廣東省小流域綜合治理效益評價指標體系的理論構建

鄭國權，溫美麗，楊憲杰，楊 龍，宮清華(．廣東省水利電力勘測設計研究院，廣州 50635；．廣東省地理空間信息技術與應用公共實驗室，廣州地理研究所，廣州 50070)

從地貌學上看，小流域是一個侵蝕地貌單元。小流域的面積范圍尚無統一標準，如美國水土保持學界把面積小于1 000 km2的流域稱為小流域，歐洲阿爾卑斯山區國家把面積100 km2以下的山區流域稱為小流域，在我國以前小流域一般指面積為10～30 km2的比較完整而獨立的自然集水區域[1]，2014年水利部最新行業規范中將水土保持工作中的小流域界定為面積小于50 km2的集水范圍。以小流域為單元進行綜合治理，可以根據各小流域的特定條件，由局部到整體漸進式地推動水土保持工作。各地多年的實踐經驗也證明，集中連續地以小流域為單元開展綜合治理，是治理水土流失的有效方法，攔截泥沙效益顯著，有效緩解水旱災害，水土保持效果顯著，有巨大的生態效益；還可增加區域土地生產力，優化用地結構和產業布局，顯著提高區域的經濟效益和社會效益；從而實現水土流失的綜合防治和水土資源的保護利用。因此，我國的小流域綜合治理是山丘區水土保持內涵的拓寬與發展，水土保持已由控制土壤侵蝕提升為流域水土等自然資源的可持續經營[1]。

我國是世界上較早開展小流域治理的國家之一，在20世紀中葉就開始嘗試小流域治理的對策和措施，經過不斷總結以往的成功經驗，即將一個中大流域劃分為若干個小流域，以小流域為治理單元，在全面規劃設計的基礎上，逐漸開展農林牧等綜合治理，從而可以實現對整個江河的水土流失治理。到20世紀80年代提出了小流域水土流失綜合治理的理論，并陸續在全國范圍展開實踐。如何有效評價小流域綜合治理的效益，多年來許多學者進行了大量研究。小流域綜合治理的效益分析方法主要有定性評價、定量評價和混合評價三類，而且分析方法已從過去以定性為主、單因素、單目標的評價，轉向多目標、多因素、多層次和多指標的綜合定量評價。目前，定量評價方法主要有加權或加乘綜合指數法[9]、關聯度分析法[9]、層次分析法[3-7]、主成分分析法[6]、模糊綜合評判方法[8]等。近年來小流域綜合治理研究熱點主要圍繞多目標進行綜合評價，包括評價的原則、指標體系的選擇、評價方法等內容，研究區域范圍涉及較廣不僅包括北方土石山區[9]、川中丘陵區[10]、喀斯特巖溶地區[11]、黃土高原區[12-14]、東北黑土區[15]和江西紅壤區[4]等。

2008年12月，廣東省開始了小流域綜合治理的相關工作。復雜地質地貌條件導致小流域類型也同樣復雜多變，不同類型的小流域很難進行比較。以小流域治理規劃確定的效益目標為基礎，如何兼顧廣東行業規劃和經濟、社會發展規劃確定適當的評價目標？通過何種綜合評價方式，才能符合廣東省小流域的現實情況，而又可以體現小流域治理前后或者不同小流域之間治理效果的差異？廣東指標體系的選取采用哪些原則、哪些方法才能篩選出能反映治理的時間、空間動態變化、涵蓋不同治理措施、反映廣東小流域治理模式的特色效益指標？這一系列的相關問題值得研究。本文基于廣東省小流域的特點，通過分析國內關于多個地區小流域綜合治理效益評價的文獻，依據國家及廣東省的標準和行業技術規范，提出了構建廣東小流域綜合治理效益評價的指標體系和評價方法，以期為評價廣東省小流域綜合治理成效提供依據。

1 廣東省小流域特征

廣東省共有1 182條小流域，分散于全省15個市69個縣，其中流域面積在10～100 km2的728條、流域面積在100～300 km2的437個，流域面積在300 km2以上的17個[16]。而在《廣東省小流域綜合治理工程規劃(2011-2020年)》中，廣東省規劃治理945個，為了在廣東全省覆蓋主要的其小流域類型，其面積設定為200 km2以下，其中梅州214個、茂名101個、肇慶93個、湛江85個(圖1)，粵東、粵西和粵北山區居多。

圖1 廣東省預計治理的小流域數量及面積比例

與我國其他地區相比，廣東省小流域有自身顯著的特點：①小流域地質地貌情況復雜，廣東省地勢是北高南低，有明顯的自然區域分異。在地貌上從北到南形成山地、丘陵、臺地、平原等類型，逐級遞降向南海傾斜，其中，山地約占總面積的21%，丘陵41%，臺地13%，平原25%，構成了廣東的基本地貌格局；②洪澇災害嚴重，自1990-2007年全省小流域地區山洪地質災害，平均每年造成約23.36億元經濟損失和約80人傷亡，人員傷亡總數約占全省因臺風洪澇災害總傷亡人數近八成[16]；③地質災害頻發，山地災害呈現出來山洪暴發、山泥傾瀉、山體滑坡、泥石流等多種災害形式；④水土流失嚴重，根據《廣東省山區水土流失及其治理》[17]，廣東省43個山區縣市水土流失總面積為13 294.56 km2，占土地面積的12.58%，占丘陵山地面積的14.24%。

廣東省小流域之所以有這些特點，主要是由于內因和外因共同作用的結果。內因主要是地質原因引起的。廣東省地質構造比較復雜，經歷了多次不同性質的地殼運動，形成了緯向(東西向)構造，經向(南北向)構造以及華夏系、新華夏系、山字形等構造形跡。全省的構造形跡以斷裂構造比較突出，這些斷裂帶規模巨大。高溫多雨導致巖石的強烈風化也為小流域多種災害的發生提供了物源。而由氣候和人為干擾共同主導的外因更加劇了廣東省小流域的水土流失和洪澇災害。廣東省地處高溫多雨的亞熱帶季風氣候區，汛期盛行西南和東南季風，且臺風暴雨頻繁。廣東的暴雨強度很大，出現大暴雨(日雨量≥150 mm)和特大暴雨(日雨量≥300 mm)的站點，分別占全省的97%和38%，往往造成山洪暴發。而廣東省小流域大部分地區社會經濟發展相對落后，為了發展地方經濟而忽視生態環境，大量植被覆蓋良好的土地被用做采石取土或開發建設，這也是導致區域水土流失和多種地質災害頻繁發生的另一重要原因。

2 廣東省小流域綜合治理指標選取的原則

不同作者提出了不同了指標選取原則，如康玲玲(2002年)[18]歸納了小流域綜合治理效益評價指標體系構建的原則，提出科學性、整體性、目的性、重點性、動態性、普適性等6項原則；又如王琦(2010年)[19]提出了原則較為具體，如符合土壤侵蝕學和水土保持學基本原理、能用具體數值表達、指標客觀存在無重疊、與分析尺度相匹配、避免地方性限制等5項原則；景可(2010年)[20]提出主效益原則和可量化的直接效益原則；焦金玉等(2011年)[8]提出了系統協調性原則、科學性原則、層次性原則、易得性原則、綜合完備性原則等5項原則；孫昕等(2009年)[4]針對評價方法提出了科學性、合理性、定量性、實用性和普適性等5點原則，而針對評價指標提出了全面性、系統性和獲取可行性等3項原則。

如上文所述，廣東省小流域最大的特點是洪澇災害嚴重、地質災害頻發及水土流失嚴重，因此，在廣東省小流域綜合治理評價過程中，結合國內相關文獻，以科學性、系統性、可操作性、通用可比性和主效益為主要的選取原則，以適應廣東省自身的小流域綜合治理效益評價。這5個指標的選取原則均有其內涵：①科學性，主要是指評價指標的選取具有嚴密的邏輯關系以及可證實；②系統性，主要是指盡量兼顧到不同層次不同側面、能夠反映有機整體的指標體系；③可操作性，主要是指評價指標可以量化且容易獲取；④通用可比性，主要是指評價指標核算方法統一，在不同流域范圍內可以進行比較；⑤主效益和直接效益原則，主要是指不同小流域范圍內的主要治理目標不同，盡可能突出主效益和直接效益，避免次效益喧賓奪主。

3 廣東省小流域綜合治理指標選取方法

為了實現效益評價的目標，需要制定具體的指標選取原則和方法，除了參照國內大量文獻以外，還參考了國內主要的法律法規、國家標準、水利行業的技術規范，以及其他技術資料和統計資料。眾多文獻中已有多種選取方法(理論推導法、專家選取法、文獻頻數法、聚類分析、主成份分析法)等[19,21]。每種方法都有各自的優點和缺點，需要通過選擇出適合本地的指標的不同的方法組合。本文主要通過參照國標法、文獻頻數法、實力選取法、理論推導法和專家選取法等5種方法來進行廣東省小流域綜合治理效益評價指標體系的選取。

3.1 參照國標法

流域治理效益的研究始于20世紀七、八十年代，并于1995年頒布《水土保持綜合治理效益計算方法》(GB/T15774 -1995)的國家標準[22]，2008年頒發了修訂版本GB/T15774-2008[23]。由于國標確定的效益評價指標體系是針對全國范圍內的標準，指標數量非常龐大，現已由舊國標的43個增加到50個，在實際使用中很難獲得所需全部資料，且未必每個治理項目都需要全部的指標。另外，新國標對計算結果的分析評價過于簡單，無法獲得一個綜合效益值，不利于決策制定[1]。

3.2 文獻頻數法

根據國家相關法律法規和技術資料以及國內外相關文獻，并考慮全省的區域差異性和廣東省小流域調研的實際情況綜合選定指標。國標中效益指標多達50個，其他研究中也提出眾多的指標，最多有30個指標[8]，最少也有7個指標[24]，一般 14～18個指標。很多指標需要實地采樣，分析測驗，數據獲取難度較大，且很多通過文獻選取的指標并不適合當地的情況。

3.3 實例選取法

實例選取法是指以實例作為出發點，通過具體小流域的相關研究與分析，總結出適合特定小流域的評價指標。實例選取法的優點是評價指標比較具有可操作性(可量化性、可比性、易得性)，但是其缺點是在沒有理論支撐的情況下，選取指標時較為盲目，且指標之間不夠獨立，會出現效益重復計算或者不符合理論分析的情況。

3.4 理論推導法

理論推導法，通過分析研究區的地質、氣候、土壤、植被、水文以及當地居民的生活習慣等特征，結合土壤侵蝕和水土保持學科特點，進行理論上的邏輯推理，進而選取可定量化的相關指標。但是理論推導法的最大缺點，便是缺乏可操作性。通過理論推導的方法獲得的指標體系經常在理論上行得通，但在實際運用過程中，有些選取的指標要么太過理想化而難以測量，要么實際花費過大，還需要其他手段輔助用以保證選取指標的合理。

3.5 專家選取法

水利、水保、生態等行業的專家等往往是小流域綜合效益評價指標體系的建立者與實施者，他們具有更加豐富的從業經驗，了解相關學科的研究過程與機理，在面對諸多研究指標體系往往對不同指標的內涵具有更深的理解，更能夠理清紛繁復雜的指標體系中的邏輯關系，且能夠判斷這些具體指標的可量化性、易得性和可比性等選取原則，進而保證具體指標的科學性、系統性等選取原則。

4 廣東省小流域綜合治理指標選取具體過程

4.1 一級指標的建立

目前，在評價指標的選取上都圍繞國家標準展開。根據全國大多數小流域綜合治理指標建立的研究，發現第一級的效益評價體系主要以3個效益為主，分別為生態效益、社會效益和經濟效益。廣東省小流域面臨的主要問題是洪災及其誘發的地質災害和水土流失。在《廣東省小流域綜合治理工程規劃(2011-2020年)》(未公開發表)中，針對這些問題，相應地布設了防洪和水土保持工程措施，并安排了配套資金，防洪工程投資占總投資的49%，水土保持工程投資占25%。因此在廣東省小流域綜合治理的效益評價指標選擇中主要突出防洪和水土保持的特點。根據主效益原則，將生態效益進一步劃分為防洪減災效益和水保生態效益，得到的廣東省小流域綜合治理效益評價體系中的第一級效益為防洪減災效益、水保生態效益、社會效益和經濟效益等4個效益體系。

4.2 二級指標的建立

(1)實例選取法。開展此研究時首先自下而上開展案例研究，以廣東省最先開展且最為典型的瑤安小流域為研究對象，開展了效益評價指標體系及方法體系的構建工作，依據廣東省清遠瑤安小流域的自身區域環境特征和主要治理工程和治理對象，本著綜合治理指標選取的各種主要原則，考慮到全省數據的獲取方便，根據《廣東省小流域綜合治理規劃編制導則》[25]中要求填報的數據中篩選適合效益評價的指標，初步確立了一套11個指標的體系(見圖3第一輪)。

(2)文獻頻數法與參照國標法。根據小流域綜合治理、效益評價、指標體系等關鍵詞在中國知網(http:∥www.cnki.net/)上查詢，得到相關的文獻數量為76篇，其中綜述3篇，其余73篇均為研究應用與實例分析。通過進一步篩選相關文獻，剔除部分僅用定性方式探討的文獻數量，最終得到32篇密切相關文獻(見圖2)。在這32篇文獻的研究地點分布全國各地，其中有26篇文獻的研究地點位于北方地區，僅有5篇位于南方地區，分別是川中丘陵區小流域[10]、云南西山小流域[26]、涪陵區小流域[27]、南方紅壤區小流域[4]和長江流域[28]，而完全沒有來自廣東省小流域的文獻信息(見圖2)。在這些文獻中，生態效益出現最多的指標是土壤侵蝕模數(22次)、林草覆蓋率(17次)、水土流失治理程度(7次)、地表徑流模數(7次)、土壤有機質(5次)和增加生物多樣性(5次)；社會效益出現最多的指標是包括人口指數(11次)、恩格爾系數(8次)、人均糧食(8次)、產投比(7次)、收入增長率(6次)、耕地利用率(6次)、調整土地利用結構(6次)、人均基本農田(6次)、農產品商品率(5次)、人口密度(5次)、產業結構調整(4次)；經濟效益出現最多的指標是包括人均收入(14次)、勞動生產率(11次)、土地生產率(9次)、投入產出比(7次)、基本農田(7次)、人均基本農田(4次)、農業總產值(3次)、投入農業總產值(3次)。

圖2 文獻中出現的全國小流域綜合治理效應評價分布點

(3)理論推導法。結合實例選取法和文獻頻數法獲得的指標，再根據科學性原則、可定量原則、易得性原則和可比性原則等，剔除相應指標。如根據科學性原則，剔除明顯不符合廣東省小流域特征的指標參數，如生態效益中的25°以上坡耕地面積(廣東省小流域多數都在低山丘陵分布)、石漠化強度(只適合石漠化地區的小流域)、牲畜圈養率(廣東省農業過程中主要以農作物和經濟作物為主，不以圈養牲畜為主)等。進而根據可定量原則，再進一步剔除一些不可量化的指標，如保水保土效益、改善農業生態環境、觀念改變、可持續發展等，這些指標難以量化，無法做出可靠的結果。之后，根據可獲得性和可比性原則，繼續剔除一系列難以獲取或難以進行比較的指標，如土壤有機質、土壤含水量、生物多樣性等相關指標，調整土地利用結構、優化產業結構等，有些指標雖然單點測量較為容易，但土地類型多樣、異質性較大、指標變化較慢等特點，使得單點難以代表整個小流域情況，如果需要測定，必然大大增加評價成本。另外，《廣東省小流域綜合治理規劃編制導則》[20]出臺后，廣東各地市均投入了大量成本制定了當地的小流域治理規劃，相應填報了提供的資料收集表格。該表格可以作為治理前的基礎資料，為了節省人力和財力，也為了前后數據的一致，最后根據易得性原則和可比性原則，選取表格中較常出現且容易獲取的指標，最終確定25個指標(見圖3 第二輪指標體系)。

(4)專家選取法。將第二輪初步選取的廣東省小流域綜合治理效益評價指標體系發放給相關專家，根據專家反饋的意見，結合全省數據的可獲取性、對比性和獨立性，剔除或增加部分指標。在專家選取的過程中發現，有些指標的功能會有多種，比如人均收入的增加，有些研究放入社會效益中，有些研究放入經濟效益中，為了避免同一效益計算會出現重復測度，將與經濟發展掛鉤的直接效益放入經濟效益中，在社會效益中不列入間接效益計算。最后，第二輪的指標體系中剔除了防災減災效益中的削減洪峰效率、水保生態效益中的徑流模數和輸沙模數、經濟效益中的工農業總產值和社會效益中的人口密度等5個指標，并在經濟效益中加入了人均GPD這一指標，最終確定為21個指標(見圖3第三輪)。

圖3 廣東省小流域綜合治理效益評價指標完善過程圖

5 結 語

本文通過綜述全國已發表小流域綜合治理效益評價指標體系的研究文獻，針對廣東省小流域地質地貌情況復雜、洪澇災害嚴重、地質災害頻發、水土流失嚴重等問題，提出科學性、系統性、可操作性、通用可比性、主效益和直接效益等5個適合廣東省小流域綜合治理指標選取的原則，經過三輪指標完善過程，最終提出以防洪減災效益、水保生態效益、經濟效益和社會效益等4大類一級指標，并根據參照國標法、實例選取法、文獻頻數法、理論推導法、專家選取法等5個方法進一步選取了農田抗洪能力、林草覆蓋率、水土流失治理率等21個可定量的二級小流域綜合治理指標，可為廣東省小流域綜合治理效益評價的實例研究奠定基礎，為實現廣東省全省范圍內小流域的定量評價提供支持，為評價廣東省及華南沿海小流域綜合治理成效提供更為合理的方法和依據。

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