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目标下，缺水率将进一步加剧至 １８．６％，而南水北调
中东线二期通水后能极大的缓解水资源短缺压力，缺
水率将降 到 ４．１％，地 区 水 资 源 安 全 基 本 得 到 保 障。
ＣＳＩ指标反映了地区水 － 粮 － 能 － 生耦合系统的可持续
性，ＣＳＩ越大，表明该地区可靠性越强，协同发展程
度越好。从 ＣＳＩ来看，随着经济社会发展和节水措施
等需求侧调控，整个水－ 粮－ 能 － 生耦合系统可持续性
呈现增加趋势；在 考 虑 河 湖 生 态 补 水 和 地 下 水 恢 复
图 ８ 推演式情景下京津冀缺水率和 ＣＳＩ指标变化
后，由于无法同时满足生态和农业用水要求，缺水率
迅速增大，导致整个水－ 粮－ 能－ 生系统可持续性在 ０．６～０．７范围内呈现波动性变化；但随着外调水增
加和引滦水供天津和唐山比例调整，既缓解了生态和农业竞争性用水矛盾，又增强了整个耦合系统供
水均衡性，因此整个系统可持续性开始增加，最终达到 ０．８５。从图 ８可以看出，通过需水变化、生态
保障和供水能力 ３个方面推演式调控，有助于京津冀地区水－ 粮－ 能－ 生耦合系统实现协同发展。
（ ２）推演式情景下社会水循环耗能变化分析。２０３５水平年推演式情景下取水、供水、用水和污水
处理等过程社会水循环耗能变化如图 ９所示，由于地表水取水耗能均小于 ０．３亿ｋＷｈ，因此在图中未
能清晰显示。可见，京津冀地区 ２０３５水平年推演式情景下社会水循环耗能在 １５９３亿 ～１６２５亿ｋＷｈ之
间，其中用水耗能约占社会水循环总耗能 ９０％以上，且主要为生活用水耗能，表明生活用水增加是未
来水平年相比现状社会水循环耗能增大的主要原因。随着情景逐步推演，总耗能与各过程耗能也呈现
相应的变化，如虽然 通过 采取 节水措 施减 少了生 活 和 工 业 用 水 量，但 由 于 节 水 一 般 伴 随 着 耗 能 增
加 ［１１］ ，因此在节水措施情景中总耗能并未有显著降低。水资源、粮食和生态系统与能源系统的耦合关
系也极其密切，京津冀地区由于粮食供给要求，未来仍需要大量提水灌溉来保障粮食生产，在地下水
位恢复至健康地下水位情景下，地下水取水耗能将下降 ２６．７％；在中东线后续工程新增外调水后，通
过水源置换减少地下水开采量，地下水取水耗能将进一步下降 ２７．３％，相比初始情景，整体地下水取水
耗能下降了 ４７．８％；而随着再生水处理规模扩大，对应的非常规水处理耗能则显著增加，在中东线二期
后续工程情景中，非常规水利用的耗能已占除用水耗能外总耗能的 ４０％左右。

图 ９ 推演式情景下社会水循环耗能变化

３．３ 推演式调控协同发展情景 以 ２０３５水平年为实现未来京津冀水 － 粮 － 能 － 生耦合系统协同发展的
典型年，由 ３．２节可知，随着推演调控，京津冀水 － 粮 － 能 － 生耦合系统可持续性逐渐增加。以最终情
景作为京津冀水－ 粮－ 能－ 生耦合系统未来协同发展情景，并与现状水平年对比，如表 １所示。可以看
出，通过推演调控，在需求方面，未来京津冀地区在维持现状粮食产量和采用强化节水措施下，需水总
量呈现小幅增加；在供给方面，南水北调后续工程通水显著增加了可供水量，而非常规水充分挖潜无法
有效解决地区缺水问题，通过引滦水调整，能够降低地区缺水的不均衡性，间接实现南水北调东中线工
程效益北延。在该情景下，经济社会用水得到满足，可以保障京津冀河流维持适宜生态流量，但地下水
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无法达到健康地下水位 ５０年恢复目标（年回补需要达到 １４．３亿ｍ ），只能实现每年回补地下水 ３．７亿ｍ 。
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