典型小流域水土保持综合治理措施优化配置研究——以南水北调中线工程汉中水源区殷家沟小流域为例

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南水北调中线工程是为了缓解我国华北地区水资源严重短缺的一项大型调水工程。汉中水源区位于汉江流域的上游区域,是南水北调中线水源区上游水土保持工程的重点治理区。目前该地偏重于单项措施的建设及作用,出现了治理区投资大、效益低的现象。为此,本文试图通过对汉中水源区典型小流域水土流失治理进行科学规划和优化研究,使当地在有限的水土保持投资条件下,通过水保措施的优化配置,获得最大的综合效益,从而使水保治理布局更加科学、准确,并为后期类似流域的水保治理工作提供一定的科学依据。  (1)以汉中水源区殷家沟小流域为典型小流域,通过对其进行自然系统、社会经济系统、土地利用现状及水土流失状况分析表明:该流域基础条件薄弱,土地利用结构不合理,水土流失严重。在此基础上,提出了以工程措施和生态措施相结合的生态缓冲区、综合治理区和自然修复区的三区治理思路。  (2)应用层次分析法建立水土保持综合治理效益与水保措施关系分析模型,并确定各个水土保持技术措施的权重。用灰色关联度法对治理较好的小流域进行水保措施与资金投入的关联度分析。两种分析均表明:在该区小流域综合治理中,坡改梯和林草是其主要的水土保持措施。  (3)以殷家沟小流域为例,建立以资金投入最小,经济效益、保土效益和蓄水效益最大的多目标优化配置模型,运用权重法与数值分析法相结合对其进行求解,并对求解结果与原设计方案进行对比分析可知,优化方案比原设计方案更趋于合理。  (4)对殷家沟小流域的最优方案进行经济效益、生态效益、社会效益计算及其分析,结果表明:该工程的实施,使水土流失得到有效的控制,土地的利用结构变得合理,居民生活水平提高。规划期末,小流域可获得直接经济效益5779.74万元,生态效益8236.50万元,效益费用比2.53。
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