水土保持综合治理效益计算方法.docx
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水土保持综合治理效益计算方法
土保持综合治理-效益计算方法
水土保持综合治理效益计算方法（GB/T15774─1995）
1范围
本标准规定了水土保持综合治理效益计算的原则、内容和方法。
关于水土保持预防、监督的效益将另外制定计算标准。
本标准适用于水蚀地区和水蚀与风蚀交错地区小流域水土保持综合治理的效益计算，同时在大、中流域和不同范围行政单元（省、地区、县、乡、村）的水土保持综合治理效益计算中也可采用。
本标准对水土保持效益的计算，首先用于弄清治理现状的效益，为治理现状调查和治理成果验收服务；在此基础上，可用于水土保持规划中的效益预测。
2效益计算的分类
本标准规定的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等四类。
四者间的关系是：
在保水、保土效益的基础上，产生经济效益、社会效益和生态效益。
四类效益的计算内容见表1。
表1 水土保持综合治理效益分类与计算内容表
效益分类
计算内容
计算具体项目
基础效益
保水
（一）
增加土壤入渗
1.改变微地形增加土壤入渗
2.增加地面植被增加土壤入渗
3.改良土壤性质增加土壤入渗
保水
（二）
拦蓄地表径流
1.坡面小型蓄水工程拦蓄地表径流
2.“四旁”小型蓄水工程拦蓄地表径流
3.沟底谷坊坝库工程拦蓄地表径流
保土
（一）
减轻土壤侵蚀（面蚀）
1.改变微地形减轻面蚀
2.增加地面植被减轻面蚀
3.改良土壤性质减轻面蚀
保土
（二）
减轻土壤侵蚀（沟蚀）
1.制止沟头前进减轻沟蚀
2.制止沟底下切减轻沟蚀
3.制止沟岸扩张减轻沟蚀
保土（三）
拦蓄坡沟泥沙
1.坡面小型蓄水工程拦蓄泥沙
2.“四旁”小型蓄水工程拦蓄泥沙
3.沟底谷坊坝库工程拦蓄泥沙
经济效益
直接经济效益
1.增产粮食、果品、饲草、枝条、木材
2.上述增产各类产品相应增加经济收入
3.增加的收入超过投入的资金（产投比）
4.投入的资金可以定期收回（回收年限）
间接经济效益
1.各类产品就地加工转化增值
2.种基本农田比种坡耕地节约土地和劳工
3.人工种草养畜比天然牧场节约土地
社会效益
减轻自然灾害
1.保护土地不遭沟蚀破坏与石化、沙化
2.减轻下游洪涝灾害
3.减轻下游泥沙危害
4.减轻风蚀与风沙危害
5.减轻干旱对农业生产的威胁
6.减轻滑坡、泥石流的危害
促进社会进步
1.改善农业基础设施，提高土地生产率
2.剩余劳力有用武之地，提高劳动生产率
3.调整土地利用结构，合理利用土地
4.调整农村生产结构，适应市场经济
5.提高环境容量，缓解人地矛盾
6.促进良性循环、制止恶性循环
7.促进脱贫致富奔小康
生态效益
水圈生态效益
1.减少洪水流量
2.增加常水流量
土圈生态效益
1.改善土壤物理化学性质
2.提高土壤肥力
气圈生态效益
1.改善贴地层的温度、湿度
2.改善贴地层的风力
生物圈生态效益
1.提高地面林草被覆程度
2.促进野生动物繁殖
3基本规定
3.1效益计算的数据资料来源
水土保持效益计算，以观测和调查研究的数据资料为基础，采用的数据资料必须经过分析、核实，做到确切可靠，才能纳入计算。
3.1.1观测资料，由水土保持综合治理小流域内直接布设试验取得；计算大、中流域的效益时，除有控制性水文站进行观测外，应在流域内选若干条有代表性的小流域布设观测。
如引用附近其他流域的观测资料时，其主要影响因素（地形、降雨、土壤、植被、人类活动等）应基本一致或有较好的相关性。
各项效益的观测布设与观测方法见附录A（标准的附录）。
3.1.2调查研究资料，在本流域内进行多点调查，调查点的分布，应能反映流域内各类不同情况。
3.1.3无论观测资料或调查资料，都应进行综合分析，用统计分析与成因分析相结合的方法，肯定其确有代表性，然后使用。
3.1.4观测资料如在时间和空间上有某些漏缺，应采取适当方法，进行插补。
3.2根据治理措施的保存数量计算效益
3.2.1水土保持效益中的各项治理措施数量，采用其实有保存量进行计算。
对统计上报的治理措施数量，应分别不同情况，弄清其保存率，进行折算，然后采用。
3.2.2小流域综合治理效益，根据正式验收成果中各项治理措施的保存数量进行计算。
3.3根据治理措施的生效时间计算效益：
3.3.1造林、种草有水平沟、水平阶、反坡梯田等整地工程的，其保水、保土效益，从有工程时起就可开始计算；没有整地工程的，应在林草成活、郁闭并开始有保水、保土效益时开始计算；其经济效益应在开始有果品、枝条、饲草等收入效益时，才能开始计算。
3.3.2梯田（梯地）、坝地的保水、保土效益，从有工程之时起就可开始计算；梯田的增产效益，在“生土熟化”后，确有增产效益时开始计算；坝地的增产效益，在坝地已淤成并开始种植后开始计算。
3.3.3淤地坝和谷坊的拦泥效益，在库容淤满后就不再计算。
修在原来有沟底下切、沟岸扩张位置的淤地坝和谷坊，其减轻沟蚀（巩固并抬高沟床、稳定沟坡）的效益应长期计算。
3.4有条件的应对各项治理措施减少（或拦蓄）的泥沙进行颗粒组成分析，为进一步分析水土保持措施对减轻河道、水库淤积的作用提供科学依据。
4水土保持基础效益的计算
水土保持的基础效益，按就地入渗、就近拦蓄和减轻沟蚀等三种情况分别计算。
4.1就地入渗措施的效益计算
就地入渗的水土保持措施，包括造林、种草和各种形式的梯田（梯地），其作用包括：
增加土壤入渗，减少地表径流，减轻土壤侵蚀，解决“面蚀”问题。
4.1.1计算项目包括两方面：
一是减少地表径流量，以立方米计；二是减少土壤侵蚀量，以吨计。
4.1.2计算方法按两个步骤：
第一步先求得减少径流与侵蚀的模数，第二步再计算减少径流与减少侵蚀的总量。
4.1.2.1减流、减蚀模数的计算，用有措施（梯田、林、草）坡面的径流模数、侵蚀模数与无措施（坡耕地、荒坡）坡面的相应模数对比而得，其关系式如式
（1）和式
（2）：
ΔWm＝Wmb－Wma……………………………………………………
（1）
ΔSm＝Smb－Sma……………………………………………………
（2）
式中：
ΔWm──
减少径流模数，m3/hm2；
ΔSm──
减少侵蚀模数，t/hm2；
Wmb──
治理前（无措施）径流模数，m3/hm2；
Wma──
治理后（有措施）径流模数，m3/hm2；
Smb──
治理前（无措施）侵蚀模数，t/hm2；
Sma──
治理后（有措施）侵蚀模数，t/hm2。
4.1.2.2各项措施减流、减蚀总量的计算，用各项措施的减流、减蚀有效面积（hm2），与相应的减流、减蚀模数相乘而得。
其关系式如式（3）和式（4）：
ΔW＝FeΔWm……………………………………………………（3）
ΔS＝FeΔSm……………………………………………………（4）
式中：
ΔW──
某项措施的减流总量，m3；
ΔWm──
减少径流模数，m3/hm2；
ΔS──
某项措施的减蚀总量，t；
Fe──
某项措施的有效面积，hm2；
ΔSm──
减少侵蚀模数，t/hm2。
4.1.2.3计算减流模数（ΔWm）与减蚀模数（ΔSm）注意：
a）当治理前、后的径流模数（Wmb与Wma）和侵蚀模数（Smb与Sma）是从20m（或其他长度）小区观测得来时，与自然坡长相差很大，必须考虑坡长因素影响治理前侵蚀模数的观测值偏小；
b）一般小区上的治理措施比大面上完好，这一因素影响治理后减蚀模数的观测值偏大。
c）二者都需采取辅助性全坡长观测和面上措施情况的调查研究，取得科学资料，进行分析，予以适当修正。
4.1.2.4减流、减蚀有效面积（Fe）的确定
a）根据计算时段内（例如10年）各项措施实施后减流、减蚀生效所需时间（年），扣除本时段内未生效时间（年）的措施面积，求得减流、减蚀有效面积。
b）一般情况下，梯田（梯地）、保土耕作、淤地坝等当年实施当年有效；造林有整地工程的当年有效，没有整地工程的，灌木需3年以上，乔木需5年以上有效；种草第二年有效。
c）保土耕作当年有减流、减蚀作用，可以计算；但其实施面积不能保留，不能累计；当年实施当年有效，第二年不再实施，原有实施面积不复存在，不能再计算其减流、减蚀作用。
d）一个时段（例如10年）的治理措施，如是逐年均匀增加，则此时段的年均有效面积Fea按式（5）计算：
Fea＝1/2（Feb＋Fee）……………………………………………………（5）
式中：
Fea──
时段年均有效面积，hm2；
Feb──
时段初有效面积，hm2；
Fee──
时段末有效面积，hm2。
4.2就近拦蓄措施的效益计算
就近拦蓄措施，包括水窖、蓄水池、截水沟、沉沙地、沟头防护、谷坊、塘坝、淤地坝、小水库和引洪漫地，其作用包括拦蓄暴雨的地表径流及其挟带的泥沙，在减轻水土流失的同时，还可供当地生产、生活中利用。
计算中应全面研究各项措施的具体作用。
4.2.1计算项目包括两方面：
一是减少的径流量，以立方米计；二是减少的泥沙量，以吨计。
4.2.2计算方法。
对不同特点的措施，分别采取不同的计算方法，主要有典型推算法和具体量算法两种。
4.2.2.1典型推算法。
对于数量较多而每个容量较小的水窖、涝池、谷坊、塘坝、小型淤地坝等措施，采用此法。
通过典型调查，求得有代表性的单个（座）拦蓄（径流、泥沙）量，再乘上该项措施的数量，即得总量。
4.2.2.2具体量算法。
对数量较少、而每座容量较大的大型淤地坝、治沟骨干工程和小
（二）型以上小水库等措施，应采用此法。
其拦蓄（径流、泥沙）量，必须到现场，逐座具体量算求得。
4.2.2.3对未淤满以前的淤地坝、小水库，可计算其拦泥、蓄水作用；在淤满以后，如不加高，就不再计算此两项作用。
淤满后的拦泥量按坝地面积折算，计算式按式（6）：
ΔV＝ΔmsFe……………………………………………………（6）
式中：
ΔV──
坝地拦泥总量，t；
Δms──
单位面积坝地拦泥量，t/hm2；
Fe──
坝地拦泥有效面积，hm2。
在一段时期内（例如n年）坝地的年均拦泥有效面积按式（7）计算：
Fea＝1/n（Fee－Feb）……………………………………………………（7）
式中：
Fea──
时段平均坝地拦泥的有效面积，hm2；
Feb──
时段初坝地拦泥的有效面积，hm2；
Fee──
时段末坝地拦泥的有效面积，hm2。
4.3减轻沟蚀的效益计算
减轻沟蚀效益包括四个方面，按式（8）计算：
ΣΔG＝ΔG1＋ΔG2＋ΔG3＋ΔG4………………………………………………（8）
式中：
ΔG1──
沟头防护工程制止沟头前进的保土量，m3；
ΔG2──
谷坊、淤地坝等制止沟底下切的保土量，m3；
ΔG3──
稳定沟坡制止沟岸扩张的保土量，m3；
ΔG4──
塬面、坡面水不下沟（或少下沟）以后减轻沟蚀的保土量，m3。
这四个方面的作用，分别采取不同的计算方法。
算得保土量后都应将立方米折算为吨。
4.3.1制止沟头前进效益（ΔG1）的计算。
对于治理后不再前进的沟头，应通过调查和量算，求得未治理前若干年内平均每年沟头前进的长度（m）和相应的宽度（m）与深度（m），从而算得治理前平均每年损失的土量（m3），即为治理后平均每年的减蚀量（或保土量）。
4.3.2制止沟底下切效益（ΔG2）的计算。
对于治理后不再下切的沟底，应通过调查和量算，求得在治理前若干年内每年沟底下切深度（m）和相应的长度（m）与宽度（m），从而算出治理前平均每年损失的土（m3），即为治理后制止沟底下切的减蚀量（或保土量）。
4.3.3制止沟岸扩张效益（ΔG3）的计算。
对于治理后不再扩张的沟岸，应通过调查和量算，求得在治理前若干年内平均每年沟岸扩张的长度（顺沟方向，m）、高度（从岸边到沟底，m）、厚度（即对沟壑横断面加大的宽度，m），从而算得治理前平均每年损失的土量（m3），即为治理后平均每年的减蚀量（或保量）。
4.3.4水不下沟对减轻沟蚀效益（ΔG4）的计算。
根据不同的资料情况，分别采取直接运用观测成果和流域减蚀总量反求两种不同的计算方法。
4.3.4.1在布设了水不下沟对减轻沟蚀试验观测的小流域，采取直接运用观测成果进行计算；但其计算成果，应与全流域减蚀总量的计算成果互相校核，取得协调。
4.3.4.2在没有布设上述试验观测的小流域，可采用流域减蚀总量反求的方法，按式（9）计算：
ΔG4＝ΔS－ΣΔSi………………………………………………（9）
式中：
ΔG4──
水不下沟减轻的沟蚀量，m3；
ΔS──
流域出口处测得的减蚀总量，m3；
ΣΔSi──
流域内各项措施计算减蚀量之和，m3。
4.3.4.3采用上述关系式计算时，应符合以下条件：
a）ΔS的观测和ΣΔSi的计算必须准确（误差不超过±20％）。
b）流域内没有较大的其他天然冲淤变化影响；或者虽有这样的变化，但已通过专门计算，消除了其影响。
5水土保持经济效益的计算
5.1经济效益的类别与性质
水土保持的经济效益，有直接经济效益与间接经济效益两类，分别采取不同的计算方法。
5.1.1直接经济效益。
包括实施水土保持措施土地上生长的植物产品（未经任何加工转化）与未实施水土保持措施的土地上的产品对比，其增产量和增产值，按以下几方面进行计算：
a）梯田、坝地、小片水地、引洪漫地、保土耕作法等增产的粮食与经济作物；
b）果园、经济林等增产的果品；
c）种草、育草和水土保持林增产的饲草（树叶与灌木林间放牧）和其他草产品；
d）水土保持林增产的枝条和木材蓄积量1）。
5.1.2间接经济效益。
在直接经济效益基础上，经过加工转化，进一步产生的经济效益，其主要内容包括以下两方面：
a）基本农田增产后，促进陡坡退耕，改广种薄收为少种高产多收，节约出的土地和劳工，计算其数量和价值，但不计算其用于林、牧、副业后增加的产品和产值。
b）直接经济效益的各类产品，经过就地一次性加工转化后提高的产值（如饲草养畜、枝条编筐、果品加工、粮食再加工等），计算其间接经济效益。
此外的任何二次加工，其产值不应计入。
5.2直接经济效益的计算
以单项措施增产量与增产值的计算为基础，将各个单项措施算得的经济效益相加，即为综合措施的经济效益。
单项措施经济效益的计算，包括以下五个步骤：
5.2.1单位面积年增产量（Δp）与年毛增产值（z）和年净增产值（j）的计算。
5.2.2治理（或规划）期末，有效面积（Fe）、上年增产量（ΔPe）与年毛增产值（Ze）和年净增产值（Je）的计算。
5.2.3治理（或规划）期末，累计有效面积（Fr）、上累计增产量（ΔPr）与累计毛增产值（Zr）和累计净增产值（Jr）的计算。
5.2.4措施全部充分生效时，有效面积（Ft）、年增产量（ΔPt）与年毛增产值（Zt）和年净增产值（Jt）的计算。
5.2.5措施全部充分生效时，累计有效面积（Ftr）、上累计增产量（ΔPtr）与累计毛增产值（Ztr）和累计净增产值（Jtr）的计算。
通过5.2.1、5.2.2、5.2.4三项的计算，了解该措施一年内的增产能力；通过5.2.3与5.2.5两项的计算，了解在某一阶段已有的实际增产效益。
五个步骤的具体计算方法见附录B（标准的附录）。
5.3产投比与回收年限的计算
根据上述5.2.1、5.2.3、5.2.5三项增产效益的计算成果，与相应的单位面积（或实施面积）基本建设投资作对比，可分别算得三项不同的产投比。
在运用5.2.1计算成果，算得单位面积上产投比的基础上，进一步计算基本建设投资的回收年限。
5.3.1单项措施单位面积的产投比与回收年限采取以下两个步骤计算。
5.3.1.1计算产投比（K）
K＝j/d………………………………………………………（10）
式中：
j──
单项措施生效年单位面积的净增产值，元/hm2；
d──
单项措施单位面积的基本建设投资，元/hm2。
5.3.1.2计算基本建设投资回收年限（H）：
H＝m＋d/j＝m＋1/K………………………………………………（11）
式中：
m──该项措施生效需时，年。
式（10）算得的产投比K，只有一年的增产效益。
未能全面反映水土保持的一次基建投资后若干年内应有的增产效益。
5.3.2措施实施期末的产投比（Kr），采用以下步骤计算。
5.3.2.1基本建设总投资（D）的计算：
1）木材蓄积量只增加固定资产，不增加现金收入。
D＝Fd＝nfd………………………………………………………（12）
式中：
F──
该项措施实施总面积，hm2；
f──
该项措施年均实施面积，hm2；
n──
该项措施实施期，年。
5.3.2.2累计净增产（Jr）值的计算：
Jr＝Frj＝fRj………………………………………………………（13）
式中：
Fr──
该项措施累计算有效面积，hm2；
R──
该项措施累计有效面积系数。
5.3.2.3产投比（Kr）的计算：
Kr＝Jr/D＝fRj/nfd＝Rj/nd………………………………………………（14）
5.3.3全部措施生效时的产投比（Ktr），采取以下步骤计算。
5.3.3.1基本建设总投资（D）的计算：
D＝nfd………………………………………………………（15）
5.3.3.2累计净增产值（Jtr）的计算：
Jtr＝Ftrj＝fRtj………………………………………………（16）
式中：
Ftr──
该项措施全部生效时累计有效面积，hm2；
R──
该项措施全部生效时累计有效面积系数。
5.3.3.3产投比（Ktr）的计算
Ktr＝Jtr/D＝fRtj/nfd＝Rtj/nd………………………………………（17）
上述计算中，j、Jr、Jtr、f、Fr、Ftr、R、Rt等值的求得，详见附录B（标准的附录）。
5.3.4各类治理措施经济效益总的计算年限，根据不同类型地区（水热条件不同）的措施条件（梯田、坝地、林、草）和实施（或规划）主持单位的要求，分别确定不同的经济效益计算年限，本标准不作统一规定。
5.4间接经济效益的计算
水土保持的间接经济效益，主要有以下两类，分别采取不同的计算要求和方法：
a）对水土保持产品（饲草、枝条、果品、粮食等）在农村当地分别用于饲养（牲畜、蜂、蚕等）、编织（筐、席等）、加工（果脯、果酱、果汁、糕点等）后，其提高产值部分，可计算其间接经济效益，但需在加工转化以后，结合当地牧业、副业生产情况进行计算，本标准不规定其计算方法。
b）对建设基本农田与种草，提高了农地的单位面积产量和牧地的载畜量，由于增产而节约出的土地和劳工，应计算其间接经济效益，本标准着重规定此类效益的计算方法。
5.4.1基本农田（梯田、坝地、引洪漫地等）间接经济效益按如下方法进行计算。
5.4.1.1计算节约的土地面积ΔF（hm2）
ΔF＝Fb－Fa＝V/Pb－V/Pa………………………………………………（18）
式中：
V──
需要的粮食总产量，kg；
Fb──
需坡耕地的面积，hm2；
Fa──
需基本农田的面积，hm2；
Pb──
坡耕地的粮食单位面积产量，kg/hm2；
Pa──
基本农田的粮食单位面积产量，kg/hm2。
5.4.1.2计算节约的劳工ΔE（工日）
ΔE＝Eb－Ea＝Fbeb－Faea………………………………………………（19）
式中：
eb──
种坡耕地单位面积需劳工，工日/hm2；
ea──
种基本农田单位面积需劳工，工日/hm2；
Eb──
种坡耕地总需劳工，工日；
Ea──
种基本农田总需劳工，工日。
节约出的土地和劳工，只按规定单价计算其价值，不再计算用于林、牧等业的增产值。
5.4.1.3由于坡耕地修成基本农田而导致节约土地和劳工的计算示例，见附录D（提示的附录）。
5.4.2种草的间接经济效益，分别计算其以草养畜和提高载畜量节约土地两方面。
5.4.2.1以草养畜。
只计算增产的饲草可饲养的牲畜数量（或折算成羊单位），以及这些牲畜出栏后，肉、皮、毛、绒的单价，不再计算畜产品加工后提高的产值。
种草养畜的效益，应结合当地畜牧业生产计算，本标准不作具体规定。
5.4.2.2提高土地载畜量，节约牧业用地，采取式（20）进行计算。
ΔF＝Fb－Fa＝V/Pb－V/Pa………………………………………………（20）
式中：
V──
发展牧畜总需饲草量，kg；
Pb──
天然草地单位面积产草量，kg/hm2；
Pa──
人工草地单位面积产草量，kg/hm2；
Fb──
天然草地总需土地面积，hm2；
Fa──
人工草地总需土地面积，hm2。
6水土保持社会效益的计算
6.1水土保持的社会效益，有以下两方面
6.1.1减轻自然灾害。
其效益有的在当地，有的在治理区下游。
包括：
a）减轻水土流失对土地的破坏（沟蚀割切并吞蚀土地，面蚀使土地“石化”、“沙化”）；
b）减轻沟道、河流的洪水、泥沙危害；
c）减轻风蚀与风沙危害；
d）减轻干旱对农业生产的威胁；
e）减轻滑坡、泥石流的危害。
6.1.2促进社会进步。
其效益主要在治理区当地。
包括：
a）完善农业基础设施，提高土地生产率，为实现优质、高产、高效的大农业奠定基础；
b）使农村剩余劳力有用武之地，得到高效利用，提高劳动生产率；
c）调整土地利用结构与农村生产结构，使人口、资源、环境与经济发展走上良性循环；
d）促进群众脱贫致富奔小康；
e）提高环境容量，缓解人地矛盾；
f）改善群众生活条件，改善农村社会风尚，提高劳动者素质。
6.1.3上述两方面效益，有条件的都应进行定量计算；不能作定量计算的，根据实际情况作定性描述。
6.2减轻自然灾害的效益计算
6.2.1保护土地免遭水土流失破坏的年均面积（Δf），按式（21）进行计算：
Δf＝fb－fa………………………………………………………（21）
式中：
fb──
治理前年均损失的土地，hm2；
fa──
治理后年均损失的土地，hm2。
由于水土流失损失的土地，包括沟蚀破坏地面和面蚀使土地“石化”、“沙化”。
fb与fa数值都通过调查取得。
6.2.2减轻洪水危害的计算，需经下述步骤：
6.2.2.1用7.2.1所述计公式（24）算得治理后与治理前一次暴雨情况相近条件下，流域不同的洪水总量（Wa1与Wb1）。
6.2.2.2根据计算区自然地理条件，分别算得上述治理后与治理前不同洪水总量相应的洪峰流量
（Qa与Qb）和相应的最高洪水位（Ha与Hb）。
6.2.2.3调查Ha与Hb水位以下的耕地、房屋等财产，折算为人民币（元），分别计算出治理
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