楊海樂 陳家寬
摘要:在流域研究中,流域分割是一個非常重要的方法和組成內容,而對流域分割所得的客觀對象如何稱名,在文獻中有兩個常用的表述——“子流域”與“亞流域”,但尚未規范使用。通過使用習慣和語言結構的分析,推薦將“亞流域”設為標準形式,并給出其相應英文表述的辨析。
關鍵詞:流域,亞流域
中圖分類號:N04;P9文獻標識碼:ADOI:10.3969/j.issn.1673-8578.2016.04.007
Abstract: In watershed study, watershed division is an important research method. For naming the unit of watershed division, there are two commonly used Chinese expressions in literature, ziliuyu (子流域) and yaliuyu (亞流域), but not yet standardized. Based on analyzing use habits and linguistic structures, we recommend yaliuyu (亞流域) as the standard form, and give the analysis of the corresponding English expressions.
Keywords: watershed, subwatershed, subbasin, subcatchment
引言
隨著流域日漸受到關注,流域研究中常用術語的科學性與規范性也越來越值得重視。相關討論,先前已有對流域及分水嶺等術語的厘定[1],對流域、水文單元、匯水區和匯水區域等表述的辨析[2]。流域分割是流域研究中一個非常重要的方法和組成內容。尤其在水文學中,流域分割是分布式水文模型構建的重要步驟之一[3-5]。另外,流域分割在生態學的流域生態分析[6-7]和地質學的地質評價分析[8-9]等研究領域中也都有應用。
然而,流域分割所得究竟該怎么稱呼呢?中文文獻中常用的表述有兩種,“子流域”[10-11]和“亞流域”[12-13]。但目前“子流域”與“亞流域”都尚未經過審定,在全國科學技術名詞審定委員會(以下簡稱“全國科技名詞委”)審定公布的數據庫中沒有相應記錄[14],在各類專業辭書當中也沒有相應的條目[15]。
在中國知網的期刊類里對“子流域”進行主題檢索,得到的記錄有500多條,對“亞流域”進行檢索,得到的記錄有40條左右;在百度上以“子流域”為關鍵詞進行搜索,得到的記錄有169萬條左右,以“亞流域”為關鍵詞進行檢索,所得記錄有1萬多條(檢索日期2015年11月9日)。這反映了在目前的使用中,“子流域”比“亞流域”更為常用,但究竟哪個表述更為科學合理呢?下面通過對目前的使用習慣、概念內涵的內在邏輯進行分析考察,來回答這個問題。
一 使用習慣的分析
在“子流域”和“亞流域”的使用中,主要存在三種情況:
第一種情況,文章通篇要么只出現“子流域” [10-11],要么只出現“亞流域” [12-13],在文章內部保持表述上的一致性。橫向對比上,“子流域”與“亞流域”這兩個表述,都是相對于流域來講的,所指代的都是一個由流域分割所得的實體,是兩個等價的表述。作為流域分割所得的實體,子/亞流域的英文表述相對于流域,是在流域(drainage basin [8,13],river basin [4,16],basin [11,17],catchment [12,17]或watershed [18-19])的前面加了一個前綴sub構成子/亞流域(subbasin/ subcatchment / subwatershed)。
第二種情況,文章中 “子流域”與“亞流域”都有出現,通常以某一個為主,另一個只是偶爾出現,這兩個表述在文中可相互替代,亦即在文章內部沒有保持表述上的一致性[20-22]。子/亞流域是相對于流域來講的,所指代的是一個由流域分割所得的實體,其英文表述是在流域前面加前綴sub,用subwatershed [20-22],有時也用subbasin [21-23]。
第三種情況,文章中“子流域”與“亞流域”同時出現,但在指示功能上形成了區分,“子流域”指代的是一個由流域分割所得的實體,而“亞流域”指代的是一個尺度或者說是一個層次,各司其職,不可互相替代[24-25]。“子流域”與“亞流域”都是相對于流域來講的,其英文表述也都是在流域前面加前綴sub,但為了區別這兩個表述,而相應給出了不同的英文表述,“子流域”用subwatershed,“亞流域”用subbasin [24-25]。
二內在邏輯的考察
從內在邏輯來看,流域分割所得的那個實體應該被稱為“亞流域”,依據有兩點:
第一,從“子流域”與“亞流域”都是相對于流域來講的,其英文表述都是在流域前面加前綴sub這個事實來看,子/亞流域就是流域這個系統(system)的一個子/亞系統(subsystem)。在已有的規范術語中,subsystem在控制論、電力、自動化、化學工程、計算機、通信等幾個學科領域中為“子系統”,在航天科學技術領域中為“分系統”,在天文學領域中為“次系”,在動物學領域中被表述為“亞系(統)”[14]。這個現象可以總結為:在人造的領域,subsystem被稱為system的子系統或分系統,它們之間具有控制上的整體與局部、生成上的總設與分包的關系;在自然的領域,subsystem被稱為system的次系或亞系(統),它們之間具有認識上的全體與部分、劃分上的上位與下位的關系。
在系統科學當中,亞系統和子系統都是指復雜系統中,部分元素按照某種方式更緊密地聯系在一起,所形成的具有相對獨立性、有自己整體特性的集團。不同集團的元素之間往往不是直接相互聯系,而是通過所屬集團聯系在一起。這些存在于系統中又自成系統的特殊部分,如果與整個系統之間是包含與被包含的關系,只有總體與部分的差別,沒有輩分的不同,就被稱為亞系統;如果在討論系統的生成問題時,涉及系統的生與被生的關系,那么后產生的系統則被稱為子系統[26]。
而流域作為一個自然系統單元,其劃分所得的低一級系統與流域之間是全體與部分、上位與下位的關系,只有總體與部分的差別,沒有輩分的不同,因此從橫向對比上來講,應該被稱為“亞流域”而不是“子流域”。
第二,“子流域”與“亞流域”都是相對于流域來講的,其英文表述都是在流域前面加前綴sub,而sub這個前綴(prefix),有7層意思:(1)下的,在…下面的(under; beneath; below),比如subsoil layer(心土層),介于表土層和底土層之間的土層;(2)副的,從屬的(subordinate; secondary; next lower than or inferior to),比如subeditor(副編輯),協助總編輯工作的編輯人員;(3)亞的,細分的(subordinate portion of; subdivision of),比如subspecies(亞種),種下分類單位;(4)子的,拆分的(with repetition (as of a process) so as to form, stress, or deal with subordinate parts or relations),比如subcontract(分包合同),總包單位將其中某些工程分包給其他設計或施工單位所簽訂的相應設計或施工合同;(5)不完全的,非通常的(less than completely, perfectly, or normally),比如subclinical(亞臨床的),臨床癥狀不明顯的;(6)近乎(almost; nearly),比如suberect(近直立的),接近垂直的;(7)接近于(falling nearly in the category of and often adjoining; bordering on),比如subarctic(副極地的),南、北半球的副極地帶(約在緯度50°至極圈之間)的[27]。
很顯然,對流域劃分所得的低一級流域(subbasin/ subcatchment/ subwatershed)中的sub是在“亞的,細分的(subordinate portion of; subdivision of)”這個意義層面上使用的。在已有的規范術語中,在“亞的,細分的”的意義層面上用sub的專業術語其對應的漢語規范用詞都以“亞”來稱呼,比如生物學中的亞界(subkingdom)、亞門(subphylum)、亞綱(subclass)、亞目(suborder)、亞科(subfamily)、亞屬(subgenus)、亞種(subspecies),機械工程中的亞晶粒(subgrain)、亞組織(substructure)等[14]。
而低一級的流域(subbasin/ subcatchment/ subwatershed)作為流域的細分所得結構,從內在邏輯和橫向對比上來講,都應該被稱為“亞流域”而不是“子流域”。
三英文表述的討論
作為流域細分所得的低一級流域被稱為“亞流域”,那么其對應英文表述該如何規范呢?subbasin、subcatchment、subwatershed這三個詞的應用應當有其內在的規定性。通過對文獻的統計和抽樣分析結果顯示:(1)subbasin用得最頻繁, subwatershed次之, subcatchment再次之。(2)在地貌意義層面上(即基于地形地貌分析),流域通常用drainage basin [8,13],river basin [4,16],basin [11,17],亞流域則相應用subbasin;在水文意義層面上(基于水文過程分析),流域通常用catchment [12,17],亞流域則相應用subcatchment;有時地貌意義層面上的流域也用watershed [18-19](尤其指小流域的時候),亞流域則相應用subwatershed;除了在英文表述上保持流域與亞流域一致的文獻外,還有不少文獻在使用中呈現出英文表述的駁雜,比如流域用basin,而亞流域卻用subwatershed [28]。
從subbasin、subcatchment、subwatershed這三個詞本身來看:(1)因為basin的本義是盆地(a natural depression on the earths surface)[14, 27],通過drainage basin、river basin、lake basin(lake basin有兩種含義,一個是湖泊流域,即湖泊的集水區域,另一個是湖盆,即陸地上貯納湖水的洼地)而借用為流域義,所以subbasin也相應有兩個含義,一個指地理學上的次盆地(a geographical basin within a larger basin)[29],有時候甚至用來表示地質學上的凹陷構造(sag),另一個指亞流域(a section of an area drained by a river)[30];(2)catchment的本義是匯水,通過catchment area、catchment basin而借用為匯水區/流域義,與本義相近,所以subcatchment的含義也相應比較固定和一致,表亞流域義[31];(3)watershed有分水嶺義和流域義,所以在地理學中subwatershed的含義也相應有兩種,一個指亞流域的邊界(topographic perimeter of the catchment area of a stream tributary),另一個指亞流域[32]。
“流域”既是一個上位概念,同時又是一個表“地貌學流域”的與“匯水區”相平行的下位概念[1]。藉此,可以說,如果所討論的流域(上位)劃分是在地貌意義層面上來講的(即所討論的問題主要是基于地形地貌的),那么流域(上位)就應該用basin(流域,下位),亞流域則相應用subbasin(亞流域)。其中,如果所關注的是一個小流域,流域(上位)也可以用watershed(流域,下位),亞流域則相應用subwatershed(亞流域)。如果所討論的流域(上位)劃分是在水文意義層面上來講的(即所討論的問題主要是基于水文過程的),那么流域(上位)就應該用catchment(匯水區),亞流域則相應用subcatchment(亞匯水區)。同時,文內的術語應用應該保持邏輯上的一致性,比如basin與subbasin,catchment與subcatchment,watershed與subwatershed彼此對舉。
四結語
流域分割所得的實體應該被稱為“亞流域”,與流域尺度相對應的低一級的尺度應該被稱為“亞流域尺度”。雖然“子流域”比“亞流域”更為常用,但也只能說明更多的人用了一個不合適的表述。
亞流域的相應英文表述可以有三種: subbasin、subwatershed、subcatchment,但這三個表述之間存在細微差異。在使用當中,一方面要注意英文表述的具體所指,另一方面更要注意文內術語應用的邏輯一致性。
參考文獻
[1] 楊海樂, 陳家寬. “流域”及其相關術語的梳理與厘定[J]. 中國科技術語, 2014, 16(2): 38-42.
[2] 楊海樂, 陳家寬. 流域研究中幾組易混淆的術語辨析[J]. 中國科技術語, 2015, 17(1): 49-52.
[3] 張峰, 廖衛紅, 雷曉輝, 等. 分布式水文模型子流域劃分方法[J]. 南水北調與水利科技, 2011, 9(3): 101-105.
[4] 雷曉輝, 田雨, 白薇, 等. 基于DEM的子流域劃分方法改進與應用[J]. 人民黃河, 2011, 33(2): 32-33.
[5] 黃曉敏, 楊元月, 張奇, 等. 子流域劃分對EasyDHM徑流模擬的影響分析[J]. 人民長江, 2013, 44(9): 15-19.
[6] 葉麟, 黎道豐, 唐濤, 等. 香溪河水質空間分布特性研究[J]. 應用生態學報, 2003, 14(11): 1959-1962.
[7] 楊順益, 唐濤, 蔡慶華, 等. 洱海流域水生態分區[J]. 生態學雜志, 2012, 31(7): 1798-1806.
[8] 張會平, 楊農, 張岳橋, 等. 岷江水系流域地貌特征及其構造指示意義[J]. 第四紀研究, 2006, 26(1): 126-135.
[9] 張建強, 崔鵬, 向靈芝, 等. 基于子流域的地震誘發崩塌敏感性評價[J]. 四川大學學報:工程科學版, 2010, 42(S1): 43-49.
[10] 葉愛中, 夏軍, 王綱勝, 等. 基于數字高程模型的河網提取及子流域生成[J]. 水利學報, 2005, 36(5): 531-537.
[11] 何毅, 藺彬彬. 基于DEM的流域分割及子流域分類[J]. 人民黃河, 2014, 36(7): 25-28.
[12] 胡金明, 鄧偉, 夏佰成. LASCAM水文模型在流域生態水文過程研究中的應用——模型理論基礎[J]. 地理科學, 2005, 25(4): 45-51.
[13] 程三友, 李英杰. 撫仙湖流域地貌特征及其構造指示意義[J]. 地質力學學報, 2010, 16(4): 383-392.
[14] 全國科學技術名詞審定委員會事務中心. 術語在線[DB/OL]. [2015-12-12]. http://www.termonline.cn/index.htm.
[15] 《中國學術期刊(光盤版)》電子雜志社有限公司. CNKI工具書館[DB/OL]. [2015-12-12]. http://cyclopedia.cnki.net/refbook/.
[16] 程三友, 王紅梅, 李英杰. 渭河水系流域地貌特征及其成因分析[J]. 地理與地理信息科學, 2011, 27(3): 45-49.
[17] 馮杰, 解河海, 成麗婷. 基于子流域的TOPMODEL模擬研究[J]. 長江科學院院報, 2009, 26(4): 4-8.
[18] 邱臨靜, 鄭粉莉, R Yin. DEM柵格分辨率和子流域劃分對杏子河流域水文模擬的影響[J]. 生態學報, 2012, 32(12): 3754-3763.
[19] 張召喜, 羅春燕, 張敬鎖, 等. 子流域劃分對農業面源污染模擬結果的影響[J]. 農業環境科學學報, 2012, 31(10): 1986-1993.
[20] 郝芳華, 張雪松, 程紅光, 等. 分布式水文模型亞流域合理劃分水平芻議[J]. 水土保持學報, 2003, 17(4): 75-78.
[21] 胡連伍, 王學軍, 羅定貴, 等. 不同子流域劃分對流域徑流、泥沙、營養物模擬的影響——豐樂河流域個例研究[J]. 水科學進展, 2007, 18(2): 235-240.
[22] 盧文喜, 伊燕平, 張蕾, 等. 不同亞流域劃分數量對SWAT模型模擬結果的影響[J]. 水電能源科學, 2010, 28(10): 23-25.
[23] 榮琨, 陳興偉, 王林, 等. 流域非點源污染與水系分維關系研究[J]. 水土保持研究, 2009, 16(2): 128-131.
[24] 于磊, 趙彥偉, 汪思慧, 等. 不同時空尺度下流域景觀格局與水質的相關性研究——以嫩江右岸典型子流域為例[J]. 水土保持通報, 2011, 31(5): 254-258.
[25] 吳璟, 楊蓮芳, 姜小三, 等. 浙江西苕溪土地利用變化對溪流大型底棲無脊椎動物完整性的影響[J]. 生態學報, 2008, 28(3): 1183-1191.
[26] 苗東升. 系統科學精要[M]. 3版. 北京: 中國人民大學出版社, 2010: 22-25.
[27] Encyclopdia Britannica, Inc. Encyclopaedia Britannica Digital Learning[DB/OL]. [2015-12-12]. http://academic.eb.com/levels/collegiate.
[28] 劉佳嘉, 周祖昊, 賈仰文, 等. 基于DEM河網干支拓撲關系的子流域編碼規則[J]. 河海大學學報:自然科學版, 2013, 41(4): 288-293.
[29] Harper Collins Publishers Ltd. Collins Dictionary[DB/OL]. [2015-12-12]. http://www.collinsdictionary.com/.
[30] Wordplays.com. Wordplays Dictionary[DB/OL]. [2015-12-12]. http://www.wordplays.com/definition.
[31] HydroCAD Software Solutions LLC. HydroCAD Stormwater Modeling[EB/OL]. [2015-12-12]. http://www.hydrocad.net/subcat.htm.
[32] Babylon. EcologyDictionary.org [DB/OL]. [2015-12-12]. http://www.ecologydictionary.org/.