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中图分类号：F323.213(382) 文献标识码：A
以色列地处中东，是亚洲、非洲、欧洲的三叉路口。60%的国土可列为干旱或半干旱地区[1]。人均年占有水资源量为320
，是世界人均占有量的1/33，是我国人均占有量的1/7[2]。可耕地面积为4370k
，约为国土总面积的20%[3]。因为缺乏降水及其他水资源，大约有50%的农业用地必须进行灌溉。在这样的严酷条件下，经40多年的努力，以色列人在干旱缺水的荒漠上创造出了现代节水农业的奇迹，实现了以色列第一任总理本古里昂所说的“让沙漠开花”的宏伟设想。
自建国以来，农业生产增长了12倍，而每公顷土地的用水量呈下降趋势。以色列的农产品不仅能够自给自足，而且每年还出口价值13亿美元的农业产品[4]。农业在国民经济中占有重要的地位，农业产值占国民总产值的2%[5]，占全国出口总值的7%。现代化的灌溉技术和先进的灌溉设备在世界上处于领先地位，具有高度集约化生产体系特点的节水农业技术为世界上干旱地区，尤其是为我国干旱沙漠地区农业的发展提供了宝贵经验。
1 基本概况
以色列西临地中海，北接黎巴嫩，西南与埃及西奈半岛接壤，东邻约旦、叙利亚。南北狭长，沿海有狭窄平原，中北部为丘陵裂谷，南部为沙漠。属地中海亚热带气候，主要有2个明显的季节：11月至翌年3月的多雨冬季与4～10月的干燥夏季。边界线和停火线以内（包括巴勒斯坦自制政府控制的地区）为2.78×
（注：本文中的插图与土地面积不涉及任何领土问题。）。区域南北长约470 km，最宽处为135km[5]。
以色列的人口为550万，其中大约450万为犹太人，其余100万大部分是阿拉伯人。与以前相比，农业从业人数有所下降（目前大约为总就业人数的3.7%）。农业生产主要集中存在于3种形式的社会与经济组织中：基布兹（集体农场Kibbutz）、莫沙夫（合作社Moshav）和莫沙瓦（个体农民组成的集团Moshava）。
联合国荒漠化公约执行说明里所涉及的地球上4种遭受荒漠化危害的地区中，以色列就有3种。南部接壤非洲撒哈拉—阿拉伯沙漠带，中部是亚洲干草原的延续，北部接壤地中海北部地区。
以色列国土面积小，几乎全属干旱土地。世界上的4种干旱土地类型在其国境以内都有分布（图1）。即干旱半湿润区（中部和北部，降雨量达800mm）、半干旱地区（内盖夫北部地区，降雨量为200～350mm）、干旱地区（内盖夫中部低山丘陵区，降雨量为200mm）、极端干旱区（内盖夫南部和阿拉瓦河谷，降雨量在50mm以内）。
2 水资源状况
以色列的可利用水资源总量约为22×
，其中1/3为地表水，2/3为地下水，在水资源总量中除淡水资源外，还包括部分咸水和用于农业灌溉的处理后的废污水。农业是用水的主要部门，每年大约75%的可利用水资源用于灌溉。
图1 自然区域划分
Pig.1 Natural regions
2.1 降水与地表水
降水分布具有很不平衡的特点，由北向南、东南骤减，北部为700～800mm，多达1000mm；南部为25～50mm（表1），降水季节为冬季（11月至翌年3月），年降水总量为100×，利用率约为18%[6]，其余被蒸发及流入海洋。由于降水南北相差悬殊，水资源的分布极不均衡，水资源的80%在北方，但2/3需要灌溉的土地在南方，南方水资源只有总水资源的20%，南部地区严重干旱缺水。
表1 以色列的降雨（平均值）
Tab.1 Natural precipitation in Israel(average)
按照流量和水质特点，地表水可分为4个区域：
第一，基内雷特（加利利）流域。流域面积为2730，共有大小26条河流，年混合流量近10×，年净入加利利湖的流量为5.1×，该流域的水质较好。
第二，约旦河谷。约旦河谷和阿拉瓦纵贯东部地区。约旦河汇集了来自赫尔蒙山的溪流，流经肥沃的胡拉谷地进入加利利海，再流经约旦河谷最后流入死海。由于国家输水网的建成，从加利利湖流入约旦河谷的水量减少了。另外由于雅姆克河(Yarmuk)与一些支流的河水被用做灌溉或发展渔业[7]，这些河水正常情况下流入约旦河谷然后流入死海，全流域总流量由过去的每年12.5×，变为3.5×。该流域的水质较差。
第三，西部径流区。在20世纪50年代，西部径流区的永久性河流支撑着该流域生态系统的平衡。在70～80年代，因为人们从上游截流利用，多数直接流入地中海的河流干涸。城镇、农业、工业的迅速发展，河流已变为季节性的径流，径流只在冬季出现。与此同时工业与生活废水出现，潜在的排放量为2.15×。大量的人口和工农业活动集中于这个区域，常常过量抽取地下水，地下水位降低。该流域的水质差。
第四，内盖夫地区。内盖夫是干旱地区，降雨量在100mm以下，高温、低湿更加恶化了水分状况。河床一年中短期内有水。其他的水源为城市排放出的废水，估计排放量在2×
以上。
2.2 地下水资源
地下水主要有2大重要含水层：
第一，沿海平原含水层。该含水层年产水量2.76×，目前的问题是水位下降，超采现象严重。除此之外，海水的入渗和其他的污染源对水质构成危胁。20世纪90年代该水层水文亏损量为11×，有关部门出台了防止水位进一步下降的方案：一是降低水的生产量，从每年的4×降低到2.1 ×；二是增加地下水的人工补充量。与此同时有关部门在采取措施控制水质。
第二，中部丘陵含水层(Yarkon-Taninim)。该含水层年产水量3.1×。该区域目前由于过量提取地下水和工农业生产活动，水位在下降，同时水质还受矿化度升高和污染的威胁。为了防止矿化度的升高，在中部的天利利姆泉(Taninim)留出4×
～5×的溢流做为水力阻止带防止盐分的侵入，同时这部分溢流也是淡水层和咸水层之间的平衡带，能够有效地阻止咸水的入侵[8]。防止水位下降的主要措施是用加利利湖的水在冬季对其进行补充，补充量为350000
。中部含水层是大城镇饮用水的主要来源，也是国家骨干输水网的主要水源，同时还是国家骨干输水网的主要调蓄水源。
除以上2大主要含水层外，在内陆流域还有一些小的含水层，总生产水能力为5.1×～5.6×。虽然国家的水资源利用总体规划对每个含水层的开采量都有明确的规定，但这些水层尤其是部分的内陆流域的水层仍受到超采与咸水入侵的影响。在这些超采和咸水入侵的地区，对策是降低取水量。也有些水层由于开发成本等原因，尚未全面利用，在这些区域，提水量要增加[8]。总之，这部分储存水也是国家重要的可利用水源。
2.3 污水资源
越来越多的污水进入生态环境，危及了地下水和其他淡水水资源。以色列政府通过制定相关政策来解决污水问题。国家启动的污水处理总体规划是一个由政府的几个部、委组成，由内务部牵头的大型项目。目的是在80个城镇及其他定居点修建污水处理设施，防止河流及地中海遭受污染；同时，处理后的污水可做为灌溉水源再利用。该项目计划年处理2.5×污水。旦恩地区（托拉维夫附近）的污水处理是该计划的重要组成项目之一，这个污水处理项目也是以色列最大的污水处理项目，设计年处理能力为0.5×污水。该项目的目标是：弥补国家水资源的不足与防止托拉维夫海岸的污染。
目前以色列每年大约要将4×的废水用于农业生产，这个数字还在不断增长，到2010年，1/3的农业用水可望使用处理后的废水。许多污水处理厂已经在运转或正在建造之中，内盖夫地区的一些小规模污水处理厂为沙漠地区的农业发展提供着可靠的灌溉水源。经过处理的水质非常高，可用于各种作物与果树而无损于人的健康。
2.4 海水脱盐
海水中盐的浓度大，海水脱盐成本昂贵。以色列目前已有几种较好的海水脱盐方法。埃拉特是以色列南部一个具有37000人口的城市，30多年来它的水供应一直是靠经过脱盐的海水。设在埃拉特、死海地区和阿拉瓦沙漠的4个海水淡化厂每年还可提供1.61×的灌溉用水。
3 水资源的管理
20世纪50年代以来以色列政府先后颁布实施“水法”、“量水法”等有关的法律。这些法律法规涉及到水资源保护的各个方面，如水的生产、处理、供应及污染防止。“水法”明确规定：以色列境内的所有水资源是公有财产，由国家统一管理，为公民的利益与国家发展服务，任何个人对国家水资源不具有私人占有权，包括河岸所有权。1971年对1959年颁布实施的“水法”做了修改，修改案中增加的条款主要涉及防止水资源的污染问题。“水法”赋予国家水利委员会权力来监督所有水资源的利用。同时法律还赋予了水利委员会主任与农业部部长在防止水资源的不合理利用与不合理分配方面特殊的权力。农业部长被赋予权力管理工业生产、化肥与农药的应用、水资源的运输、新建工业场地的选择等活动中涉及的污染问题[8]。水利委员会除对水资源有监管的职责外，另一个重要的职责就是以合理的价格向全国供水，这项职责在水法的保证之下主要通过水利工程实现，其中包括国家骨干输水工程。国家水利委员会的主任负责制定供水的管理办法与水价的拟定。在酝酿水供应管理办法与水价拟定的过程中，对潜在的水污染考虑的不多。只考虑并实施了1项防止水污染的管理办法，那就是禁止生产硬洗涤剂（非生物降解洗涤剂）。由于水利委员会在水质保护方面的工作不力，1972年改由卫生部负责饮用水质的管理。饮用水质的管理办法1974年出台实施，1978年进一步修订[7]。因为基内雷特湖是以色列惟一的淡水湖泊，所以成立了一个加利利湖（基内雷特湖）管理委员会，负责该湖的水质管理。当然这个委员会是在水利委员会的领导监督下开展工作。除基内雷特湖（加利利湖）外，水利委员会对其他河流、地下水的污染防止工作做得不深入。自从1974年以来，水利委员会曾发布了一些行政管理办法遏制那些对水资源构成污染威胁的企业行为，这些点点滴滴的管理办法并没有从根本上扭转地面水与地下水的污染。现在国家环境保护局与水利委员会共同来承担这项工作，他们成立了诸如河流管理委员会等组织，负责水资源污染的防止，污染河流的治理。增加淡水资源，恢复由于水资源的原因引起的退化了的生态环境。这项工作的部分内容是在农业中推广应用处理后的污水。
以色列的水资源利用水平很高，已有的水资源几乎已开发到了极限。但是人口在不断增加，工农业生产在不断发展，对水的需求在不断增加。由于生活用水与工业用水需求的不断增加，分配给农业灌溉的淡水将越来越少，相应地低质量水（咸水、回收的废水等）的分配额将增加（表2）。
在“水法”、“量水法”等一系列法规中，国家对水权、用水定额、水费征收及水质控制都做了详细规定。每年水利委员会先把70%的用水配额分配给农业部门，然后根据降水总量，再调节剩余的配额。国家严格控制地下水的开采。对用冰户要求安装水表并实行计量收费制度。农业经营者需向水管部门每年申请用水许可证，水管部门根据灌溉面积及作物种类核定供水配额，再根据配额进行征收水费。在水费征收上实行少奖多罚政策，如实际用水量在配水额的50%以内水价为0.16美元·
；在配额的80%～90%为0.25美元·；超过配额的加价300%。这些措施有效地促进了节水灌溉的发展，这也是以色列的农业经营者肯在灌溉设备上投资以节省水费的关键所在，以色列农户实际用水费一般为0.15～0.2美元·。
4 水资源的利用
4.1 水利工程
国家输水工程(National Water Carrier)亦称北水南调工程，是以色列最大的水利工程项目，是以色列中南部的用水命脉。工程于1953年动工，1964年完工并投入运行。输水管线南北延伸约300km，水源地位于东北部的太巴列湖，向南延伸直达内盖夫沙漠。每年从太巴列湖提水约4×～5×（太巴列湖最深处-253m，湖水面积168，高水位时可蓄水43×）。输水工程首部建有地下厂房，共有3台水泵从加利利湖抽水，总抽水能力为20.25
，沿途设多座泵站加压，并吸纳全国主要地表水和地下水源，同时向外辐射出供水管道，与各地区的供水管网相连通，形成全国统一的调配水系统。通过国家北水南调输配水系统的年供水量达12×左右，其中调到南部的水量超过5.0×，高峰日供水450×。该系统不仅能够调水，还可回灌补充地下水。年回灌补充地下水1.0×～1.3×（图2）。
图2 以色列全国供水网
Fig.2 The national water supply network of Israel
除极个别山区之外，国家全部实现输水管网化，通过输水管道、运河、隧洞、水库、蓄水坝和抽水站等将北部的水送到南部的干旱沙漠地区。覆盖全国的供水网络从根本上保证了工农业生产和人民生活的需求。以色列的有效灌溉面积已从4×
扩大到25×以上[9]（表3），水资源利用率有了显著的提高。
表3 耕地与灌溉面积
Tab.2 Cultivated area and irrigated area
4.2 节水灌溉技术
在以色列喷灌和微灌技术已全部代替了传统的地面灌溉方式。灌溉是封闭式的压力灌溉系统，95%的灌溉土地使用自动阀控制，其中有70%装有自动化控制系统。现代化的喷灌和微灌系统装有自动测水、肥状况的电子传感装置，通过这种手段实现了施肥、施药、灌水作业（包括轮灌）的自动化控制，管道出现漏水故障时系统能自动关闭。在实际生产中，用A型蒸发皿或张力计来监测水分状况，决定灌溉周期与灌溉量。A型蒸发皿安装在气象站里，气象站与计算机网络相连。张力计安装在植物的根系分布层附近，直接根据作物根系层的水分状况给自动控制系统传输信息而控制地面灌水作业。由于应用先进的灌溉技术，单位面积土地上的用水量从8700
降到5250，水的生产率由1kg·上升到目前的3.5kg·。以色列的节水技术与设备（如滴头、喷头、阀门、接头与过滤设备等）在世界上均居领先水平。
喷灌在20世纪70年代中期是以色列的主要灌溉方式，喷灌面积占整个灌溉面积的90%左右。这种方法与微灌之外的其他灌溉方法相比，仍不失为一种先进的有效灌溉方法，普通喷灌的水分利用率(WUE)为75%，微喷灌为85%。喷灌在田间灌溉过程中水分的无效损失难以有效地控制，其次在利用处理后的废水方面有很大的局限性，如易造成环境污染等。
在水资源的应用上最有创新意义的研究成果是滴灌技术。滴灌的设想是20世纪30年代由以色列工程师西姆查·布莱斯提出的，经过西姆查·布莱斯儿子的努力，1962年技术成熟而开始变成商品。目前有六七家公司开发销售滴灌设备与附属部件。2000年以色列微灌面积占总灌溉面积的69.7%。在这里滴灌设备都是自产，包括管道系统（主、支、毛管）、滴水器以及过滤与施肥等附属设备。沙漠地区土壤的特性和湿润模式非常适合于滴灌[10]。滴灌系统能够准确地把定量的水、肥输送到每个植物根系的周围，湿润部分区域，湿润体为球体状。工作压力20～200kPa，滴头流量为1～10L·
不等。灌水均匀度良好，水分利用率可达95%。滴灌技术不受地形的限制，可以利用非正常土壤与低质量的水。其中一个很重要的优点是灌溉回收处理的废水不对生态环境产生危害，利用滴灌技术用处理后的生活废水灌溉小麦[11]，产量可达8500～10000kg·
，自然降雨条件下为3000kg·，喷灌条件下为6000kg·。在以色列滴灌技术使苦咸水和盐碱化十分严重的沙漠土地的利用成为现实。例如，辅以适当的洗盐措施，运用滴灌技术可利用含总可溶性固体物为2500～3000mg·
（其硫酸盐的浓度为700mg·，氯化物的浓度为600mg·)的低质量水灌溉作物。
在滴灌的基础上研究出了超低流量滴灌，这种方法是为温室无土栽培而设计的，滴水器的梳量达200mL·，水分在培养基中可均匀扩散，减少了水分的散失。
渗灌是地下滴灌。它是在地面滴灌的基础上发展而来的一种新的灌溉技术[12]。滴线全部埋入地下，果树灌溉中最适宜的埋深是30cm。滴线埋入地下的优点是：土面蒸发明显降低，不会在土壤表面上形成径流，田间机械作业不受影响，设备的寿命相对延长；杂草较少，中耕除草的费用明显降低。与地表滴灌相比，渗灌可提高灌溉水的利用率30%[13]，增产效益较明显。渗灌最棘手的问题是滴水器的堵塞。这一问题已被成功解决：一是在制造滴头时，在塑料原料中加入塔普兰（Tarplan：一种杀虫剂），作物的根系对这种药剂有自动躲避的反应，能有效地防止了作物的根系进入滴水口；另一种办法是一种新式的内镶式压力补偿滴头的问世，这种滴头的特点是当灌溉停止时，滴灌系统的气门会自动打开，滴头出水口自动关闭，可防止负压吸泥。这项技术已被广泛地用在小麦、棉花、牧草、果树的生产中。试验表明：渗灌棉花产量达2349kg·，而地表滴灌为2100kg·h[14]。
4.3 其他节水措施
以色列政府根据本国农业发展状况及农副产品市场变化情况对农业结构进行了调整，建立以产值最高为目标的节水农业模式。大力压缩耗水量大、生育期较长的粮食作物的种植面积，放弃多年生或一年生饲料作物，扩大附加值高、可供出口的经济类作物，努力开发抗旱节水型作物[15]，例如大量种植的火龙果（仙人掌类作物），耗水量只有普通作物的15%，但市场行情看好。
另外，还有一些集流措施，收集雨季的地面洪水。收集起来的雨水储存在水库里，然后再用来灌溉作物或补充地下水。在内盖夫降雨不足100mm的地区有些简单的集流工程，直接收集洪水，浇灌集雨场附近的树木。集流工程的集水面一般为几十平米到100
。形成的林分为片林，这些片林具有重大的生态改善意义。
5 结语
(1)以色列的水资源有限，但通过水利工程、节水技术再加上现代农业技术的应用，把南部的不毛之地变成绿洲，把农业建设成现代化的出口创汇型农业，年出口创汇额为12.5亿美元。以色列的农业与节水技术的推广体系由研究机构、推广服务机构、农业经营者及相关的工业产业部门组成，有力地推动了科学研究与生产实际的有机结合，研究项目来源于生产实际的需求，研究获得成功，便由推广部门通过建立示范点及深入田间地头，实地示范操作讲解进行推广，所创利润由生产与科研部门共同分成。我国西北干旱荒漠地区与以色列南部的自然条件相似，水资源十分缺乏。但另一方面水资源的浪费现象严重，灌溉水的利用系数为0.3～0.5，水生产效率为0.8kg·。以色列的水资源管理办法与技术推广机制等方面的经验值得我们借鉴，尤其是水资源的宏观调控管理办法更是资源管理的关键环接，具有很高的借鉴价值。
(2)以色列在节水方面的措施之一是农业结构的调整与规模化生产。灌溉农业区主要种植高产值的水果、蔬菜、花卉等，产品出口欧洲，而粮食的不足部分依靠进口。以色列号称是欧洲的温室，温室中的灌溉、施肥、气候等全是自动化控制。农业生产打破了季节的界限。农产经营的温室其面积一般均在3.3～6.7之间，这种规模经营，不仅能降低生产成本，且有利于组织产品出口。我国西北干旱荒漠地区的产业结构不合理，例如目前在河西灌溉农业区的现状是：农业开发以种植业为主，种植业以粮食作物为主，粮食作物以小麦为主。小麦是种植作物中的用水大户，再加上落后的灌溉方式（一般为畦、漫、串灌），小麦的灌溉定额一般为6300～7500，水资源浪费十分严重。如果实施适合该地区的节水灌溉方法和设施，农业灌溉节水30%～50%没有问题[16]。走调整产业结构、规模化经营之路是发展节水农业的一个契入点。
(3)我国的国情是：农业很大程度上是自给自足的小农业，农业的基础薄弱，农业生产的效益低下，要实施实质意义上的节水措施，建立节水型的农业，政府部门要采取扶植政策，包括政策扶植、技术扶植、资金扶植、市场培育等，否则节水农业的发展步履艰难。其次发展节水技术要因地制宜，循序渐进。改革开放以后，有不少外国灌溉公司如以色列的Netafim、美国的Rainbird等进入我国，为我国节水农业的建立产生了积极作用。但许多地方急于求成，片面追求现代自动化而大量引进外国智能化程度较高的灌溉系统，自动化管理部件最后几乎全被废弃闲置而进行手工操作，造成资源与资金的浪费。新疆生产建设兵团在吸收引进美国渗灌技术的基础上[17]，改造研制出了适合我国国情的一次性滴灌袋，种植棉花、玉米、加工蕃茄获得了成功，为我国旱区节水农业的建立在吸收消化国外先进技术方面做了有益的尝试。
(4)以色列废水资源的利用不仅促进了农业的发展，而且解决了环境污染问题。现在处理后的废水不但用来灌溉大田作物，而且灌溉鲜食及加工的蔬菜、水果。我国废水资源的利用水平很低，尤其在西北干旱地区，绝大部分废水资源都排放而没有处理利用。废水也是一部分很宝贵的资源，应加木开发利用力度，开辟节水的新途径。
致谢：本项工作得到了王继和研究员的大力支持，特致谢忱！
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