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北京市人均占有水资源量约为300m3，是我国人均水资源量的1/8，占世界人均水资源量的1/30，缺水问题已成为制约北京实施可持续发展战略的瓶颈。因此，合理管理和调配水资源，改善北京市水资源的用水结构，成为缓解北京水资源危机状况的主要途径。虚拟水就成为缓解水资源危机研究的新途径。
本文首先阐述了虚拟水的概念、内涵及国内外研究现状，并详细介绍了虚拟水农作物和畜产品虚拟水和含量的计算方法。在此基础上，计算出北京市1990-2003年主要农产品(大米、冬小麦、玉米、薯类、大豆、花生、棉花、蔬菜和西瓜)虚拟水含量和虚拟水总量，北京各区县1990-2003年粮食和蔬菜的虚拟水含量和总量，以及1999-2003年北京主要农产品虚拟水进、出口量，并将计算结果与当地水资源进行了比较分析，提出相应的对策建议，得出如下研究结果：(1)北京地区粮食虚拟水总量持续减少，特别是进入2000年以来，减少幅度很大；经济作物虚拟水总量却呈现上升趋势。从2000年开始，经济作物虚拟水总量高于粮食作物，但农作物虚拟水总量仍呈现下降趋势。
(2)2003年北京各区县粮食虚拟水总量差别很大，其中延庆县粮食虚拟水总量最大，门头沟区、海淀区、朝阳区和丰台区粮食虚拟水总量在全市最少。2002年全市蔬菜虚拟水总量最大的区县为顺义区、平谷区、大兴区，其蔬菜虚拟水总量均大于10415×104m3，而海淀、门头沟、房山、怀柔和密云5区县蔬菜虚拟水总量最少，均介于109～696×104m3之间。
(3)粮食虚拟水总量的分布与北京各区县地下水多年平均可采量分布基本吻合。即在可采量较大的区县，如顺义区、房山区和大兴区其对应的粮食虚拟水总量在全市也最大；地下水可采量最少的门头沟区对应的粮食虚拟水总量也最小。全区蔬菜虚拟水总量最大的为顺义区，其对应的地下水多年平均可采量也最大；门头沟区、怀柔区地下水资源可采量较小，对应的蔬菜虚拟水总量也较少。
(4)大米、玉米和蔬菜在出口量中占主要部分，小麦、大米和大豆是北京主要的进口农产品。可适当稳定或减少玉米的出口量，提高大米的进口量。