【摘 要】
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水、粮食和能源是三大基本资源,支持着人类社会的发展和进步,但一直以来都面临需求增长和供应有限的矛盾问题,水资源系统、能源系统和粮食系统的高质量发展是在追求经济高质量发展的同时健全绿色低碳经济体系的基础保障。水-能源-粮食系统作为一个复杂的三元系统,在社会经济发展的影响下越来越表现出相互维系、相互制约的关系。本文在城市化高速发展的背景下,从系统的角度对陕西省水-能源-粮食的协同安全情况进行评价,并对
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水、粮食和能源是三大基本资源,支持着人类社会的发展和进步,但一直以来都面临需求增长和供应有限的矛盾问题,水资源系统、能源系统和粮食系统的高质量发展是在追求经济高质量发展的同时健全绿色低碳经济体系的基础保障。水-能源-粮食系统作为一个复杂的三元系统,在社会经济发展的影响下越来越表现出相互维系、相互制约的关系。本文在城市化高速发展的背景下,从系统的角度对陕西省水-能源-粮食的协同安全情况进行评价,并对系统中关键指标未来的发展趋势进行仿真模拟和情景分析。本文首先阐明基于城市化背景下的水-能源-粮食系统的研究机理和理论框架,归纳分析现有的研究成果,明确陕西省水-能源-粮食系统安全评价指标体系中各子系统的影响因素。其次,运用PSR模型划分系统边界,构建水-能源-粮食系统协同安全评价模型,采用协同学和CRITIC赋权相结合的方法分析陕西省2006年-2020年水-能源-粮食系统的安全情况。随后,利用系统动力学模型仿真模拟2021年-2030年系统中关键变量的未来发展情况。最后,根据参数调整,分析不同情景下系统中的关键变量供需变化特征,为未来陕西省水-能源-粮食系统高质量发展政策的制定提供理论依据。研究表明,2006年-2020年陕西省水-能源-粮食系统各子系统以及整个子系统的协同安全度处于逐年提升的状态。2010年以前,系统处于弱协同阶段,协同安全度低于0.5,2011年-2019年处于过渡阶段。到2020年,系统的协同安全度为0.72,达到初级协同,进入协同安全阶段。从仿真的结果来看,未来十年水资源消费量呈下降趋势,到2030年,陕西省水资源消费总量为87.77亿立方米;能源消费总量持续上涨,2030年将达到20603.8万吨;粮食生产总量随年份增加,2030年粮食生产总量达到2293.74万吨。情景分析结果显示,在高质量发展情景下,供水总量、可供本地区消费能源、粮食生产总量等水-能源-粮食系统的关键影响因素较于维持现状发展情景都有明显增加。
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