遼寧建昌石洞子小流域水土保持治理綜合效益分析

(遼寧省葫蘆島市水土保持辦公室，遼寧 葫蘆島 125000)

遼寧建昌石洞子小流域水土保持治理綜合效益分析

郭艷娜

(遼寧省葫蘆島市水土保持辦公室，遼寧 葫蘆島 125000)

以建昌石洞子小流域為研究對象，結合當地的實際水土保持治理狀況，利用DPSIR模型建立一套科學合理的水土保持綜合效益評價指標體系，運用灰色關聯投影法對其展開定量評價。結果表明：石洞子小流域第一到第三階段的水土保持綜合治理效益的投影值分別為 0.155 1，0.183 0，0.221 4。第三階段的水土保持綜合效益最高，措施結構比例逐漸趨于合理化，其相應的治理措施能夠更加有效的遏制水土流失狀況，改善生態(tài)環(huán)境。

水土保持；灰色關聯投影法；綜合效益；措施結構

水土保持不僅是修復生態(tài)環(huán)境的重要途徑，也是促進社會經濟可持續(xù)發(fā)展的主要因素。遼寧建昌石洞子小流域雖林草覆蓋率高，但是由于自然條件制約和人為因素影響，導致該地區(qū)的水土流失狀況十分嚴峻[1]。據相關資料統(tǒng)計，該流域土壤侵蝕強烈，水土流失面積已占流域總面積的30.62%。嚴重的水土流失現象導致生態(tài)環(huán)境失衡，農業(yè)生產水平降低，自然災害頻發(fā)。頻繁的自然災害，致使土地蓄水保土能力降低，自我發(fā)展和抗御自然災害能力有限而且導致該讀取農業(yè)結構調整緩慢，嚴重地制約著流域的經濟發(fā)展和社會進步[2]。

目前，眾多學者針對建昌石洞子小流域的水土保持問題進行了大量的研究，研究成果較為豐富，但大多數的研究僅是從單一效益評價角度進行探索，針對建昌石洞子小流域水土保持的綜合效益評價方面研究的不夠深入，已有的評價指標也存在一些值得商榷之處。所以，本文以建昌石洞子小流域為研究對象，結合當地的實際水土保持治理狀況，利用DP

-SIR模型建立一套科學合理的水土保持綜合效益評價指標體系，運用灰色關聯投影法對建昌石洞子小流域展開定量評價[3]。

1 研究區(qū)概況

石洞子小流域坐落于遼寧建昌縣南部的楊樹灣子鄉(xiāng)境內，地理位置十分優(yōu)越，東與興城市接壤，西與凌源市為鄰，南連綏中縣，北靠朝陽市喀左縣，整個區(qū)域面積到達47.21 km2，相對高差為460 m。石洞子小流域丘陵、低山連綿，山勢較為陡峭，屬于典型的低山丘陵地貌，河谷大多為河漫灘和超河漫灘。該地區(qū)處于半干旱、半濕潤大陸性季風帶，雨熱同期，全年降水量季間變化大且分配不均，多集中于7、8月份，年平均氣溫為9℃，土壤類型主要為褐土，土壤通透性差，抗侵蝕性差，極易引起水土流失。土地開發(fā)利用結構嚴重不合理(見表1)，經濟林比例偏低、荒山面積較大，嚴重制約該地區(qū)經濟的發(fā)展。

表1 石洞子小流域土地利用狀況表

表2 石洞子小流域水土流失狀況表

1.1 水土流失狀況

由于自然因素和人為因素的影響，該流域內生態(tài)環(huán)境失衡，土壤自我發(fā)展和抵御自然災害的能力下降，土壤侵蝕狀況強烈。石洞子小流域的主要的侵蝕類型是土石質中度侵蝕，以水侵蝕為主要侵蝕方式，流域內大面積存在侵蝕溝壑，水土流失面積約占流域總面積的三分之一，約為1 289.4 hm2。石洞子小流域的水土流失類型可依次劃分為輕度、中度、強烈、極強烈侵蝕(見表2)，其中中度和強烈侵蝕最為嚴重[4]。

1.2 水土流失治理狀況

根據石洞子小流域的實際狀況，因地制宜，采取水土保持綜合治理措施，治理保護和開發(fā)水土資源，工程措施與生物措施并舉，對流域內的土地利用和產業(yè)機構進行調整，堅持分年規(guī)劃，分階段實施，將治理工作分為三個階段[5]。第一階段：以興修農田，保護和開發(fā)坡耕地為主，修筑水平梯田、保土耕作；第二階段：以荒山、荒坡及疏林地的治理為主，大力營造水土保持林和經濟林，提高區(qū)域的植被覆蓋率，實施生態(tài)修復工程；第三階段：以治理溝壑為主，強調治理與開發(fā)，建造侵蝕溝坡防護林，修筑谷坊。經過三個階段的工程與生物建設，水土流失現象得到了有效控制，生態(tài)環(huán)境改善明顯，水土流失面積治理程度達到70%以上，植被覆蓋率提高了32%。石洞子小流域三個階段的綜合治理措施面積統(tǒng)計如表3所示。

表3 石洞子小流域綜合治理措施面積統(tǒng)計表

表4 流域水土保持綜合效益評價指標體系表

2 綜合效益評價

2.1 構建評價指標體系

DPSIR模型能夠綜合衡量和和分析環(huán)境問題及其可持續(xù)發(fā)展，根據目的性、科學性、客觀性、系統(tǒng)性、動態(tài)可比性的原則，綜合考慮石洞子小流域水土流失現象嚴重、土地利用結構不合理、農業(yè)生產水平低的等因素，將石洞子小流域水土保持綜合治理效益評價作為目標，驅動力、壓力、狀態(tài)和響應作為準則層，將涉及到經濟(A)、社會(B)、環(huán)境(C)效益的因素列為指標層的基礎上，構建了評價指標體系[6]。

2.2 數據來源

水土流失治理前的各項數據主要來源于查閱相關文獻資料、建昌縣水利局的統(tǒng)計結果、遙感影像、土壤圖以及走訪調查；水土流失治理后的石洞子小流域各項數據來源于現場的實地勘察、取樣、測量、計算、收集數據以及居民和相關部門的走訪座談等形式[7]。

表5 流域水土保持綜合效益評價指標權重系數表

2.3 評價方法

灰色關聯度法是根據指標間的發(fā)展趨勢相似程度，來評價指標間相互關聯比的系統(tǒng)分析和評價方法[8]。灰色關聯度發(fā)能深入的定性和定量分析復雜決策問題本質、影響因素和內在關系，利用少而離散的數據，將整個評價過程簡易化，評價結果比較客觀，目前被廣泛應用于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)恢復發(fā)展變化態(tài)勢的評價工作。建立石洞子小流域水土保持綜合效益評價指標體系如表4所示。

(1)指標標準化處理。

(2)利用均方差法確定評價指標的權重，最終的指標權重如表5所示。

(3)石洞子小流域水土保持治理綜合效益最佳決策方案的選取。

對各項評價標進行初步處理，并采用均差法求得加權系數：

通過計算得出在加權向量W下灰色關聯決策矩陣：

最后，經過相應公式得出石洞子小流域水土保持綜合治理效益的投影值：

D=(0.1551，0.1830，0.2214)

通過投影值的大小，對建昌縣石洞子小流域水土保持治理綜合效益從小到達排序是：第一階段<第二階段<第三階段[9]。

3 結果與分析

利用灰色關聯投影法對石洞子小流域水土保持綜合治理效益的關聯度、投影值等進行計算，并結合評價指標及相關公式，最后得出建昌縣石洞子小流域三個治理階段經濟、社會、環(huán)境三大效益的指數值(見表6)[10]。

表6 流域經濟、社會、環(huán)境三大效益指數值表

通過表6可知，隨著治理時間的不斷推移，石洞子小流域三個不同治理階段的經濟、社會、環(huán)境三大效益的指數值均是呈現不同幅度的上升趨勢，上升幅度最大的是環(huán)境效益，經濟效益的上升幅度最小。第二治理階段的三大效益指數值與第一治理階段相比分別增長了279.49%，71.12%和316.32%。第三治理階段的三大效益指數值與第二治理階段相比分別增長了25.58%，9.61%和34.15%。總體來說，三個治理階段過后，石洞子小流域水土流失得到有效遏制，水土保持措施結構比例逐漸趨于合理化，生態(tài)環(huán)境大有改觀。

4 結語

(1)本次研究工作參考了大量建昌縣石洞子小流域的有關資料，并通過現場實地考察、調查問卷等方式利用建立一套科學合理的水土保持綜合效益評價指標體系，整個評價指標體系涵蓋了經濟、社會、環(huán)境三個方面的19個量化評價指標，基本上能夠全面的反映出石洞子小流域的水土保持治理的綜合效益。

(2)石洞子小流域的水土保持治理工作根據石洞子小流域的實際狀況，因地制宜，采取水土保持綜合治理措施，治理保護和開發(fā)水土資源，工程措施與生物措施并舉，對流域內的土地利用和產業(yè)結構進行調整，通過興修基本農田、保護和改造坡耕地，興修谷坊、營造水土保持林等措施改善生態(tài)條件，為石洞子小流域內的生態(tài)環(huán)境恢復創(chuàng)造條件。通過研究結果能夠看出，石洞子小流域的治理措施已經初見效果，治理思路和方式是正確的。

(3)石洞子小流域的治理工作結束時間不長，各項經濟、社會、環(huán)境指標效益仍處于初始增長階段，隨著治理年限的推移，各項指標將不斷持續(xù)增長，整個小流域的水土保持治理綜合效益將發(fā)揮至最大值。

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S157

B

1004-1184(2017)05-0082-03

2017-04-18

郭艷娜(1978-)，女，遼寧葫蘆島人，工程師，主要從事水資源、水土保持研究及方案編制等工作。