陜南秦巴山區小流域水土保持治理綜合效益評價

卜貴賢，李凱榮，周 俊

（1.楊凌職業技術學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學，陜西 楊凌 712100）

陜南秦巴山區小流域水土保持治理綜合效益評價

卜貴賢1，李凱榮2，周 俊2

（1.楊凌職業技術學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學，陜西 楊凌 712100）

從自然環境和社會經濟特征出發，選取具有代表性的窯溝小流域水土保持示范區為研究對象，通過實地調查和基礎資料的收集，應用生態經濟學的理論和方法，篩選并建立了一套比較完善的效益評價指標體系；運用層次分析法和多層次模糊評價法對該示范區的水土保持治理綜合效益進行了定量評價。評價結果顯示：窖溝流域的綜合治理取得了顯著的成效，2006年、2007年、2008年的綜合效益指數分別為55，65，77，生態經濟系統進入初級良性循環階段。三大效益中生態效益和社會效益明顯，效益指數分別從2006年的58，81增加到2008年的98和100。

小流域；水土保持；綜合效益

陜南秦巴山區主要指秦嶺主脊線以南的秦嶺山地和巴山山地，這里雖然植被蓋度較高，但由于其復雜的自然環境及人為不合理開發利用資源，使水土流失狀況依然嚴峻。據丹鳳縣武關水文站資料，該站多年平均侵蝕模數高達7 740t/（km2·a），已超過渭北黃土高原的大部分縣和陜北部分縣。嚴重的水土流失導致了生態環境的惡化，各種自然災害頻繁發生，給當地農業生產和人民的生命財產安全造成了極大的危害。頻繁的自然災害，嚴重地威脅到本區的人民生命財產和生態環境安全，同時也阻礙了當地社會經濟的可持續發展。農、林、牧、副發展不協調，產業結構嚴重失衡也是制約社會經濟發展的主要因素。本區的農業生產結構極其單一，糧食生產比重過高，播種面積的90%都是糧食作物。而且坡耕地占有量大，水土流失均在強度以上，土地生產力每況愈下［1］。為使山區人民盡快脫貧致富，早日步入小康社會，必須努力調整產業結構，發展主導產業，而這一切的前提是要堅持水土保持的綜合治理，搞好生態環境建設。可以說水土流失已是陜南秦巴山區生態環境建設首要關注的問題。作為南水北調中線工程重要的水資源保護區，秦巴山區的生態環境好壞也直接影響到調水工程的成敗，所以，加快治理秦巴山區的水土流失，搞好該地區的生態環境建設，已是刻不容緩的首要任務。

流域綜合治理是一項極其復雜的生態經濟工程，它類型多樣，涉及面廣，投資額大，要達到的目標眾多。對流域綜合治理效益進行科學的綜合評價，不僅能客觀鑒定治理活動對國民經濟發展的宏觀意義，對治理策略和方法的適用性，對治理措施的有效性和可靠性等；同時也為治理者進行決策提供了重要的依據。到目前，對黃土高原小流域綜合治理效益的評價與分析成果較多［2－8］，并優化形成了黃土高原的水土流失治理模式。然而，陜南秦巴山區流域綜合治理效益評價卻嚴重滯后，這就不可避免地影響了該地區水土流失治理的效果和水土保持措施的科學配置。因此對該地區的小流域治理綜合效益的評價應該是該地區水土保持研究工作的重中之重，探尋適宜秦巴山區水土保持治理效益評價的科學方法，極具重要的現實意義。

1 研究區概況

窯溝流域屬于秦巴山區丹鳳縣庾嶺鎮管轄，位于東經110°14′15″－110°20′25″，北緯33°50′20″－33°53′16″之間。東西長8.2km，南北寬約4.0km，總土地面積28.4km2。境內山巒起伏，溝壑縱橫，地形破碎。

窯溝流域地質構造屬秦祁地槽東秦嶺褶皺系華里西褶皺帶，地質構造復雜。地勢呈北低南高，西高東低的形態，峰谷高差懸殊，流域主溝道全長7.9 km，主溝道平均比降約27‰，森林覆蓋率42%。該流域位于中緯中山地帶，屬北亞熱帶半濕潤和東南季風暖溫帶過渡性氣候區，四季分明，氣候溫暖。夏季暴雨多，強度大。年平均降雨量約716mm，多集中于7－9月。年內降雨分布不均。多年平均徑流深210mm，徑流隨季節變化大。一般是夏秋流量大，冬春流量小，且相差懸殊。含沙量變幅大，汛期河水猛漲，水中推移質顯著增加。

該流域人口密度86人/km2。2005年農村各業總產值352.94萬元。其中農業產值180萬元，林業產值60萬元，牧業產值4.12萬元，副業產值38.82萬元。糧食總產量88.44萬kg，人均占有糧食328 kg。人均純收入721元。

2 評價過程

2.1 評價指標體系的建立

對小流域治理綜合效益進行科學可靠的評價和分析，首先必須建立一套適用于特定小流域實際情況和能保證評價準確可靠的評價指標體系。為充分體現系統的要素、結構和效益3方面的內容，根據流域的特征、流域治理目標以及綜合效益評價目的，并考慮到整個評價過程的可操作性，在對相關成果［2，3，6－7，9－12］研究分析的 基 礎 上 優 選 采 用 了 如 表 1 所列的評價指標體系。

表1 窯溝小流域綜合治理評價指標體系及層次模型

2.2 評價方法計算

2.2.1 層次模型的建立 本研究采用層次分析法確定小流域治理綜合效益評價指標的權重［3，10，13］。依據層次分析法，將評價的要素劃分為3個層次，分別為第一層次（最高層）綜合效益評價水平（即目標層A）；第二層次（中間層）包括生態效益、經濟效益和社會效益3個子體系（即準則層B）；第三層次（最底層）為各子體系具體的評價指標（即指標層M），如表1是本次評價的層次模型。

2.2.2 構造判斷矩陣 通過對示范區歷年治理情況統計表、相關統計年報的資料收集和實際調查，獲得水土保持治理與農村經濟發展建設等方面的資料，由農林水多方專家獨立對每層中各因素的相對重要性給出判斷，然后求其平均值（數據處理前去除最值）并構造判斷矩陣。專家按照1～9的比率標度賦值，1，3，5，7，9分別表示因素i與因素j相比同等重要、比較重要、重要、很重要、極重要，若一個元素沒有另一個元素重要，則其賦值取為上述1～9的倒數，對分級有更高精度要求的，則用1～9之間的任意實數進行內插確定。

2.2.3 排序及一致性檢驗

（1）層次單排序和一致性檢驗。層次單排序是采用方根法確定同一層次相應因素b對于上一層次某因素a相對重要性的排序權值。

用方根法求出其權重。公式為：

式中：w1，w2，…wn——上一層a之下的決策層指標b（即準則層或指標層中各指標）對應的權重數；eij——標度值。

一致性檢驗：判斷矩陣的一致性可用隨機一致性指標來檢驗。

確定隨機一致性比率：CR＝CI/RI

當CR≤0.1時，認為層次單排序的結果有滿意的一致性，否則需要調整判斷矩陣的元素，直至具有滿意的一致性。

（2）層次總排序及一致性檢驗。層次總排序是指計算同一層次所有因素對于最高層相對重要性的排序權值（W1），為準則層中各指標權重與指標層中各指標權重之乘積。

對層次進行總排序一致性檢驗，也是從高到低層進行的。如果B層次某些因素對于A單排序的一致性指標為CIj，相應的平均隨機一致性指標為RIj，則B層次總排序隨機一致性指標比率為：

式中：aj——各評價指標權重。

同樣地，當CR＜0.10時，認為層次排序結果具有滿意的一致性，否則需要重新調整判斷矩陣的元素取值直到滿意為止。

經對評價體系的分析與研究，本文所建立的判斷矩陣、各指標對應的權重及排序如表2－6所示。

表2 判斷矩陣A及對應的權重

表3 判斷矩陣B1及對應的權重

表4 判斷矩陣B2及對應的權重

表5 判斷矩陣B3及對應的權重

表6 評價指標層次總排序

2.2.4 評價指標的標準化計算 采用建立模糊數學隸屬度函數對指標進行標準化，根據對評價指標性質的分析，試用升半梯形和降半梯形兩種函數類型。

式中：x——指標的實際值；a1，a2——指標的下限及上限，可依據評價標準（即基準值和理想標準值）確定。

根據調查資料，專家咨詢，并參考水利部頒發的開發建設項目和生態建設項目水土流失防治標準規定以及水土保持綜合治理驗收規范，確定指標的標準值如表7。

根據調查數據，通過計算得到治理期3a中窯溝小流域水土保持綜合治理效益評價指標的實際數值，考慮到治理效益的滯后性，將2005－2007效益評價調整為2006－2008年。試區評價指標的實際值和標準化值如表8和表9。其中M3指標采用降半梯形標準化類型，其余指標采用升半梯形標準化類型，以保證其一致性。

表7 效益評價指標標準值

表8 窯溝小流域2006－2008年水土保持治理綜合效益實際值

表9 窯溝小流域水土保持治理綜合效益指標標準化值

2.2.5 綜合效益評價值的確定 一般模糊關系方程為：

式中：B——評價結果即判斷子集；A——模糊集中的權重分配；R——各評價因素的單因素評價矩陣；·為模糊算子；M層中生態效益、經濟效益、社會效益的評價矩陣R（i＝1，2，3）已經由評價指標的實際值按隸屬函數標準化求得。為了讓所得評價結果直觀明了，將效益評價值B和A換算成百分制（表10）。公式為：

式中：b′i——效益評價得 分百分 值；bj——效 益評價值。

表10 窯溝小流域水土保持治理綜合效益評價得分值

3 結果與分析

由表10可以看出，經過3a的水土保持治理，窯溝小流域獲得了明顯的綜合效益，生態、經濟和社會效益持續增長，預期效益相當可觀。

（1）就生態效益而言，其增長速率最快。2006年效益評價值為58，2007年為76，2008年為98（平均增長速率為20），且其中治理度M1、林草覆蓋率M2、土壤侵蝕模數M3三個治理指標都發揮了相當好的功能，這是因為在對窯溝小流域實施水土保持綜合治理的過程中，其工作重心在于生態環境建設。

（2）經濟效益增加速率最慢。效益評價值從2006年的30增加至2007年的34，到了2008年也僅僅增加至39（平均增長速率為4.5），其中人均純收入M4、勞動生產率M5、資金產投比M6三個治理指標均增長緩慢。這主要因生態環境治理所引起的經濟效益具有滯后性，但經濟效益會隨著當地生態環境的改善和各項基礎設施作用的正常發揮而得到長足的發展。

（3）社會效益持續增長。效益評價值2006年為84，2007年為91，2008年為100（平均增長速率為8），已達到預期理想值（100%）。說明對窯溝小流域進行3a的治理后，當地農民的糧食問題已經基本得到解決。盡管社會效益已經達到預期理想值，但是農產品商品率轉化卻不高，所以今后在糧食生產方面，應著力提高農產品質量，調整產業結構，大力推廣經濟價值高、見效快的經濟作物，提升其商品價值的轉化率，切實有效地增加農民收入。

（4）綜合三大效益指標所取得的初步成果，回歸到目標項綜合效益（A）上來，在3a的治理期內，呈現出了良好的發展態勢，2006年、2007年、2008年的綜合效益指數分別為55，65，77（平均增長速率為11）。參照小流域水土保持治理綜合效益評價等級劃分標準，當評價總分I＜70時，綜合治理生態經濟系統建設未達標，系統處于惡性循環；當70≤I＜80時綜合治理生態經濟系統建設已達到初級標準，系統處于初級良性循環。可以看出，在窯溝小流域被列入國家級水土保持示范區治理前，其生態經濟系統一直處于惡性循環階段，經過3a的小流域水土保持綜合治理后，迅速提升至初級良性循環階段。

4 討論

本文應用層次分析法和多層次模糊綜合評價方法對秦巴山區小流域水土保持綜合治理進行了評價與分析，評價結果顯示窯溝流域的綜合治理取得了顯著的成效，評價比較全面客觀，符合實際情況，評價結果可信度高。由此可以看出，用層次分析法和多層次模糊綜合評價方法對秦巴山區小流域水土保持治理綜合效益進行評價是適宜的。

水土保持治理綜合效益是生態效益、經濟效益和社會效益的綜合體現，受多因素的影響，該流域水土保持綜合治理經濟效益不明顯，其原因主要在于農業生產主要以種植業為主，農產品的商品率不高。因此，建議秦巴山區的水土流失綜合治理應該以生態環境建設為基礎，同時注重農業產業結構的調整，有效地促進農民增收，實現生態效益、經濟效益和社會效益的協調發展和綜合效益的穩步提高。

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Evaluation of Comprehensive Benefit of Soil and Water Conservation in the Small Watershed in Qinling－Bashan Mountains of Suthern Shaanxi Province

BO Gui－xian1，LI Kai－rong2，ZHOU Jun2
（1.Yangling Vocational ＆ Technical College，Yangling，Shaanxi712100，China；2.Nothwest A＆F University，Yangling，Shaanxi712100，China）

Yaogou Small Watershed，a soil and water conservation demonstration zone，was chosen as the research object to set up an effect evaluation index system from the view of physical environment and social and economical characters.Based on the theory and methodology of eco－economics，field survey and basic data collection，a relatively completive benefit evaluation index system has been set up.The quantitative evaluation of synthetic benefit of soil and water conservation in this zone was conducted by using analytical hierarchy process（AHP）and multi－hierarchy fuzzy evaluation mothed.The results showed that the synthetic benefit indices of the years of 2006，2007and 2008were 55，65and 77，respectively，its ecological and economic system has entered into primarily sustainable stage，and among three kinds of benefits，its ecological benefit and social benefit get remarkable increase from 58and 81in 2006to 98and 100in 2008，respectively.

watershed；soil and water conservation；synthetic benefit

S157

A

1005－3409（2011）06－0231－05

2011－06－29

2011－08－11

陜西省水土保持局“陜南小流域綜合治理”項目

卜貴賢（1961－），男，陜西扶風人，副教授，主要從事工程施工、工程造價與評價。E－mail：ylzybgx＠163.com