縣級水土保持規劃中生態清潔小流域分類研究

摘要：以貴州省修文縣自然地理和社會經濟數據為基礎，通過地理信息系統等手段，探討縣級水土保持規劃中生態清潔小流域的分類問題，提出了由小流域地形地貌類型、水資源功能定位、人類活動強度組成的縣域生態清潔小流域三級分類系統。采用三級分類系統將修文縣83個小流域級分為10個類型，分為山地水源低、中強度類，山地非水源低、中、高強度類，丘陵水源低、中強度類，丘陵非水源低、中、高強度類等10個類型。并在分類的基礎上提出各類型生態清潔小流域建設目標及方向，旨在為縣域生態清潔小流域的建設提供參考。

關鍵詞：水土保持規劃；生態清潔小流域；分類研究；修文縣

中圖分類號：S157 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）24-6436-06

生態清潔小流域是在傳統小流域綜合治理的基礎上，將水資源保護、水污染防治以及固體垃圾收集處理等相結合的一種新型流域治理模式[1]。其建設以水源保護為主要目標，強調對資源的合理利用和保護，以服務新農村建設和區域經濟社會可持續發展為主[2]。2003年以來，中國先后在北京市、浙江省等地區開展了生態清潔小流域的實踐與探索，并取得明顯成效[3-8]，在全國范圍內推廣已成必然趨勢。因自然、社會經濟特征的差異，不同區域生態清潔小流域建設的目標和采取的措施會有所不同，對生態清潔小流域展開分類分級研究很有必要[9]。本研究以貴州省修文縣為研究區，針對未來縣域范圍內生態清潔小流域建設發展需要，對縣域生態清潔小流域分類進行探討，以期為科學指導西南巖溶山區縣域生態清潔小流域建設提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

修文縣地處貴州省中部、貴陽市西北部，位于東經106°22′～106°53′、北緯26°45′～27°12′之間，總面積1 075.7 km2。縣內巖溶地貌發育，地勢中東部較高，西北部較低，海拔在666～1 610 m之間，平均海拔1 270.4 m。亞熱帶溫熱濕潤氣候，年平均氣溫12.6 ℃，年平均降水量1 235.2 mm，年平均日照1 324.9 h，全年無霜期266 d。境內主要河流有烏江（即六廣河）及其支流貓跳河，屬長江流域烏江水系的上游段。喀斯特面積占全縣國土面積的82.50%，石漠化面積占21.14%，水土流失面積占29.68%。

1.2 數據與方法

1.2.1 數據 本研究數據來源于修文縣1∶5萬地形圖、修文縣綜合農業區劃、修文縣水資源報告、修文縣“十三五”規劃、修文縣2013年土地利用現狀數據。

1.2.2 小流域劃分 以修文縣1∶5萬地形圖（校正處理）作為工作底圖，勾劃修文縣小流域，共劃分83個小流域，將其編號為1-83（圖1）。

1.2.3 分類方法 小流域分類采用定性與定量分類相結合的方法進行分類。采用層次聚類word算法進行聚類，用SPSS軟件進行聚類分析，對聚類分析結果自動生成譜系樹狀圖[10]。

1.3 分類指標體系

小流域分類體系的建立以指導生態清潔小流域建設為目的，根據影響生態清潔小流域建設目標、措施設計的因子重要性程度不同來確立。

1.3.1 一級分類——地形地貌特征分類 不同的水土流失背景導致不同小流域水土流失情況千差萬別，針對小流域治理的目標和途徑各不相同[11]。影響流域水土流失差異的主要因素包括地形地貌、氣候、地質構造、土壤、植被及人為活動[12]。修文縣縣域范圍的各小流域所處氣候帶相同，地質構造差異也較小。而境內由于六廣河的深切，地形地貌起伏較大，是影響小流域水土流失差異性的關鍵因素。所以，以流域、地形地貌特征對小流域進行一級分類。

1.3.2 二級分類——水資源功能定位分類 生態清潔小流域治理理念來源于解決水源保護的迫切需要[13]。流域水資源功能定位直接影響了生態清潔小流域建設目標的確定。據此，將小流域所處區域水資源功能定位作為二級分類依據進行分類。

根據流域所處區域水資源功能定位不同，將研究區小流域類型分為兩類：第一類為飲用水源型，流域內水資源作為飲用水或灌溉用水；第二類為非水源型。

1.3.3 三級分類——人類活動強度分類 各流域間人類活動強度的差異性是導致流域內水土流失差異的又一主要因素。同時，人類活動也是導致流域內面源污染、河流富營養化、生活垃圾污染增多的主要原因，因此，以人類活動強度的相似性作為分類依據進行三級分類。

人類活動是人類為滿足自身的生存和發展而對自然環境所采取的各種開發、利用和保護等行為的總稱[14]，土地利用是人類經濟社會活動作用于陸地表層資源和自然環境的綜合反應[15]。因此，以修文縣第二次全國土地調查2013年變更調查數據庫為基礎，在變更調查數據庫基礎上，參考《土地利用現狀分類》（GB/T 21010-2007）標準，將地類合并為農用地、建設用地及其他用地三大類，通過流域內建設用地占地比例、農用地占地比例以及其他用地占地比例來表達人類活動強度，以此3個指標對小流域進行綜合分類。

2 結果與分析

2.1 一級分類類型

根據修文縣地貌類型圖分析83個小流域的主要地形地貌特征，可將83個小流域分為兩類地貌類型。其中丘陵小流域51個，山地小流域32個（表1）。

2.2 二級分類類型

根據修文縣水資源利用現狀及修文縣水利發展“十三五”規劃，修文縣83個小流域中共16個小流域有集中飲用水源功能（表2）。

2.3 三級分類類型

通過流域內建設用地、農用地以及其他用地占地比例等3個指標（表3）對小流域進行綜合分類。根據聚類分析樹狀圖（圖2），將83個小流域分為7類（表4、圖3）。

第一類小流域建設用地占所在流域總面積比例低于7%，農用地占地比例在41%～48%，其他用地占比在45%左右，綜合判定流域人類活動與其他幾類相比屬于人類活動中度強度流域。

第二類小流域建設用地占所在流域總面積比例在20%左右，農用地占地比例在40%左右，其他用地占比低于50%，流域內農用地占比較低，建設用地占比較高，結合野外調研驗證，小流域多位于修文縣縣城及重要城鎮所在地，屬于人類活動高強度流域。

第三類小流域建設用地占所在流域總面積比例低于7%，農用地占地比例低于40%，其他用地占比在60%左右，野外調查表明這類小流域多遠離城鎮，屬于人類活動低強度流域。

第四類小流域建設用地占所在流域總面積比例低于5%，農用地占地比例低于30%，其他用地占比在70%左右，對應該類流域所在區域地形地貌分析，該類小流域位于修文縣貓跳河河谷地帶，地形坡度大，可利用土地少，屬于人類活動低強度流域。

第五類小流域建設用地占所在流域總面積比例低于7%，農用地占地比例在70%左右，其他用地占比低于30%，該類流域建設用地占比較低，農業用地占比較高，對應該類流域所在區域地形地貌分析，該類小流域位于修文縣山間平壩區域，是典型的農業生產流域，屬于人類活動高強度流域。

第六類小流域建設用地占所在流域總面積比例低于7%，農用地占地比例在55%左右，其他用地占比在40%左右，該類流域與第一類相比建設用地占比相近，農用地占地比例略高，屬于人類活動中度強度流域。

第七類小流域建設用地占所在流域總面積比例低于10%，農用地占地比例在50%左右，其他用地占比在40%左右，該類流域人類活動與第六類相差不大，屬于人類活動中度強度流域。

從修文縣人類活動強度分布看，高強度人類活動主要分布在縣城及主要鄉鎮城鎮所在地，該類地區人口密度大，是人口主要聚集地，人類活動強度屬于縣域內最強的區域；中強度人類活動流域在縣域范圍內分布最廣，占比最多，主要分布于修文縣城鎮郊區及農村地區，是主要的農業生產活動區域，低強度人類活動流域主要分布在縣域內山地地區，且又主要分布于修文縣西部貓跳河、鴨池河沿岸河流深切、溶蝕強烈、山高坡陡的崎嶇山地，該類小流域地形起伏大，人類活動強度相對較弱。

2.4 生態清潔小流域分類類型

2.4.1 分類結果 以區域地貌類型、水資源功能定位以及人類活動強度對修文縣生態清潔小流域建設進行三級綜合分類，將修文縣83個小流域劃分為10類小流域（表5、圖4）。

2.4.1 分類建設方向建議 第一類：山地水源中強度類。該類流域主要分布于城鎮周邊，交通環境較好，在生態清潔小流域建設中應以水源保護為中心，圍繞農村污水處理、生活垃圾處置及坡耕地治理，在流域水環境承載能力基礎上發展特色經果及蔬菜基地等綠色產業。

第二類：山地水源低強度類。該類流域林草覆蓋率高，自然環境較好，在生態清潔小流域建設中應以水源保護為中心，以封禁保護為主要途徑，對農村生活垃圾及集中居民點農村污水進行處理，坡耕地治理以退耕還經果林為主，發展果園經濟，建設和諧宜居新農村。

第三類：山地非水源高強度類。該類流域由于旅游業發展，人類活動強度高。在生態清潔小流域建設中應根據流域水環境功能，研究流域水環境適宜承載規模，加強水土保持造林，農村污水處理、生活垃圾處理，濕地建設及溝（河）道清理整治，建設可持續休閑觀光產業。

第四類：山地非水源中強度類。該類流域分布較廣。在生態清潔小流域建設中應以建設和諧宜居為目的，對農村生活垃圾、集中居民點污水進行處理，加強坡耕地治理，適宜發展特色經果及蔬菜基地等綠色產業。

第五類：山地非水源低強度類。該類流域主要分布于河流切割強烈的崎嶇山地，地形起伏大，人類活動強度相對較弱。在生態清潔小流域建設中應以建設和諧宜居為目的，加強流域內坡耕地治理、林地的封禁保護、農村生活垃圾處置，農村污水處理以改廁為主。

第六類：丘陵水源中強度類。該類流域在生態清潔小流域建設中應以水源保護為中心，實施傳統小流域綜合治理工程，蓄水保土，涵養水源，污水處理結合集中式污水處理模式與接入市政管網模式，加強生活垃圾處置，在集中取水點上游通過保護和恢復溝道生態濕地，形成自然水體凈化系統。

第七類：丘陵水源低強度類。在生態清潔小流域建設中應以水源保護為中心，實施傳統小流域綜合治理工程，蓄水保土，涵養水源，加強流域內25°以上坡耕地的退耕還林及林地的封禁治理，污水處理結合分散式及集中式污水處理模式，加強生活垃圾處置，在集中取水點上游通過保護和恢復溝道生態濕地，形成自然水體凈化系統。

第八類：丘陵非水源高強度類。該類流域主要分布在縣城及主要鄉鎮城鎮所在地，該類地區人口密度大，在生態清潔小流域建設中應以和諧宜居為中心，圍繞污水處理及生活垃圾處置。污水處理以接入市政污水管網模式為主，加強分散居民戶的改廁，實施垃圾無害化處理，同時加強流域內護岸、護坡工程，保護周邊生產生活設施安全，護岸、護坡工程采取植物與工程相結合的生態防護技術。

第九類：丘陵非水源中強度類。該類流域主要分布在城鎮周邊，流域內耕地面積較廣，交通環境較好，在生態清潔小流域建設中應以建設綠色產業及和諧宜居相結合，實施傳統小流域綜合治理工程，加強坡改梯及高標準農田建設，流域內污水處理以分散處理為主，糞污經處理后直接用于肥田肥土，實現糞污無害化與資源化。

第十類：丘陵非水源低強度類。該類流域主要分布在鄉鎮交界，人類活動強度弱，自然環境好。在生態清潔小流域建設中以建設休閑觀光農業為目的，以封禁保護為主要措施，加強流域內改廁及生活垃圾處置，建設自然、恬靜的鄉村觀光環境。

4 結論

采用三級分類系統，分別以流域地形地貌特征、水功能情況與人類活動強度對小流域進行三級分類，將修文縣83個小流域分為10類，分別為山地水源中強度類、山地水源低強度類、山地非水源高強度類、山地非水源中強度類、山地非水源低強度類、丘陵水源中強度類、丘陵水源低強度類、丘陵非水源高強度類、丘陵非水源中強度類和丘陵非水源低強度類。在分類的基礎上，提出各類型生態清潔小流域建設目標及方向。

通過對修文縣小流域進行三級分類，分類結果較客觀反映了小流域的基本情況，為制定下一步建設生態清潔小流域建設目標及方向提供了依據。修文縣屬于典型的西南巖溶山區，本研究分類系統對指導西南巖溶山區縣域生態清潔小流域建設規劃有一定的通用性。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國水利部.中華人民共和國水利行業標準：生態清潔小流域建設技術導則（SL534-2013）[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

[2] 畢小剛.生態清潔小流域理論與實踐[M].北京：中國水利水電出版社，2011.

[3] 李建華，袁 利，于興修，等.生態清潔小流域建設現狀與研究展望[J].中國水土保持，2012（6）：11-13.

[4] 蒲朝勇，高 媛.生態清潔小流域建設現狀與展望[J].中國水土保持，2015（6）：7-10.

[5] 張樹華.北京市生態清潔小流域綜合治理研究[D].北京：北京林業大學，2007.

[6] 楊進懷，吳敬東，祁生林，等.北京市生態清潔小流域建設技術措施研究[J].中國水土保持科學，2007，5（4）：18-21.

[7] 郝咪娜.浙江省生態清潔小流域建設措施研究[D].陜西楊凌：西北農林科技大學，2013.

[8] 李忠魁，高發全，張 爽，等.北京市生態清潔小流域建設的環境效益評估[J].水土保持通報，2014，34（5）：196-200.

[9] 楊 坤，李世榮.北京市生態清潔小流域分類分級建設對策研究[J].中國水土保持，2012（2）：7-9.

[10] 許麗利.聚類分析的算法及應用[D].長春：吉林大學，2010.

[11] 黃辛果.貴州西部巖溶山區水土流失背景與生態環境治理對策分析[D].貴陽：貴州大學，2008.

[12] 余新曉，畢華興.水土保持學[M].第三版.北京：中國林業出版社，2014.

[13] 畢小剛，楊進懷，李永貴，等.北京市建設生態清潔型小流域的思路與實踐[J].中國水土保持，2005（1）：18-20.

[14] 徐 勇，孫曉一，湯 青.陸地表層人類活動強度：概念、方法及應用[J].地理學報，2015，70（7）：38-42.

[15] 吳傳鈞，郭煥成.中國土地利用[M].北京：科學出版社，1994.