燃煤电厂退出背景下的适应性水资源管理：供需格局重塑与梯级水库再调度新平衡

针对水资源短缺流域在能源转型中面临的供需矛盾，研究人员开展燃煤电厂退出(CPP)背景下的适应性水资源管理研究，提出公平倾向度(EID)和水资源分配响应系数(WARC)新指标，构建两阶段优化模型。结果显示CPP可使黄河流域2035年供水满足率提升至83.8%，增加水电发电量0.18TWh，生态补水量达3.02亿立方米，为跨省补偿机制设计提供科学依据。

　　

随着全球气候变化加剧和能源结构转型加速，水资源短缺流域正面临前所未有的挑战。黄河流域作为中国重要的粮食和能源生产基地，仅占全国2%的水资源量却承载着12%的人口和15%的耕地，长期面临上游过度取水导致下游断流、跨省水权纠纷等尖锐矛盾。与此同时，碳中和政策驱动的燃煤电厂退出(Coal-fired Power Phase-out, CPP)在减少碳排放的同时，也释放出大量工业用水——这些"可调度水资源"如何重新分配，成为缓解流域水冲突的战略机遇。

针对这一科学问题，中国某高校研究团队在《Water Research》发表研究，创新性提出公平倾向度(Equity Inclination Degree, EID)概念，构建包含水文不确定性的两阶段水资源优化模型。研究首次量化了CPP对黄河流域水系统产生的级联效应：到2035年，CPP释放的水资源可使全流域供水满足率从81.8%提升至83.8%，增加水电发电量0.18TWh，下游生态补水量最高增加3.02亿立方米。更值得注意的是，研究发现来水条件会显著改变水库调度策略——枯水年CPP节水优先保障省级需求，丰水年则转向水电和生态用途，这种动态适应性管理为流域可持续发展提供了新思路。

研究采用三项关键技术：1)基于copula函数的随机径流情景生成；2)融合EID指标的两阶段优化模型(第一阶段优化省级分配，第二阶段优化水库调度)；3)超越概率曲线评估水文不确定性影响。通过构建水分配响应系数(Water Allocation Response Coefficient, WARC)，首次实现了水系统对CPP适应响应的量化表征。

【EID指标构建与验证】
研究团队建立包含经济、社会、生态等维度的EID评价体系，发现上游省份EID值普遍高于下游。改进的泰尔指数验证显示，融入EID的分配方案使省级缺水差异降低19.3%，证明该指标能有效缓解传统按比例分配导致的公平性缺陷。

【CPP节水效益时空分布】
模拟显示，山西、内蒙古等上游省份因CPP产生的节水效益最大，这些节水通过梯级水库调度产生"瀑布效应"——每节约1立方米工业水，可触发下游0.43立方米的水电增益。这种跨省协同在特枯年份(90%超越概率)尤为显著，可使甘肃等上游省份供水满足率提升5.2%。

【水文不确定性影响】
通过50组径流情景分析发现，CPP节水用途存在显著水文依赖性：平水年(50%超越概率)主要用于生态补水，而丰水年(10%超越概率)则使水电效率提升37%。这种非线性响应说明静态管理方案已不适用气候变化下的流域管理。

【讨论与政策建议】
该研究突破传统水资源管理的三大局限：首次量化CPP与水电-生态的协同关系；创建EID-WARC指标体系实现公平与效率的平衡；开发动态适应性管理框架应对水文不确定性。研究建议将EID纳入省级水权分配体系，建立基于节水贡献度的跨省补偿机制。例如，内蒙古等上游CPP大省可通过水电收益分成获得经济激励，而下游省份则通过生态改善获益，这种"双赢"模式为全球类似流域提供借鉴。

值得关注的是，研究揭示的气候变化"调节器效应"——即极端气候会放大CPP节水效益的空间异质性。在RCP8.5情景下，流域北部CPP节水价值将比南部高1.8倍，这要求未来管理策略必须考虑气候弹性设计。研究团队特别强调，随着2060碳中和目标临近，CPP释放的水资源规模将持续扩大，需要建立与之匹配的"水-能-生态"协同管理新范式。