北京市山區(qū)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(qū)小流域主溝道水文形態(tài)調(diào)查是北京市第一次水務(wù)普查水土保持情況普查的任務(wù)之一，研究提出北京山區(qū)小流域主溝道確定方法，為北京市山區(qū)小流域主溝道水文形態(tài)調(diào)查提供技術(shù)支撐。文章基于小流域劃分成果，開展了山區(qū)小流域主溝道確定方法的研究，確定了完整型小流域、區(qū)間型小流域、坡面型小流域的主溝道確定的方法?；诒痉椒ù_定的成果在北京市第一次水務(wù)普查山區(qū)小流域主溝道水文形態(tài)調(diào)查專項(xiàng)中得到了全面應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：小流域；主溝道；水務(wù)普查；水文形態(tài)

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

1 概述

根據(jù)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(wù)普查工作[1]，其中水土保持情況普查是第五個專項(xiàng)。北京市根據(jù)實(shí)際情況以及業(yè)務(wù)需求，在完成國家任務(wù)的基礎(chǔ)上增加了小流域劃分、山區(qū)小流域主溝道水文形態(tài)、侵蝕溝普查、泥石流溝道調(diào)查等內(nèi)容。

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

為確保山區(qū)小流域主溝道水文形態(tài)調(diào)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(tài)調(diào)查專項(xiàng)工作的順利開展。

2 山區(qū)小流域主溝道確定原則

山區(qū)小流域主溝道劃分的主要任務(wù)是確定小流域主溝道的空間位置，便于開展外業(yè)調(diào)查以及后續(xù)的數(shù)據(jù)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(zhǔn)

山區(qū)小流域主溝道的確定應(yīng)以本次普查重新劃分的小流域?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，在小流域范圍內(nèi)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(qū)間型小流域、坡面型小流域[3]，應(yīng)針對每類小流域的內(nèi)涵與特點(diǎn)制定其主溝道空間位置的確定方法。

2.3 協(xié)同推進(jìn)原則

小流域主溝道水文形態(tài)調(diào)查與小流域劃分工作同屬水土保持普查的兩個專項(xiàng)，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(jìn)行，各專項(xiàng)協(xié)同推進(jìn)。

3 山區(qū)小流域主溝道確定方法

3.1 技術(shù)路線

山區(qū)小流域主溝道確定基于小流域劃分工作環(huán)境開展，充分利用DTGIS協(xié)同工作平臺，以小流域劃分時的溝道線為依據(jù)，按照劃分原則，標(biāo)定對應(yīng)的溝道線組成主溝道。具體技術(shù)路線見圖1。

3.2 劃分方法

3.2.1 前期準(zhǔn)備。（1）小流域劃分環(huán)境。基于DTGIS的多人協(xié)同作業(yè)環(huán)境，能多人在線協(xié)同確定小流域主溝道，不同作業(yè)人員的作業(yè)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(wù)普查小流域劃分專項(xiàng)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(tài)，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(wù)普查河湖基本情況普查專項(xiàng)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(yīng)的流域重合。如果小流域內(nèi)存在主河道，且為完整型小流域，該小流域與末級河流對應(yīng)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(nèi)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(yuǎn)唯長”原則確定主溝道。

3.2.3 區(qū)間型小流域主溝道確定。區(qū)間型小流域跨越上級流域，分水線不能自然閉合，有一個進(jìn)水口和一個出水口，溝道為區(qū)間河段。這種類型主要產(chǎn)生于溝谷狹長、兩側(cè)坡面陡峭或一側(cè)坡面較陡，一側(cè)坡面較緩的地帶。對于區(qū)間型小流域?qū)⑿×饔蛩趨^(qū)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(nèi)溝道有多條，按照“唯遠(yuǎn)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(jìn)行成果審核，主要從以下幾個方面進(jìn)行審核：（1）核查主溝道是否連續(xù)；（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(nèi)。

3.2.6 成果分層與分發(fā)。小流域主溝道水文形態(tài)外業(yè)調(diào)查主要是以小流域?yàn)閱卧_展，利用手持移動終端開展外業(yè)調(diào)查工作，為便于外業(yè)調(diào)查的開展，需將山區(qū)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?yàn)閱卧?，以區(qū)縣為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織與分發(fā)，確保成果分發(fā)準(zhǔn)確。

4 成果應(yīng)用

基于北京市第一次水務(wù)普查小流域劃分成果，根據(jù)小流域類型，確定了完整型、區(qū)間型、坡面型小流域的主溝道確定原則與技術(shù)路線，按照該方法對全市576條山區(qū)小流域完成了每條小流域的主溝道的確定，共確定主山區(qū)主溝道4258km。相關(guān)成果作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)已用于山區(qū)小流域主溝道水文形態(tài)調(diào)查與山區(qū)小流域出口水質(zhì)水量監(jiān)測等專項(xiàng)調(diào)查中，保障了各專項(xiàng)工作的順利開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]國務(wù)院第一次全國水利普查領(lǐng)導(dǎo)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(wù)普查工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.北京市第一次水務(wù)普查實(shí)施方案[R].2011.

[3]張超，楊坤，袁愛萍.北京市第一次水務(wù)普查水土保持情況及成果應(yīng)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(qū)小流域主溝道水文地貌調(diào)查與分級[J].中國水土保持科學(xué)，2013，11（6）：33-38.