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流域研究中几组易混淆的术语辨析

2015-04-02杨海乐陈家宽

中国科技术语 2015年1期
关键词:汇水区流域

杨海乐 陈家宽

摘要:对流域问题的讨论是学界的也是普通百姓的热点话题之一,而相关术语的混淆有碍于流域问题讨论及研究的正常发展。文章针对流域研究中易混淆的三组术语及常规表述进行了辨析,并对术语误用、混用的情况举例予以分析说明。

关键词:流域,水文单元,汇水区,汇水区域

中图分类号:NO4;P9文献标识码:A文章编号:1673-8578(2015)01-0049-04

Abstract: The discussion on watershed scale problems is a hot topic, and disorder uses of related terms hindered the development of watershed study. We analyzed several often confused terms and discriminated them based on examples.

Keywords: watershed,hydrologic unit,catchment area,the region of catchment

引言

近十多年来,随着中国生态环境问题越来越多地呈现出流域特性[1],学界的流域相关研究日渐蓬勃,普通百姓生活当中的流域问题讨论也热度见长。但在迅速增长的科学文献当中,相关术语使用混乱的状况堪忧,民间的状况比学界有过之而无不及。术语使用混乱的根源在于对概念本身理解的模糊。笔者试对几个与“流域”相关且易出现混淆的术语表达进行辨析。

一流域与水文单元

流域(watershed)与水文单元(hydrologic unit)是两个概念,但在术语表达当中很多人常常将其弄混。流域,即由流域边界所包围的区域。仔细区分则有三个亚概念:狭义流域(即汇水区catchment)、广义流域(即排水区drainage basin)和地貌学流域(即流域watershed)[2],不过大多数人没仔细区分过,也不清楚具体的含义。水文单元是按照水文地貌特征划分的地理单元,其核心是流域地貌,但同时也兼顾主体区域的性质、单元的面积、人为因素等,这一点在其定义之初就很明确清晰[3]。这两个概念的关系,可以用其外延的包含被包含关系来表述:流域是水文单元,但水文单元不一定是流域。

流域,无论在哪个亚概念的意义层面,都强调其空间划分的纯粹性完备性。比如,狭义流域是以汇集向某一断面或某一水体为判据,所以狭义流域即指所有自然水流汇集至该断面或水体的区域;广义流域(多在干旱区用)是以同某一水体相关联为判据,所以广义流域即指该水体的水流所关联的所有区域;地貌学流域是以地貌为判据,所以地貌流域即以某一空间尺度和分辨率为基础所勾勒出的完整的可能汇流区域。而水文单元由于管理上的需要,其划分并不纯粹考虑流域地貌,进而水文单元可以是一个流域(汇水区),也可以是一个大流域的一部分,或者几个小流域的集合。相比于流域划分强调空间上的完备性,水文单元并不强调其单元划分空间上的完备性,水文单元可以接受直接来自流域上游的地表水,以及间接来自其他性质的相关区域的地表水。

对于流域和水文单元两个术语的使用在学界主流还是相对分明的,比如吴学勤等将黄河三门峡到花园口段的汇水区域称作“三花区间”而非“三花流域”,“三花区间”细分后有“伊洛河流域”“沁河流域”和“干流区间”[4]。很明显“流域”和“区间”是不一样的,这里的区别体现的也就是“流域”和“水文分区”的区别。其他学者也有同样的用法,例如张建云等将黄河中游划分为三个区间:河—龙区间、龙—三区间和三花区间,其对应的英文表达用“the region from Sanmenxia to Huayuankou”这样的表述方式[5];《中国河湖大典·长江卷》将长江干流分为江源—宜宾干流区间、宜宾—宜昌干流区间、宜昌—河口干流区间[6]。

但两个术语的混淆现象也时有发生,尤其是在对流域进行等级构建和亚流域划分的时候,比如黄书礼等在台湾淡水河的一个研究中对流域进行等级划分,但他们是将每段河流的水文单元当作流域赋予其具有相应于Strahler(斯特拉勒)河流等级的等级数[7];再比如王船海等在同一篇文章中的前面部分将三峡库区的汇水区域称作“三峡区间”,但之后在对三峡区间进行亚流域划分的时候却又将流域和水文单元混为一谈,通当作流域[8]。这两个术语在使用中的混淆不仅在中国时有发生,在美国也是比较常见的问题[9]。

对于经常发生的混淆,在此特别强调一下。鉴于流域划分对空间完备性的要求,流域的等级系统当中,下一级流域对上一级流域进行亚流域划分时,所得的亚流域是原本流域的不完全集,因为总还有一部分不能被称为流域而只能被称为是一个水文单元的区域会被剩下。而水文单元的等级系统,则是一个完备的巢式等级系统,下一级单元的所有元素构成了上一级单元的完全集。

二流域与汇水区域

流域是一个科学术语,汇水区域(the region of catchment)只是一个普通的词,这两个完全不同的词也时常被人混淆。这个混淆或许是由于对汇水区域和汇水区这两个词的理解模糊,误以为汇水区域等价于汇水区,再加上对流域和汇水区这两个术语的理解模糊,不清楚其中的异同,最终将流域、汇水区、汇水区域混为一谈。

流域和汇水区的关系,有两个层面:1)包含被包含关系,其中流域是总概念,汇水区是其亚一级的概念,即狭义流域;2)并列关系,流域和汇水区都是亚概念,分别指代地貌学流域和狭义流域[2]。汇水区域并非一个科学术语,证据是在全国科学技术名词审定委员会的数据库和相关学科的专业辞典中都未收录“汇水区域”这个词条;作为一个普通的表达,从语法上来讲,“汇水区域”是一个动宾短语,“汇水”修饰名词“区域”,它所表达的意思就是“发生‘汇水这个动作或者过程的区域”,因而我们可以说“一个出水口对应的汇水区域”“一个河段对应的汇水区域”[10]。endprint

对流域、汇水区、汇水区域三个表达的混用,有两种情况:1)将原本应该用普通表达“汇水区域”的地方误用“流域”或“汇水区”来替代,比如吴学勤等讲“三门峡至花园口干流区间,流域面积10 170平方公里”[4],因为干流区间并不是流域,这里所说的流域面积其实是“有径流汇集的区域的面积”,即汇水区域的面积;2)将原本应该用“流域”或“汇水区”的地方误用“汇水区域”来表述,比如朱庆等将“汇水区域”当作“汇水区”来用[11],比如艾廷华等在使用中将“汇水区域”“汇水区”和“流域”混作一团,一会儿将“汇水区域”当作“汇水区”“流域”来用,一会儿又拿“汇水区”“流域”替代“汇水区域”[12]。

在此强调一句,有的误用混用是因为有些概念内涵本身具有相互重叠的部分,很多人没有仔细分别而导致的,这样的问题经过辨析就可以解决,比如流域和汇水区;而有的误用混用则是因为对科学术语的使用以及对相关表达的不严谨而导致的,这样的问题只需要注意一下就可以解决,比如汇水区和汇水区域。

三中下游流域与流域中下游

在讨论流域问题的时候,经常会见到“某某中下游流域”(the middle and lower reaches of ×× river)的表述,但同时也经常会见到“某某流域中下游”(the middle and lower reaches of ×× watershed)的表述。中下游流域与流域中下游,这两者之间究竟是什么关系?因为这两者都不是科学术语而只是一种表述,所以对这个问题只能从语言逻辑上进行讨论。

从语言逻辑上讲,一条河的上中下游流域和一个流域的上中下游应该是两个完全不同的表述。“一条河的上中下游流域”中的上中下游是河流的上中下游,是针对河流的分段,比如“长江中下游流域”就应该是指属于长江中下游这两个河段的流域;而“一个流域的上中下游”中的上中下游是流域的上中下游,是针对区域的划分,因此“长江流域中下游”就应该是指长江流域的中下游这个区域。这个区别的根本在于河流的上中下游划分依靠的是河流水文,流域的上中下游划分依靠的流域地貌,所以说“中下游流域”和“流域中下游”完全是两码事。

当然,在“中下游流域”中用“流域”是一个错误的表述,河段所对应的汇水区域应该是水文单元而不是流域,所以对这个意义的正确表达应该是“中下游汇水区域”或者“中下游区间”,或者模糊一点的表述用“中下游地区”;同时,在“流域中下游”中对流域的上中下三区划分用“上中下游”来表达是否合适,也还值得推敲,因为“上中下游”是针对河流来讲的,其中体现了水流过程,而这种过程对于流域这个区域来说并不像对于河流那样恰当。

对两个表述的混淆若以长江为例,其具体体现就是,在中国学界传统中通常以宜昌和湖口为长江上中下游三分的两个节点[6,13],而在《大英百科全书》中则以宜宾和宜昌为长江上中下游三分的两个节点[14]。从内核上讲,这个差异可能是由以水文为依据的河流上中下三段划分和以地貌为依据的流域上中下三区划分的混淆所导致的,而这个混淆也正映射了对上述两种表述意涵的混淆。另外,除了上述两种表述外,对后来出现的以生态为着眼点的流域区段划分也值得注意区分,比如虞孝感根据生态环境特征、问题及生态功能将长江流域划分为五个区段[13],再如Olivero(奥利韦罗)根据生物区系、地貌和气候特征将康涅狄格河流域划分为三个生态排水区(ecological drainage units, EDUs)[15]。

当然,我们不否认河流水文、流域地貌、流域生态三者间是相互关联的,也就是说不同的划分标准和划分方法所得的划分结果可能是一致的。但结果在某些区域某些层面上的一致并不能反过来说明划分标准、划分方法的等同,也就是说就算在某些区域某些层面上呈现出来划分结果一致,不同的表述所包含的内涵也是不同的。这一点尤其值得注意。

参考文献

[1]王毅. 流域性环境问题变化与转型期流域政策取向[J]. 科技导报,2008, 26(17): 19-23.

[2]杨海乐,陈家宽. “流域”及其相关术语的梳理与厘定[J]. 中国科技术语,2014, 16(2): 38-42.

[3]Seaber P R, Kapinos F P, Knapp G L. Hydrologic unit maps[R/OL]. [2014-12-31]. US Government Printing Office, 1987. http://pubs.usgs.gov/wsp/wsp2294/.

[4]吴学勤,吕光圻,唐君璧. 黄河三花区间水文概况[J]. 水文,1982 (1): 53-57.

[5]张建云,王国庆,贺瑞敏,等. 黄河中游水文变化趋势及其对气候变化的响应[J]. 水科学进展,2009, 20(2): 153-158.

[6]《中国河湖大典》编纂委员会. 中国河湖大典·长江卷(上、下卷)[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2010.

[7]Huang S L, Ferng J J. Applied land classification for surface water quality management:Ⅰ. Watershed classification[J]. Journal of Environmental Management, 1990, 31(2): 107-126.

[8]王船海,郭丽君,芮孝芳,等. 三峡区间入库洪水实时预报系统研究[J]. 水科学进展, 2003, 14(6): 677-681.

[9]Griffith G E,Dmernik J M,Woods A J,等. 生态区、集水区、流域及水文单元代码(Ⅰ)——美国各机构进行水质监控的工具[J]. 水土保持科技情报,2000 (3): 27-29.

[10]左俊杰,蔡永立. 平原河网地区汇水区的划分方法——以上海市为例[J]. 水科学进展,2011, 22(3): 337-343.

[11]朱庆,田一翔,张叶廷. 从规则格网DEM自动提取汇水区域及其子区域的方法[J]. 测绘学报,2005, 34(2): 129-133.

[12]艾廷华,刘耀林,黄亚锋. 河网汇水区域的层次化剖分与地图综合[J]. 测绘学报,2007, 36(2): 231-243.

[13]虞孝感. 长江流域生态安全问题及建议[J]. 自然资源学报,2002, 17(3): 294-298.

[14]Encyclopdia Britannica Online. “Yangtze River”[G/OL]. [2014-12-31]. http://global.britannica.com/EBchecked/topic/651857/YangtzeRiver.

[15]Olivero A P. Development of a GIS Based Freshwater Aquatic Ecosystem Classification and Conservation Prioritization in Lower New England[D]. Boston: University of Massachusetts, 2003.endprint

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