京津冀水資源-糧食-能源-生態協同調控研究Ⅱ：應用

趙 勇，常奐宇，2，桑學鋒，何國華，王慶明，姜 珊

(1.中國水利水電科學研究院 流域水循環模擬與調控國家重點實驗室，北京 100038；2.清華大學 水利水電工程系，北京 100084)

1 研究背景

在全球氣候變化、人口增長和城市化等要素的驅動下，水資源、糧食、能源和生態需求的持續增長將是人類社會保持長期穩定發展必須要應對的重大挑戰[1]。而資源稟賦、生產能力和消費規模的不匹配、不平衡，是造成不同地區水資源、糧食、能源、生態系統難以協同保障的根本原因。

目前在我國北方大部分地區，尤其在黃河流域、海河流域等地區，由于長期存在缺水的問題，糧食、能源和生態用水需求呈現資源供需失衡的現象，已經成為制約水資源匱乏地區可持續發展的關鍵因素[2-5]。針對能源和糧食生產與生態修復過程中的水資源消耗已經有了較全面的研究，但對于水資源、糧食、能源在消費過程中的互饋關系，以及水資源的取用、調運、處理過程的耗能情況等研究仍較為缺乏，導致對水-糧-能-生耦合系統的整體性認知薄弱，難以提出基于水-糧-能-生互饋機制的跨行業多部門協同保障方案。當前，隨著對水資源、糧食、能源、生態系統間關系研究的深入，四者復雜而深刻的互饋作用正在逐漸被揭示。如2014年中國社會水循環(包括對水資源的取、供、用、污水回用等過程)能量消耗總量為1.1萬億kWh，約占全國總用電量的19%[6]。再如，南水北調中線在受水區通過水源置換減少當地地下水開采，不僅一定程度上恢復了地下水位，也降低了當地抽取地下水的能源消耗[7]。……