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华北水利水电大学学报(自然科学版)2024年第06期:黄河中游地区水-能-粮-碳纽带关系模拟与韧性调控

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵含;李占玲;王红瑞;刘艺欣;李敏;

单位:中国地质大学(北京)水资源与环境学院;北京师范大学水科学研究院;

摘要:水资源、能源、粮食和碳排放等对区域发展水平和生态环境质量有重要影响,其相互作用构成了复杂的纽带关系,对于区域绿色协调发展至关重要。以黄河中游地区为研究对象,采用系统动力学来探索水-能-粮-碳的关联模式,根据1999—2019年黄河中游地区的水资源、能源、粮食、碳排放现状的基础数据梳理这4个子系统的耦合关系,并对其未来30年的发展变化进行仿真模拟,从抵抗性、恢复性和适应性3个方面构建韧性评价指标体系来评价整个系统。研究结果表明:(1)在常规发展模式下,预计2050年水资源及粮食不会出现明显的供需缺口,而能源消费缺口会随着社会经济的发展越变越大。(2)每个情景的3个分数都存在差异,其中多子系统优先发展的情景在抵抗性、适应性及恢复性3个方面的表现均优于其他情景。(3)情景11的4个子系统都优先发展时及情景10的能源、粮食及社会经济子系统优先发展时,韧性指数从2020—2050年整体是最高的;情景11的碳排放量最低,水资源、能源及粮食供需指数都相对较高,因此情景11为最优发展模式。

关键词:水-能-粮-碳纽带关系;系统动力学模型;韧性调控

基金资助:国家自然科学基金项目(52279005)