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摘要 在提出小流域坝系总体布局概念，小流域坝系总体布局合理性评价目的的基础上，探讨了影响小流域坝系形成和发展的基础条件、形成和发展的阶段及其建设要素等，进而提出了小流域坝系总体布局合理性评价的内容、评价指标体系，以及需要深入研究的问题。
关键词 水土保持；小流域坝系；总体布局；合理性评价；指标体系
中图分类号 TV213.5 文献标识码 C 文章编号 1727-5123(2009)04-067-02
小流域坝系总体布局是指为实现坝系总体目标，在坝系建设总体框架下，遵循“安全、经济、优效”的原则，针对不同阶段坝系建设的功能要求，对建设要素进行有机组合、整体规划和安排。确切地讲，坝系总体布局属于事先规划的范畴。同时，它是一个综合性概念，涉及规模、结构、时空布局、运行等诸多空间要素。综合起来讲，由坝系的规模、结构、空间布局、建设时序、运行机制构成坝系总体布局的五大要素。这五大要素是紧密联系，有机结合的统一体。坝系总体布局始于坝系的规模，以坝系的运行机制为落脚点。
小流域坝系总体布局合理性评价就是在“安全、经济、优效”的原则下，结合小流域坝系形成和发展的基础条件(侵蚀环境、下垫面条件、社会经济条件)及小流域坝系形成和发展的阶段(初建、发育、成熟等)，建立小流域坝系总体布局合理性评价指标体系，在相应的分析指标判别标准下，对坝系建设要素(坝系规模、结构、空间布局、建设顺序、运行机掉)的总体布局进行综合分析。
小流域坝系总体布局合理性评价属小流域坝系监测与评价的内容，小流域坝系的监测是小流域坝系总体布局合理性的基础工作，小流域坝系形成和发展理论是小流域坝系监测与评价的理论基础，也是小流域坝系总体布局合理性评价的理论基础。
小流域坝系总体布局合理性评价方法的研究受制于诸多因素的影响和限制，是比较复杂的一项工作，主要表现在以下几个方面：一是小流域坝系形成和发展理论还不成熟，处在研究和探索阶段：二是在淤地坝监测评价，特别是在小流域坝系监测及大中流域淤地坝监督方面，缺乏成熟的理论和实践，相关监测评价技术方法研究处于滞后状态，监测的基础数据极其缺乏：三是在小流域坝系形成和发展的各个阶段，衡量坝系总体布局合理性的标准研究还很薄弱，具体到各个区域尤为薄弱：四是对典型小流域坝系的调查研究、分析总结不够深入。
1 小流域坝系总体布局合理性的影响因素
1.1 小流域坝系形成和发展的基础条件。小流域坝系形成和发展的基础条件主要取决于区域侵蚀环境、下垫面条件与社会经济条件。
1.1.1 侵蚀环境。暴雨集中，水力侵蚀和重力侵蚀异常活跃，侵蚀强度大，水土流失严重，生态环境特别是侵蚀环境持续恶化，是小流域坝系形成和发展的重要条件。
1.1.2 下垫面条件。梁峁起伏、沟壑密布、地形破碎的下垫面条件是小流域坝系形成和发展的基础条件。面积在100km2，以下，长度大于10km的沟道，一般为现代冲沟，是水土流失治理的基本单元，也是形成小流域坝系的基本单元。
1.1.3 社会经济条件。社会经济条件是小流域坝系形成和发展的关键性条件。如人口、居住环境、农业种植条件和粮食需求等方面的矛盾和压力，会对小流域坝系的和发展起到关键的促进作用。
1.2 小流域坝系形成和发展的阶段。小流域坝系从初建到建设完成要经过相当长的时间。有关研究表明，整个建设过程大致可分为四个阶段，即初建阶段、发育阶段、成熟阶段和相对平衡阶段。我们认为，这四个阶段是客观存在的。对坝系发展阶段划分的意义在于：小流域坝系是一个动态系统，各建设要素也一直处在不断的变化和调整之中，坝系发展阶段的划分更有利于研究和描述这种动态变化，可以较为客观地、科学地揭示坝系发展规律。
1.3 小流域坝系建设要索。
1.3.1 小流域坝系规模。小流域坝系规模反映了其对流域的总体控制程度、单坝的数量及密度、坝系运行到一定阶段时的防洪能力以及单坝工程的设计标准、配套结构等。
1.3.2 域坝系结构。小流域坝系结构是指小流域中骨干工程(大型坝)和中小型淤地坝的组合关系、数量配置比例，承受坝系的发展而不断调整。成熟阶段，坝系结构基本固定下来。坝系结构一般包括骨干坝、中小型淤地坝的配置比例和单元坝系的组成及内容结构两大方面。
1.3.3 小流域坝系空间布局。小流域坝系空间布局指坝系中骨干坝、中小型淤地坝在流域主沟道、各级支毛沟上的布设(包括平面布设和分期加高)，以及单元坝系分片控制、分层控制的关系。
1.3.4 小流域坝系建设时序。小流域坝系建设时序实际是坝系建设在时间上的布局问题，包括三个层次的问题：①建坝顺序，如建什么类型(级别)坝的先后次序：②空间布坝顺序，如在什么地方建坝的先后次序；③建坝时间间隔，如同类(级)坝、不同类(级)坝、相邻坝的坝时间间隔或分时间间隔。关于坝系建设时序，还涉及到坝系的发展速度、发展阶段和坝系运行的周期等基础理论问题。
1.3.5 小流域坝系运行机制。小流域坝系运行机制是指坝系在水少运行、生产运行等方面，各个单坝、单元坝系、整个坝系之间的联动关系。
2 小流域坝系总体布局合理性评价的内容
2.1 小流域坝系建设的适宜性分析。小流域坝系建设的适宜性分析重点包括小流域侵蚀环境、下垫面条件、社会经济条件等。小流域侵蚀环境重点分析侵蚀模数，下垫面条件重点分析沟壑密度，社会经济条件重点分析人均土地、人均产粮、人居环境等。
2.2 小流域坝系发展各个阶段建设因素的合理性评价。小流域坝系发展各个阶段建设因素合理性评价是小流域坝系总体布局合理性评价的重点。主要分析坝系总体布局五个建设要素合理性，包括坝系规模、结构、空间布局、建设顺序、运行机制。
3 小流域坝系总体布局合理性评价指标体系
包括体系构成、指标释义、分析指标判别标准的建立等，难点是分析指标判别标准的建立。
3.1 体系构成。小流域坝系总体布局合理性评价指标体系构成见表。
目标层：小流域坝系总体布局的合理性——安全、经济、优效。准则层：把小充域坝系总体布局中的五个建设要素，作为小流域坝系总体布局合理性评价的重点内容。指标层：对应准则层的分析指标共16个。把其中前四项共13个指标称为安全、经济性指标，把最后一项3个指标称为功效指标。
3.2 指标释义。
3.2.1 反映坝系规模的指标。
3.2.1.1 小流域面积。通常指小流域集水面积。
3.2.1.2 坝系面积控制率。为骨干坝实际控制面积与流域面积的百分比。
3.2.1.3 建坝密度。小流域单位面积淤地坝的数量。
3.2.1.4 坝系安全标准。以坝系中所有骨干坝的安全为准则，以防洪标准最低的单坝防洪标准为坝系的防洪标准，用来反映 坝系的防洪能力。
3.2.1.5 单坝工程等级。指单坝设计标准和单坝工程结构(两大个把、三大件)。
3.2.2 反映坝系空间布局的指标。
3.2.2.1 主沟道控制率。为主沟道骨坝控制面积与流域面积的百分比。
3.2.2.2 主要支沟沟道控制系。为集水面积大干3kmz已控主要支色沟道数量与大于3km2主要支沟沟道总数的百分比。
3.2.2.3 布坝均衡度(0～1)。主要为流域左岸与右岸布坝密度的比值。此值越接近1，布坝均衡度越高。
3.2.3 反映坝系建设时序的指标。
3.2.3.1 建坝顺序及对庆布坝顺序。指建坝类型顺序(骨干坝、中小型淤地坝)及对应空间布坝顺序(上、中、下游或干、支沟)。
3.2.3.2 期内时间段长。指在一个建设周期内，从第一座坝建设到最末一座坝完成所需的年数。
3.2.3.3 分期时间间隔。指不同建设期相距的年数。
3.2.4 反映坝系运行机制的指标。
3.2.4.1 阶段运行方式及组合合理性。指坝系在初建、成熟、相对平衡阶段基本运行方式(淤、拦、种、排)的组合次序。
3.2.4.2 泥沙控制率。年拦沙量占年产沙量的百分比。
3.2.4.3 可淤地面积与坝控面积比值。指阶段最大淤地面积与坝系实际控制面积的比值。
3.3 小流域坝系总体布局合理性评价指标的判别标准。小流域坝系总体布局合理性评价指标的判别标准是坝系总体布局合理性评价的基本依据，也就是说，各项分析指标在什么条件下和处于怎样的整体状态才算是合理的。从理论上讲。对于一个确定的小流域坝系，在不同的发展阶段，其指标的合理性判别标准有所不同：对于不同的区域，小流域坝系合理性评价指标的判别标准也不同。
4 小流域坝系总体布局合理性评价需要深入研究的问题
4.1 布点监测。在不同类型区各选择一定数量的不同建设阶段(初建阶段、发育阶段、成熟阶段、相对平衡阶段)的典型小流域坝系，进行较长周期的布点监测(20-30年)。从坝系工程建设动态(包括建设规模、结构、空间布局、建设时序、运行机制等)、蓄水拦沙、坝地利用及经济效益、坝系安全等方面进行连续监测。
4.2 大面积调查。目前，由于监测资料缺乏，进行大面积调查，收集有关信息，是极其必要的。大面积调查的目的，主要是寻找不同类型区小流域坝系建设规模、结构、空间布局、建设时序、运行机制等要素的差异，以及产生这些差异的原因。
4.3 典型小流域坝系的分析总结。对黄河中游已建成的典型小流域坝系进行深入调查，从众多的小流域分析资料中，归纳出不同建设阶段(初建阶段、发育阶段、成熟阶段、相对平衡阶段)典型小流域坝系的有关合理性指标，结合理论研究进行论断和剖析。
关键词 水土保持；小流域坝系；总体布局；合理性评价；指标体系
中图分类号 TV213.5 文献标识码 C 文章编号 1727-5123(2009)04-067-02
小流域坝系总体布局是指为实现坝系总体目标，在坝系建设总体框架下，遵循“安全、经济、优效”的原则，针对不同阶段坝系建设的功能要求，对建设要素进行有机组合、整体规划和安排。确切地讲，坝系总体布局属于事先规划的范畴。同时，它是一个综合性概念，涉及规模、结构、时空布局、运行等诸多空间要素。综合起来讲，由坝系的规模、结构、空间布局、建设时序、运行机制构成坝系总体布局的五大要素。这五大要素是紧密联系，有机结合的统一体。坝系总体布局始于坝系的规模，以坝系的运行机制为落脚点。
小流域坝系总体布局合理性评价就是在“安全、经济、优效”的原则下，结合小流域坝系形成和发展的基础条件(侵蚀环境、下垫面条件、社会经济条件)及小流域坝系形成和发展的阶段(初建、发育、成熟等)，建立小流域坝系总体布局合理性评价指标体系，在相应的分析指标判别标准下，对坝系建设要素(坝系规模、结构、空间布局、建设顺序、运行机掉)的总体布局进行综合分析。
小流域坝系总体布局合理性评价属小流域坝系监测与评价的内容，小流域坝系的监测是小流域坝系总体布局合理性的基础工作，小流域坝系形成和发展理论是小流域坝系监测与评价的理论基础，也是小流域坝系总体布局合理性评价的理论基础。
小流域坝系总体布局合理性评价方法的研究受制于诸多因素的影响和限制，是比较复杂的一项工作，主要表现在以下几个方面：一是小流域坝系形成和发展理论还不成熟，处在研究和探索阶段：二是在淤地坝监测评价，特别是在小流域坝系监测及大中流域淤地坝监督方面，缺乏成熟的理论和实践，相关监测评价技术方法研究处于滞后状态，监测的基础数据极其缺乏：三是在小流域坝系形成和发展的各个阶段，衡量坝系总体布局合理性的标准研究还很薄弱，具体到各个区域尤为薄弱：四是对典型小流域坝系的调查研究、分析总结不够深入。
1 小流域坝系总体布局合理性的影响因素
1.1 小流域坝系形成和发展的基础条件。小流域坝系形成和发展的基础条件主要取决于区域侵蚀环境、下垫面条件与社会经济条件。
1.1.1 侵蚀环境。暴雨集中，水力侵蚀和重力侵蚀异常活跃，侵蚀强度大，水土流失严重，生态环境特别是侵蚀环境持续恶化，是小流域坝系形成和发展的重要条件。
1.1.2 下垫面条件。梁峁起伏、沟壑密布、地形破碎的下垫面条件是小流域坝系形成和发展的基础条件。面积在100km2，以下，长度大于10km的沟道，一般为现代冲沟，是水土流失治理的基本单元，也是形成小流域坝系的基本单元。
1.1.3 社会经济条件。社会经济条件是小流域坝系形成和发展的关键性条件。如人口、居住环境、农业种植条件和粮食需求等方面的矛盾和压力，会对小流域坝系的和发展起到关键的促进作用。
1.2 小流域坝系形成和发展的阶段。小流域坝系从初建到建设完成要经过相当长的时间。有关研究表明，整个建设过程大致可分为四个阶段，即初建阶段、发育阶段、成熟阶段和相对平衡阶段。我们认为，这四个阶段是客观存在的。对坝系发展阶段划分的意义在于：小流域坝系是一个动态系统，各建设要素也一直处在不断的变化和调整之中，坝系发展阶段的划分更有利于研究和描述这种动态变化，可以较为客观地、科学地揭示坝系发展规律。
1.3 小流域坝系建设要索。
1.3.1 小流域坝系规模。小流域坝系规模反映了其对流域的总体控制程度、单坝的数量及密度、坝系运行到一定阶段时的防洪能力以及单坝工程的设计标准、配套结构等。
1.3.2 域坝系结构。小流域坝系结构是指小流域中骨干工程(大型坝)和中小型淤地坝的组合关系、数量配置比例，承受坝系的发展而不断调整。成熟阶段，坝系结构基本固定下来。坝系结构一般包括骨干坝、中小型淤地坝的配置比例和单元坝系的组成及内容结构两大方面。
1.3.3 小流域坝系空间布局。小流域坝系空间布局指坝系中骨干坝、中小型淤地坝在流域主沟道、各级支毛沟上的布设(包括平面布设和分期加高)，以及单元坝系分片控制、分层控制的关系。
1.3.4 小流域坝系建设时序。小流域坝系建设时序实际是坝系建设在时间上的布局问题，包括三个层次的问题：①建坝顺序，如建什么类型(级别)坝的先后次序：②空间布坝顺序，如在什么地方建坝的先后次序；③建坝时间间隔，如同类(级)坝、不同类(级)坝、相邻坝的坝时间间隔或分时间间隔。关于坝系建设时序，还涉及到坝系的发展速度、发展阶段和坝系运行的周期等基础理论问题。
1.3.5 小流域坝系运行机制。小流域坝系运行机制是指坝系在水少运行、生产运行等方面，各个单坝、单元坝系、整个坝系之间的联动关系。
2 小流域坝系总体布局合理性评价的内容
2.1 小流域坝系建设的适宜性分析。小流域坝系建设的适宜性分析重点包括小流域侵蚀环境、下垫面条件、社会经济条件等。小流域侵蚀环境重点分析侵蚀模数，下垫面条件重点分析沟壑密度，社会经济条件重点分析人均土地、人均产粮、人居环境等。
2.2 小流域坝系发展各个阶段建设因素的合理性评价。小流域坝系发展各个阶段建设因素合理性评价是小流域坝系总体布局合理性评价的重点。主要分析坝系总体布局五个建设要素合理性，包括坝系规模、结构、空间布局、建设顺序、运行机制。
3 小流域坝系总体布局合理性评价指标体系
包括体系构成、指标释义、分析指标判别标准的建立等，难点是分析指标判别标准的建立。
3.1 体系构成。小流域坝系总体布局合理性评价指标体系构成见表。
目标层：小流域坝系总体布局的合理性——安全、经济、优效。准则层：把小充域坝系总体布局中的五个建设要素，作为小流域坝系总体布局合理性评价的重点内容。指标层：对应准则层的分析指标共16个。把其中前四项共13个指标称为安全、经济性指标，把最后一项3个指标称为功效指标。
3.2 指标释义。
3.2.1 反映坝系规模的指标。
3.2.1.1 小流域面积。通常指小流域集水面积。
3.2.1.2 坝系面积控制率。为骨干坝实际控制面积与流域面积的百分比。
3.2.1.3 建坝密度。小流域单位面积淤地坝的数量。
3.2.1.4 坝系安全标准。以坝系中所有骨干坝的安全为准则，以防洪标准最低的单坝防洪标准为坝系的防洪标准，用来反映 坝系的防洪能力。
3.2.1.5 单坝工程等级。指单坝设计标准和单坝工程结构(两大个把、三大件)。
3.2.2 反映坝系空间布局的指标。
3.2.2.1 主沟道控制率。为主沟道骨坝控制面积与流域面积的百分比。
3.2.2.2 主要支沟沟道控制系。为集水面积大干3kmz已控主要支色沟道数量与大于3km2主要支沟沟道总数的百分比。
3.2.2.3 布坝均衡度(0～1)。主要为流域左岸与右岸布坝密度的比值。此值越接近1，布坝均衡度越高。
3.2.3 反映坝系建设时序的指标。
3.2.3.1 建坝顺序及对庆布坝顺序。指建坝类型顺序(骨干坝、中小型淤地坝)及对应空间布坝顺序(上、中、下游或干、支沟)。
3.2.3.2 期内时间段长。指在一个建设周期内，从第一座坝建设到最末一座坝完成所需的年数。
3.2.3.3 分期时间间隔。指不同建设期相距的年数。
3.2.4 反映坝系运行机制的指标。
3.2.4.1 阶段运行方式及组合合理性。指坝系在初建、成熟、相对平衡阶段基本运行方式(淤、拦、种、排)的组合次序。
3.2.4.2 泥沙控制率。年拦沙量占年产沙量的百分比。
3.2.4.3 可淤地面积与坝控面积比值。指阶段最大淤地面积与坝系实际控制面积的比值。
3.3 小流域坝系总体布局合理性评价指标的判别标准。小流域坝系总体布局合理性评价指标的判别标准是坝系总体布局合理性评价的基本依据，也就是说，各项分析指标在什么条件下和处于怎样的整体状态才算是合理的。从理论上讲。对于一个确定的小流域坝系，在不同的发展阶段，其指标的合理性判别标准有所不同：对于不同的区域，小流域坝系合理性评价指标的判别标准也不同。
4 小流域坝系总体布局合理性评价需要深入研究的问题
4.1 布点监测。在不同类型区各选择一定数量的不同建设阶段(初建阶段、发育阶段、成熟阶段、相对平衡阶段)的典型小流域坝系，进行较长周期的布点监测(20-30年)。从坝系工程建设动态(包括建设规模、结构、空间布局、建设时序、运行机制等)、蓄水拦沙、坝地利用及经济效益、坝系安全等方面进行连续监测。
4.2 大面积调查。目前，由于监测资料缺乏，进行大面积调查，收集有关信息，是极其必要的。大面积调查的目的，主要是寻找不同类型区小流域坝系建设规模、结构、空间布局、建设时序、运行机制等要素的差异，以及产生这些差异的原因。
4.3 典型小流域坝系的分析总结。对黄河中游已建成的典型小流域坝系进行深入调查，从众多的小流域分析资料中，归纳出不同建设阶段(初建阶段、发育阶段、成熟阶段、相对平衡阶段)典型小流域坝系的有关合理性指标，结合理论研究进行论断和剖析。