水、能源、粮食是支撑黄河流域生态保护和高质量发展的三大核心要素。水资源是保障黄河流域生产、生活、生态正常有序的非常重要的资源。《规划纲要》立足于流域水资源禀赋现实条件,将以水定城、以水定地、以水定人、以水定产的“四水四定”作为黄河流域经济社会发展的重要原则。保护治理也是以“水”为核心,提出了构筑以河湖为载体的沿黄河生态带、水源涵养区、水土保持区、水污染防治区的生态保护空间格局。能源、粮食生产是黄河流域高质量发展的特色和动力,《规划纲要》将打造高质量发展的重要实验区作为战略定位之一,明确指出“通过巩固粮食和能源安全,突出流域高质量发展特色”。在黄河流域“一轴两区五极”的高质量发展动力格局中,粮食主产区、能源富集区列为其中的“两区”。除支撑流域本身高质量发展外,黄河流域作为“能源流域”和重要的粮食生产基地,对保障全国安全供应的作用也至关重要。
当前,黄河流域“水-能源-粮食”协调水平还不高,推动三者协调发展具有必要性、迫切性。水、能源、粮食关系复杂而紧密,三者在生产、消费、转化过程中相互交织、相互依赖、相互传导,构成了“水-能源-粮食”系统整体,国际上称之为“纽带(Nexus)”。对于黄河流域而言,“水-能源-粮食”纽带关系中的制约与竞争表现得更为明显,黄河流域是三者矛盾集中凸显区。