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中国水-能源-粮食关联系统协同安全评价

刘晶 刘翠善 李潇 王国庆 鲍振鑫

刘晶,刘翠善,李潇,等. 中国水-能源-粮食关联系统协同安全评价[J]. 水利水运工程学报 doi:  10.12170/20190603009
引用本文: 刘晶,刘翠善,李潇,等. 中国水-能源-粮食关联系统协同安全评价[J]. 水利水运工程学报 doi:  10.12170/20190603009
(LIU Jing, LIU Cuishan, LI Xiao, et al. Security evaluation of water-energy-food nexus system in China[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20190603009
Citation: (LIU Jing, LIU Cuishan, LI Xiao, et al. Security evaluation of water-energy-food nexus system in China[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20190603009

中国水-能源-粮食关联系统协同安全评价

doi: 10.12170/20190603009
基金项目: 国家重点研发计划项目(2017YFC0404602,2017YFA0605002,2016YFA0601501);国家自然科学基金资助项目(51879164,4181101521)
详细信息
    作者简介:

    刘 晶(1997—),女,宁夏固原人,硕士研究生,主要从事气候变化和水土资源匹配方面的研究。E-mail:1767343058@qq.com

  • 中图分类号: TV213.9

Security evaluation of water-energy-food nexus system in China

  • 摘要: 为保障我国水-能源-粮食关联系统安全,运用压力状态响应模型对我国2007—2016年水-能源-粮食关联系统进行协同安全性评价。选取16个代表性指标,构建我国水-能源-粮食关联系统协同安全评价指标体系及评价模型,利用层次分析法确定各指标权重,根据2007—2016年全国及各省区相关指标统计数据,对全国及不同地区水-能源-粮食关联系统进行协同安全评价。结果表明:近10年全国水-能源-粮食关联系统的协同安全度总体呈波动上升趋势。北京、天津和上海等省区水-能源-粮食关联系统综合协同安全度较高;而宁夏、新疆和重庆等地区综合协同安全度低;大部分省区关联系统综合协同安全度水平2012—2016年高于2007—2011年。
  • 图  1  中国水-能源-粮食关联系统协同安全度变化

    Figure  1.  Variation of collaborative security degree of water-energy-food nexus system

    图  2  区域水-能源-粮食关联系统压力子系统协同安全度空间分布

    Figure  2.  Spatial distribution of cooperative security degree of pressure subsystem of regional water-energy-food nexus system

    图  3  区域水-能源-粮食关联系统状态子系统协同安全度空间分布

    Figure  3.  Spatial distribution of cooperative security degree of status subsystem of regional water-energy-food nexus system

    图  4  区域水-能源-粮食关联系统响应子系统协同安全度空间分布

    Figure  4.  Spatial distribution of cooperative security degree of response subsystem of regional water-energy-food nexus system

    图  5  区域水-能源-粮食关联系统综合协同安全度空间分布

    Figure  5.  Spatial distribution of comprehensive collaborative security degree of regional water-energy-food nexus system

    图  6  典型区域水-能源-粮食关联系统综合协同安全度变化

    Figure  6.  Variation of comprehensive collaborative security degree of water-energy-food nexus system in typical areas

    表  1  我国水-能源-粮食关联系统指标体系

    Table  1.   Index system of water-energy-food nexus system in China

    类别指标正负向权重指标意义单位
    压力类人均用水量(C1)0.372 0反映经济社会对水资源系统的压力m3/人
    农业用水占比(C2)0.091 0反映粮食系统对水资源系统的压力%
    能源生产用水占比(C3)0.069 8反映能源系统对水资源系统的压力%
    人均粮食消耗量(C4)0.269 0反映经济社会对粮食系统的压力t/人
    万元GDP能源消耗量(C5)0.164 7反映经济社会对能源系统的压力吨标准煤
    人均能源消耗量(C6)0.033 5反映经济社会对能源系统的压力吨标准煤
    状态类人均水资源量(C7)+0.425 3反映水资源系统资源总量状态m3/人
    产水模数(C8)+0.038 3反映水资源系统产水效率状态104m3/km2
    用水总耗水率(C9)+0.202 3反映水资源系统利用效率状态%
    人均粮食产量(C10)+0.132 3反映粮食系统资源总量状态t/人
    人均能源产量(C11)+0.132 3反映能源系统资源总量状态吨标准煤
    一产能耗占比(C12)0.069 5反映能源系统生产效率状态%
    响应类工业用水重复利用率(C13)+0.150 0反映能源系统用水效率响应%
    节水灌溉面积占比(C14)+0.372 2反映粮食系统用水效率响应%
    亩均灌溉用水(C15)0.372 2反映粮食系统用水控制响应m3
    能源消费弹性系数(C16)0.105 5反映能源系统生产效率响应
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  • 收稿日期:  2019-06-03
  • 网络出版日期:  2020-03-25

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