北京市山區小流域主溝道確定方法研究

夏照華+晏清洪+馮陽+許永利+殷哲

摘 要：山區小流域主溝道水文形態調查是北京市第一次水務普查水土保持情況普查的任務之一，研究提出北京山區小流域主溝道確定方法，為北京市山區小流域主溝道水文形態調查提供技術支撐。文章基于小流域劃分成果，開展了山區小流域主溝道確定方法的研究，確定了完整型小流域、區間型小流域、坡面型小流域的主溝道確定的方法。基于本方法確定的成果在北京市第一次水務普查山區小流域主溝道水文形態調查專項中得到了全面應用。

關鍵詞：小流域；主溝道；水務普查；水文形態

中圖分類號：TV211.2 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0090-02

1 概述

根據第一次全國水利普查精神，北京市于2010-2012年開展了第一次水務普查工作[1]，其中水土保持情況普查是第五個專項。北京市根據實際情況以及業務需求，在完成國家任務的基礎上增加了小流域劃分、山區小流域主溝道水文形態、侵蝕溝普查、泥石流溝道調查等內容。

全市在普查方案的設計上突出了北京特色，為全面提高北京市水土保持生態建設與管理水平奠定了堅實的基礎[2]。

為確保山區小流域主溝道水文形態調查工作的開展，開展了小流域主溝道確定方法的研究，基于研究確定的劃分方法最終確定了不同類型小流域的主溝道，有力地保障了主溝道水文形態調查專項工作的順利開展。

2 山區小流域主溝道確定原則

山區小流域主溝道劃分的主要任務是確定小流域主溝道的空間位置，便于開展外業調查以及后續的數據匯總分析工作。在主溝道確定時需遵循以下原則：

2.1 以全市小流域劃分成果為基準

山區小流域主溝道的確定應以本次普查重新劃分的小流域為標準，在小流域范圍內確定其主溝道。

2.2 分類型制定劃分方法

小流域劃分工作中，將全市劃分出的1085條小流域從類型上劃分為完整型小流域、區間型小流域、坡面型小流域[3]，應針對每類小流域的內涵與特點制定其主溝道空間位置的確定方法。

2.3 協同推進原則

小流域主溝道水文形態調查與小流域劃分工作同屬水土保持普查的兩個專項，確定小流域主溝道時小流域邊界并未完全核定，在開展工作的時候，小流域劃分工作與小流域主溝道確定工作需同步進行，各專項協同推進。

3 山區小流域主溝道確定方法

3.1 技術路線

山區小流域主溝道確定基于小流域劃分工作環境開展，充分利用DTGIS協同工作平臺，以小流域劃分時的溝道線為依據，按照劃分原則，標定對應的溝道線組成主溝道。具體技術路線見圖1。

3.2 劃分方法

3.2.1 前期準備。（1）小流域劃分環境。基于DTGIS的多人協同作業環境，能多人在線協同確定小流域主溝道，不同作業人員的作業成果可互相查看、檢查與參考。（2）小流域劃分成果。收集本次水務普查小流域劃分專項階段成果，包括小流域邊界、河流、溝道等。

3.2.2 完整型小流域主溝道確定。完整型小流域是最常見的小流域形態，即小流域面積大小符合要求，主溝道明顯，分水線閉合，有一個出水口。在北京市第一次水務普查河湖基本情況普查專項中，河流的最小匯水面積為10km2，而小流域的面積一般在50km2。因此小流域會與末級河流對應的流域重合。如果小流域內存在主河道，且為完整型小流域，該小流域與末級河流對應的流域重合，此時直接將河道作為該小流域的主溝道。如果小流域內不存在主河道，且為完整型小流域，此時，將所有支毛溝按照“唯遠唯長”原則確定主溝道。

3.2.3 區間型小流域主溝道確定。區間型小流域跨越上級流域，分水線不能自然閉合，有一個進水口和一個出水口，溝道為區間河段。這種類型主要產生于溝谷狹長、兩側坡面陡峭或一側坡面較陡，一側坡面較緩的地帶。對于區間型小流域將小流域所在區間河段作為主溝。

3.2.4 坡面型小流域主溝道確定。坡面型小流域由多條較短溝道、面積小于3km2的羽狀微流域組成，主溝道不明顯，出水口有多個，水流直接匯入上一級河流。對于坡面型小流域，其流域內溝道有多條，按照“唯遠唯長”原則，確定多條主溝，選擇其中長度最長的一條作為該流域的主溝。

3.2.5 成果審核。對劃分的小流域主溝道成果進行成果審核，主要從以下幾個方面進行審核：（1）核查主溝道是否連續；（2）是否存在有小流域未劃定主溝道；（3）主溝道確定方法與小流域類型是否一致；（4）主溝道是否位于小流域范圍內。

3.2.6 成果分層與分發。小流域主溝道水文形態外業調查主要是以小流域為單元開展，利用手持移動終端開展外業調查工作，為便于外業調查的開展，需將山區576條小流域從一個圖層拆分成576個圖層，每條小流域邊界與小流域主溝道為一個圖層。拆分后的成果以小流域為單元，以區縣為單位進行數據的組織與分發，確保成果分發準確。

4 成果應用

基于北京市第一次水務普查小流域劃分成果，根據小流域類型，確定了完整型、區間型、坡面型小流域的主溝道確定原則與技術路線，按照該方法對全市576條山區小流域完成了每條小流域的主溝道的確定，共確定主山區主溝道4258km。相關成果作為基礎數據已用于山區小流域主溝道水文形態調查與山區小流域出口水質水量監測等專項調查中，保障了各專項工作的順利開展。

參考文獻：

[1]國務院第一次全國水利普查領導小組辦公室.第一次全國水利普查總體方案[M].北京：中國水利水電出版社，2010：1-3.

[2]北京市第一次水務普查工作領導小組辦公室.北京市第一次水務普查實施方案[R].2011.

[3]張超，楊坤，袁愛萍.北京市第一次水務普查水土保持情況及成果應用[J].中國水土保持，2017（1）：53-55.

[4]吳敬東，段淑懷，葉芝菡.北京市山區小流域主溝道水文地貌調查與分級[J].中國水土保持科學，2013，11（6）：33-38.