黃河流域水-能源-糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度研究

劉躍軍， 秦 悅

(中原工學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， 河南 鄭州 450007)

黃河流域是中國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，同時(shí)也是重要的能源輸出地。然而黃河流域水資源、能源和糧食部門(mén)一直是多頭分散的管理規(guī)劃模式，在制定政策時(shí)往往過(guò)于強(qiáng)調(diào)本部門(mén)的利益和重要性，而忽略了政策對(duì)其他部門(mén)的影響。資源、部門(mén)、機(jī)構(gòu)之間難以達(dá)成協(xié)同，已經(jīng)成為黃河流域資源管理和高質(zhì)量發(fā)展亟待解決的突出問(wèn)題。因此，將黃河流域作為一個(gè)有機(jī)的整體，科學(xué)評(píng)價(jià)黃河流域水-能源-糧食(WEF)系統(tǒng)內(nèi)部耦合協(xié)調(diào)機(jī)制，研究水、能源和糧食3種資源的協(xié)同發(fā)展和系統(tǒng)治理，提升其整體利用效率，將有助于實(shí)現(xiàn)黃河流域的可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展。

1 文獻(xiàn)綜述

2011年1月，世界經(jīng)濟(jì)論壇在《全球風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告(第六版)》中將“水-能源-糧食紐帶關(guān)系(WEF-Nexus)”風(fēng)險(xiǎn)群作為三大重要風(fēng)險(xiǎn)群之一[1]。2011年11月，德國(guó)聯(lián)邦政府在波恩會(huì)議上正式提出并討論WEF-Nexus的安全性問(wèn)題，認(rèn)為水資源、能源和糧食是一個(gè)復(fù)雜的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，應(yīng)該將三者作為一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)來(lái)看待。此后，對(duì)于WEF-Nexus的研究越來(lái)越多，逐漸成為可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[2]。

國(guó)外對(duì)WEF-Nexus的研究成果是很豐富的。首先，在WEF-Nexus的內(nèi)部關(guān)系的闡明上，最初重點(diǎn)關(guān)注WEF-Nexus中兩種資源之間尤其是能源和水之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。如Scott[3]以墨西哥為例進(jìn)行分析，探索了當(dāng)?shù)剞r(nóng)田中電力資源對(duì)地下水灌溉的影響。Scott[4]探索了美國(guó)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)管理者對(duì)能源與水資源的管理模式，從政策制定和政府職能兩方面為管理者提供了合理配置能源和水資源的決策借鑒。隨著研究的深入，一些學(xué)者開(kāi)始嘗試運(yùn)用定量方式對(duì)WEF-Nexus的內(nèi)部關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的分析。Daher等[5]構(gòu)建了WEF Tool 2.0，用于優(yōu)化未來(lái)各發(fā)展情景下3種資源的配置；Zeinab等[6]采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)伊朗中部Gavkhuni流域的水-能源-糧食資源的安全性和關(guān)聯(lián)進(jìn)行了仿真，得出了該流域水資源和能源系統(tǒng)安全高度依賴(lài)于糧食部門(mén)的結(jié)論。在WEF-Nexus的外部影響因素上，最早Scott[3-4]探討了氣候變化對(duì)能源-水系統(tǒng)的影響以及政府相應(yīng)的適應(yīng)性策略。Lawford等[7]采用德?tīng)柗品ㄑ芯康慕Y(jié)果表明氣候變化、政治經(jīng)濟(jì)變遷、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口變化等因素最為重要。Zhang等[8]按照自然因素和社會(huì)因素對(duì)影響WEF關(guān)聯(lián)的外部因素做了較為全面的總結(jié)。

國(guó)內(nèi)對(duì)于WEF-Nexus的研究不如國(guó)際上活躍，目前還處于概念引進(jìn)和介紹的階段，對(duì)于三者紐帶關(guān)系系統(tǒng)的定性定量研究近年來(lái)逐漸引起關(guān)注，但總體相對(duì)較少。米紅等[9]運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法模擬了保證WEF安全的有效方案，進(jìn)而針對(duì)當(dāng)前狀況提出了相關(guān)建議措施。李桂君等[10]介紹了WEF關(guān)聯(lián)關(guān)系,提出該領(lǐng)域研究的核心問(wèn)題、關(guān)鍵分析工具和未來(lái)面臨的挑戰(zhàn)。王慧敏等[11]以山東省為例，通過(guò)構(gòu)建PSR模型和SD模型，對(duì)“水-能源-糧食”紐帶關(guān)系進(jìn)行仿真研究，證明：WEF之間存在紐帶聯(lián)系。跟國(guó)外研究相比，國(guó)內(nèi)研究的活躍度明顯不夠，無(wú)論在理論框架還是實(shí)證分析方面都存在很大發(fā)展空間。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于耦合系統(tǒng)的研究已經(jīng)起步，如世界糧農(nóng)組織(FAO)[12]建立監(jiān)管指標(biāo)體系，形成核算框架(WEF Framework)，通過(guò)模擬3種要素的流動(dòng)，同時(shí)計(jì)算能源和糧食的產(chǎn)出數(shù)據(jù)，提出了系統(tǒng)關(guān)系關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)方法；美國(guó)RAND公司W(wǎng)illis等[13]構(gòu)建的評(píng)價(jià)水-能源-糧食系統(tǒng)安全系數(shù)指標(biāo)，初步掌握了本地三要素的可利用量。此外，自2010年以來(lái)，對(duì)單一國(guó)家(地區(qū))采取系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法的研究成果也逐漸增多，如對(duì)卡塔爾[5]和中國(guó)[14]等通過(guò)仿真建模對(duì)其未來(lái)自然資源的需求規(guī)模進(jìn)行分析。也有學(xué)者在不同的時(shí)空尺度下對(duì)水-能源-糧食系統(tǒng)耦合進(jìn)行了研究。如孫才志等[15]以全國(guó)為研究區(qū)域采用耦合協(xié)調(diào)度等模型對(duì)中國(guó)WEF耦合系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)及空間關(guān)聯(lián)分析?；谑〖?jí)、地級(jí)市的視角，李成宇等[16]利用耦合協(xié)調(diào)度模型測(cè)算水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)度并探討其空間相關(guān)性及影響因素。張洪芬等[17]以京津冀地區(qū)為研究區(qū)域，測(cè)算水-能源-糧食耦合協(xié)調(diào)程度。鄧鵬等[18]以江蘇省為例，對(duì)該地區(qū)水-能源-糧食系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。畢博等[19]以遼寧省為研究對(duì)象，對(duì)其水-能源-糧食系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系及其時(shí)序演化特征進(jìn)行了實(shí)證分析?；邳S河流域視角，彭少明等[20]建立協(xié)同優(yōu)化模型，提出了黃河流域水-能源-糧食調(diào)配一體優(yōu)化的布局方案。趙良仕等[21]利用耦合模型測(cè)算黃河流域8省(區(qū))水-能源-糧食系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，并對(duì)2018-2027年的耦合度進(jìn)行預(yù)測(cè)。

綜上所述，以往對(duì)于WEF系統(tǒng)耦合關(guān)系的研究大多基于全國(guó)或者省際視角，而以流域?yàn)檠芯恳暯莿t更能準(zhǔn)確地描述和體現(xiàn)WEF-Nexus的關(guān)系。黃河流域水資源短缺，同時(shí)又是中國(guó)重要的能源流域和糧食主產(chǎn)區(qū)，將黃河流域作為一個(gè)有機(jī)的整體，研究水、能源和糧食3種資源的協(xié)同發(fā)展和系統(tǒng)治理，提升其整體利用效率，更有助于實(shí)現(xiàn)黃河全流域的可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展，同時(shí)能為相關(guān)管理部門(mén)決策提供參考。本文基于黃河全流域視角構(gòu)建WEF系統(tǒng)耦合關(guān)系評(píng)價(jià)體系，采用CRITIC賦權(quán)法確定權(quán)重，對(duì)沿黃9省(區(qū))水-能源-糧食系統(tǒng)的耦合度進(jìn)行綜合分析。

2 研究區(qū)域概況

黃河流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河南、山東9省(區(qū))，其中上游從河源至青海省貴德縣，中游從貴德縣至河南省孟津縣，下游是河南鄭州桃花峪以下的黃河河段。

在水資源方面，流域內(nèi)年平均降水量在200～650 mm之間，但降水分布極不均衡，受地形影響，秦嶺以北部分地區(qū)年平均降水量可達(dá)700～1 000 mm，而部分內(nèi)陸地區(qū)如寧夏、甘肅等地年平均降水量卻不足150 mm。黃河流域水資源短缺，流域內(nèi)人均水資源量不足全國(guó)平均水平的1/4。

在能源方面，黃河流域煤炭、礦產(chǎn)、天然氣等資源豐富，其中煤炭保有儲(chǔ)量4 492億t，占全國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的46.5%，流域及附近地區(qū)有8個(gè)大型煤炭基地、6個(gè)大型煤電基地?？傮w來(lái)看，流域上游以大型水電開(kāi)發(fā)為主，中游煤炭和天然氣資源、下游石油儲(chǔ)量都很豐富，是中國(guó)重要的能源輸出基地。

在糧食方面，黃河流域土地資源豐富，有著發(fā)展農(nóng)業(yè)的天然優(yōu)勢(shì)條件，流域內(nèi)共有耕地1 553.2萬(wàn)hm2，汾渭平原、河套灌區(qū)和黃淮海平原都是國(guó)家劃定的重要糧食生產(chǎn)基地，2018年黃河流域糧食產(chǎn)量近2.3億t，占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的34.8%[22]。

3 資料與方法

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

構(gòu)建科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是對(duì)黃河流域WEF協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行合理、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。借鑒已有研究成果[17-18,22]，并綜合考慮研究區(qū)域的實(shí)際情況，分別從3個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)建29個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，水資源和能源資源分別從總量指標(biāo)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)、效益指標(biāo)3個(gè)維度構(gòu)建指標(biāo)，糧食資源從生產(chǎn)安全、流通安全和消費(fèi)安全3個(gè)維度構(gòu)建指標(biāo)，形成表1所示的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重。

表1 WEF系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重Tab. 1 WEF system comprehensive evaluation index system and weight

續(xù)表1 WEF系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重Continued tab. 1 WEF system comprehensive evaluation index system and weight

3.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究區(qū)域?yàn)辄S河流域9省(區(qū))，數(shù)據(jù)采集周期為2005-2018年，來(lái)源于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒、中國(guó)水資源公報(bào)、中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒以及各省(區(qū))統(tǒng)計(jì)年鑒等，部分缺失的數(shù)據(jù)由臨近年份或臨近省份數(shù)擬合值替代。

3.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

運(yùn)用CRITIC賦權(quán)法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，并基于此測(cè)算黃河流域水-能源-糧食系統(tǒng)的綜合指數(shù)，從而為計(jì)算系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度提供依據(jù)。由于選取的指標(biāo)之間可能存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，而CRITIC賦權(quán)法可以同時(shí)反映指標(biāo)間的沖突程度和指標(biāo)的變異程度，因此，采用CRITIC賦權(quán)法更加適合。

3.4 綜合評(píng)價(jià)模型

綜合評(píng)價(jià)指數(shù)反映了黃河流域WEF各子系統(tǒng)發(fā)展水平，通過(guò)對(duì)比分析各子系統(tǒng)的發(fā)展水平，進(jìn)而提出完善系統(tǒng)發(fā)展的建議，具體公式為：

(1)

(2)

(3)

式(1)-式(3)中：Wi、Ej、Fi分別為第i年水、能源、糧食安全子系統(tǒng)的綜合指數(shù)，該指數(shù)越高說(shuō)明子系統(tǒng)發(fā)展水平越高；wj為各子系統(tǒng)第j項(xiàng)權(quán)重，Xij、Yij、Zij分別為各子系統(tǒng)第i年第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。

3.5 耦合模型

運(yùn)用耦合度和耦合協(xié)調(diào)度模型來(lái)測(cè)度黃河流域WEF系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展程度，耦合度反映黃河流域WEF各子系統(tǒng)之間的依賴(lài)程度，耦合協(xié)調(diào)度反映黃河流域WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平的質(zhì)量。參考其他學(xué)者的研究[22]，構(gòu)建的耦合度模型如下：

(4)

式中：D為耦合度，0≤D≤1，表示W(wǎng)EF各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)程度。D值越大，表明各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)性越好。將耦合度劃分為4個(gè)階段，見(jiàn)表2。

表2 耦合度等級(jí)劃分Tab. 2 Classification of coupling degree

由于耦合度只能反映黃河流域WEF相互聯(lián)系和相互作用的程度，無(wú)法說(shuō)明各子系統(tǒng)發(fā)展水平的高低及系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)水平。因此，用耦合協(xié)調(diào)度模型可以更好地反映WEF系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展質(zhì)量。其計(jì)算公式為：

(5)

H=αWi+βEi+γFi

(6)

式(5)、式(6)中：N為黃河流域WEF系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，0≤N≤1；D為黃河流域WEF系統(tǒng)的耦合度；H為黃河流域WEF系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；Wi、Ei、Fi分別為水資源、能源、糧食子系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；α、β、γ均為系數(shù)，反映各子系統(tǒng)的重要程度。由于水資源、能源和糧食相互依存，在人類(lèi)社會(huì)發(fā)展中三者缺一不可，因此，設(shè)定WEF三者同等重要，故α=β=γ=1/3。此外，借鑒前人研究中耦合協(xié)調(diào)的類(lèi)型及劃分標(biāo)準(zhǔn)[23]，詳見(jiàn)表3。

表3 耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類(lèi)型及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Tab. 3 Coupling coordinated development types and >evaluation criteria

4 結(jié)果分析

利用綜合評(píng)價(jià)模型及耦合協(xié)調(diào)模型，計(jì)算2005-2018年黃河流域的水資源、能源和糧食的綜合指數(shù)，對(duì)黃河流域WEF系統(tǒng)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4.1 系統(tǒng)綜合指數(shù)分析

為了能更直觀地反映2005-2018年黃河流域WEF系統(tǒng)的發(fā)展軌跡，將各子系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算結(jié)果繪制為圖1。

圖1 黃河流域WEF系統(tǒng)綜合指數(shù)變化Fig. 1 Variation of WEF system comprehensive indexes in the Yellow River Basin

由圖1可見(jiàn)，水資源子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)、糧食子系統(tǒng)綜合指數(shù)大體都呈緩慢上升趨勢(shì)。其中，水資源子系統(tǒng)和能源子系統(tǒng)的年平均增長(zhǎng)率分為0.81%和0.63%，在研究期內(nèi)相對(duì)波動(dòng)幅度較小；糧食子系統(tǒng)年平均增長(zhǎng)率為2.59%，上漲幅度最大，波動(dòng)幅度也最大。WEF系統(tǒng)綜合指數(shù)也呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)，研究期內(nèi)的綜合指數(shù)由2005年的0.483上升至2018年的0.570，年平均增長(zhǎng)率為0.3%。WEF系統(tǒng)綜合指數(shù)隨著3個(gè)子系統(tǒng)綜合指數(shù)的變化而變化，表明系統(tǒng)內(nèi)部存在著耦合關(guān)聯(lián)。

黃河流域整體水-能源-糧食安全系統(tǒng)綜合指數(shù)均值為0.513，處在中等水平。流域內(nèi)不同地區(qū)各個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展水平不盡相同(見(jiàn)表4)。

表4 黃河流域9省(區(qū))水資源、能源、糧食綜合指數(shù)均值測(cè)度結(jié)果Tab. 4 Average measurement results of comprehensive indexes of water resources, energy and grain in 9 provinces (regions) in the Yellow River basin

水資源子系統(tǒng)的綜合指數(shù)為0.518，其中山西、山東、河南、四川、寧夏均低于平均值，尤其山東、河南兩省作為傳統(tǒng)糧食生產(chǎn)基地，農(nóng)業(yè)用水占比位居流域前列，人均用水量大，地下水資源開(kāi)發(fā)過(guò)度，地區(qū)水資源缺口較大；四川省受地形和氣候影響，地區(qū)降水分布不均，季節(jié)降水差異大，水資源與耕地布局極不協(xié)調(diào)，地區(qū)性缺水和季節(jié)性缺水(干旱)嚴(yán)重；寧夏地區(qū)水資源短缺，供需不平衡，地下水開(kāi)采率過(guò)高。能源子系統(tǒng)的綜合指數(shù)為0.543，其中山西、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、青海、寧夏均低于平均值，山西省能源利用效率較低，煤炭消耗量大，有大量高耗能工業(yè)產(chǎn)業(yè)亟待轉(zhuǎn)型；陜西能源子系統(tǒng)綜合指數(shù)與平均值基本持平，能源自給率較高；寧夏能源子系統(tǒng)綜合指數(shù)低，原因在于地區(qū)人均能源消耗量大且能源自給率低。糧食子系統(tǒng)的綜合指數(shù)為0.478，其中山西、陜西、甘肅、青海、寧夏均低于平均值，山西糧食子系統(tǒng)綜合指數(shù)與流域平均水平存在一定差距，因?yàn)樵摰貐^(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程緩慢，且自然災(zāi)害頻發(fā)，人均糧食產(chǎn)量不穩(wěn)定；青海糧食子系統(tǒng)綜合指數(shù)與其他省份相比較低，該省地處青藏高原，地形復(fù)雜，氣候多變，耕地現(xiàn)有資源和后備資源不足，人均糧食產(chǎn)量較低。

總體來(lái)看，黃河流域WEF系統(tǒng)能源子系統(tǒng)穩(wěn)定性最好，水資源子系統(tǒng)次之，糧食子系統(tǒng)穩(wěn)定性最差，黃河流域作為中國(guó)糧食主要產(chǎn)區(qū)之一綜合指數(shù)水平卻不盡如人意，反映出該區(qū)域在農(nóng)業(yè)活動(dòng)中存在一定問(wèn)題。黃河流域水-能源-糧食系統(tǒng)內(nèi)存在著耦合關(guān)系，任一子系統(tǒng)的滯后都會(huì)影響系統(tǒng)整體的發(fā)展，因此全面考慮三者的發(fā)展水平，才能更好促進(jìn)系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)高效發(fā)展。

4.2 系統(tǒng)耦合結(jié)果分析

根據(jù)黃河流域WEF系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)得分，計(jì)算得到的系統(tǒng)耦合度和耦合協(xié)調(diào)度如圖2所示。耦合度代表了黃河流域WEF系統(tǒng)相互聯(lián)系和相互作用的程度，耦合協(xié)調(diào)度代表系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)度。由圖2可知，黃河流域WEF系統(tǒng)的耦合度值一直穩(wěn)定在0.95以上，且波動(dòng)較小，一直處在高水平耦合階段，表明3個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)程度非常高；黃河流域WEF系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度值在研究期內(nèi)由0.69增長(zhǎng)到0.75，協(xié)調(diào)發(fā)展水平在逐步提高，年平均增長(zhǎng)率為0.66%。根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)，黃河流域的WEF系統(tǒng)發(fā)展由初級(jí)協(xié)調(diào)水平上升到了中級(jí)協(xié)調(diào)水平。流域內(nèi)各省的耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展也呈逐年上升的趨勢(shì)，并呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)(見(jiàn)圖3)。其中山西、青海、寧夏增長(zhǎng)速度較快且趨勢(shì)平穩(wěn)，年平均增長(zhǎng)率分別為0.932%、0.867%、1.083%，WEF系統(tǒng)由初級(jí)協(xié)調(diào)水平發(fā)展到了中級(jí)協(xié)調(diào)水平；內(nèi)蒙古、河南耦合協(xié)調(diào)度在研究期內(nèi)波動(dòng)較大，但整體保持上升趨勢(shì)，年平均增長(zhǎng)率分別為0.678%、0.674%；四川、陜西、甘肅增長(zhǎng)速度較緩，但整體平穩(wěn)向好；山東耦合協(xié)調(diào)度增長(zhǎng)速度位居流域最后，且在研究期內(nèi)波動(dòng)幅度較大，山東是資源大省，雖然自身產(chǎn)量很大但是供需嚴(yán)重不平衡，這就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)耦合度下降或者波動(dòng)幅度的增大。

圖2 WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度Fig. 2 WEF system coupling coordination degree

圖3 黃河流域9省區(qū)WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度Fig. 3 Coupling coordination degree of WEF system in 9 provinces (regions) in the Yellow River basin

流域上游經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較弱，WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平較好，水資源子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)較高。上游用水總量少，同時(shí)水污染排放量較少，但由于農(nóng)業(yè)發(fā)展較快，人均用水量要高于流域內(nèi)其他地區(qū)。上游由于工業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響，水資源開(kāi)發(fā)利用率較低，但生態(tài)用水占比較高，有利于保護(hù)流域生態(tài)、涵養(yǎng)水源，因此促進(jìn)流域生態(tài)良性循環(huán)、保護(hù)水源，對(duì)該地區(qū)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

流域中游是重要的能源生產(chǎn)地和輸出地，石油、煤炭及電力等能源產(chǎn)量大，具有水力發(fā)電的天然優(yōu)勢(shì)，同時(shí)是全國(guó)重要的能源工業(yè)基地。廢水排放量、能源利用效率等均處于流域中等水平，第三產(chǎn)業(yè)能耗占比與下游持平，但用水效率較低。中游由于能源產(chǎn)量較大、工業(yè)發(fā)展迅猛，能源產(chǎn)業(yè)過(guò)于集中給生態(tài)環(huán)境造成很大壓力，該區(qū)域應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)使用清潔能源、促進(jìn)高耗能產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與工業(yè)生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

流域下游的支柱產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耗水量大，水資源壓力大。下游農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模大，糧食產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，人均可支配收入和糧食消費(fèi)價(jià)格指數(shù)在流域內(nèi)位居前列，恩格爾系數(shù)小于流域內(nèi)其他區(qū)域，再加上該區(qū)域人口密集，水資源和能源系統(tǒng)都面臨著較大壓力，不利于水-能源-糧食系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

綜合來(lái)看，黃河流域WEF系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r在研究期內(nèi)由初級(jí)協(xié)調(diào)水平邁上了中級(jí)協(xié)調(diào)水平，呈現(xiàn)出向良好協(xié)調(diào)水平過(guò)渡的趨勢(shì)。在規(guī)劃未來(lái)發(fā)展時(shí)，上游在加強(qiáng)弱勢(shì)系統(tǒng)發(fā)展的同時(shí)，要鞏固水資源的穩(wěn)定發(fā)展；中下游能源和水資源壓力較大，要通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率和用水效率。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

5.1.1 黃河流域WEF系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)整體呈上升趨勢(shì)

黃河流域WEF系統(tǒng)綜合指數(shù)均值為0.513，處在中等水平，呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)；其中水資源子系統(tǒng)和能源子系統(tǒng)的年平均增長(zhǎng)率分為0.81%和0.63%，在研究期內(nèi)相對(duì)波動(dòng)幅度較小，糧食子系統(tǒng)年平均增長(zhǎng)率為2.59%，上漲幅度最大，波動(dòng)幅度也最大。

5.1.2 黃河流域WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度仍有較大發(fā)展?jié)摿?/p>

黃河流域WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度在研究期間由0.69增長(zhǎng)到0.75，經(jīng)歷初級(jí)協(xié)調(diào)水平和中級(jí)協(xié)調(diào)水平兩個(gè)階段，流域內(nèi)不同區(qū)域各個(gè)子系統(tǒng)仍有較大優(yōu)化空間，因此流域水-能源-糧食安全系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度仍有較大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5.1.3 黃河流域的WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度尚未達(dá)到穩(wěn)定協(xié)調(diào)狀態(tài)

2018年黃河流域的WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度為0.75，處于中級(jí)協(xié)調(diào)水平，研究期內(nèi)耦合協(xié)調(diào)度呈上升趨勢(shì)，但是尚未達(dá)到穩(wěn)定的良好協(xié)調(diào)狀態(tài)，且流域內(nèi)不同區(qū)域的子系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，也存在不同的問(wèn)題，這對(duì)流域整體的協(xié)調(diào)發(fā)展造成了一定壓力。

5.2 建議

5.2.1 樹(shù)立黃河全流域統(tǒng)籌治理理念

黃河流域上游要持續(xù)鞏固水資源的可持續(xù)發(fā)展，中下游要水資源與能源雙輪驅(qū)動(dòng)，在引水入黃的同時(shí)鼓勵(lì)高耗水、高耗能產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，節(jié)能減排，鼓勵(lì)使用清潔能源，大力提高用水效率，發(fā)揮全流域綜合效益。

5.2.2 促進(jìn)黃河流域水-能源-糧食協(xié)調(diào)發(fā)展

水資源矛盾是黃河流域的基礎(chǔ)性問(wèn)題，能源、糧食系統(tǒng)發(fā)展與其密切相關(guān)。因此，要加強(qiáng)相關(guān)部門(mén)之間的配合與協(xié)作，在制定某單個(gè)子系統(tǒng)的政策時(shí)，應(yīng)關(guān)注對(duì)其他子系統(tǒng)的影響。

5.2.3 黃河流域生態(tài)環(huán)境治理任重道遠(yuǎn)

黃河全流域生態(tài)環(huán)境不容樂(lè)觀，水資源短缺、能源開(kāi)采過(guò)度、污染嚴(yán)重等問(wèn)題使得流域生態(tài)退化嚴(yán)重。在發(fā)展經(jīng)濟(jì)同時(shí)，要以恢復(fù)流域生態(tài)為核心，產(chǎn)業(yè)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級(jí)并重，實(shí)現(xiàn)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展。