北京市山区小流域主沟道确定方法研究

夏照华+晏清洪+冯阳+许永利+殷哲

摘 要：山区小流域主沟道水文形态调查是北京市第一次水务普查水土保持情况普查的任务之一，研究提出北京山区小流域主沟道确定方法，为北京市山区小流域主沟道水文形态调查提供技术支撑。文章基于小流域划分成果，开展了山区小流域主沟道确定方法的研究，确定了完整型小流域、区间型小流域、坡面型小流域的主沟道确定的方法。基于本方法确定的成果在北京市第一次水务普查山区小流域主沟道水文形态调查专项中得到了全面应用。

关键词：小流域；主沟道；水务普查；水文形态

中图分类号：TV211.2 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0090-02

1 概述

根据第一次全国水利普查精神，北京市于2010-2012年开展了第一次水务普查工作[1]，其中水土保持情况普查是第五个专项。北京市根据实际情况以及业务需求，在完成国家任务的基础上增加了小流域划分、山区小流域主沟道水文形态、侵蚀沟普查、泥石流沟道调查等内容。

全市在普查方案的设计上突出了北京特色，为全面提高北京市水土保持生态建设与管理水平奠定了坚实的基础[2]。

为确保山区小流域主沟道水文形态调查工作的开展，开展了小流域主沟道确定方法的研究，基于研究确定的划分方法最终确定了不同类型小流域的主沟道，有力地保障了主沟道水文形态调查专项工作的顺利开展。

2 山区小流域主沟道确定原则

山区小流域主沟道划分的主要任务是确定小流域主沟道的空间位置，便于开展外业调查以及后续的数据汇总分析工作。在主沟道确定时需遵循以下原则：

2.1 以全市小流域划分成果为基准

山区小流域主沟道的确定应以本次普查重新劃分的小流域为标准，在小流域范围内确定其主沟道。

2.2 分类型制定划分方法

小流域划分工作中，将全市划分出的1085条小流域从类型上划分为完整型小流域、区间型小流域、坡面型小流域[3]，应针对每类小流域的内涵与特点制定其主沟道空间位置的确定方法。

2.3 协同推进原则

小流域主沟道水文形态调查与小流域划分工作同属水土保持普查的两个专项，确定小流域主沟道时小流域边界并未完全核定，在开展工作的时候，小流域划分工作与小流域主沟道确定工作需同步进行，各专项协同推进。

3 山区小流域主沟道确定方法

3.1 技术路线

山区小流域主沟道确定基于小流域划分工作环境开展，充分利用DTGIS协同工作平台，以小流域划分时的沟道线为依据，按照划分原则，标定对应的沟道线组成主沟道。具体技术路线见图1。

3.2 划分方法

3.2.1 前期准备。（1）小流域划分环境。基于DTGIS的多人协同作业环境，能多人在线协同确定小流域主沟道，不同作业人员的作业成果可互相查看、检查与参考。（2）小流域划分成果。收集本次水务普查小流域划分专项阶段成果，包括小流域边界、河流、沟道等。

3.2.2 完整型小流域主沟道确定。完整型小流域是最常见的小流域形态，即小流域面积大小符合要求，主沟道明显，分水线闭合，有一个出水口。在北京市第一次水务普查河湖基本情况普查专项中，河流的最小汇水面积为10km2，而小流域的面积一般在50km2。因此小流域会与末级河流对应的流域重合。如果小流域内存在主河道，且为完整型小流域，该小流域与末级河流对应的流域重合，此时直接将河道作为该小流域的主沟道。如果小流域内不存在主河道，且为完整型小流域，此时，将所有支毛沟按照“唯远唯长”原则确定主沟道。

3.2.3 区间型小流域主沟道确定。区间型小流域跨越上级流域，分水线不能自然闭合，有一个进水口和一个出水口，沟道为区间河段。这种类型主要产生于沟谷狭长、两侧坡面陡峭或一侧坡面较陡，一侧坡面较缓的地带。对于区间型小流域将小流域所在区间河段作为主沟。

3.2.4 坡面型小流域主沟道确定。坡面型小流域由多条较短沟道、面积小于3km2的羽状微流域组成，主沟道不明显，出水口有多个，水流直接汇入上一级河流。对于坡面型小流域，其流域内沟道有多条，按照“唯远唯长”原则，确定多条主沟，选择其中长度最长的一条作为该流域的主沟。

3.2.5 成果审核。对划分的小流域主沟道成果进行成果审核，主要从以下几个方面进行审核：（1）核查主沟道是否连续；（2）是否存在有小流域未划定主沟道；（3）主沟道确定方法与小流域类型是否一致；（4）主沟道是否位于小流域范围内。

3.2.6 成果分层与分发。小流域主沟道水文形态外业调查主要是以小流域为单元开展，利用手持移动终端开展外业调查工作，为便于外业调查的开展，需将山区576条小流域从一个图层拆分成576个图层，每条小流域边界与小流域主沟道为一个图层。拆分后的成果以小流域为单元，以区县为单位进行数据的组织与分发，确保成果分发准确。

4 成果应用

基于北京市第一次水务普查小流域划分成果，根据小流域类型，确定了完整型、区间型、坡面型小流域的主沟道确定原则与技术路线，按照该方法对全市576条山区小流域完成了每条小流域的主沟道的确定，共确定主山区主沟道4258km。相关成果作为基础数据已用于山区小流域主沟道水文形态调查与山区小流域出口水质水量监测等专项调查中，保障了各专项工作的顺利开展。

参考文献：

[1]国务院第一次全国水利普查领导小组办公室.第一次全国水利普查总体方案[M].北京：中国水利水电出版社，2010：1-3.

[2]北京市第一次水务普查工作领导小组办公室.北京市第一次水务普查实施方案[R].2011.

[3]张超，杨坤，袁爱萍.北京市第一次水务普查水土保持情况及成果应用[J].中国水土保持，2017（1）：53-55.

[4]吴敬东，段淑怀，叶芝菡.北京市山区小流域主沟道水文地貌调查与分级[J].中国水土保持科学，2013，11（6）：33-38.