陕南秦巴山区小流域水土保持治理综合效益评价

卜贵贤，李凯荣，周 俊

（1.杨凌职业技术学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100）

陕南秦巴山区小流域水土保持治理综合效益评价

卜贵贤1，李凯荣2，周 俊2

（1.杨凌职业技术学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100）

从自然环境和社会经济特征出发，选取具有代表性的窑沟小流域水土保持示范区为研究对象，通过实地调查和基础资料的收集，应用生态经济学的理论和方法，筛选并建立了一套比较完善的效益评价指标体系；运用层次分析法和多层次模糊评价法对该示范区的水土保持治理综合效益进行了定量评价。评价结果显示：窖沟流域的综合治理取得了显著的成效，2006年、2007年、2008年的综合效益指数分别为55，65，77，生态经济系统进入初级良性循环阶段。三大效益中生态效益和社会效益明显，效益指数分别从2006年的58，81增加到2008年的98和100。

小流域；水土保持；综合效益

陕南秦巴山区主要指秦岭主脊线以南的秦岭山地和巴山山地，这里虽然植被盖度较高，但由于其复杂的自然环境及人为不合理开发利用资源，使水土流失状况依然严峻。据丹凤县武关水文站资料，该站多年平均侵蚀模数高达7 740t/（km2·a），已超过渭北黄土高原的大部分县和陕北部分县。严重的水土流失导致了生态环境的恶化，各种自然灾害频繁发生，给当地农业生产和人民的生命财产安全造成了极大的危害。频繁的自然灾害，严重地威胁到本区的人民生命财产和生态环境安全，同时也阻碍了当地社会经济的可持续发展。农、林、牧、副发展不协调，产业结构严重失衡也是制约社会经济发展的主要因素。本区的农业生产结构极其单一，粮食生产比重过高，播种面积的90%都是粮食作物。而且坡耕地占有量大，水土流失均在强度以上，土地生产力每况愈下［1］。为使山区人民尽快脱贫致富，早日步入小康社会，必须努力调整产业结构，发展主导产业，而这一切的前提是要坚持水土保持的综合治理，搞好生态环境建设。可以说水土流失已是陕南秦巴山区生态环境建设首要关注的问题。作为南水北调中线工程重要的水资源保护区，秦巴山区的生态环境好坏也直接影响到调水工程的成败，所以，加快治理秦巴山区的水土流失，搞好该地区的生态环境建设，已是刻不容缓的首要任务。

流域综合治理是一项极其复杂的生态经济工程，它类型多样，涉及面广，投资额大，要达到的目标众多。对流域综合治理效益进行科学的综合评价，不仅能客观鉴定治理活动对国民经济发展的宏观意义，对治理策略和方法的适用性，对治理措施的有效性和可靠性等；同时也为治理者进行决策提供了重要的依据。到目前，对黄土高原小流域综合治理效益的评价与分析成果较多［2－8］，并优化形成了黄土高原的水土流失治理模式。然而，陕南秦巴山区流域综合治理效益评价却严重滞后，这就不可避免地影响了该地区水土流失治理的效果和水土保持措施的科学配置。因此对该地区的小流域治理综合效益的评价应该是该地区水土保持研究工作的重中之重，探寻适宜秦巴山区水土保持治理效益评价的科学方法，极具重要的现实意义。

1 研究区概况

窑沟流域属于秦巴山区丹凤县庾岭镇管辖，位于东经110°14′15″－110°20′25″，北纬33°50′20″－33°53′16″之间。东西长8.2km，南北宽约4.0km，总土地面积28.4km2。境内山峦起伏，沟壑纵横，地形破碎。

窑沟流域地质构造属秦祁地槽东秦岭褶皱系华里西褶皱带，地质构造复杂。地势呈北低南高，西高东低的形态，峰谷高差悬殊，流域主沟道全长7.9 km，主沟道平均比降约27‰，森林覆盖率42%。该流域位于中纬中山地带，属北亚热带半湿润和东南季风暖温带过渡性气候区，四季分明，气候温暖。夏季暴雨多，强度大。年平均降雨量约716mm，多集中于7－9月。年内降雨分布不均。多年平均径流深210mm，径流随季节变化大。一般是夏秋流量大，冬春流量小，且相差悬殊。含沙量变幅大，汛期河水猛涨，水中推移质显著增加。

该流域人口密度86人/km2。2005年农村各业总产值352.94万元。其中农业产值180万元，林业产值60万元，牧业产值4.12万元，副业产值38.82万元。粮食总产量88.44万kg，人均占有粮食328 kg。人均纯收入721元。

2 评价过程

2.1 评价指标体系的建立

对小流域治理综合效益进行科学可靠的评价和分析，首先必须建立一套适用于特定小流域实际情况和能保证评价准确可靠的评价指标体系。为充分体现系统的要素、结构和效益3方面的内容，根据流域的特征、流域治理目标以及综合效益评价目的，并考虑到整个评价过程的可操作性，在对相关成果［2，3，6－7，9－12］研究分析的 基 础 上 优 选 采 用 了 如 表 1 所列的评价指标体系。

表1 窑沟小流域综合治理评价指标体系及层次模型

2.2 评价方法计算

2.2.1 层次模型的建立 本研究采用层次分析法确定小流域治理综合效益评价指标的权重［3，10，13］。依据层次分析法，将评价的要素划分为3个层次，分别为第一层次（最高层）综合效益评价水平（即目标层A）；第二层次（中间层）包括生态效益、经济效益和社会效益3个子体系（即准则层B）；第三层次（最底层）为各子体系具体的评价指标（即指标层M），如表1是本次评价的层次模型。

2.2.2 构造判断矩阵 通过对示范区历年治理情况统计表、相关统计年报的资料收集和实际调查，获得水土保持治理与农村经济发展建设等方面的资料，由农林水多方专家独立对每层中各因素的相对重要性给出判断，然后求其平均值（数据处理前去除最值）并构造判断矩阵。专家按照1～9的比率标度赋值，1，3，5，7，9分别表示因素i与因素j相比同等重要、比较重要、重要、很重要、极重要，若一个元素没有另一个元素重要，则其赋值取为上述1～9的倒数，对分级有更高精度要求的，则用1～9之间的任意实数进行内插确定。

2.2.3 排序及一致性检验

（1）层次单排序和一致性检验。层次单排序是采用方根法确定同一层次相应因素b对于上一层次某因素a相对重要性的排序权值。

用方根法求出其权重。公式为：

式中：w1，w2，…wn——上一层a之下的决策层指标b（即准则层或指标层中各指标）对应的权重数；eij——标度值。

一致性检验：判断矩阵的一致性可用随机一致性指标来检验。

确定随机一致性比率：CR＝CI/RI

当CR≤0.1时，认为层次单排序的结果有满意的一致性，否则需要调整判断矩阵的元素，直至具有满意的一致性。

（2）层次总排序及一致性检验。层次总排序是指计算同一层次所有因素对于最高层相对重要性的排序权值（W1），为准则层中各指标权重与指标层中各指标权重之乘积。

对层次进行总排序一致性检验，也是从高到低层进行的。如果B层次某些因素对于A单排序的一致性指标为CIj，相应的平均随机一致性指标为RIj，则B层次总排序随机一致性指标比率为：

式中：aj——各评价指标权重。

同样地，当CR＜0.10时，认为层次排序结果具有满意的一致性，否则需要重新调整判断矩阵的元素取值直到满意为止。

经对评价体系的分析与研究，本文所建立的判断矩阵、各指标对应的权重及排序如表2－6所示。

表2 判断矩阵A及对应的权重

表3 判断矩阵B1及对应的权重

表4 判断矩阵B2及对应的权重

表5 判断矩阵B3及对应的权重

表6 评价指标层次总排序

2.2.4 评价指标的标准化计算 采用建立模糊数学隶属度函数对指标进行标准化，根据对评价指标性质的分析，试用升半梯形和降半梯形两种函数类型。

式中：x——指标的实际值；a1，a2——指标的下限及上限，可依据评价标准（即基准值和理想标准值）确定。

根据调查资料，专家咨询，并参考水利部颁发的开发建设项目和生态建设项目水土流失防治标准规定以及水土保持综合治理验收规范，确定指标的标准值如表7。

根据调查数据，通过计算得到治理期3a中窑沟小流域水土保持综合治理效益评价指标的实际数值，考虑到治理效益的滞后性，将2005－2007效益评价调整为2006－2008年。试区评价指标的实际值和标准化值如表8和表9。其中M3指标采用降半梯形标准化类型，其余指标采用升半梯形标准化类型，以保证其一致性。

表7 效益评价指标标准值

表8 窑沟小流域2006－2008年水土保持治理综合效益实际值

表9 窑沟小流域水土保持治理综合效益指标标准化值

2.2.5 综合效益评价值的确定 一般模糊关系方程为：

式中：B——评价结果即判断子集；A——模糊集中的权重分配；R——各评价因素的单因素评价矩阵；·为模糊算子；M层中生态效益、经济效益、社会效益的评价矩阵R（i＝1，2，3）已经由评价指标的实际值按隶属函数标准化求得。为了让所得评价结果直观明了，将效益评价值B和A换算成百分制（表10）。公式为：

式中：b′i——效益评价得 分百分 值；bj——效 益评价值。

表10 窑沟小流域水土保持治理综合效益评价得分值

3 结果与分析

由表10可以看出，经过3a的水土保持治理，窑沟小流域获得了明显的综合效益，生态、经济和社会效益持续增长，预期效益相当可观。

（1）就生态效益而言，其增长速率最快。2006年效益评价值为58，2007年为76，2008年为98（平均增长速率为20），且其中治理度M1、林草覆盖率M2、土壤侵蚀模数M3三个治理指标都发挥了相当好的功能，这是因为在对窑沟小流域实施水土保持综合治理的过程中，其工作重心在于生态环境建设。

（2）经济效益增加速率最慢。效益评价值从2006年的30增加至2007年的34，到了2008年也仅仅增加至39（平均增长速率为4.5），其中人均纯收入M4、劳动生产率M5、资金产投比M6三个治理指标均增长缓慢。这主要因生态环境治理所引起的经济效益具有滞后性，但经济效益会随着当地生态环境的改善和各项基础设施作用的正常发挥而得到长足的发展。

（3）社会效益持续增长。效益评价值2006年为84，2007年为91，2008年为100（平均增长速率为8），已达到预期理想值（100%）。说明对窑沟小流域进行3a的治理后，当地农民的粮食问题已经基本得到解决。尽管社会效益已经达到预期理想值，但是农产品商品率转化却不高，所以今后在粮食生产方面，应着力提高农产品质量，调整产业结构，大力推广经济价值高、见效快的经济作物，提升其商品价值的转化率，切实有效地增加农民收入。

（4）综合三大效益指标所取得的初步成果，回归到目标项综合效益（A）上来，在3a的治理期内，呈现出了良好的发展态势，2006年、2007年、2008年的综合效益指数分别为55，65，77（平均增长速率为11）。参照小流域水土保持治理综合效益评价等级划分标准，当评价总分I＜70时，综合治理生态经济系统建设未达标，系统处于恶性循环；当70≤I＜80时综合治理生态经济系统建设已达到初级标准，系统处于初级良性循环。可以看出，在窑沟小流域被列入国家级水土保持示范区治理前，其生态经济系统一直处于恶性循环阶段，经过3a的小流域水土保持综合治理后，迅速提升至初级良性循环阶段。

4 讨论

本文应用层次分析法和多层次模糊综合评价方法对秦巴山区小流域水土保持综合治理进行了评价与分析，评价结果显示窑沟流域的综合治理取得了显著的成效，评价比较全面客观，符合实际情况，评价结果可信度高。由此可以看出，用层次分析法和多层次模糊综合评价方法对秦巴山区小流域水土保持治理综合效益进行评价是适宜的。

水土保持治理综合效益是生态效益、经济效益和社会效益的综合体现，受多因素的影响，该流域水土保持综合治理经济效益不明显，其原因主要在于农业生产主要以种植业为主，农产品的商品率不高。因此，建议秦巴山区的水土流失综合治理应该以生态环境建设为基础，同时注重农业产业结构的调整，有效地促进农民增收，实现生态效益、经济效益和社会效益的协调发展和综合效益的稳步提高。

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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

陕西省水土保持局“陕南小流域综合治理”项目

卜贵贤（1961－），男，陕西扶风人，副教授，主要从事工程施工、工程造价与评价。E－mail：ylzybgx＠163.com