基于與經濟社會發展階段相匹配的渭北旱塬秦莊溝小流域綜合治理研究

陳見影,常占懷

(1.黔南民族師范學院,貴州 都勻 588000；2.陜西省水土保持勘測規劃研究所,陜西 西安 710199)

基于與經濟社會發展階段相匹配的渭北旱塬秦莊溝小流域綜合治理研究

陳見影1,常占懷2

(1.黔南民族師范學院,貴州 都勻 588000；2.陜西省水土保持勘測規劃研究所,陜西 西安 710199)

提出了小流域綜合治理與經濟社會發展階段相匹配這一概念。以渭北旱塬秦莊溝小流域的綜合治理為例，篩選出21個可體現小流域綜合治理的要素稟賦，應用PGMP(problem-goal-measure-project)模型分析法,分析了這些要素稟賦與生態文明目標標準值SV(Standard Value)間的匹配程度指數MDI (Matching Degree Index)。研究結果表明：與生態文明建設極不匹配(MDI=0)的要素稟賦共有11個;表現與生態文明建設極匹配(MDI=1)的要素稟賦是水保林和草地。有針對性地提出今后秦莊溝流域綜合治理應采取水土保持模式、生態農業模式、改善人居環境模式、灌溉設施農業模式、滿足生計需求模式等。

PGMP模型;秦莊溝流域;匹配程度指數;綜合治理

在黃土高原地區開展小流域綜合治理,是我國總體生態環境保護戰略的重要組成部分[1]。我國學術界在小流域土壤侵蝕機制、產沙過程和水土流失預測預報,以及對小流域實施水土保持綜合體系和措施后生態環境綜合效益評估等方面已經形成了體系完整的理論研究成果,并獲得了豐富的實踐經驗[2-4]。當前在北京、遼寧等地市郊開展的小流域經濟研究[5-6],已涉及了小流域發展的多個方面。但在小流域綜合治理中較少考慮水土環境污染、飲水安全、人居環境改善等問題,這些問題嚴重制約了小流域經濟、社會的發展,急需相關的理論研究指導小流域綜合治理。

小流域綜合治理與區域經濟社會發展有著密切的關系。一方面,由于經濟社會發展具有階段性,不同發展階段的經濟社會對小流域綜合治理的要求不同,由此制定的治理目標也不同。因而,小流域綜合治理在不同的經濟社會發展階段所處的地位和所起的作用不同，所表現的特征也不盡相同;另一方面,不同的小流域綜合治理水平和模式對經濟社會發展的促進和保障程度也不同[1]。超越或低于經濟社會發展階段的小流域綜合治理,其結果必定是難以實現的或不可持續的。因此,這就要求小流域綜合治理必須與經濟社會發展階段相匹配。研究小流域綜合治理與經濟社會匹配關系是小流域綜合治理的重大理論研究,也是分析與解決小流域發展問題的哲學思維。

由于小流域綜合治理與經濟社會發展階段匹配關系研究尚未開展,導致小流域綜合治理目標制定缺乏理論依據,因而不能獲得理想的治理效果,由此形成的小流域綜合治理模式很難推廣到其它小流域。雖然以小流域為單元的綜合治理仍是黃土高原水土保持建設的有效形式,但只有在充分認識小流域經濟社會發展現狀、特點和規律的前提下,才能制定出符合現階段經濟社會發展的治理目標,獲得理想的治理效果,得出合理的治理模式,且小流域綜合治理在實踐中更容易操作和執行。因此,發展小流域綜合治理理論,探索新的與當前經濟社會發展相匹配的小流域綜合治理已成為必然的選擇。

本文以渭北旱塬淳化縣秦莊溝流域為例,基于區域發展階段的理論,應用PGMP分析法,采用匹配程度指數MDI開展了小流域綜合治理與經濟社會發展階段匹配的實證研究,以期為促進黃土高原尤其是陜西渭北旱塬地區小流域生態文明建設以及提高小流域綜合治理水平提供科學理論依據。

1 研究區概況

地處渭北旱塬黃土高原溝壑區的陜西省淳化縣秦莊溝流域,地理坐標為北緯34°47′30″～34°52′0″,東經108°39′0″～108°43′30″,總面積31.28 km2。該區域屬暖溫帶半干旱氣候,年平均氣溫為10.4 ℃。年平均降水量為588.4 mm,降水量較少,雨量集中在6～9月,降水年內分配不均。土壤侵蝕模數達3000～6000 t/km2,水土流失較嚴重。土壤主要包括褐土、黃綿土和黑壚土等,具有明顯的由褐土帶向黑土帶過渡的性質。

秦莊溝流域總人口7482人,包括方里鎮和秦莊鄉,轄11個行政村22個自然村。2015年糧食總產量2705.38 t,農民人均純收入2564元,經濟發展緩慢,仍然屬于陜西省淳化縣扶貧重點流域。

2 小流域綜合治理目標、PGMP模型分析法的構建

2.1 基于與社會經濟發展相匹配的小流域綜合治理目標

當前,我國已將生態文明建設放在突出地位,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程[12]。在分析當前我國經濟社會發展階段性特征的基礎上,從小流域綜合治理與經濟社會發展階段相匹配出發,更新小流域綜合治理理念,實現生態文明的小流域是小流域綜合治理的根本目標，即:(1)生態環境系統治理目標以良好的生態環境為基礎,著力建設生態環境支撐體系；(2)經濟治理的目標是發展生態經濟,增加收入,使人均可支配收入達到6000元,實現小康目標；(3)社會治理的目標是提高當地村民生活水平,減少區域差異。

2.2 小流域綜合治理PGMP模型分析法的構建

匹配(matching)是小流域綜合治理與經濟社會發展階段中有特定關系的規則集合,表示小流域綜合治理中某些特定的要素稟賦與經濟社會發展階段中某些特定的要素稟賦的對應關系。可表示為:

M=(edi,p,g,m′,p′,R)

其中:edi是給定匹配元素標識符;p、g分別指小流域發展現狀出現的問題(problem)及經濟社會發展階段的目標(goal)要求；m′、p′分別指小流域綜合治理針對小流域發展現狀出現的問題(problem)及經濟社會發展階段的目標(goal)要求采取的項目措施(measure,project);R表示p、g和m′、p′之間存在的關系(如相等、泛化等)。

本研究將小流域綜合治理與經濟社會發展階段相匹配過程定義為PGMP(problem-goal-measure-project)分析法,通過該模型探究治理目標,并在此基礎上構建小流域綜合治理開發模式(Model)(圖1)。

小流域系統包括生態環境子系統、經濟子系統、社會子系統。小流域綜合治理是個系統工程。對小流域經濟社會發展階段所凸顯的各種不同問題(Problem:1,2,3...)以及各子系統發展階段對小流域綜合治理提出的目標要求(Goal:1,2,3...)進行分析,通過開展小流域各子系統治理,找到解決問題及實現目標所采取的項目措施(Measure:1,2,3...,Project:1,2,3...),通過實踐的真實映像和高度概括,形成小流域綜合治理開發模式(Model:1,2,3,4,...)(圖1)。如果各子系統在經濟社會發展階段所凸顯的每個問題(Problem:1,2,3...)和經濟社會發展階段對各子系統開展治理制定的目標要求(Goal:1,2,3...)都在邏輯上與小流域綜合治理采取的項目措施(Measure:1,2,3...,Project:1,2,3...)存在相互對應的關系，則小流域綜合治理與經濟社會發展階段相匹配；反之,則不匹配。

3 小流域綜合治理與經濟社會發展階段匹配度評價

3.1 評價指標選取

小流域綜合治理與經濟社會發展階段匹配度評價是以小流域全面建成生態文明小康社會為目標。從生態環境子系統、經濟子系統、社會子系統選取要素稟賦指標,進行小流域綜合治理與社會經濟發展匹配程度評價。指標選取力求整體性原則、定量化原則、代表性原則、可操作性原則。

圖1 PGMP框圖

3.2 研究指標

本文主要采用匹配程度指數(Matching Degree Index, MDI)作為衡量指標,來對小流域綜合治理與經濟社會發展階段匹配度進行分析。本文的匹配程度指數(MDI)是指某一要素稟賦占該要素的生態文明目標標準值(Standard Value, SV)的比重,用公式表示如下:

公式中：MDIij表示在小流域i子系統內在j要素稟賦的匹配程度指數;Xij表示i子系統的j要素稟賦;i表示不同子系統,i=1,2,3(1為生態環境子系統,2為經濟子系統,3為社會子系統);j表示不同子系統要素稟賦,j=1,2,…,n;SVij表示i子系統j要素稟賦的生態文明目標標準值。小流域生態文明目標標準值及其依據見表1。

表1 小流域系統生態文明目標標準值及其依據

MDIij數值的理論范圍是[0,+∞),一般而言：若MDIij=0則表明i子系統的要素稟賦j與經濟社會發展階段要求的生態文明目標標準極不匹配；若MDIij=1,則表明i子系統的要素稟賦j達到生態文明目標標準,小流域綜合治理與經濟社會發展階段相匹配；若MDIij>1,則表明i子系統的要素稟賦j與經濟社會發展階段要求的生態文明目標標準也不匹配。

3.3 數據來源

在實地調查的基礎上,本文根據比例尺1∶50000的地形圖、遙感衛星圖,結合ArcGIS、ERDAS等計算機技術,應用地圖疊加法,繪出流域坡度等級圖及土地利用圖。并有效地提取數據,建立要素數據庫。

實地調查秦莊溝流域歷年綜合治理涉及的項目措施狀況,收集相關鄉鎮的經濟社會統計資料。對農村家庭進行入戶調查,獲得秦莊溝流域經濟社會發展狀況數據。開展問卷調查,應用IPA(Importance-Performance Analysis)分析法,選取體現當地村民真實需求和意愿的要素因子[9]。

4 小流域綜合治理與經濟社會發展匹配的實證研究

4.1 基于PGMP模型分析法的秦莊溝流域綜合治理與經濟社會發展匹配表現

通過小流域綜合治理開展項目措施,實現小流域綜合治理與經濟社會發展階段匹配的生態文明目標。本文從生態環境治理、經濟治理及社會治理方面選擇了21個相關要素稟賦因子，全面展現了秦莊溝流域經濟社會發展階段所凸顯的各種不同問題(Problem)及小流域生態文明建設對各子系統發展階段的目標要求(Goal)(表2)。

表2 秦莊溝流域綜合治理的PGMP分析

4.2 秦莊溝流域綜合治理與經濟社會發展匹配分析

4.2.1 生態環境系統治理的匹配度分析 秦莊溝流域生態環境面臨的主要問題是水土流失和環境污染。該區域水土流失分為自然地貌過程和人為生產活動加劇引發的水土流失。

從表2可以看出,在生態系統要素稟賦中,水保林及草地的匹配程度指數MDI=1,表明經多年小流域綜合治理已構成完善的防治水土流失的水保林草體系。但是,侵蝕溝密度的匹配程度指數MDI為0.21,表明秦莊溝流域溝壑侵蝕很嚴重,在小流域綜合治理過程中還要加大溝頭區治理，減少溯源侵蝕。

降雨雨水資源化的MDI=0,表明以往小流域綜合治理尚未涉及雨水資源化利用,未曾修建洪水引排工程。秦莊溝流域以降雨侵蝕為主,降雨多集中在7～9月份且多以暴雨形式出現,常常引發洪水,使農作物淹浸,造成農作物減產甚至絕收；此外還淤積河道水庫,沖毀道路、民房,威脅當地群眾的生命安全。修建洪水引排溝渠,可以減輕汛期下游洪水壓力,保護當地群眾的生命和財產安全,減少水土流失引發的水庫泥沙淤積,降低潰壩風險。同時,開展雨水資源化項目措施,可以緩解渭北旱塬水資源匱乏壓力,發展經濟,增加農民收入。

人為活動加劇引發的水土流失表現在農業生產上。梯田的匹配程度指數MDI為0.24。秦莊溝流域耕地中的坡耕地面積為765.27 hm2,水平梯田195.65 hm2，因此坡耕地多,且主要分布在溝頭附近及塬坡附近100 m以內的區域。坡耕地徑流系數大,蓄水能力差,遇水易產生水土流失。坡改梯可以提高土地生產力,增加糧食產量,提高農民收入[10]。

秦莊溝流域環境污染主要來自面源污染及點源污染,化肥、農藥與垃圾收運率和無害化處理率的匹配程度指數MDI均為0,表明施用化肥、農藥以及處理垃圾與經濟社會發展階段要求的生態文明目標標準極不匹配。實際調查統計顯示,該區域化肥施用強度(折純)達285 kg/hm2,農藥施用強度(折純)達50 kg/hm2,均高于全國及淳化縣的平均水平。據衛生部調查統計,以農村每天每人生活垃圾量0.86 kg計算,秦莊溝流域日均生產垃圾總量為6.43 t,每年垃圾總量為2348.60 t[7]。

在今后小流域的生態環境治理中,應堅持水土保持綜合治理模式；應對面源污染及點源污染,采用的治理模式分別是生態農業模式和改善人居環境模式。

4.2.2 經濟系統治理的匹配度分析 經濟系統治理的目標是針對村民收入增長緩慢的現狀,充分利用秦莊溝流域的要素稟賦優勢,大力發展生態經濟,增加農民收入,達到小康社會收入水平。

在經濟子系統中，匹配程度指數MDI=0的要素稟賦為水庫水資源利用、溝壑面積219.90 hm2、林地、草地、養殖業、沼氣池,這些要素稟賦優勢在秦莊溝流域經濟發展中尚未被開發利用。

秦莊水庫是一座以灌溉為主的小(一)型水庫。由于上世紀實行家庭聯產承包責任制,秦莊灌區工程設施老化失修、損毀嚴重,干、支渠和田間工程也大多毀壞,設施早已廢棄不用,使秦莊水庫的水資源難以得到充分利用,灌溉功能不能正常發揮。當前秦莊溝流域以發展旱作農業為主,靠天吃飯。由于水資源匱乏限制了經濟發展，通過利用秦莊水庫的水資源,可解決秦莊溝流域當前農業發展的瓶頸；通過發展灌溉農業、設施農業以及養殖業,可大幅度提高當地村民的收入。

擁有溝壑面積為219.90 hm2的土地撂荒,尚未得到開發利用,造成資源浪費。可在溝壑區坡度達15°以上的坡地種樹植草,培養優質飼草場;溝頭、谷坊壩、淤地壩防護可選擇根系發達、適應性強、經濟價值較高的花椒進行種植;在坡面地帶中,采取不同整地方式,如魚鱗坑、水平階或水平溝等栽植雜果,建成雜果林基地;在低山丘陵區發展果園散養雞、山坡散養雞;利用成片的水保林,發展生態休閑旅游。

以沼氣池為紐帶,形成“種植業→養殖業→沼氣利用→沼液+無害化處理糞便(含沼渣)+有機無機復混肥→種植業”的生態農業產業循環鏈,發展種植無公害優質小麥、玉米和特色蔬菜、綠色有機蘋果。

耕地的匹配程度指數MDI=0.43,由于坡耕地面積大,在坡耕地上發展農業生產,生產率低且不穩定。通過坡改梯工程建設水平梯田,利用秦莊水庫水資源發展灌溉農業,提高生產率,增加農民收入。果業是農民收入的主要來源,但園地匹配程度指數MDI=0.23,其原因是優果率低,收益少。因此應積極加入陜西洛川蘋果帶,發展以種植優質洛川蘋果為主的果業,提高當地村民收入。

4.2.3 社會系統治理的匹配度分析 小流域社會治理主要涉及村民最關心的、最急迫解決的突出問題，如生計、生命安全、人居環境等問題。

當地群眾最關心的、最急需解決的突出問題是飲水安全、出行便利及自然災害、舊房危房改造,其匹配程度指數MDI分別為0.53、0.75及0.87。

秦莊溝流域內有3752人的安全飲水未達標,主要問題是:(1)水源保證率不達標、生活用水量不足；(2)生活用水不方便；(3)儲水設施存在諸多問題,如儲水塔、蓄水池等；(4)供水管道問題；(5)飲用水水質超標問題。

由于受地貌、降水及土質的影響,每年到汛期,村莊通往外界的主要道路因崩塌、塌陷和水毀被阻斷,導致村民出行困難。潛在滑坡崩塌發育帶28處,崩塌和滑坡的災害點分別有36處和20處,崩塌、滑坡及旱澇等自然災害頻繁,農田、壩路、房屋等設施損毀,蓄水及排洪系統不完善,當地村民財產受到損失和生命安全受到威脅,生活基本需求得不到保障。

目前,流域內有低保戶1324人,占全流域人口的17.7%；其中五保戶33人,占總人口的0.44%。舊房危房匹配程度指數MDI=0.87；因貧困無能力進行舊房改造,需民政救濟的有253戶,占全流域總戶數的13.3%。

垃圾收清運和無害化處理以及衛生廁所的匹配程度指數MDI均為0。整個流域無垃圾收集措施,村民生活垃圾隨意傾倒,生活環境極臟、亂。隨意傾倒的生活垃圾造成農村環境的嚴重污染,出現垃圾圍村現象。

秦莊溝流域共有露天旱廁1897個,露天旱廁除臭氣污染外,特別進入夏季,蒼蠅、蚊蟲繁殖肆虐。未經處理的糞便和尿液,在大雨季節造成的外泄,破壞農村村莊景觀,并會間接造成地表及地下水的污染,而糞便中含有大量的致病菌、寄生蟲和病毒,是許多疾病的傳染源。露天旱廁嚴重干擾了周圍村民的正常生活。發展沼氣,對人、畜糞便等生產生活廢棄物實現無害化處理,可大量消滅蚊蠅孳生場所,減少疾病傳染源,美化農村環境衛生,提高當地村民健康水平。同時,用沼氣做飯既方便快捷又干凈衛生,可減少婦女的勞動強度,提高農民的生活質量。

通過以上分析,小流域社會系統綜合治理應最先解決與群眾生命安全、生計、人居環境相關的問題,具體是飲水安全、防災減災、出行便利、環境污染等問題。因此,構建的模式有滿足生計需求模式、人居環境改善模式。

5 結論與討論

本文提出了小流域綜合治理與經濟社會發展階段匹配的科學概念。通過應用PGMP分析法,采用各子系統要素稟賦的匹配程度指數MDI作為衡量指標,開展了小流域綜合治理模式與小流域經濟社會發展階段匹配研究,揭示了與當前經濟社會發展階段相匹配的小流域綜合治理本質,為今后小流域綜合治理規劃和水土保持實踐提供了依據。同時,針對匹配當前社會經濟發展階段的實際要求,提出了不同的小流域綜合治理策略和模式。

通過對秦莊溝流域各子系統要素稟賦與生態文明建設匹配度研究,發現降雨雨水資源化、化肥農藥與垃圾收運率和無害化處理率、水庫水資源利用、溝壑面積為219.90 hm2土地、林地、草地、養殖業、沼氣池、衛生廁所等要素稟賦與區域生態文明建設要求極不匹配。因此,小流域綜合治理應重視這些要素稟賦,通過對小流域子系統要素稟賦進行調節、控制和管理,促進系統的經濟效益增長、生態效益良性循環、人民生活水平不斷提高及人居環境改善。

本文在匹配度研究的基礎上,提出水土保持綜合治理模式、滿足生計需求模式、生態農業產業循環模式、灌溉農業模式和改善人居環境模式等是秦莊溝流域符合實際的良好發展模式。

[1] 陳見影.陜西渭北旱塬秦莊溝流域綜合治理模式研究[D].西安：陜西師范大學,2008.

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[9] 陳見影,孫虎,常占懷.基于IPA方法的村民對小流域綜合治理感知度研究:以渭北旱塬淳化縣秦莊溝流域為例[J].水土保持通報,2013,33(5):250-254.

[10] 陳見影,孫虎,常占懷.渭北旱塬小流域土地利用空間分布與地形因子關系研究:以渭北旱塬淳化縣秦莊溝流域為例[J].水土保持通報,2014,35(2):255-258.

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(責任編輯:黃榮華)

Research on Comprehensive Management of Qinzhuanggou Small Watershed in Weibei Upland Based on Its Matching with Economic and Social Developmental Stage

CHEN Jian-ying1, CHANG Zhan-huai2

(1. Qiannan Normal College for Nationalities, Duyun 588000, China; 2. Shaanxi Provincial Institute of Soil and Water Conservation Surveying and Planning, Xi’an 710199, China)

The concept of matching small watershed comprehensive management with economic and social developmental stage is put forward in this paper. Taking the comprehensive management of Qinzhuanggou small watershed in Weibei upland as an example, we screened out 21 factor endowments which could reflect the small watershed comprehensive management, used PGMP (problem-goal-measure-project) model to analyze the matching degree index (MDI) between these factor endowments and standard value (SV) of ecological civilization target. The results indicated that: 11 factor endowments did not match with the ecological civilization construction at all (MDI=0); two factor endowments (the forest for soil and water conservation, the grassland) very matched with the ecological civilization construction (MDI=1). It was pointedly suggested that the comprehensive management of Qinzhuanggou small watershed in the future should adopt soil and water conservation mode, ecological agriculture mode, human settlement improvement mode, irrigation-facility agriculture mode, livelihood demand meeting mode, and so on.

PGMP model; Qinzhuanggou small watershed; Matching degree index; Comprehensive management

2017-05-05

香港郭氏集團扶貧基金會項目“陜西淳化縣秦莊溝流域水土保持與社會經濟發展規劃”(黔科合LH字[2014]7444)。

陳見影(1969─),女,陜西西安人,副教授,博士,主要從事水土保持研究。

S157.2

A

1001-8581(2017)09-0103-06