在系统分析我国农业用水利用效率的现状之后，长期从事生态和农业用水研究的中国科学院兰州分院研究员张怀刚认为，三大因素导致我国农业用水利用效率不高。
渠道渗漏损失大。在我国，从水源引水至田间，需要通过渠道或其它必要的水工建筑物，有一部分甚至一半以上的水在输配途中损失了。实践证明，衬砌渠道是控制渗漏损失的最有效途径。我国已衬砌的干、支渠道约55万公里，仅占其总长的18％，而干、支渠以下大多仍是土质渠道，在输、配水过程中渗漏损失量大。用单一渠道计算，从渠首到渠尾的渗漏损失一般达30％到40％；按整个系统计算，包括干、支、斗、农渠，则近50％的水量被渗漏损失了。
大水漫灌浪费严重。农业用水大多按照灌溉面积收取水费，不少灌区采取大水漫灌，灌水量偏大，加上渠道渗漏严重与管理不完善等，自流灌区灌溉水利用效率低，水资源浪费严重。
地下水开采超量。为满足农业和国民经济其他部门用水，我国北方部分地区不得不超量开采地下水。北方五大流域的平原区，地下水资源开发利用率大多超过或接近极限。其中海滦河流域平原区地下水开采量已超过极限；黄河流域平原区达到92％；淮河流域平原区达到65％到77％；松花江和辽河流域平原区也分别达到65％和75％。可见，北方平原地区的地下水超量开采程度已相当严重。由于超量开采地下水，已形成8个总面积达150万公顷的超采区。
张怀刚认为，要提高我国农业用水利用效率，需要制定农业节水条例，增强农民节水意识，加大农业节水投资力度，配套灌溉工程、采用节水型灌水技术，选用节水型作物和品种，提高水分生产效率和加强节水灌溉基础的研究。