广西宏源水利电力勘察设计有限公司 广西南宁 530001
摘要：中国是世界上水土流失最为严重的国家之一。2010—2012年开展的全国第1次水利普查结果表明，我国土壤侵蚀总面积为294万，占普查范围总面积的31.12%。水土流失会引起土壤养分下降、生物多样性丧失和土壤厚度变薄，导致土地生产力降低，严重威胁人类的食物供给，且影响范围大、危害持续时间长。
关键词：水土保持；效益评价；方法
1 水土保持效益评价的定义和发展历程
1）定义。水土保持效益评价是水土保持科学体系中的重要内容。早在20世纪90年代初期，我国著名水土保持专家就指出水土保持综合效益是评价水土保持各项措施的有效尺度和客观标准，是评价水保技术方案及政策可行性的基本原则和科学依据。到20世纪90年代中期，为评估水土保持工程效益，推动相关工作的开展，水利部水土保持司组织编写了GB/T15774—1995《水土保持综合治理效益计算方法》，规定水土保持综合治理效益包括基础效益（保水、保土）、经济效益、社会效益和生态效益。通过这4大效益涵盖水土保持直接和间接效益的计算称为水土保持效益评价根据对水土保持综合防治措施类型进行定义，提出该评价是对水土保持措施贡献的计算和分析。简言之，水土保持效益评价是在构建最优指标体系的基础上，通过模型或数学方法对实施措施所产生的效果和收益进行探讨剖析，最终为促进水土保持事业发展做贡献。
2）发展历程。中国是世界上较早开展水土保持效益评价研究的国家，20世纪50年代初就通过设立径流小区等方式对比不同水保措施的拦沙效应，迄今已有60多年的历史。20世纪80年代中后期，水利部通过总结全国各地10多年的科研成果与实践经验，先后颁布了SD238—1987《水土保持技术规范》和GB/T15774—1995《水土保持综合治理效益计算方法》进行替换和补充，众多学者以此为核心对水土保持的效益进行了计算和讨论，推动了我国相关工作的发展（图1）。
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图1 1988—2018年国内水土保持效益评价研究发展趋势
进入21世纪以来，随着3S技术在地理学领域的广泛应用，以及我国对水保工作的高度重视，水土保持效益评价进入迅速发展阶段。具体表现为：评价对象更为广泛，涉及生态和生产措施及建设项目各个领域；评价方法日益更新，从依靠定性描述发展为采用模型、计算机运算、运用人工智能等定量评价。这些新方法和新理论的应用，在快速推进我国水土保持效益评价工作的同时提高了评价的精确性。
2 水土保持效益评价方法
2.1 评价方法
2.1.1双套对偶评价指标体系法
该方法具有动态性，可以随着社会、经济、科技、人们需求、研究区域和相关政策等变化，选取不同的评价指标和评价体系进行水土保持效益评价。于2009年提出双套对偶评价指标体系（包含求-供和产-望2个体系），根据措施实施前后对自然、社会环境的要求与响应2个方面来展开效益评价。2011年针对四川省遂宁市群力村水土保持现状，运用该方法选取22个指标进行效益评价，发现在群力村较为普遍的4种水土保持措施中，退耕还草效果最佳，与实际推广情况相符，证明该评价方法具有较高可信度。
2.1.2 加权求和法
加权求和法主要包括综合指数法、多元线性回归法以及国标法。这3种方法最终都是通过对不同权重指标进行求和来评价水土保持效益，其中国标法是直接对指标进行求和。综合指数法计算公式如下：
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（1）
式中：Ek为第k个评价项目的水土保持效益综合指数值；Wi为第k个评价项目的第i个指标的权重；ri为第i个指标标准化处理后的定量值。运用综合指标法对中沟流域和鄱阳湖流域实施水土保持重点治理工程进行评价，结果表明配置结构合理。采用该方法对紫色土坡耕地水土流失治理措施进行效益评价，最终表明“果树+饲草”的水土保持效益最好。多元线性回归法计算公式如下：
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（2）
式中：Zy为水土保持效益综合指数值；βk为第k个评价指标的常数项；Zk为第k个指标标准化处理后的定量值。以长江上游水土保持防治第5期工程为研究对象，运用主成分分析法选取了13种主要治理措施，建立了生态经济综合发展水平位次变化与治理措施主成分之间的多元线性回归模型，结果表明不同的治理措施及实施范围的大小、力度和强度是影响生态经济发展水平的主要原因。目前国家标准评价法主要是根据我国水利部颁布的GB/T15774—2008《水土保持综合治理效益计算方法》，该方法主要从保水保土、经济、社会、生态效益这4个方面对水土保持综合治理效益进行计算。分别在2015年和2016年运用该方法对贵州省冗雷河小流域和甘肃省长江河流域进行评价，发现相关的水土保持措施取得了良好的保土保水效果。国家标准评价法对我国区域水土保持效益评价起到重要的推动作用，全国大部分相关评价工作均采用该方法进行计算。
2.1.3综合评价法
在实际开展大范围水土保持效益评价时，单一评价方法可能难以准确反映其综合效益，因此需建立多种方法相结合的综合评价体系。综合评价法是指通过综合多种评价方法进行评价，使最终结果更加科学全面，一般利用定性和定量相结合的分析方法进行水土保持效益评价。如对新平县退耕还林地上种植大型丛生竹林的土壤理化性质、降雨和地表径流等指标进行定性观测和定量测定，实验结果表明，大型丛生竹具有明显水土保持作用。通过对经济效益进行定量分析，对社会和生态效益进行定性分析，发现安塞县的水土保持工程效果显著。此外，综合评价法也包括其他多种评价方法的综合运用。对广东省小流域综合治理效益进行定量评价时，基于国标法、实例选取法、文献频数法、理论推导法和专家选取法等5种方法选取了21个可定量的小流域综合治理指标，形成一套适用于广东省完整的效益评价指标体系。在评价南水北调陕西水源区水土保持效益时，运用因子分析法和专家咨询法从基础、生态、经济和社会效益4方面构建了水土保持效益评价体系，并基于改进的层次分析法确定指标权重，最终运用模糊综合评价法分析该项目实施效果。
2.2.2已有评价方法的优缺点及适用性
所列评价方法都有其优缺点和适用性，进行水土保持效益评价时需根据研究区实际情况、资料可获取性和评价目标，选择合适的评价方法和措施。针对具体评价区域特征、指标体系构建情况、获取数据充足性及最终评判的目标。
研究表明：如果研究区域涉及的评价指标较为复杂且数据较难获取，可优选模糊综合评价法和灰色关联度分析法进行水土保持效益计算；而如果进行大尺度或大流域的效益评价，选取加权求和法可获取较为精准和统一的结果。但如需对不同水土保持措施效益进行对比，选取遗传算法、TOPSIS法和物元可拓模型法将有助于多目标决策的正确性。总之，没有一种评价方法的适用范围是绝对的，无论是单一评价方法，还是多方法综合运用，最终都要以研究区的具体情况以及最终目标为依据进行选取，才能获得更加科学、合理的评价结果。
结束语
在方法探索方面，依靠计算机技术和人工智能，从水土保持效益评价方法本身入手，充分考虑方法本身的特性和适用范围，并将理论与多种方法进行结合，与计算机技术进行融合和建模。以此改进评价的方法、手段和技术，最终使评价方法统一化、时空尺度与综合化，构建更为完善、科学的评价方法，指导后期的水土保持方案设计和实施，为我国水土保持事业的持续发展做出贡献。
参考文献：
［1］胡世明，陈瑾．中国水土流失防治机制的构建与发展［J］．水利经济，2017，35（5）：1．
［2］中华人民共和国水利部．第一次全国水利普查水土保持情况公报［J］．中国水土保持，2013（10）：2．