文章摘要
常奂宇,赵勇,桑学锋,李海红,何凡,翟家齐.京津冀水资源-粮食-能源-生态协同调控研究Ⅰ:方法与模型[J].水利学报,2022,53(6):655-665
京津冀水资源-粮食-能源-生态协同调控研究Ⅰ:方法与模型
Research on the coordinated regulation of water resources-food-energy-ecology in Beijing-Tianjin-Hebei Region I: Methods and Model
投稿时间:2022-01-26  
DOI:10.13243/j.cnki.slxb.20220065
中文关键词: 京津冀  水-粮-能-生  协同调控  GWAS  综合协同指数
英文关键词: Jing-Jin-Ji  water-food-energy-ecology  coordinated regulation  GWAS  comprehensive sustainability index
基金项目:国家杰出青年科学基金项目(52025093);国家重点研发计划项目(2021YFC3200204)
作者单位E-mail
常奂宇 中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
清华大学 水利水电工程系, 北京 100084 
 
赵勇 中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038 zhaoyong@iwhr.com 
桑学锋 中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038  
李海红 中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038  
何凡 中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038  
翟家齐 中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038  
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中文摘要:
      京津冀是我国重要的粮食、能源消费地,但水资源已经成为制约区域粮食、能源和生态可持续发展的关键要素。为优化水-粮-能-生系统间关系,实现水-粮-能-生关联视角下多水源协同调控,本文以GWAS模型为基础,通过改进水资源调配模块,添加粮食生产、能源消耗和层次化需水预测模块,构建了实现各系统关键要素传递和互馈的水-粮-能-生协同调控模型。根据京津冀水-粮-能-生系统紧密耦合的特征,建立保障水安全、粮食安全、低碳发展路径和生态健康的协同发展目标,提出了基于NSGA-Ⅱ和耦合协调度的协同优化算法与综合协同指数,以实现水-粮-能-生耦合系统协同调控方案优化求解。
英文摘要:
      The Beijing-Tianjin-Hebei region is an important food and energy consumption area in China,but water resources have become a key factor restricting the sustainable development of regional food,energy and ecology.In order to optimize the relationship between the water-food-energy-ecology system and realize the coordinated regulation of multiple water sources from the perspective of water-food-energy-ecology,based on GWAS model,this study modified the water resource allocation module,added the food production module,energy consumption module and hierarchical water demand prediction module,and constructed the water-food-energy-ecology coordinated regulation model to realize the transfer and mutual feed of key elements of each system.According to the characteristics of the Beijing-Tianjin-Hebei region water-food-energy-ecology system,a coordinated development goal of ensuring water security,food security,low-carbon development path and ecological health is established,and a collaborative optimization algorithm based on NSGA-Ⅱ and coupling coordination degree and comprehensive sustainability index were proposed to realize the optimization solution of the coordinated regulation scheme of water-food-energy-ecology system.
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