DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 预备知识 设空间中有一C 2 类的曲面 Σ : r = r ( u ， v ) 。 P = P ( u ， v ) 是 Σ 上一点， Γ 为 Σ 上经过P点的任一曲线，其方程为： u = u ( s ) ， v = v ( s ) ，或 r = r ( u ( s ) ， v ( s ) ) = r ( s ) ，其中，s是自然参数。记 α = α ( s ) ， β = β ( s ) 为曲线 Γ 的切向量和主法向量， n = n ( u ， v ) 为曲面 Σ 上的单位法向量， θ 为 Γ 的主法向量 β 与 Σ 的法向量 n 的夹角。 定义1 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 任取曲面 Σ 在点P处的一方向 ( d ) = d u : d v ， n 为 Σ 在点 P ( u ， v ) 处的法向量。称由 n 与(d)所确定的平面为 Σ 在点P沿方向(d)的法截面。法截面与曲面 Σ 的交线称为 Σ 在点P处沿方向(d)的法截线。 在本文中，法截面记为 π * ，法截线记为 Γ * ， Γ * 上各点处的曲率记为 k * = k * ( s ) 。 定义2 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 曲面 Σ 在点P沿方向(d)的法曲率定义为 k n = { k * ， 法 截 线     Γ *     向 的     n     的 正 向 弯 曲 − k * ， 法 截 线     Γ *     向 的     n     的 反 向 弯 曲 引理1 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 设曲面 Σ 上的曲线 Γ 与 Σ 在P点沿方向 ( d ) = d u : d v 的法截线 Γ * 相切，则有 k n = k cos θ = k n ⋅ β 。 其中， k n 为 Σ 沿(d)的法曲率，k为 Γ 在P点的曲率， θ 为 Σ 在P点的法向量 n 与 Γ 在P点的主法向量 β 的夹角。 注1 曲率 k = k ( s ) 反映的是空间曲线在其上一点处的弯曲程度；法曲率反映的是曲面在一点处沿某一方向的弯曲程度；曲面在其上一点处沿任一方向均存在一法截面、法截线和法曲率。 再引入一个新的向量。令 ε = n × α ，则 n ， α ， ε 是两两垂直的单位向量，且构成一右手系。显然，由 Σ 上一点P处的单位法向量 n 与 Σ 上的过P点的曲线 Γ 在该点的单位切向量 α 确定的向量 ε 位于 Σ 在P点的切平面内。 定义3 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 曲线 Γ 在P点的曲率向量 r ¨ = k β 在 ε 上的投影(也就是在 Σ 于P点的切平面内的投影) k g = r ¨ ⋅ ε = k β ⋅ ε ， 称为曲线 Γ 在P点的测地曲率。其中，k为曲线 Γ 在P点的曲率， β 为 Γ 在P点的主法向量。 定义4 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 设曲线 Γ 为曲面 Σ 上过点P的曲线， π 为 Σ 在P点的切平面。过 Γ 上每一点作切平面 π 的垂线，这些垂线组成一柱面 Σ * ，称 Σ * 为 Γ 关于 π 的投影柱面。 Σ * 与 π 的交线，称为 Γ 关于 π 的(正)投影曲线，记为 Γ * 。 注2 由定义4可知，曲线 Γ 与 Γ * 都在投影柱面 Σ * 上，且投影曲线 Γ * 是平面 π 内的曲线。 引理2 在定义4的条件下，曲线 Γ 与 Γ * 在P点相切。 证 由定义4知，曲面 Σ 在P点的法线是柱面 Σ * 的一条直母线。由于 Γ 在 Σ * 上，故 Γ 在P点的切线L也是 Σ * 在P点的一条切线。因此， Σ * 在P点的切平面就是由 n 与 α (过P点的一条直母线与 Γ 在P点的切线L)所确定的平面，记该切平面为 π * 。 因为切线L既在 π * 上，又在 π 上，所以 π 与 π * 相交于直线L。 另一方面， Γ * 在P点的切线既要在 π * 上，又要在其所在平面 π 上，故 Γ * 在P点的切线也是 π 与 π * 的交线，即 Γ 在P点切线也是L。 综上知， Γ 与 Γ * 在P点相切。 引理3 在定义4的条件下，向量 ε 是投影柱面 Σ * 在P点的法向量。 证 由引理2知， Γ 在P点的切向量 α 也是 Σ * 在P点的一个切向量。 Σ 在P点的法向量 n 也是 Σ * 在P点的一个切向量。再由 α ⊥ n ( α 与 n 不平行)， ε = n × α 知， ε 为 Σ * 在P点的单位法向量。 引理4 向量 ε 是投影曲线 Γ * 在P点的主法向量。 证 由引理2知， Γ 在P点的切向量 α 也是 Γ * 在P点的切向量。由 ε = n × α 知， α ⊥ ε 。又由于 Γ * 是平面曲线， Γ * 所在平面 π 即为其在P点的密切平面。再由 α ， ε 都在平面 π 内知， ε 是投影曲线 Γ * 在P点的主法向量。
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user: 3. 测地曲率的几何意义及其证明 定理 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 曲面 Σ 上的曲线 Γ 在P点的测地曲率 k g 的绝对值等于 Γ 在P点的切平面 π 上的正投影曲线 Γ * 在P点的曲率 k * ，即有 | k g | = k * 。 证 由定义1和引理2，引理3知，切平面 π 是 Σ * 在P点沿方向 α 的法截面， Γ * 是 Σ * 在P点沿方向 α 的法截线。再由引理3和引理4知， Σ * 在P点的法向量和 Γ * 在P点的主法向量重合，即它们之间的夹角 θ = 0 或 π 。于是，由引理1知， Σ * 在P点沿方向 α 的法曲率为 k n * = k * cos θ = ± k * ，即 | k n * | = k * . (1) 其中， k * 是 Γ * 在P点的曲率。 另一方面，由引理1可知，法曲率 k n * 还可以表示成曲线 Γ 在P点的曲率k乘以 β 与 ε 夹角的余弦，即 k n * = k β ⋅ ε 。结合定义3可以得到 k n * = k g . (2) 其中， k g 为曲线 Γ 在P点的测地曲率。由(1)、(2)两式可得： | k g | = k * . 定理得证。
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user: 摘要 给定李群胚 Ι : G ⇉ M 以及I-空间N，本文考虑了余切群胚 T ∗ G ⇉ A ∗ G 在余切丛 T ∗ N 上的辛群胚作用，并给出了辛约化的具体表示。
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user: 1. 引言 约化理论起源于力学发展的早期阶段，是一种古典但历久弥新的理论。由于辛几何与Hamiltonian力学的紧密联系，约化理论在辛几何中也得到了充分的发展，即辛约化理论。在经典辛约化理论中G-等变的矩映射 J : M → ( L i e G ) ∗ 生成Lie群G在辛流形M上的Hamiltonian作用，从而在必要的附加条件下可得到辛约化流形 M r e d : = J − 1 ( u ) / G u 。辛约化理论起源于Arnold [ 1 ]，Smale [ 2 ]，Meyer [ 3 ] 以及Marsden-Weinstein [ 4 ] 等著名数学家的相关工作，经半个多世纪的发展，迄今仍是辛几何中的研究热点之一。 本文要考虑的余切群胚辛约化与经典辛约化理论中的两种重要情形，即余切丛辛约化和辛群胚约化，有着密切的联系。具体来说，给定李群胚 Ι : G ⇉ M 以及I-空间N，即给定 C ∞ 流形N以及 G ⇉ M 在N上的作用。我们可以证明余切群胚 T ∗ G ⇉ A ∗ G 是李群胚。若李群胚 G ⇉ M 在N上的作用能被提升为余切群胚 T ∗ G ⇉ A ∗ G 在余切丛余切群胚 T ∗ N 上的辛作用，则由辛约化技巧 [ 5 ] 我们可得到新的辛流形，并将证明此约化辛流形辛同胚于某个商流形的余切丛。
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user: 摘要 运用文献资料法和逻辑分析法，对跆拳道的横踢技术方面的文献进行统计分析，跆拳道横踢技术研究主要集中在训练、教学、比赛、技术动作、生物力学、运动学以及肌电特征分析几个方面，了解跆拳道横踢技术的运动原理及实际运用，对训练、教学、比赛、平时的强身健体都有重大的作用。但是在研究领域方面涉及较狭窄，缺乏对不同性别、不同年龄层、不同人群之间的对比研究，以及对于横踢技术的衍生技术、连接技术的研究涉及较少，对跆拳道横踢技术的损伤防护方面也很欠缺，对跆拳道横踢技术方面的研究有待深入探索。
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user: 1. 引言 跆拳道是现代奥运会正式比赛项目之一，是一种主要运用手及脚进行格斗或对抗的运动。跆拳道主要由基本技术、品势、实战组成，本文主要对跆拳道的横踢技术进行了综述。在跆拳道的腿法中，横踢是最基本的腿法，在平时的训练和比赛实战中都是比较实用的腿法。就目前搜集的相关文献资料来看，在跆拳道横踢技术方面的文献资料并不多。总的来看，对跆拳道横踢技术方面的研究主要集中在训练、教学、跆拳道比赛、技术动作分析、生物学以及运动学分析这几个方面。
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user: 2. 数据来源 本文以中国学术期刊(CNKI)的数据库作为数据源，该库集中了相关研究的最前沿和最核心的研究成果，可确保数据的全面性与权威性。在中国知网数据库中，以跆拳道横踢技术为搜索主题词有相关期刊46篇，对检索到的跆拳道横踢技术做发表年度趋势图(图1)。 图1. 跆拳道横踢技术做发表年度趋势图 本文以46篇作为研究样本来分析跆拳道横踢技术的相关研究内容。2000年~2020年散打研究的趋势总体呈波动性上升。2000年~2004年发文量一直保持水平曲线。1988年，跆拳道作为奥运会表演项目首次出现在汉城奥运会上。1994年，国际奥委会表决通过跆拳道成为2000年悉尼奥运会的正式比赛项目。从2000年才开始跆拳道才受到人们的关注。图中的三个高峰期比较明显，分别是2005年、2013年、2017年，究其原因都是受到了大型拳道赛事的影响，而且随着时代的变化和科学技术的变化，对跆拳道横踢技术的研究从深度和广度、横向和纵向方面都有了突破，呈现持续上升的趋势。结合目前对跆拳道横踢技术的研究程度，可以预测未来几年对横踢技术的研究热度将会只增不减。
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user: 3. 研究对象和研究方法 以“跆拳道横踢技术”为关键词，在CNKI中检索国内外相关文献资料。 3.1. 文献资料法 以“跆拳道横踢技术”为主题词，通过中国知网(CNKI)数据库收集相关文献，进行分类、归纳与总结，进而为本文的研究设计、分析提供理论依据。 3.2. 逻辑分析法 对收集来的相关文献资料进行科学和性质等方面的归纳分析。
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user: 5. 结论与建议 5.1. 结论 上述几类研究从不同角度和层面出发对跆拳道横踢技术所涉及的各个部分内容进行了研究，在一定程度上扩大了我们对跆拳道横踢技术的认知领域。从横踢技术的技术动作分析、训练、教学、比赛应用、生物力学分析、运动学分析、肌电特征分析进行研究，得出了相应的研究结论，对现阶段以及之后的横踢技术的训练、教学和比赛都有一定的借鉴意义和理论参考。在同类研究中，分析跆拳道横踢技术动作来指导教学训练、比赛是当前横踢技术研究的焦点所在，这对于在同一领域的研究短板方面有一定的补充作用，具有针对性的研究很重要，具有积极的实践意义。 5.2. 建议 通过对跆拳道横踢技术的研究现状进行了详细的分类与分析，之前的学者在这一领域进行了研究，也得出了相应的结论。但是在某些领域还是缺乏深度的研究，在涉及的范围和层面方面缺乏一些创新，内容较分散，分析不全面，有待进一步深入研究。在跆拳道横踢技术的研究领域，缺乏跨界研究，也就是跨学科、跨项目等方面的研究很少；在研究领域方面涉及较狭窄，缺乏对不同性别、不同年龄层、不同人群之间的对比研究；以及对于横踢技术的衍生技术、连接技术的研究涉及较少；对跆拳道横踢技术的损伤防护方面也很欠缺。跆拳道横踢技术的多学科融合研究、虚拟仿真技术的结合分析等领域将会是未来的一大热点。希望在之后的研究中可以涌现学者对这些领域进行深刻解读与实践研究，对跆拳道横踢技术的发展与提高有很大的带动作用。
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user: 摘要 带边底水气藏，水侵后产能下降快，利用常规方法很难准确预测开发趋势。本文以雅克拉凝析气藏开发实践出发，对气藏递减规律进行了研究，分别采用水侵体积系数法、采气速度法和数值模拟法预测开发趋势。其中水侵体积系数法是本论文首次提出，将微观实验与矿场生产关联到一起，用来定量描述水侵量与气藏递减特征关系。在长岩芯驱替实验中，当注入水驱替体积达到0.35~0.4倍孔隙体积时，天然气采出程度不再增加，表明在水的作用下一部分天然气被封存在孔隙内，难以采出。水侵体积系数法是基于水驱气藏物质平衡方程提出来的，通过物质平衡方程计算出水侵量及水侵体积系数，是长岩芯水驱气实验的宏观表现。经矿场验证，水侵体积系数达到0.35时，气藏边部井相继见水，进入快速递减期。该方法与数值模拟方法、采气速度方法所得结果一致。水侵体积系数法可推广应用到其它水驱气藏，提前预测递减规律，为气藏及早优化调控提供指导。
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user: 1. 引言 我国有许多带边底水气藏，其开发生产特征不同于弹性驱气藏。现在对带边底水气藏产量递减分析的研究，都是基于传统理论，即单相油流动时的产量递减分析方法 [ 1 ] [ 2 ]。常规产量递减方法主要以Arps产量递减方法为代表，该类方法只考虑了产量的一种变化趋势，而没有综合考虑其它变化所带来的影响。特别是对于水驱气藏，地层水水侵对产能影响明显 [ 3 ]，利用常规方法很难准确预测开发趋势。孙雷、李继强 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 等人开展长岩芯实验，研究气水相渗规律，微观实验表明，随着含水饱和度增加，相对可动气饱和度降低，气相渗透率降低，形成水封气难以采出。对于水体能量较强的水驱气藏 [ 8 ] - [ 13 ]，未见水前生产平稳、递减很小；水侵后，相对可动气饱和度降低，气相阈压梯度上升，产能下降加快，所以递减规律研究需要先确定递减期。本文分别采用水侵体积系数法、采气速度法 [ 14 ] [ 15 ] 和数值模拟法确定递减期，三种方法预测结果一致，确定的递减期可靠。
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user: 2. 气藏开发概况 雅克拉气田位于塔里木盆地塔北隆起雅克拉–轮台断凸的雅克拉构造带上。含油气层系主要为白垩系，油气藏埋深5300 m，圈闭面积65 km 2 ，含油气面积38.6 km 2 ，白垩系气藏分上、中、下气层，属背斜构造孔隙型砂岩层状边水凝析气藏。 气藏2005年投入开发，累产凝析油236万吨，累产气110亿方，凝析油采出程度50.14%，天然气采出程度42.22%。其中，中、下气层因开发早、采速高，均因水淹严重停产，目前生产井集中生产上气层。现需通过开发实践和理论分析开展递减规律研究，指导上气层高效开发。
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user: 3. 递减因素分析 通过雅克拉区块中、下气层历年递减因素统计，发现影响区块递减的主要因素是含水上升，占近7年下降产量的68%。原因主要有三方面：一是水体能量较强，中下气层水体倍数56~88，均为较活跃水体，易发生水侵；二是采出程度高，中下气层采出程度达到34%后，气层含水率开始上升，低部位生产井见水，新钻井解释气水界面抬升；三是采气速度高，下气层采气速度最高达到7.2%，高于方案设计采速3.5%，高采速导致非均衡水侵。
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user: 4. 递减规律研究 从上述分析可以看出，地层水水侵对气藏稳产至关重要。那么，地层水侵多少气藏才会递减，应当如何定量描述。针对这一问题，暂时未见过定量分析方法。本文从微观的长岩芯驱替实验出发，与气藏工程方法相关联，提出水侵体积系数法确定递减阶段，并利用采气速度法和数值模拟方法互为印证。 4.1. 水侵体积系数法 4.1.1. 长岩芯水驱气实验 选取YK1井和YK5H井的长岩芯，首先建立束缚水饱和度，将地层水注入岩芯充分饱和，再用脱气油驱替岩芯中的地层水，在岩芯中注入分离器油，再用凝析气驱替分离器油建立凝析油流动饱和度。建立起凝析气和束缚水饱和度后，先将岩芯由原始地层压力衰竭至目前地层压力，在目前地层压力条件下注水驱替，直至不出油。 从长岩芯水驱气实验可以看出(图1、图2)，YK1井岩芯驱替体积到0.4倍孔隙体积时天然气采出程度不再增加；YK5H井岩芯驱替体积到0.35倍孔隙体积时天然气采出程度不再增加，实验说明雅克拉气藏水驱体积在0.35~0.4倍时进入递减期。 4.1.2. 水驱气藏物质平衡方程 带边底水的气藏开发过程与长岩芯驱替实验类似，驱替实验中的驱替体积与水侵体积系数是一致的。水侵体积系数法是基于水驱气藏物质平衡方程提出来的。对于一个天然的水驱气藏，随着开采压力下降，必然引起气藏内天然气的膨胀、地层束缚水和岩石的弹性膨胀，以及边水的侵入。气藏的总采出量等于天然气的膨胀量、气藏容积的压缩量与水侵量的总和。将动态参数确定，即可通过物质平衡方程计算出水侵量，从而计算出水侵体积系数。 图1. YK1井注水驱替天然气采出程度曲线 图2. YK5H井注水驱替天然气采出程度曲 G p B g + W p B w = G ( B g − B g i ) + G B g i ( C p + S w c C w 1 − S w c ) Δ p + W e (1) (引自《气田与凝析气田开发》) 式中： G p ——气藏在地面标准条件下的累积产气量，10 8 m 3 ； B g ——天然气体积压缩系数，m 3 /m 3 ； W p ——累计产出水，10 8 m 3 ； B w ——地层水体积压缩系数，m 3 /m 3 ； G——气藏在地面标准条件下的原始地质储量，10 8 m 3 ； B g i ——原始条件下天然气体积压缩系数，m 3 /m 3 ； C p ——岩石压缩系数，10 −4 MPa −1 ； C w ——地层水压缩系数，10 −4 MPa −1 ； C w ——束缚水饱和度，%； Δ p ——压差，MPa； W e ——水侵量，10 8 m 3 。 4.1.3. 实例分析 选取雅克拉中、下气层开始实例与实验结果对比，验证水侵体积系数法确定递减阶段的可靠性。 1) 雅克拉下气层开发实例 根据物质平衡方程，计算出雅克拉下气层水侵体积系数，作出水侵体积系数与时间关系曲线(图3)。 从图中找到水侵体积系数0.35对应的时间是2011年9月。从生产曲线(图4)上找到该时间点，发现在2011年9月气层产能即下降，标志是YK10井水淹停喷，对应的水侵体积系数是0.33。 2) 雅克拉中气层开发实例 雅克拉中气层水侵体积系数0.35对应的时间是2011年12月(图5)。从生产曲线(图6)上找到该时间点，发现在2012年1月气层产能下降，标志是YK1井含水快速上升，对应的水侵体积系数是0.35。 水侵体积系数可以定量分析地层水侵程度。通过实验与实例的分析，气藏水侵量达到1/3倍孔隙体积时，气藏水侵较为严重，表现为边部或者低部生产井水淹。对水驱气藏，可以用该方法确定气藏递减期。 图3. 下气层水侵体积系数曲线 图4. 下气层生产曲线 图5. 中气层水侵体积系数曲线 图6. 中气层生产曲线 将该方法应用到上气层。这里需要确定3个参数，产液量通过气液比计算，含水率通过曲线拟合，地层压力利用单位压降采气量计算。这样得出在当前采速下的水侵体积系数曲线(图7)，上气层水侵体积系数0.33，对应时间2019年8月，天然气采出程度42.7%；水侵体积系数0.35，对应时间2019年12月，天然气采出程度44.2%。保持当前采速，预测雅克拉上气层2019年下半年水侵加剧，从而导致产能快速递减。 图7. 上气层水侵体积系数曲线 4.2. 采气速度法 雅克拉凝析气藏随采气速度增加地层压力下降速度加快，水侵速度和水侵量呈上升趋势。关于气田采气速度对稳产期影响，前人通常只是定性认为采气速度越大，稳产期越短，而缺少定量关系描述。郭春秋、李方明 [ 3 ] 等人提出了利用产能公式和气藏物质平衡方程计算定容气藏稳产期的方法，其计算结果经数值模拟方法验证是可靠的。从理论上证明了定容气藏采气速度 q D 与(1-Rpsp) 2 近似成直线关系，利用该定量关系可预测气藏稳产期。 这里利用中、下气层的平均采气速度和稳产期末采出程度的关系(表1)，将上气层采气速度输入计算得到上气层稳产期末采出程度为44.54%，与水侵体积系数0.35预测结果基本一致，确定的稳产期可靠。 Table 1 Prediction of recovery degree of upper gas layer in stable production period by gas production rate metho 平均采速(%) 稳产期末采出程度(%) (1-Rpsp) 2 下气层 6.38 40.3 0.36 中气层 5.25 42.3 0.33 上气层 4.03 44.54 0.31 水侵体积系数法 42.7/44.2 表1. 采气速度法预测上气层稳产期采出程度 4.3. 数值模拟法 利用数值模拟法对上气层开发趋势研究(图8、图9)，结果显示上气层水侵速度快，2019年将有3口井相继见水。其中构造位置相对较高的YK1井和YK12井于2019年半年左右见水，导致上气层产能递减。 图8. 2018年上气层含气饱和度图 图9. 2019年上气层含气饱和度图
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user: 5. 结论 1) 对于水驱凝析气藏，水侵对气藏产能影响较大，递减规律研究需要先确定递减期。 2) 通过长岩芯水驱气实验与开发实例，提出利用水侵体积系数法确定气藏稳产期的方法。 3) 利用采气速度与稳产期的关系、数值模拟方法预测递减期与水侵体积系数法结果一致，说明雅克拉凝析气藏水侵体积系数达到0.35倍孔隙体积将进入递减期。 4) 水侵体积系数法判断气藏递减期结果可靠，同样也适用于其它水驱气藏的递减期预测。
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user: 摘要 本课题旨在总结山西省队武术套路运动员的膝关节损伤现状。以山西省队武术套路运动员为问卷对象，对山西省队武术套路运动员的膝关节损伤现状进行调查、损伤原因及武术套路项目特点进行深层的调查研究和分析，并应用运动医学、运动生物力学、运动训练学、统计学、运动康复以及相关的知识对其膝关节损伤的预防提供理论支撑与建议，对指导其正常参加训练和竞赛，减少膝关节损伤、延长其运动生涯，具有现实的意义。
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user: 1. 引言 1.1. 选题背景与意义 1.1.1. 选题背景 随着体育事业的发展，武术套路竞赛规则的制定与施行也发生了改革，武术套路技术向着“高、难、美、新”的目标进一步发展，同时在竞赛中对动作的质量、动作难度、动作表演与创新等方面要求也在不断提高，使得在训练和竞赛中运动负荷强度不断加大。运动员为了取得出类拔萃的成绩，将会承受运动负荷强度超出其机体所能承受的范围，这种情况运动员付出运动损伤的代价，得不偿失。 膝关节是全身最重要最复杂的关节，在机体的功能活动和身体承受力量方面起着重要的作用，也是人体受伤最多的一个解剖结构 [ 1 ]。膝关节是人体关节中局部负重较多和运动量大的关节，其解剖结构包括：前后交叉韧带、半月板、内外侧韧带等，它们共同来完成膝关节的功能动作：屈曲、伸直、内旋、外旋等动作以及维持膝关节的稳定性和灵活性。根据武术套路项目特点，武术套路运动与膝关节运动关系非常密切，不合理、违反人体解剖结构的动作可能造成膝关节受伤。而膝关节发生损伤，将会破坏运动员的运动系统，对其训练效果和比赛成绩造成不良的影响，同时也会带来生理、心理上的压力，不仅对运动员的身体健康造成影响，还很有可能缩短运动员的运动生涯。因此，对武术套路运动员膝关节损伤现状的调查是非常重要的。有关资料 [ 2 ] 表明在武术套路训练当中，膝关节在所有关节的受伤率中最高，膝关节的功能活动对于武术套路训练非常重要，对运动员的运动能力以及运动成绩有直接的影响，膝关节损伤将会降低运动员的应激能力，更有甚者对运动员的身体健康造成十分严重的影响，将会导致运动员运动生涯的缩短。 1.1.2. 选题意义 本课题旨在总结山西省队武术套路运动员的膝关节损伤现状。以山西省队武术套路运动员为调查对象，对山西省省队武术套路运动员的膝关节损伤现状、损伤原因及武术套路项目特点进行深层的调查研究和分析，同时对山西省武术套路运动队训练的科学化，并应用运动医学、运动解剖学、运动生物力学、运动训练学、统计学、运动康复以及相关的知识对其膝关节进行预防。对保证其正常的训练和竞赛，取得出类拔萃的运动成绩，延长其运动生涯，具有重要的意义。 1.2. 文献综述 1.2.1. 运动损伤的概念 运动损伤是指运动过程中发生的损伤，在本课题中专指武术套路运动员在运动中发生的损伤。 1.2.2. 膝关节的解剖学 膝关节是全身中结构最大、复杂的关节，其包含的结构有前后交叉韧带、半月板、内外侧韧带等，它们共同来维持膝关节的稳定性，还有关节囊、滑膜、滑膜皱襞及脂肪垫等结构帮助膝关节顺利完成其功能性动作，它们中的任意一个受伤后都将会影响膝关节正常的生理机能 [ 3 ]。膝关节是在人体关节中负重多而且是运动量大的关节，关节周围的肌肉较少，都是肌肉的附着点。膝关节的关节面是由股骨和胫骨的关节面构成的，股骨和胫骨在人体解剖结构中属于长骨，根据运动生物学原理，使用膝关节将会承受较重的力量，因此该关节劳损及创伤的机会较多，在众多关节中受伤率最大，因为其结构的复杂性，诊断其病症较难。 1.2.3. 膝关节的运动学特点 膝关节的主要功能是伸屈。在膝关节伸屈的过程中，胫骨也会有轻度的旋转，也就是说，伸膝时，小腿外旋；屈膝时，小腿内旋。半月板主要的作用是减少股骨和胫骨间的撞击力。前十字交叉韧带防止膝关节过度向前伸，两条韧带的作用主要是控制胫骨过度前后旋转，在武术套路中屈伸性的腿法和旋转的动作较多，如果错误性训练而且运动负荷超出运动员机体所能承受的最大负荷，将会导致膝关节里的解剖结构周围产生炎症反应，严重时，也会产生髌骨的错位，使运动员无法运动以及自如地行走。
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user: 2. 研究对象与研究方法 2.1. 研究对象 山西省队武术套路运动员的膝关节。 2.2. 研究方法 2.2.1. 文献分析法 文献分析法将会为本课题提供比较全面的、合理的书面性参考资料。根据本课题研究的需要，通过检索中国知网、万维网和山西医科大学图书馆刊载的武术套路项目运动损伤和康复的相关文献，认真广泛的阅览、学习和吸收利用涉及武术套路专项理论以及武术套路损伤的图书、论文以及体育、医学相关书籍，深层了解武术套路运动员损伤原因、武术套路运动特点等，为本文提供比较科学、合理的参考，为武术运动员膝关节损伤的预防提供合理的、科学的理论性观点。 2.2.2. 访问调查法 访问调查法是指通过调查访问武术套路运动员、教练员和队医，了解武术套路运动员膝关节损伤的实际情况、运动训练负荷强度的大小、膝关节损伤病因病理以及损伤机制，通过有目的的交流沟通，了解实际情况，为课题提供事实资料。 2.2.3. 问卷调查法 为了解山西省队武术套路运动员膝关节的常见受伤种类、受伤特征、受伤机制以及预防、治疗、康复的相关实际情况等，对运动员进行了问卷调查。其填写了问卷调查，然后进行整理分析数据，做出总结。 2.2.4. 数据统计法 将问卷调查进行整理，并应用统计学的知识，以概率论为基础对相关数据进行分析、研究导出其概念规律性。 2.2.5. 逻辑分析法 经过上述方法得到的资料和数据，进行归纳、计算和深入的研究，并应用系统解剖学、运动医学、运动生物力学、运动训练学以及运动康复学等理论为指导，综合分析研究做出相应的结果。
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user: 3. 研究结果与分析 3.1. 山西省队武术套路运动员的基本情况统计 3.1.1. 不同性别的运动员比例的统计 所被调查的51名武术套路运动员中，其中男性运动员有33名，占被调查运动员总数的63%；女性运动员有18名，占被调查运动员总数的27% (见表1)。 Table 1 Statistics of the proportion of athletes of different gender 男 女 总计 人数 33 18 51 百分比 63% 27% 100% 表1. 不同性别运动员比例的统计表 3.1.2. 不同项目运动员比例的统计 所被调查的51名武术套路运动员中，其中练习长拳项目的运动员有43名，占被调查运动员总数的84%；练习南拳项目的运动员有4名，占被调查运动员总数的8%；练习太极拳项目的运动员有4名，占被调查运动员的8% (见表2)。 Table 2 Statistics of the proportion of athletes in different sport 长拳 南拳 太极拳 总计 人数 43 4 4 51 百分比 84% 8% 8% 100% 表2. 不同项目运动员比例的统计表 3.1.3. 运动员不同训练年限比例的统计 所被调查的51名武术套路运动员中，其中训练年限 > 5年的运动员有21名，占被调查运动员总数的41%；训练年限 ≤ 5年的运动员有30名，占被调查运动员总数的59% (见表3)。 Table 3 The statistics of athletes’ training year >5 ≤5 总计 人数 21 30 51 百分比 41% 59% 100% 表3. 运动员训练年限统计表 3.1.4. 运动员不同运动等级比例的统计 所被调查的51名武术套路运动员中，其中获得健将的运动员有6名，占被调查运动员总数的12%；获得一级的运动员有12名，占被调查运动员总数的23%；没有获得任何等级的运动员有33名，占被调查运动员总数的65% (见表4)。 Table 4 The statistical table of the proportion of athletes in different sports level 健将 一级 无等级 总数 人数 6 12 33 51 总计 12% 23% 65% 100% 表4. 运动员不同运动等级比例的统计表 3.1.5. 所调查运动员的文化程度概况 所调查的51名武术套路运动员，其中本科及大专以上学历的运动员有10名，占被调查运动员总数的20%，中专学历的运动员有11名，占被调查运动员总数的22%；小学学历的运动员有30名，占被调查运动员总数的58% (见表5)。 Table 5 A statistical table of the proportion of athletes’ knowledge and cultural level profile 本科及大专 中专 小学 总数 人数 10 11 30 51 总计 20% 22% 58% 100% 表5. 运动员的知识文化水平概况比例的统计表 3.2. 山西省队武术套路运动员膝关节损伤概况 3.2.1. 膝关节损伤的总体发生率 本课题对51名武术套路运动员进行了问卷调查，其中患有膝关节损伤的运动员有44名，占被调查运动员总数的86%：无患有膝关节损伤的运动员有7名，占被调查运动员总数的14% (见表6)。该数据表明山西省队武术套路运动员膝关节损伤情况比较严重。 Table 6 Statistics of knee joint injury rate of athlete 有损伤人数 无损伤人数 损伤率% 44 7 86% 表6. 运动员膝关节损伤率统计表 3.2.2. 膝关节损伤的种类 所调查的武术套路运动员中，其中膝关节损伤为髌尖末端病的运动员有24名，占膝关节损伤运动员的55%；髌骨软骨病的运动员有6名，占膝关节损伤运动员的14%；髌骨劳损的运动员有4名，占膝关节损伤运动员的9%；脂肪垫损伤的运动员有4名，占膝关节损伤运动员的9%；外侧副韧带损伤的运动员有2名，占膝关节损伤的运动员的4.5%；膝关节联合损伤的运动员有2名，占膝关节损伤运动员4.5%；内侧副韧带损伤的运动员有1名，占膝关节损伤的运动员2%；膝关节滑膜炎的运动员有1名，占膝关节损伤运动员的2% (见表7)。 3.3. 山西省队武术套路运动员膝关节损伤的特点 山西省队武术套路膝关节损伤的项目特征 所调查的山西省队44名武术套路膝关节损伤的运动员，其中练习长拳项目的运动员有41名，占所调查的膝关节损伤运动员的93%；练习太极拳项目的运动员有3名，占所调查的膝关节损伤运动员的7%；练习南拳项目的运动员有0名(见表8)。 Table 7 Statistical table of knee joint injury type 损伤部位 损伤人数 百分比 髌尖末端病 24 55% 髌骨软骨病 6 14% 髌骨劳损 4 9% 脂肪垫损伤 4 9% 膝关节联合损伤 2 4.5% 外侧副韧带损伤 2 4.5% 内侧副韧带损伤 1 2% 膝关节滑膜炎 1 2% 表7. 膝关节损伤种类统计表 Table 8 Item characteristics of knee joint injuries of Wushu routine athletes in Shanxi Provincial Tea 长拳 太极拳 总计 人数 41 3 44 百分比 93% 7% 100% 表8. 山西省队武术套路运动员膝关节损伤的项目特征
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user: 4. 山西省队武术套路运动员膝关节主要致伤因素分析 根据问卷调查所得到的数据整理分析得到结论为：山西省队武术套路运动员膝关节损伤主要致伤因素中(表9)，膝关节周围肌肉力量不够、带伤训练、训练时间太久、膝关节旧伤未愈、膝关节局部负重过重和准备活动不合理为重要的致伤因素。 Table 9 The ranking of the main injury factors of the knee joints of the Wushu routine athletes of Shanxi Provincial Tea 排序 致伤因素 1 膝关节周围肌肉力量不足 2 带伤训练 3 训练时间太久 4 膝关节旧伤未愈 5 膝关节局部负重过重 6 准备活动不合理 7 自我保护意识差 8 受伤不能及时治疗 9 过度兴奋 10 技术因素 11 膝关节受到撞击 12 恢复安排不合理 表9. 山西省队武术套路运动员膝关节主要致伤因素排序
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user: 5. 预防膝关节损伤的建议 5.1. 加强膝关节周围肌肉力量 经问卷调查和日常反复访问教练员和运动员得知，膝关节周围肌肉力量对武术套路运动员功能动作的完成是重要的。根据武术套路具体的项目特点，长拳和太极拳运动员相比南拳运动员的膝关节损伤较高，可能是因为南拳运动员的肌肉力量总体高于长拳和太极拳，肌肉力量较强，可保护其周围的骨骼和关节，这也是其项目特征所致。近年来，武术比赛项目增多，运动员的训练负荷增大，对运动员的比赛能力又急于求成，忽略了运动员的基础能力(比如：肌肉力量的大小)，导致运动员的膝关节损伤情况频频发生。同时因为武术套路难度的增加，对运动员的整体身体素质要求较高，尤其是下肢的力量，如果膝关节的周围肌肉力量不足，将会增加膝关节的受力，比如：半月板和膝关节内的脂肪垫的受力将会加大，膝关节内的解剖结构受力将会改变，容易造成关节的损伤或者加重关节的疼痛，也会影响训练和动作的效果。太极拳项目中，大多数功能运动都是半蹲的姿势下完成的，所以，膝关节所承受的负荷非常大，在运动员做半蹲动作的时候，其膝关节的内外侧韧带处于松弛状态，如果膝关节周围的肌肉力量不足，将容易导致运动员膝关节的损伤 [ 3 ]。因此建议计划性、合理性的加强膝关节周围肌肉的力量。 5.2. 运动员受伤后及时治疗 运动员受伤后因为怕影响到训练，不能马上得到治疗，容易将病情由急性转化为慢性，后期治疗效果不够明显，导致运动员带伤锻炼，在训练中受伤部位的疼痛，使运动员产生消极心理，影响训练率，形成恶性循环。因此，应加强运动员的医务监督，如果运动员在训练中受伤，要及时到相应的治疗以及运动员后期的个性化康复治疗，提高运动员的应激能力，使运动员能够马上恢复训练。 5.3. 教练员将训练内容合理化 比赛项目的增加，使得运动负荷超过运动员身体所能承受的负荷，尤其是临近比赛期的时候。在访谈中得知，膝关节损伤主要是准备比赛的训练期(大约是夏季)，其次是冬季。过量的运动负荷将会导致运动员身心的疲劳，疲劳是肌肉不能产生所预想或者要求的募集效率，降低功能动作，而且运动员容易受伤 [ 4 ]。身体疲劳(肌肉疲劳、肌肉力量不足)时的运动员在训练中肌肉募集率降低、身体的控制能力和协调性降低、运动能力下降等症状；心理上的疲劳，使得运动员对训练产生消极心理、缺乏注意力、信心不足等心理状态。因武术套路的项目特征，膝关节的局部负重高于身体的其他部位。当身体机能产生副作用时，膝关节的损伤率比身体的其他部位相对而言较高。 因此，教练员应该合理、科学的安排训练内容，尽可能将训练内容根据运动员的身体素质，可以作个性化训练计划，更有效地提高训练率，减少膝关节局部的负重，避免运动员受伤，延长运动员的运动生涯。 5.4. 运动员多学习理论知识、正确理解技术要领 武术套路的项目特征要求运动员从小习武，为拥有扎实的专业基本功，因此，武术套路运动员从小放弃了学业，没有强大的理论知识系统，有时将导致运动员不能理解技术的要领。运动员将技术要领理解错误，根据人体的生物力学特点，将违反了人体解剖结构的特点以及各系统器官的运动规律，将提高运动员的机体损伤 [ 5 ]。而武术套路中，膝关节是其主要的运动关节，而且膝关节的解剖结构较复杂，错误的理解技术要领，注意力稍不集中，将导致膝关节的损伤。 因此，运动员要多学习理论知识，关于运动解剖、运动生物力学，当然最重要的是武术套路知识，正确的理解技术要领，也可以向教练员请教，目的是掌握正确的功能动作，理解动作原理，并减少膝关节的损伤。 5.5. 运动员提高自我保护意识 在本次调查中得知，自我保护意识差在山西省队武术套路运动员膝关节损伤主要致伤因素排序中排第7。通过调查可知，膝关节损伤的运动员对于膝关节损伤方面知识知道的甚少，这也是运动员自我保护意识差的一个重要原因(见表10)。 Table 1 0 Shanxi Provincial Team Wushu Routine Athletes' understanding of injury knowledg 非常了解 了解 比较了解 一般了解 不了解 人数 2 2 4 15 21 百分比 4.5% 4.5% 9% 34% 48% 表10. 山西省队武术套路运动员对损伤知识的了解情况表 造成运动员保护意识差的原因很多，提高运动员自身的保护意识，降低膝关节的损伤率，建议如下：1) 做好热身活动，为随后运动做好身心上的准备。可以提高在训练中或者竞赛时的运动效率、增强肌肉弹性、提高动作的协调性、增强关节的灵活性和稳定性，减少运动损伤 [ 5 ]。2) 训练前和训练后进行拉伸活动。训练前的拉伸作用：提高了肌肉的内在温度，此时，肌肉的弹性和伸展性较高，提高了肌肉的募集和关节的功能性活动，预防运动员受伤和提高训练效果。训练后的拉伸作用：促进运动时肌肉内产生的乳酸快速排泄掉，减少运动性疲劳。拉伸肌肉外膜，促进肌肉的伸展性与弹性，减少受伤的可能。3) 训练中注意力集中。常言道，一心不可二用。在训练中高度提高注意力，使参加运动的每一个运动系统处于高度紧张的状态，可以达到训练的目标，而且可以避免受伤。4) 受伤后及时治疗。受伤后运动员应该及时治疗，尤其对于武术套路运动员的膝关节，由于武术套路项目的特点，膝关节所承受的训练负荷较大，如果损伤不能及时治疗，将会造成恶性循环，对运动员造成一定的负面影响，而且降低了运动员的应激能力。5) 学会在训练中控制自己情绪。在训练中把自己的情绪控制在最佳状态，避免消极情绪和过度兴奋，从而预防在训练中受伤。6) 正确掌握技术要领。
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user: 6. 结论 本课题是对山西省队武术套路运动员膝关节损伤现状调查和预防措施的研究，以山西省队武术套路运动员为调查对象，对山西省队武术套路运动员的膝关节损伤概况总结有两点：1) 山西省队武术套路运动员膝关节损伤情况比较严重，运动员膝关节损伤人数占所被调查运动员总数的86%。2) 山西省队武术套路运动员膝关节损伤以髌尖末端病、髌骨软骨病为主要类型，其次是髌骨劳损、脂肪垫损伤。 山西省队武术套路运动员膝关节损伤的特征有两点：1) 所调查的山西省队44名武术套路膝关节损伤的运动员，练习长拳项目运动员的膝关节损伤的情况比较严重，其次是练习太极拳项目的运动员。因此，武术套路膝关节损伤可能与武术套路的具体项目有关。2) 山西省队武术套路运动员膝关节损伤主要致伤因素中，膝关节周围肌肉力量不够、带伤训练、训练时间太久、膝关节旧伤未愈、膝关节局部负重过重和准备活动不合理为重要的致伤因素。 对于武术套路运动员，如何预防膝关节损伤，有以下建议；1) 加强膝关节周围肌肉力量。2) 运动员受伤后及时治疗。3) 教练员将训练内容合理化。4) 运动员多学习理论知识，正确理解技术要领。5) 运动员自身要提高保护意识。有针对性地对武术套路运动员的膝关节进行预防是非常重要的，为保证其能够完成功能动作，取得出类拔萃的运动成绩，延长其运动生涯，具有现实意义。
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user: 摘要 为了探究澜沧江建坝对水质时空变化及其相互关联效应，采集2019年枯水期和丰水期小湾水库坝上坝下水体，分析常规指标水温(Temp)、pH、氧化还原电位(ORP)、电导率(EC)、浊度(Turb)、溶解氧(DO)及总氮(TN)、总磷(TP)和重金属的时空分布特征及其关联效应。结果表明：1) 坝上下水体酸碱性无差异且呈中性，水温变化范围是15.86℃~25.17℃，DO介于7.12~14.14 mg·L −1 之间，Turb介于141~211 NTU之间，EC介于33.60~41.67 uS·cm −1 之间，ORP介于198~470 mV之间，总体水质良好。2) TN变化范围在0.19~0.72 mg·L −1 、TP变化范围在0.011~0.033 mg·L −1 ，发生水体富营养化风险较低，TN和TP均是坝上高于坝下，枯水期高于丰水期；小湾水体中重金属大多达到了II类水标准要求。3) 水质中NTU、TDS、TP和TN与水体重金属含量相关性显著，水体中重金属Hg与Ni呈显著正相关关系。
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user: 1. 引言 河流是人类最可直接利用的淡水资源，河流水质是河流生态系统健康的重要指标 [ 1 ] [ 2 ]，其好坏对于流域内用水以及流域发展有着重要的意义 [ 3 ]。河流的水质主要受到地质、水文、气象等自然因素周期性波动以及受污染排放、兴水利设施等人类活动而导致的随机波动两方面的影响 [ 4 ]。水电工程在带来经济效益的同时，又会破坏河流生态系统的平衡 [ 5 ]。澜沧江湄公河作为一条国际河流，其流域矿产与水能资源开发对下游河道水沙及其水域生态环境影响的议题，一直倍受国际社会关注。大型水库建成之后，改变了河流水文、水力学性质，形成了小湾库区河道型水库与坝下天然河道两种形态，使其水质因子也呈现出不同的变化特征，水质问题关系着小湾水库工程的安全运行与库区社会经济的可持续发展。 因澜沧江支流沘江蕴藏有亚洲最大铅锌矿——兰坪铅锌矿，所以关注流域重金属污染的研究由来已久。张继来 [ 6 ] 在对澜沧江中下游水沙鱼重金属研究中发现，水体中Hg的含量超过了渔业水质标准，宋静宜等人 [ 7 ] 发现小湾水库干流库尾多种重金属属于重度污染，支流黑惠江As、Cd属于中度污染，而水体重金属作为一类毒性大、持久性强、富集性高且降解难的环境污染物，进入水体后不但易积累、不可降解，而且积累到一定程度就会对水生生态系统产生严重危害，甚至会通过饮水、食物链等途径低剂量威胁人体健康 [ 8 ]。目前，针对小湾水库的研究，主要集中在水质常规指标现状评价、水体富营养化、泥沙或沉积物重金属污染评价方面，对小湾水库水体中重金属的研究鲜有报道，拦坝效应对重金属的时空变异特征研究更是缺乏。 因此，本文选取小湾水库坝上坝下水体为研究对象，在监测分析水体中水温(Temp)、pH、氧化还原电位(ORP)、电导率(EC)、浊度(Turb)、溶解氧(DO)等常规指标及总氮(TN)、总磷(TP)和Hg、Zn、As、Cd、Ni、Mn、Cu、Cr、Pb等9种重金属含量在时空变异特征的基础上，揭示拦坝效应对水质因子与重金属含量变化及其关联效应，以期为小湾水库环境管理提供理论依据。
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user: 2. 研究区域及研究方法 2.1. 研究区概况 小湾水电站于2010年正式投产，系澜沧江中下游河段的“龙头水库”，为“两库八级”中的第二级，以发电为主兼防洪、灌溉、拦沙及航运等效益，水库正常蓄水位1240 m，汛期限制水位1236 m，死水位1166 m，装机容量4200 MW，总库容量150亿m 3 ，调节库容约100亿m 3 ，为不完全多年调节水库 [ 9 ]，坝高294.5 m，世界第三高坝，干流澜沧江库区回水末端距坝址178 km，支流黑惠江库区回水末端距坝址123.7 km。小湾水库年降水量在770~1330 mm之间，相对湿度在63%至85%之间。夏秋季降雨丰富，冬春季降雨减少，日照时间长，雨季一般出现在5月至10月，旱季出现在11月至次年4月 [ 10 ]。 2.2. 研究方法 2.2.1. 样品采集与现场水质检测 本研究共布置了两个采样断面如图，坝上断面为小湾电站前200米处库区干流与支流黑惠江交界处，坝下断面为小湾大桥(图1)。分别于2019年3月和11月(枯水期)，同年6~8月(丰水期)进行水样采集。每个样点采集水面以下0.5 m处的水样于润洗过三次原水样的1 L聚乙烯塑料瓶中，标记好时间和地点，样品采集后防止暴晒，低温保存运送回实验室待测。同时利用便携式Horiba U-50多参数水质分析仪现场测定水温、pH、氧化还原电位、电导率、浊度、溶解氧等水质常规指标。 图1. 采样点示意图 2.2.2. 实验室测定 水质总氮(TN)、总磷(TP)均采用国家标准测定；所有未经酸化的水样，经0.45 mm滤膜过滤后采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS7900，美国Agilent)检测水样中Hg、Zn、As、Cd、Ni、Mn、Cu、Cr、Pb等9种重金属的含量(云南大学现代分析测试中心)。实验所用试剂均为优级纯，所有玻璃器皿使用前均用浓度为5%的硝酸浸泡24 h，用去离子水冲洗干净后烘干备用。分经检验，待测元素相对标准偏差(RSD)均低于15%，符合美国环境保护署USEPA要求(RSD < 30%)。 2.3. 数据处理与分析 采用ArcGIS10.2、Excel 2016、R语言和Origin 2019软件进行制图与数据的统计处理。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 水环境因子空间分布与季节变化特征 结合2019年研究区域水质因子实测范围(图2)，对水质因子空间差异特征分析可知，小湾水体呈弱酸偏中性，坝上坝下酸碱性无显著差异；坝上监测月份水温变化范围在17.70℃~25.17℃之间，坝下监测月份水温变化范围在15.86℃~20.59℃之间。由于中下层取水发电，坝上水体表层水温高于坝下；坝上监测月份DO变化范围在7.12~8.76 mg·L −1 之间，坝下监测月份DO变化范围在8.21~14.14 mg·L −1 之间，根据《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》，除了11月坝上DO值未达到I类水7.5 mg·L −1 以为均达到了I类水标准。拦坝蓄水发电过程伴随着坝下河流水体得到充氧的发生，同时溶解氧还受到温度的影响，坝下水体中的溶解氧要高于坝上相对静止水体的溶解氧；坝上监测月份Turb变化范围在165~209 NTU之间，坝下监测月份Turb变化范围在141~211 NTU之间。浊度主要与水体中的悬浮物有关，由于河流筑坝蓄水，会降低水流流速，增加水力停留时间，对河流中的悬移质泥沙及其他悬浮物具有拦截效应 [ 11 ]，故坝上水体Turb较高于坝下；坝上监测月份EC变化范围在33.60~38.80 uS·cm −1 之间，坝下监测月份EC变化范围在38.03~41.67 uS·cm −1 之间。坝下水体中EC高于坝上水体，主要与水体中的TDS含量高低有关。坝上监测月份ORP变化范围在273~470 mV之间，坝下监测月份ORP变化范围在198~442 mV之间。 坝上监测月份TN变化范围在0.31~0.72 mg·L −1 之间，坝下监测月份TN变化范围在0.19~0.68 mg·L −1 之间，全监测时段水体中TN含量值整体处于III类水标准之下，未达到中国湖泊富营养化阈值。坝上监测月份TP变化范围在0.015~0.026 mg·L −1 之间，坝下监测月份TP变化范围在0.011~0.033 mg·L −1 之间。全监测时段水体中TP值整体处于II类水标准值之下，极少数月份处于III类水标准值之下，也未达到中国湖泊富营养化阈值。总体上，坝上水体中TN、TP含量均是高于坝下的。综上分析，建坝对河流水体的水温、DO、TN和TP影响较大。 结合图3对水质因子时间差异特征进行分析可知，小湾水体酸碱性受季节影响较小，枯水期水质pH值略大于丰水期；枯水期水温低于丰水期水温，表层1~3 m水深范围内水温受气候因素影响较大，变化幅度较大 [ 12 ]；枯水期DO变化范围在7.12~9.15 mg·L −1 之间，丰水期DO变化范围在6.86~14.14 mg·L −1 之间。由于受到雨量及流速的影响，枯水期水体中DO总体要低于丰水期；枯水期Turb变化范围在141~187 NTU之间，丰水期Turb变化范围在165~211 NTU之间。枯水期水体中Turb低于丰水期，主要原因是雨季河流泥沙含量高，悬浮物较多；枯水期EC变化范围在33.60~40.30 uS·cm −1 之间，丰水期EC变化范围在38.03~41.67 uS·cm −1 之间。枯水期水体的EC低于丰水期，电导率既可以反映水体可溶性固体的总量，也可作为水体盐度的度量指标，在本流域内丰水期的农业活动要较多于枯水期，再加上雨季雨量充沛，会提高水体中的TDS及盐度的含量；枯水期ORP变化范围在198~470 mV之间，坝下监测月份ORP变化范围在334~442 mV之间。 枯水期TN变化范围在0.46~0.72 mg·L −1 之间，丰水期TN变化范围在0.19~0.68 mg·L −1 之间。枯水期TP变化范围在0.015~0.033 mg·L −1 之间，丰水期TP变化范围在0.011~0.023 mg·L −1 之间。枯水期水体中TN、TP高于丰水期的，枯水期发生富营养化的风险更高。从时间尺度上来看，水体中的溶解氧和氮磷含量季节性变化较为显著。 3.2. 水体重金属空间分布与季节变化特征 小湾水库水体重金属含量统计分析结果(图4)可知，水体中重金属Mn的含量均值为0.00055 mg·L −1 ；水体中重金属As、Cd、Cu的含量均值分别为0.0041、0.0000051、0.0006 mg·L −1 ，均达到了I类水标准；水体中重金属Ni、Zn的含量均值分别为0.00015 mg·L −1 、0.0025 mg·L −1 ，均达到了II类水标准；水体中重金属Hg的含量均值为0.00175 mg·L −1 ，各月份中Hg含量均高于IV类标准0.001 mg·L − 1 的限值要求，且部分月份Hg值远高于V类水标准 0.01 mg·L −1 的限值要求；水体中重金属Cr和Pb的含量低于ICP-MS的检测限未检出，也表明其达到了I类水的要求。 水体重金属除了As含量水库坝上低于坝下以外，其余的重金属含量总体上都呈现出坝上高于坝下，水动力条件的改变，河流中的泥沙及其他悬浮物随之被拦截下来，且重金属易附着在泥沙表面，通过水动力条件的改变或者生物活动等各种途径再次向水生态环境中释放；除了重金属Mn以外，其他的均表现出枯水期水体重金属含量高于丰水期，这是因为丰水期雨水冲刷的过程中带入受污染和未受污染的水，稀释了水体中重金属的浓度，而在枯水期，干旱和蒸发量大造成水位下降，在水体中的重金属含量被浓缩，故水体中重金属含量增高 [ 13 ]。 3.3. 水质指标的相关性分析 相关性是一种无参数(与分布无关)检验方法，用于度量变量之间联系的强弱，对于不服从正态分布的原始数据有较好的适用性 [ 14 ]。为了解小湾水库水质因子之间的相互关联效应，进行了相关性分析(图5)。坝上水体中Mn与ORP、NTU、TP、TN呈显著相关性(p < 0.05)，坝下水体中Ni与EC、Zn与TP呈极显著正相关性(p < 0.01)， 图2. 水质因子的空间差异 图3 水质因子的季节差异 坝下水体中Zn、Cu与pH呈显著正相关性。与文献 [ 15 ] 研究结果一样，温度与小湾水体重金属含量的相关性最弱。电导率受重金属影响最大，这是由于电导率与水体的离子强度呈现显著的正相关关系 [ 16 ]。坝上坝下水体中Mn与总氮总磷均呈显著负相关性，As、Zn、Cu与总氮总磷均呈正相关性，藻类对水体中重金属有极高的富集性 [ 17 ]，部分水体重金属也会对微生物起抑制作用，而营养物质丰富程度影响微生物量及活性。水体中Hg与Ni呈显著正相关性，地表水中其含量是很低的，镍和汞可作为采矿、冶炼、电镀等行业排放的工业废水、废渣等污染的标志性元素，表明小湾水体中重金属Hg与Ni的来源应该一致。EC与TDS呈极显著正相关性，同上文中水质因子空间分布结果一致。水中生物体、颗粒物和有机大分子等是重金属及营养盐的共同载体，综上所述，水质中NTU、TDS、TP、TN与水体重金属含量关系显著。
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user: 4. 讨论 小湾水库蓄水拦坝上下游水质空间差异主要表现在河流的理化特性(Temp、DO、TN和TP)。据报道，韩国锦江建坝后加速了水体的富营养化 [ 18 ]，南非的Bospoot大坝，水库坝前水域出现了明显的水温分层、盐度和电导率随时间升高等问题 [ 19 ]。在本文中坝上水温总是高于坝下水温大致4℃~5℃，主要原因是建坝高水位导致的水温分层和中层取水共同产生了空间显著差异。水体中TN和TP大致呈现出坝上高于坝下的规律，拦水筑坝会 图4. 水体重金属含量的时空分布范围 导致水位上升，水体流速减缓，水体的滞留时间显著增加，导致河输送流营养盐的能力受阻，氮素会在坝上水域中积累下来 [ 20 ]，小湾水库的建设对氮素的迁移与转化会产生显著的影响，由于水库的拦截效应和浮游植物及其微生物的相互作用从而会影响到库区氮形态的相互转化。另外，河流沉积物内源性污染源，会向水体中释放氮磷等营养盐，坝上河段中沉积物多于坝下河段。研究表明，在冬季更容易发生水体富营养化，可得枯水期水体TN和TP的含量大致高于丰水期，进入枯水期后，雨量减少，小湾水库不断蓄水，水位不断升高，水动力条件较稳定，更有利于氮磷的滞留。枯水期坝上水体的ORP值高于坝下水体的，而丰水期坝上水体的ORP却低于坝下水体的。氧化还原电位是水质中一个重要指标，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反映水族系统中的生态环境，氧化还原电位受水体的温度、pH及化学反应可逆性等因素影响。 随着社会经济的快速发展以及城镇化进程的不断加快，人类活动所产生的大量重金属通过各种途径进入地表水体，在汇集到河流湖泊中大量富集，会对水生态环境造成巨大的危害。澜沧江流域主要污染源来自于澜沧江沿岸有色金属冶炼企业所排放出来的工业废水和日益增多的人口所产生的生活污水，Bastos等 [ 21 ] 在对亚马逊流域Hg污染研究中也发现了相似结果，污染源来自于当地矿业开采和冶炼排放的废气之后随大气迁移进入流域中。研究表明，很多生活垃圾都含有Hg，其受到微生物和雨水淋溶作用，Hg会伴随着垃圾渗滤液进入河流中 [ 22 ]。且部分农村地区会通过焚烧的方式销毁垃圾，这是大气Hg的直接排放源 [ 23 ]。水体中重金属Hg具体的污染来源不详，有待查明原因并加强对重金属Hg的污染源头控制和管理。 水体重金属相关性较高时，表明重金属之间可能具有某种同源关系或者相同的迁移转化过程 [ 24 ]。Cu与As之间存在极显著正相关关系，Hg与Ni、Mn与Cd之间存在极显著正相关关系，说明这些重金属具有相似的污 图5. 水质指标间的相关程度 染来源或迁移转化过程。Zn与其他6种重金属之间不存在显著相关性，表明重金属污染具有多源性。对比坝上与坝下水质因子间相关性可知，其关联效应存在着较大的差异，表明蓄水建坝极可能改变了水体理化特性及重金属迁移转化过程。
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user: 5. 结论 1) 研究区域水质全年均达到I类水标准，水体中TN、TP整体处于III类水标准之下，未达到中国湖泊富营养化阈值，总体水质良好。水体中Temp、DO、TN和TP时空差异性显著。 2) 坝上坝下水体中As、Cd、Cu、Cr和Pb这5种重金属均符合I类水标准，水体中重金属Ni、Zn均达到了II类水标准，水体中重金属Hg超过IV类水标准，且部分月份Hg值远高于V类水标准，水体中重金属含量坝上高于坝下，枯水期高于丰水期，应加强对重金属Hg的污染源头控制和管理。 3) 分析水质因子与水体重金属之间的相关性可得，小湾水库水体中重金属–水环境因子间的关系较为密切，其中电导率受重金属含量的影响最大，温度与重金属含量相关性最弱，水质中NTU、TDS、TP、TN与水体重金属含量相关性显著，水体中重金属Hg与Ni呈显著正相关关系。