会、经济和环境造成双面影响的争论从未停止过。工程新增农田灌溉面积190万m2，蓄水量达1 620亿m3，发电100亿kW·h，大大促进了埃及的经济发展和社会稳定。大坝使尼罗河含沙量减少了超过98%，引起库周沉陷、土壤板结和海岸侵蚀，因此尼罗河三角洲被政府间气候变化专门委员会(IPCC)认定为3个最易受气候变化影响的地区之一。对阿斯旺大坝的评价毁誉参半，这也反映出准确评估大型水利工程的复杂性和困难性。

4.7 海水淡化

海水淡化的水利基础设施投资规模大，可提供重要水源。全球现有的淡化厂超过14 000家，处理能力达到 5.99亿m3/d，海水淡化已成为沿海干旱地区越来越普遍的处理咸水、提供水源的一种方法。技术进步和成本下降(低于 0.50美元/m3)使海水淡化成为众多沙漠地区切实可行的水源选择，这些地区包括波斯湾沿岸国家、中东、北非、美国和澳大利亚等。海水淡化可以被认为是一种潜在的低成本水源。其缺点是能耗高，生产过程中会排放温室气体，还要处理因此产生的盐水和有毒化学物质，这给海水淡化带来了挑战并增加了成本。沙特阿拉伯是最大的淡化水生产国，其希奥艾巴(Shoaiba)3工厂每天可处理海水88万m3。该国计划在未来20 a投资2 000亿美元用于海水淡化，每年增加10.2亿m3产能。海水处理效率的提高，输水方式的改进和潜在的可再生能源，使海水淡化同远距离调水投资相比越来越具有竞争性。

5 大型工程面临的问题

大型工程规模宏大，因其可满足当前和未来目标及迫切需要而被推崇。其重点往往着眼于用工程方案解决缺水问题，而不是解决水挑战、水需求或减轻系统浪费和损失。问题可能不是水本身，而是水对国家发展、政治目标或国家权力的影响力。水常常被作为一种基本的社会福利，是高度复杂的系统的组成部分。大型水利工程反复出现的问题主要源于自然和人为因素(见表3)。各种气候条件下的水资源开发都存在这些问题，但在潜在水资源选择受限的沙漠和干旱地区，这些问题尤为突出。

人类活动对水资源及其开发和利用方式有很大的影响，包括就近取水，迁徙到多水地区，修建大坝改变水量和流向以及调控水资源。以上因素演变成政策与管理、水权、水利工程决策及投资、水资源分配和下游水资源调控以及潜在冲突等。跨境水资源问题关注流域、河流及地下水源的自然边界而非政治边界，因此需要使水体景观与国界相协调。人口膨胀驱动用水需求、粮食生产和土地争夺，使水资源治理面临更多困难。旱地居民主要分布于非洲和亚洲的部分国家，由于人口增长和生活水平低下，他们面临更大的气候、经济和健康风险。随着国家发展水平的提高，水的用途由种植业向工业和家庭用水转变，从而赋予了水巨大的经济价值。大型水利工程建设成本和控制由政府负责，而小型工程则可以由个人承担责任。大型工程由于规模和成本巨大以及取水权问题，往往是为了满足某些政治动机。

表3 大型水利工程的潜在影响

干旱地区环境脆弱，降雨、气温和季节性的小幅变化与自然灾害叠加，都会带来无法预测的气候变化。对于地表水源，气候波动对水分有效性和蒸散量有很大影响，从而影响了作物和人类的水资源消耗量。旱灾是沙漠地区供水所面临的挑战之一，因为其进程缓慢、强度和持续时间不确定，使识别并响应由干旱诱发的缺水问题变得困难。在干旱环境下，缓解旱情的措施有限，可能产生潜在的重大影响。全球变暖导致的积雪和冰川融化直接影响旱地的河流流量和洪水水情。盐渍化、水土流失、土壤退化和土地用途的改变进一步加大了干旱地区的供水压力。

水资源规划以短期供水和用水需求为重点。大型工程除了效益显著之外，对社会、经济和环境存在长期的多重影响。从项目构思到建成，时间跨度长(如CAP到2030年竣工，大安纳托利亚规划2040年才竣工)，因此难以预测未来的情况。通过重构景观、含沙水流、沉降和生物多样性，工程可能改变自然环境，使其更易受到气候变化的影响。巨额投资费用要消耗资源，需从其他潜在用途转移出资金，例如，增加水资源的新项目开发占沙特阿拉伯财政预算的4%。融资模型可能存在问题或不够精确，水价很难提高，需求可能发生波动。水从农业转移到城市高附加值的经济用途，反映出水利用方式、城市化和政治权力的变化，也将带来水资源分配压力。水的社会价值可能随着其成本、可用性和用水公平性的变化而发生改变。由于不同团体，从城市到企业再到居民用户，争夺有限的供水，因此水需求和发展趋势仍将无法预测。

6 结 语

《卡迪拉克沙漠》记录了洛杉矶市的水资源开发历史，反映了水资源是大型工程的关键动力。书中详细描述了水利工程的规划、数量和所有权，但关于工程后期影响的评估却篇幅有限。政府公开水利工程的调水量、供水居民范围和发电量，但不愿讨论成本(经济、环境和机会成本)、非工程措施(用水量变化、系统效率和作物种植)和社会影响(就业、收入、发展、政治议题和移民)。通过更广泛的评估，可审视大型工程既定的调水目标、水质等级和可以预见及未预料到的后果。开放性社会通过努力可获得工程相关信息；在相对低效或专制的体制下，往往无法核实官方公开的数据。

调水的最终用途和影响很难预测。在美国、埃及和印度，农业用水减少意味着什么？这是否意味着小农生活的改善或说明引水种植出口作物可能给相关精英阶层带来经济利益？调水工程的成本、债务偿还、调水量和效率与其他水源(如海水淡化)的对比数据也不够明确。大型工程施工、水量分配和运行带来的收益可能不清楚，收益可能归于当地用户、政治选民或经济利益团体。由此产生了对供水目的更大的疑问，是免费的或有补贴性质的公益事业，还是按计划分配的资源或私营产业？社会、政府和全球机构有大量的水利工程评估资料。从不同渠道收集的资料来看，对水利工程的可行性和持久影响的看法不一，相互矛盾。调水方案面临以下挑战：供水量和水质、需求(如大人工河)、水权法律纠纷(如洛杉矶市调水工程)、政治影响(如CAP和红海-死海调水)、成本、最终效果以及大型项目无法实施的影响。这些问题是全球的水利工程共有的，但需要根据当地的实际情况来解决。

水利工程有获益者和损失者。获益者包括得到供水、取得经济收益和改善生活质量的居民和地区；损失者包括从大型工程中获利极小、为社会福利付出经济代价以及因工程占地而丧失土地和生计的群体。相对更有影响力的少数富有用户，小农场主、牧民或家畜养殖者这样的边缘群体和城市贫困人口所获得的人均供水量少之又少。尽管以上问题明显，但供水和用水不均问题并未纳入大型工程的考虑范畴。

由于旱地大型工程的经济、环境和社会成本不确定，其必要性、效果和效益也值得讨论。大型工程往往强调调水量、供水人口和农田灌溉面积，而不是替代方案。替代措施包括减少用水需求，将调水系统水量损失降至最低以及审视工程解决方案的功效，以解决人为而非自然环境造成的水资源短缺问题。城市人口、工农业及政治利益集团的势力、水权获取能力和项目集资是选择调水方案的主要驱动因素，因此方案往往会向省会城市和经济发达地区倾斜。人类用水方式和水资源经济价值的改变都会影响水利工程的传统方法。值得研究的问题包括：

(1)供水对象；

(2)调水利润；

(3)总成本(包括经济、社会及环境成本)；

(4)替代措施，尤其是在干旱地区的农业生产中降低用水需求、减少系统水量损失和合理用水。

科学研究和实践提供了丰富的水资源方面的知识，未来还需要了解水的动态发展，并根据干旱地区的实际情况和政治背景果断决策。

邱训平 吴 建 周 波 译

(编辑： 陈紫薇)

2016-10-25

1006-0081(2017)02-0006-07

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