公告：
“十五五”时期黄河流域WEFE纽带系统协同治理与绿色转型路径研究
Collaborative governance and green transformation pathways of the WEFE nexus system in the Yellow River basin during the 15th Five-Year Plan period
王浩孟现勇⁴，李彬彬
（1.中国水利水电科学研究院，100048，北京；2.新疆理工学院，843100，阿克苏；3.新疆河（湖）长学院，843100，阿克苏；4.塔里木河流域智慧水利与生态治理研究院，843100，阿克苏）
摘要：“十五五”时期是推进区域协调发展、优化区域经济布局的关键期，是加快经济社会发展全面绿色转型、建设美丽中国的重要窗口期，也是黄河流域实现绿色低碳转型的攻坚期。黄河流域作为中华文明重要发祥地和国家重要能源、粮食基地，其水-能-粮-生（WEFE）纽带关系复杂，面临严峻的资源环境约束和绿色发展压力。基于WEFE纽带关系理论框架，通过对黄河流域九省(自治区)政策目标交互关系的系统梳理，识别出水、能源、粮食、生态四系统间的协同与权衡机制。研究发现：水系统与生态系统政策目标间正向关系较多，体现政策和谐性；煤炭开采利用与水资源保护、生态环境治理存在明显冲突；可再生能源发展总体有利于系统协同。黄河中游地区系统可持续指数2017年后由稳步增长转为快速提升，但内蒙古自治区受农业灌溉用水和能源消费双重约束（障碍度9.64%），陕西、山西两省工业化学需氧量排放障碍度显著下降。面向碳达峰碳中和目标，应统筹推进能源系统绿色转型、水资源高效配置、粮食系统可持续发展和生态系统保护修复，构建协同高效的流域治理新格局。建议从强化顶层设计、创新体制机制、加大政策支持、推进科技创新等方面，加快推进黄河流域绿色低碳高质量发展。
关键词：黄河流域；WEFE纽带；绿色低碳发展；系统性治理；“十五五”规划；水资源利用；水-能-粮-生耦合
作者简介：王浩，中国工程院院士，主要从事水文水资源研究。
通信作者：孟现勇，新疆河（湖）长学院院长，教授，主要从事智慧水利与防灾减灾研究。E-mail：xymeng@cau.edu.cn
基金项目：国家自然科学基金（41601076）；新疆维吾尔自治区“天池英才”科技创新领军人才（2024TCLJ01）。
DOI：10.3969/j.issn.1000-1123.2025.23.003
黄河是我国第二大河，全长5464km，流域面积为79.5万km，地跨青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东九省（自治区）。作为中华文明的重要发祥地，2023年，黄河流域九省（自治区）常住人口4.2亿人，占全国的29.7%；地区生产总值31.6万亿元，占全国的25.1%。黄河流域构成我国重要的生态屏障，是连接青藏高原、黄土高原、华北平原的生态廊道，在国家发展大局中具有举足轻重的地位。党的二十大报告明确提出要积极稳妥推进碳达峰碳中和，为黄河流域绿色低碳转型指明了方向。2023年10月，全国生态环境保护大会强调要以更高站位、更宽视野、更大力度来谋划和推进新征程生态环境保护工作，对黄河流域生态保护和绿色发展提出了更高要求。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确提出持续推进黄河流域生态保护和高质量发展，强调要促进区域创新链产业链高效协作，深化跨行政区合作，健全区域间规划统筹、产业协作、利益共享等机制。同时，在绿色发展方面明确要求以碳达峰碳中和为牵引，协同推进降碳、减污、扩绿、增长。这为黄河流域水-能-粮-生（WEFE）系统协同治理指明了方向。
当前，黄河流域面临着复杂的人水关系挑战。流域九省（自治区）碳排放中源于煤炭消耗的占比高达79.93%，万元GDP二氧化碳排放量普遍高于全国平均水平，面临着巨大的减排压力和转型挑战。同时，流域水资源短缺、能源结构偏煤、农业用水量大、生态系统脆弱等特征交织，使得WEFE各系统间存在复杂的相互作用关系。WEFE纽带关系作为近年来兴起的跨学科研究范式，为统筹解决资源环境问题提供了新的理论工具。WEFE纽带关系强调水、能源、粮食和生态系统之间的相互依存、相互制约，其研究已经从概念探索、初步开发进入蓬勃发展阶段。在全球气候变化和可持续发展目标驱动下，WEFE纽带关系研究正逐步实现从宏观管理到微观应用再到更深入的多要素化研究转变。深入研究黄河流域WEFE纽带关系，探索系统性治理路径，对于推动流域绿色低碳高质量发展具有重要的理论意义和实践价值。
黄河流域WEFE系统特征与纽带关系分析
1.WEFE系统基本特征
黄河流域WEFE系统呈现出独特的时空分布格局和相互作用特征。从空间格局看，上游地区以生态保护和水源涵养为主，中游地区是重要的能源基地和农业区，下游地区是经济发达的人口密集区。从时间演变看，随着经济社会发展和气候变化影响，各系统间的相互作用关系日趋复杂。
黄河流域WEFE系统现状特征与主要约束
（1）水资源刚性约束日益凸显
黄河流域多年平均河川天然径流量534.8亿m，仅占全国的2%，却承担着全国13%的粮食产量以及50多座大中城市和420个县（旗）的城镇供水任务。黄河流域人均水资源量仅为全国平均水平的23%，水资源相对贫乏，属于严重缺水地区。1995—2007年黄河流域河川径流年平均消耗率超过70%，已超过了黄河水资源承载能力。水资源地区分布不均，62%的水量来自兰州断面以上，且河川径流年际、年内变化大，给流域水安全保障带来严峻挑战。从WEFE纽带关系视角看，水资源短缺对能源开发、粮食生产和生态保护形成三重制约。研究表明，黄河流域能源耗水量和粮食耗水量均呈波动上升趋势，流域平均单位粮食产量蓝水足迹为0.37m/kg，中下游地区单位粮食产量蓝水足迹明显高于上游区，而生态用水长期被挤占。水资源刚性约束决定了黄河流域“十五五”时期必须坚持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”发展原则。
（2）能源系统结构转型压力巨大
黄河流域是我国重要的能源富集区，煤炭基础储量占全国的73%，石油天然气资源丰富。黄河流域也是我国能源生产的核心区域，2019年煤炭产量占全国的近80%，原油产量占34%左右，天然气产量占36%。近年来，随着国家大力发展新能源，黄河流域风光资源优势逐步显现，风电、光伏装机规模快速增长，但能源结构仍以煤炭为主，清洁化程度有待提升。从电力产业发展格局看，黄河流域电力产业时空发展受到资源禀赋和用电需求的双重影响，现存问题主要表现在水电增量空间较小、火电装机过剩且发电效率偏低、风电和光电消纳不足等方面。从WEFE纽带视角看，煤炭主导的能源结构与水资源保护、生态环境治理存在明显冲突，而可再生能源发展总体有利于系统协同。“十五五”时期需要通过电力改革和制度创新推进流域资源型产业融合发展，实现能源系统与其他三系统的协同优化。
（3）粮食系统安全保障与绿色发展并重
黄河流域拥有耕地2.23亿亩（1亩=1/15hm），占全国的11.2%，粮食产量占全国的13%。流域内河套平原、汾渭平原等是国家重要的商品粮基地，小麦、玉米、水稻等主要粮食作物种植面积大、产量高。但流域农业生产高度依赖灌溉，农业用水占总用水量的65%左右，面临着水土资源匹配不均衡、农业面源污染等问题。从水-能-粮-生的协调发展视角看，黄河流域粮食安全子系统、生态安全子系统和能源安全子系统的发展水平分别呈平稳上升、波动下降和波动上升趋势。粮食安全、生态安全和能源安全的第一障碍因素分别是人均粮食占有量、人均水资源量和一次清洁电能产量占比，这表明需要在保障粮食安全的同时，推进农业绿色发展和能源结构优化。
（4）生态系统保护修复任务艰巨
黄河流域地处我国地理气候过渡带，生态系统类型多样但整体脆弱。流域横跨青藏高原、黄土高原、华北平原等不同地貌单元，包含森林、草原、湿地、荒漠等多种生态系统类型。受气候变化和人类活动双重影响，流域生态系统退化问题突出，水土流失面积占流域总面积的67%，荒漠化土地面积达14.6万km从生态系统服务与WEFE纽带关系的耦合视角看，现有研究主要聚焦于WEFE纽带关系与生态系统服务间的作用关系和供需关系的分析与探讨，以及WEFE耦合系统的构建与评估等。然而，目前WEFE纽带关系与生态系统服务耦合研究仍处于起步阶段，尚且缺乏揭示二者交互耦合关系及作用机理的理论体系和技术方法。
2.WEFE系统间的纽带关系与协同机制
（1）政策目标的协同与权衡关系
通过对黄河流域现行政策目标的梳理分析发现，WEFE各系统政策目标间的协同关系显著多于权衡关系。水系统与生态系统政策目标间互相加强的正向关系较多，体现了水生态系统政策的和谐性。生态碳汇与粮食系统政策目标可以相互促进，但在用地空间上可能存在竞争。能源系统政策目标与其他系统间既有协同也有权衡，煤炭开采利用与水资源保护、生态环境治理存在明显冲突，而可再生能源发展总体上有利于系统协同。
从纽带系统的生成机制看，黄河流域水-能-粮-生纽带系统具有复杂性和耦合性特征，需要立足绿色发展目标进行系统性重塑。具体而言，水资源短缺对能源开发、粮食生产和生态保护形成三重制约：煤炭主导的能源结构与水资源保护、生态环境治理存在明显冲突；农业用水占总用水量的65%左右，与生态用水存在竞争关系；生态系统退化又反过来影响水源涵养能力和粮食生产条件。这种多系统间的复杂关联，决定了采取系统性治理路径统筹推进四大系统协同优化的必要性。
（2）时空演变特征与区域差异
从时空演变特征看，黄河流域WEFE系统可持续性呈现显著的区域差异。以黄河中游地区为例，系统可持续性在2017年出现重要变化，可持续指数由此前的稳步增长转为快速提升；区域发展格局从2010年的“凹”形分布演变为2020年的“凸”形分布，呈现“陕西优势突出、山西稳中有升、内蒙古相对滞后”的空间特征。
这种时空分异特征主要受以下因素驱动：一是资源禀赋差异，陕西煤炭资源丰富，水资源禀赋也相对较好，内蒙古水资源更加短缺；二是产业结构调整速度差异，陕西能源结构较优和工业污染治理成效显著，山西煤炭清洁化利用进展则较快；三是政策执行力度差异，环境规制强度对本地区WEFE协调水平具有显著正向影响，各省（自治区）在环境治理投入和执法力度上存在差异。
（3）障碍因素识别与分析
障碍度是指阻碍系统协调发展因子的相对影响程度，通过障碍度诊断模型计算得出，数值越大表示该因子对系统协调发展的制约作用越强。障碍因素即障碍度较高的关键制约要素。本研究基于黄河流域WEFE系统评价指标体系，采用障碍度模型识别各省（自治区）系统协调发展的主要障碍因素。
障碍因素分析表明，内蒙古自治区的主要制约因素由工业化学需氧量排放（障碍度9.64%）转变为农业灌溉用水和能源消费的双重约束，反映出内蒙古在环境污染治理取得成效后，水资源短缺和能源消费强度成为新的主要制约。陕西省工业化学需氧量排放的障碍度显著降低（从11.71%降至0.26%），但能源消费量的制约作用上升（障碍度达10.13%），说明陕西在工业污染治理方面成效显著，但能源消费总量控制仍需加强。山西省工业化学需氧量排放的障碍度大幅下降（从13.9%降至0.15%），体现了山西在煤炭清洁化利用和工业污染防治方面进展积极。
从全流域看，主要障碍因素呈现分层分类特征：上游地区以生态脆弱性和水源涵养能力不足为主要障碍；中游地区以能源消费强度高、水土流失严重为主要障碍；下游地区以水资源供需矛盾突出、环境容量接近上限为主要障碍。这种区域差异化特征要求“十五五”时期在制定系统性治理策略时必须因地制宜、分类施策，针对不同区域的主要障碍因素采取精准化的治理措施。
“十五五”时期黄河流域绿色低碳发展的机遇与挑战
“十五五”时期是我国实现碳达峰的关键攻坚阶段，黄河流域绿色低碳发展既面临多重战略机遇，也面临严峻挑战。
“十五五”时期黄河流域绿色低碳发展机遇挑战与目标导向
1.战略机遇：多重利好因素叠加
多重国家战略叠加效应凸显。“十五五”规划建议强调发挥区域协调发展战略、区域重大战略、主体功能区战略、新型城镇化战略叠加效应，优化重大生产力布局。黄河流域生态保护和高质量发展作为重大国家战略，其全面实施为流域绿色发展提供了强劲动力，为统筹推进生态保护、环境治理、绿色发展提供了顶层设计和政策支撑。碳达峰碳中和目标确立，推动经济社会发展全面绿色转型，为流域能源结构调整、产业转型升级创造了倒逼机制和市场需求。京津冀协同发展、黄河流域生态保护和高质量发展等重大国家战略联动实施，为流域协调发展、优势互补提供了广阔平台。
技术创新加速突破为流域绿色发展提供了有力支撑。新一轮科技革命和产业变革深入发展，数字技术、绿色技术加速迭代升级，为破解流域发展难题、提升治理效能提供了新的工具和手段。可再生能源技术成本快速下降，储能、氢能等新技术日趋成熟，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系创造了条件。数字孪生、人工智能等新技术在水利、农业、生态等领域应用前景广阔，有望实现流域治理的智慧化、精准化。特别是数字孪生黄河“全链条”建设的推进，将推动黄河流域治水业务发展向数字化、网络化、智能化转变。
国家水网建设为流域水安全保障提供了重要支撑。《国家水网建设规划纲要》的实施将加快完善南水北调工程总体布局，扎实推进后续工程高质量发展，充分发挥南水北调工程生命线作用。长江、黄河跨流域多线路成网互济的调水机制研究，将统筹南水北调东、中、西三条线路各自特点和优势，提升黄河流域水资源安全保障能力。
绿色金融快速发展为流域绿色项目提供了资金保障。碳市场建设步伐加快，绿色债券、绿色信贷、绿色保险等金融产品不断创新，ESG投资理念（在投资决策中综合考量环境、社会、公司治理因素的责任投资理念）日益普及，为绿色低碳项目融资创造了良好环境。生态产品价值实现机制逐步建立，生态保护补偿制度不断完善，为流域生态环境保护提供了经济激励。
2.严峻挑战：多重约束相互叠加
资源环境约束日趋严峻，给流域发展带来巨大压力。黄河水资源总量有限且时空分布不均，在经济社会持续发展背景下，水资源供需矛盾将进一步加剧。环境容量接近上限，污染物排放总量控制和环境质量改善要求更加严格。碳排放强度偏高，实现碳达峰碳中和目标面临艰巨任务。生态系统整体脆弱，修复治理任务繁重。研究期内协调发展水平呈现波动上升趋势，但总体上与优质协调发展仍有一定距离，协调发展水平呈现“东强西弱、北高南低”的空间分布格局，区域间差异较为明显。从能值分析视角看，2008—2018年黄河流域WEFE系统属于资源消耗型经济发展模式，系统长期处于高环境负荷状态，“十五五”时期亟须转变发展模式。
气候变化影响持续加深，给流域安全稳定发展带来不确定性。极端天气事件频发强发，如2021年河南“7·20”特大暴雨、2021年黄河秋汛等，对流域防洪安全、供水安全、粮食安全、生态安全构成严重威胁。气温上升、降水格局变化等对农业生产、生态系统稳定性产生深刻影响。此外，黄河上游干流库坝群段地质构造复杂，地震、崩滑流等地质灾害频发，严重威胁水库大坝安全，亟须构建多灾种风险的全链条动态预警与应急决策支持系统。
系统治理协调难度不断加大，制约流域整体效能提升。WEFE各系统涉及部门多、层级多、主体多，统筹协调难度大。不同系统间存在利益冲突和政策目标分歧，需要在发展中平衡各方关切。流域治理体制机制尚不完善，跨区域、跨部门协调机制有待加强。
从驱动因素分析看，对2001—2022年黄河流域九省（自治区）面板数据的分析表明，产业结构对本地区WEFE协调水平具有显著负向影响，但环境规制强度对本地区WEFE协调水平具有显著正向影响。同时，平均受教育年限对邻近省（自治区）以及整个黄河流域的WEFE协调水平产生显著正向影响，而环境规制强度对邻近地区的溢出效应为负。
“十五五”时期黄河流域绿色低碳发展的总体思路与目标路径
1.总体思路与基本原则
坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十大精神，立足新发展阶段，贯彻新发展理念，构建新发展格局，坚持稳中求进工作总基调，以推动高质量发展为主题，以深化供给侧结构性改革为主线，以改革创新为根本动力，以满足人民日益增长的美好生活需要为根本目的，统筹发展和安全，紧扣“十五五”规划建议关于增强区域发展协调性、促进区域联动发展、持续深入推进污染防治攻坚和生态系统优化的总体部署，强化黄河流域与其他区域重大战略的联动，推动跨区域跨流域大通道建设，健全区域间规划统筹、产业协作、利益共享等机制。紧紧围绕碳达峰碳中和目标，以WEFE纽带关系协同治理为核心，贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路和关于治水重要论述精神，加快构建节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，推动流域经济社会发展全面绿色转型，努力建设人与自然和谐共生的美丽黄河。
基本原则包括：坚持系统观念，统筹水资源、水环境、水生态治理，协调上下游、左右岸、干支流关系，推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理；坚持问题导向，聚焦流域发展面临的突出矛盾和问题，精准施策、标本兼治；坚持目标导向，锚定碳达峰碳中和目标，倒逼产业结构、能源结构、交通运输结构调整优化；坚持底线思维，牢固树立安全发展理念，统筹发展和安全，确保水安全、粮食安全、能源安全、生态安全；坚持改革创新，深化重点领域和关键环节改革，强化科技创新引领，激发绿色发展内生动力。系统性治理路径与协同机制如下。
黄河流域WEFE系统性治理路径与协同机制
2.发展目标
到2030年，黄河流域绿色低碳转型取得显著成效，WEFE系统协调性明显增强，资源利用效率大幅度提升，生态环境质量持续改善，绿色发展动能显著增强。具体目标包括：单位GDP能耗比2020年下降13.5%，单位GDP碳排放比2020年下降13.5%，非化石能源消费比重达到25%以上，森林覆盖率达到25%，水土保持率达到75%以上。
3.系统性治理路径选择
（1）打造能源系统绿色低碳转型，构建新型能源体系
“十五五”规划要求加快建设新型能源体系，持续提高新能源供给比重，推进化石能源安全可靠有序替代，着力构建新型电力系统。能源系统绿色低碳转型是黄河流域绿色发展的重中之重。要充分发挥流域风光资源丰富的优势，加快建设一批大型风电光伏基地，推进分布式新能源开发，提高清洁能源在能源消费中的比重。有序推进煤炭减量替代，严控煤炭消费增长，推动煤炭清洁高效利用。积极发展氢能产业，推进绿氢生产和应用示范。加快建设新型电力系统，提升电网调节能力和新能源消纳能力。从WEFE协同视角看，能源系统绿色转型需重点解决三对关系：一是煤炭开采与水资源保护的权衡关系，通过矿井水资源化利用和煤炭产能有序退出，降低能源产业耗水量；二是火电与生态环境的权衡关系，推动火电去产能和灵活性改造，通过煤电灵活性改造、水光互补等手段提升新能源消纳能力；三是强化可再生能源与其他系统的协同关系，利用农村屋顶光伏支持农业用能，利用风光制氢推动工业减碳。
针对黄河流域电力产业现存的问题，应推动火电去产能，实现火电清洁高效利用，通过电力改革和制度创新，推进资源型产业融合发展；通过煤电灵活性改造、水光互补等手段，解决风电和太阳能发电消纳问题，协调风电和光电发展过程中形成的矛盾；推动电力技术进步和体制机制创新，带动区域发展。研究表明，产业绿色发展可显著提升减污降碳协同水平，其促进作用在中游城市、资源型城市、政策支持城市及环境治理压力较大的城市更为突出。机制分析显示，数字化水平和科技投入能够增强产业绿色发展对减污降碳协同的正向作用。因此，要重点推进传统能源产业的绿色化改造，加快煤炭、石化等传统产业的清洁生产技术应用，同时提升数字化水平，加大科技投入，以强化产业绿色发展的减污降碳协同效应。
（2）完善水网体系建设，强化水资源高效配置
水资源高效配置是保障流域可持续发展的关键支撑。要加快完善国家水网主骨架和大动脉，推进南水北调后续工程规划建设，增强流域水资源统筹调配能力。实施深度节水控水行动，建立健全节水制度政策体系，推动用水方式由粗放向节约集约转变。加强非常规水源开发利用，推进再生水、海水淡化等规模化应用。完善水资源配置工程体系，构建多水源、多渠道、多层次的供水保障网络。从WEFE协同视角看，水资源高效配置需统筹考虑与其他系统的关联：一是支撑能源系统转型，通过调水工程保障煤化工基地和新能源基地的用水需求；二是保障粮食安全，优先配置农业灌溉用水，推广高效节水灌溉技术；三是维护生态系统健康，确保河湖生态流量，通过生态-生产-生活用水的统筹调配，实现水资源在四系统间的优化配置。
基于长江黄河跨流域多线路成网互济的调水机制，统筹南水北调东、中、西三条线路各自特点和优势，构建多尺度、多过程、多要素与多约束的“源-流-网-配”协同优化模型，采用基于NSGA-Ⅱ和合作博弈的协同优化算法，实现水网资源的灵活互济配置，提升黄河流域水资源安全保障能力。推进数字孪生黄河建设，加快构建映射物理水流过程及其响应过程的数字化场景，提升水网工程数字化水平。
（3）保障粮食安全与绿色发展并重，推进粮食系统可持续发展
粮食系统可持续发展是维护国家粮食安全的重要基础。要严守耕地红线，坚决制止耕地“非农化”，防止耕地“非粮化”，确保粮食播种面积稳定。大力推进高标准农田建设，提升农田基础设施水平。推广节水抗旱品种，发展旱作农业，减少农业对水资源的依赖。推进化肥农药减量增效，发展绿色农业、循环农业。实施保护性耕作，提升土壤有机质含量，增强农田生态系统碳汇能力。
从水-能-粮-生关联的粮食安全理论构建视角看，应采取包括水-能-粮-生多元管理部门政策合作方案、联合执行方案、技术与基础建设整合方案在内的粮食安全多元治理方案，推动水-能-粮-生系统的平衡发展，有效提升区域和国家的粮食安全保障能力。要充分发挥河套地区等重要农业区的水、能源、粮食和生态安全保障功能。从WEFE协同视角看，粮食系统可持续发展需处理好与其他系统的关系：一是减少对水资源的依赖，农业用水占流域总用水量的65%，通过节水品种推广和旱作农业发展，降低单位粮食产量的蓝水足迹（目前为0.37m/kg）；二是与能源系统协同，利用农作物秸秆发展生物质能源，实现农业废弃物资源化利用；三是增强生态功能，通过保护性耕作提升土壤碳汇能力，实现粮食生产与生态保护的双赢。
（4）提升生态系统质量和稳定性，做好生态系统保护修复
生态系统保护修复是实现人与自然和谐共生的根本要求。要坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，统筹推进重要生态系统保护和修复重大工程。加强重要生态功能区保护，完善自然保护地体系。实施大规模国土绿化行动，科学开展荒漠化、石漠化、水土流失综合治理。推进重要河湖生态保护治理，恢复河湖生态流量，维护河湖健康生命。强化生物多样性保护，构建生态廊道和生物多样性保护网络。针对黄河流域生态系统的脆弱性特征，应以黄河上中游黄土高原区、宁蒙河套灌区、河口三角洲湿地等为重点，因地制宜推进坡耕地综合治理、淤地坝建设、侵蚀沟治理、崩岗治理等工程。在黄河流域范围内，采取工程措施和生物措施相结合的方式，综合防治水土流失，提升治理效益。从WEFE协同视角看，生态系统保护修复是其他三系统可持续发展的基础：一是为水资源涵养提供支撑，通过水土流失治理和植被恢复，提升流域水源涵养能力；二是为能源转型创造条件，通过改善生态环境，助力风光电项目的可持续运营；三是为粮食生产提供生态服务，通过生物多样性保护，增强农业生态系统的稳定性和抗逆性。
（5）构建智慧治理体系，推动数字化智能化发展
加快推进数字孪生黄河建设，构建具有预报、预警、预演、预案“四预”功能的数字孪生黄河体系。通过数字孪生黄河建设，推动黄河流域治水业务发展向数字化、网络化、智能化转变。建设多灾种大数据预警平台，通过集成GNSS站点监测数据、无人机遥感数据、高分及哨兵卫星遥感数据，实现地震、崩滑流、山洪等灾害的实时监测与数据可视化，突破单灾种风险预警概率模型局限，构建标准化、可扩展的多灾种风险预警概率模型库，并采用三维可视化技术高精度模拟洪水演进、崩滑流灾害过程。推进WEFE系统的数字化监测和智能化调控，以黄河中游地区为试点，建立水-能-粮-生纽带关系模拟与韧性调控系统。采用系统动力学方法探索水-能-粮-生的关联模式，从抵抗性、恢复性和适应性三个维度构建韧性评价指标体系，对系统未来30年的发展变化进行情景仿真模拟，识别多子系统优先发展的最优路径。
政策建议与保障措施
1.强化顶层设计与制度创新
强化与“十五五”规划的衔接协调。将黄河流域绿色低碳发展目标纳入优化区域经济布局、全面绿色转型等重点任务体系，在制定专项规划时充分体现促进东中西、南北方协调发展，深化跨行政区合作等要求，确保流域治理与国家战略同向发力、同频共振。编制实施黄河流域绿色低碳发展专项规划，明确发展目标、重点任务、政策措施。完善流域规划体系，加强各类规划衔接协调，确保规划目标一致、措施协同。建立健全绿色低碳发展政策体系，在财税、金融、投资、价格等方面出台支持政策。完善法律法规体系，推进黄河保护法配套法规制定，为绿色发展提供法治保障。针对WEFE系统协同治理，应建立跨部门的流域综合决策机制，具体包括：建立水利、能源、农业、生态环境等部门联席会议制度，将WEFE系统协同度作为流域各省（自治区）高质量发展考核的重要指标；推进南水北调与风光电外送的统筹规划，实现水网与能源网的协同布局；建立生态用水保障与能源开发、农业灌溉的联动约束机制，将水资源刚性约束落实到能源和粮食生产的全过程。
2.加强政策支持与要素保障
建立健全绿色金融体系，发展绿色信贷、绿色债券、绿色保险等金融产品。设立黄河流域绿色发展基金，引导社会资本投入绿色低碳项目。完善财政支持政策，加大对绿色低碳项目的财政投入力度。优化土地利用政策，保障绿色发展项目用地需求。完善价格机制，建立反映生态价值的价格体系。针对黄河流域WEFE系统协同发展的驱动因素特征，应重点加强环境规制政策的执行效力，通过环境规制强度的提升促进地区WEFE协调水平的改善，同时要注重人力资本建设，通过平均受教育年限的提升对邻近省（自治区）以及整个黄河流域的WEFE协调水平产生正向空间溢出效应。此外，应优化产业结构，推动产业绿色转型，减弱产业结构对WEFE协调水平的负向影响。
3.推进科技创新与人才培养
加强绿色低碳技术创新，突破一批关键核心技术。建设绿色技术创新平台，促进产学研用协同创新。推进科技成果转化应用，加快绿色技术产业化步伐。培养绿色技术人才，为绿色发展提供智力支撑。加强国际合作交流，学习借鉴先进技术和管理经验。重点推进WEFE纽带关系理论研究的深化，建立健全能够体现WEFE纽带关系与生态系统服务耦合的理论体系和技术方法。以“耦合关系识别—耦合机理分析—耦合过程与格局刻画—耦合管理应用”为研究脉络，探索构建WEFE纽带关系与生态系统服务耦合研究框架，满足生态文明建设和美丽中国建设的国家战略需求。
结语与展望
黄河流域“十五五”绿色低碳发展事关流域经济社会高质量发展，事关美丽中国建设，事关中华民族永续发展，必须坚持系统思维，统筹推进WEFE系统协同治理，加快构建绿色低碳循环发展的经济体系，推动形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，为建设人与自然和谐共生的现代化贡献黄河力量。展望“十五五”及中长期，黄河流域WEFE系统协同发展将呈现以下趋势特征：首先，随着碳达峰碳中和目标的深入推进，能源系统绿色转型将加速，可再生能源比重将显著提升，为其他系统的可持续发展提供清洁能源支撑；其次，国家水网建设的全面推进将显著改善流域水资源配置格局，缓解水资源供需矛盾，为经济社会发展提供更加可靠的水安全保障；再次，数字化智能化技术的广泛应用将推动WEFE系统治理向精准化、智慧化方向发展，系统治理效能将显著提升；最后，生态保护修复工程的系统实施将逐步改善流域生态环境质量，增强生态系统稳定性和服务功能。
本研究的局限性在于：尚未建立WEFE系统协同度的定量测算模型，对协同/权衡关系的识别主要基于政策目标分析和已有文献综述，缺乏基于实测数据的系统动力学模拟。未来研究应重点在以下方面深化：一是构建WEFE系统协同度的动态评估模型，量化不同政策情景下系统协同度的演变路径；二是建立基于多源数据（统计、遥感、实地监测）的WEFE系统数据库，提升分析的精度和时效性；三是开发WEFE系统协同优化的决策支持工具，为“十五五”规划的动态调整提供技术支撑。
Abstract: The 15th Five-Year Plan period represents a critical phase for promoting coordinated regional development, optimizing regional economic layout, and accelerating the comprehensive green transformation of economic and social development to build a Beautiful China. It also marks a critical stage for tackling key challenges in the Yellow River basin’s green and low-carbon transformation. As the cradle of Chinese civilization and a strategic national energy and food security base, the Yellow River basin faces complex water-energy-food-ecosystem (WEFE) nexus relationships amid severe resource-environment constraints and green development pressures. This study employs a theoretical framework for WEFE nexus relationships to systematically identify synergistic and trade-off mechanisms among water, energy, food, and ecosystem subsystems through a comprehensive analysis of policy objectives across nine provinces (autonomous regions) in the basin. Results indicate that the policy objectives for water and ecosystem subsystems demonstrate predominantly positive relationships, reflecting policy harmony. The exploitation and utilization of coal resources are in obvious conflict with the protection of water resources and the governance of the ecological environment; renewable energy development generally facilitates system synergy. The sustainability index of the middle Yellow River region has shifted from steady to rapid growth after 2017, though Inner Mongolia faces dual constraints from agricultural irrigation and energy consumption (obstacle degree is 9.64%), while Shaanxi and Shanxi provinces show significant reductions in industrial chemical oxygen demand obstacle degrees. Targeting carbon peak and carbon neutrality goals, the study advocates for coordinated advancement of the energy system’s green transformation, efficient water resource allocation, sustainable food system development, and ecosystem protection and restoration to establish a synergistic and efficient basin governance paradigm. Policy recommendations encompass strengthening top-level design, innovating institutional mechanisms, enhancing policy support, and promoting scientific and technological innovation to accelerate high-quality, green, and low-carbon development in the Yellow River basin.
KeywordsYellow River basin; WEFE nexus; green and low-carbon development; systemic governance; 15th Five-Year Plan; water resource utilization; water-energy-food-ecosystem coupling
本文引用格式：
王浩，孟现勇，李彬彬.“十五五”时期黄河流域WEFE纽带系统协同治理与绿色转型路径研究[J].中国水利，2025（23）：12-21.
封面摄影陈维达
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