DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 关系词搭配库系统实现 4.1. 系统整体流程与结构 4.1.1. 系统整体流程图 系统整体流程图见图2。 4.1.2. 主要数据表结构 系统中涉及的主要数据表为关系词搭配库，用于存放从复句中识别并提取出的关系词搭配序列。统计实验表明，有标复句的关系词大多5个以内，极少超过5个。因此，本文设计的搭配库结构，从复句中第一个关系词起，存放顺序的5个关系词，并且前标存放复句中第一个关系词，后标存放复句中最后一个关系词。超过5个以上的关系词一律放入备注字段。具体设计见表1。 图2. 系统整体流程图 Table 1 Storage structure of relation markers collocation databas 属性名称 字段名 数据类型 大小 描述 自动编号 Id int 主键 前标 front_mark varchar 20 前关系标记 中标一 mid_mark1 varchar 20 第一个中标 中标二 mid_mark2 varchar 20 第二个中标 中标三 mid_mark3 varchar 20 第三个中标 后标 back_mark varchar 20 后关系标记 例句 eg_sentence varchar 500 关系词搭配例句 频次 Frequence int 关系词搭配频次 备注 Remark varchar 255 第三个以后的中标 表1. 关系词搭配库存储结构 4.2. 系统功能模块结构 本系统功能共划分为复句标注、关系词识别与提取、关系词搭配库可视化展示三个大的模块。复句标注又划分为复句标注和标注结果XML格式存储两个子模块；可视化展示模块划分为搭配库展示和手工库展示两个子模块。具体如图3所示。 图3. 系统功能结构图 具体功能介绍如下： (1) 复句标注模块对CCCS语料库60多万条复句进行分词、词性标注、依存关系标识。在该模块中，系统读取本地CCCS语料库中的复句，远程调用哈工大提供的开放的语言分析接口，对复句语料进行标注。系统对成功标注结果以XML格式在本地存储，同时对标注异常的情况也进行了相关处理。 (2) 关系词识别与提取模块首先是利用复句关系词的特征，结合关系词本体知识库，将识别出的并在关系词本体知识库中出现的关系词提取出来。其次将获取的关系词搭配序列在关系词搭配库中进行模式匹配，新的关系词搭配模式则收录到关系词搭配库，对相同关系词搭配模式则记载频次。 (3) 可视化展示模块主要对建立的关系词搭配库提供基于任意关系词的检索，展示大规模复句语料库中关系词的搭配模式。 (a) 单关系词检索。检索关系词固定在前标中出现，且在中标、后标中任意出现时的搭配情况及频次。 (b) 多关系词检索。一是检索多个关系词在前标、第一个中标、第二个中标、第三个中标及后标5类位置上任意出现时，关系词的搭配情况及频次。二是检索某个关系词在上述五种关系标记中任意出现的情况。 4.3. 实验结果 为了验证本文的方法，我们从CCCS中随机选择了1015条复句作为样本集，根据上述系统整体流程图(图2)进行关系词的提取，将关系词提取的结果根据关系词搭配库的表结构(表1)进行入库操作。经统计，样本集中属于单关系词搭配的句子有300条，占整体的29.5%；属于双关系词搭配的句子有486条，占整体的47.8%，属于三关系词及以上搭配的句子相对较少，不足250条。从参与搭配的关系词数量来看，在复句中主要使用单关系词、双关系词和三关系词搭配方式，并且单关系词使用频率较高。 我们用正确率作为衡量分析结果好坏的指标。 正确率 = 1 − (属于样本集复句中的关系词但未提取 + 属于样本集复句中的关系词但只提取部分做为关系词 + 不属于样本集复句中的关系词但提取作为关系词)/样本集中符合搭配模式复句数。 测试结果见表2。 试验中我们还考察了关系词未被正确识别的复句，其中被错误标注的复句主要集中在一些非典型关 Table 2 Experimental resul 关系词搭配模式 样本集中符合搭配模式数据(条) 搭配库中符合搭配模式数据(条) 正确率 5个关系词 10 6 60.0% 4个关系词 47 25 53.2% 3个关系词 165 84 50.9% 2个关系词 486 295 60.6% 1个关系词 300 222 74% 超过5个关系词 7 4 57.1% 表2. 实验结果表 Table 3 Distribution of high-frequency words not extracte 关系词 更 又 即使 以免 尤其是 同时也 是因为 错误句数 68 203 56 78 98 43 83 表3. 部分高频词未被提取分布情况 系词。如将复句中出现的“也、就、并、是、不是”等错误标注为关系词；还有个别关系词语由于存在组合型歧义而被错误切分为两个词，如复句中关系搭配“就是……也”中“就是”被错误切分为“就/是”两个词。对部分高频关系词未识别情况进行统计，结果见表3。 试验结果表明，双关系词搭配正确率高于多关系词识别，但各类搭配模式的关系词提取正确率并不高，出现漏判、误判的情况，主要原因是规则不够全面、完善，且对关系词的连用和超词没有进行专门处理，造成正确率较低。此外中文分词的效果难以达到100%的准确率，也会增加一定的影响。
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user: 5. 结束语 本文分析了复句关系词的主要特征，提取了关系词搭配序列，建立了关系词搭配语料库。通过大规模的语料库支持，展示了汉语复句中关系词的使用情况，为进一步加强对汉语复句的研究打下了坚实的基础。 本文研究尚存一些不足之处，一是关系词特征提取不够全面，未对关系词连用和超词进行处理，二是未对CCCS以外的语料进行分析和研究。下一步拟从以下三个方面进行开展后续研究：(1) 对关系词的构成形式、特征进行进一步研究，扩展、优化关系词识别与提取规则，提高关系词识别的精度；(2) 采用多种形式的复句语料进行试验，拓展规则的应用场景，增强规则的适应范畴；(3) 完善关系词搭配库建设，进一步分析关系词搭配规律，为复句的分析与处理奠定良好的基础。
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user: 摘 要 安徽省是一个人口大省，而人口老龄化是经济发展到一定阶段的产物，人口老龄化问题会阻碍社会、政治和经济的发展，所以，研究安徽省人口老龄化的影响因素是非常有必要的。本文基于安徽省有关人口方面的数据，建立多元线性回归模型分析其影响因素，结果表明第三产业的增加值和人口密度是安徽省人口老龄化的主要影响因素。最后我们为应对安徽省人口老龄化问题提出了一些政策建议。 关键词 :人口老龄化，多元线性回归，影响因素
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user: 1. 引言 人口老龄化是社会与经济发展到一定阶段的产物，它是全球很多国家都面临的一个问题，具有全球性。所谓老龄化 [ 1 ] ，是指总人口中因年轻人口数量减少，而老年人口在总人口中所占比例逐渐增加的一个动态过程。我国在世界上是一个人口众多的大国，根据国家统计局网站《安徽省2010年全国第六次人口普查数据公报》，我们发现安徽省不仅是人口大省，老年人人口在总人口中也占很大的比例，而且比例也在逐渐增加。人口老龄化问题的出现会影响社会、政治和经济的发展，增加国家的负担。因此，研究安徽省人口老龄化的影响因素，既有利于安徽省经济的发展，且为安徽省就如何应对老龄化问题提供了建议，又为我国政府制定科学合理的政策对各省进行宏观调控提供了依据与参考。 国内很多学者对人口老龄化问题做过相关研究，但他们大都从人口老龄化的特点、现状、产生的原因、对社会经济发展的影响以及对策思考与建议等方面进行研究。如罗栋 [ 2 ] 收集整理了2000~2012年期间的人口老龄化问题的相关研究文献，使用文献计量学的方法，总结了我国人口老龄化问题的研究现状、主要特点以及发展趋势，为进一步研究人口老龄化问题提供了参考；许龙龙 [ 3 ] 以第六次人口普查数据为依据，分析了山东省人口老龄化的进程和老年人所面临的养老困境与需求，为山东省构建合适的社会养老保障体系提供了参考；张中玉 [ 4 ] 在“安徽省人口老龄化问题的对策思考”一文中从安徽省人口老龄化的主要特征以及对安徽社发展的影响层面出发，对老龄化问题进行研究，最后给出了应对安徽省人口老龄化问题的对策与建议；余明江等 [ 5 ] 基于改进的索洛模型，分析了安徽省人口老龄化与经济增长之间的关系，结果表明人口老龄化会阻碍经济的发展，对经济产生负效应，因此建议政府应该转变观念、调整经济结构和发展模式，使人口老龄化问题得以缓解；刘珍等 [ 6 ] 收集了1990~2008年安徽省的人口、经济数据，采用相关分析的方法，研究了人口老龄化问题与经济之间的关系。由以前学者所做的研究，可以发现：目前对人口老龄化问题的研究基本上都局限于定性分析，定量分析涉及的很少。因此，本文就安徽省老龄化问题，收集了1990~2013年安徽省的人口与相关因素的数据，建立多元线性回归模型，对安徽省人口老龄化的影响因素进行了相关定量分析。
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user: 2. 安徽省人口老龄化的基本情况介绍 人口老龄化是指老年人人口数量在总人口中所占比例逐渐增加的过程。按照国际标准，如果一个国家或地区60岁以上的老年人人口占总人口的比例达10%或65岁以上老年人数量在总人口中所占比例达7%，国际上则认为该国家或地区已经进入到老龄化社会的行列 [ 7 ] 。从安徽省统计年鉴 [ 8 ] 中获取了安徽省1995年至2013年65岁及以上老年人人口在全省总人口中所占的比例，如表1。 由表1可以发现：安徽省1995年、1996年和1997年65岁及以上老年人人口在总人口中所占的比例分别为6.32%、6.5%、6.68%，这与国际上规定的老龄化社会标准还有一定的差距。但是从1998年开始，安徽省老年人人口所占比例都超过了7%，也就意味着安徽省从1998年开始进入了老龄化社会行列，而我国65岁及以上老年人人口在全国总人口中所占的比例在2000年时达到7%，这说明安徽省比我国整 Table 1 The proportion of the elderly population in Anhui Provinc 年度 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 65岁及以上人口比例(%) 6.32 6.5 6.68 7.02 7.38 7.8 8.14 8.5 9.19 9.3 年度 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 65岁及以上人口比例(%) 10.08 10.16 10.72 11.15 11.43 10.23 11.41 12.08 12.24 表1. 安徽省老年人人口比例 体上还提前了两年进入老龄化阶段。1998年安徽省老年人人口所占比例为7.02%，到2013年，仅19年的时间，其比例增加到了12.24%，平均每年增加约0.27%。可见，安徽省老龄化程度在逐渐加剧，而且增长的速度还比较快。人口老龄化是目前安徽省应该积极应对的一个大问题，因此，下面研究分析影响安徽省老龄化的因素是非常有必要的，可以为应对该问题提供一定的参考。
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user: 3. 安徽省人口老龄化影响因素实证分析 3.1. 指标选取 以往对老龄化影响因素的研究主要从人口的出生率、死亡率以及自然增长率方面进行分析，但是这三个变量的选取过于宽泛，本文则想选取相对细化的指标进行研究。因此，本文基于人口出生率、死亡率以及自然增长率等，选取了安徽省第三产业增加值(亿元)、居民消费水平(元)、人均国内生产总值(元)、人口密度(人/平方公里)以及每万人拥有的专业卫生技术人员数(人)这五个因素作为自变量对安徽省人口老龄化的影响因素进行分析。选取这五个变量的进一步经验原因如下： 1) 第三产业增加值(亿元)：第三产业主要是服务业，当第三产业增加值越大时，可以认为该地区服务业做的比较好，则有利于人们生活水平的提高，从而人们的寿命会延长。 2) 居民消费水平(元)：一个地区的居民消费水平较高时，说明该地区人们的生活质量比较好，则有利于寿命的延长。 3) 人均GDP(元)：衡量一个地区人们生活水平的重要指标之一是人均GDP，人均GDP越高，则人均生活水平较高，人均寿命也会越长。 4) 人口密度(人/平方公里)：人口密度越大，单位面积上居住的人口就越多，人们的生活空间以及享有的资源也就受限，那么生育成本也会相应的较高，这就会导致人口出生率下降，老龄化程度加剧。 5) 每万人拥有的专业卫生技术人员数(人)：每万人拥有的专业卫生技术人员数越多，说明该地区的医疗水平也较高，则有可以保证人们的健康，那么人们的寿命也就会相应的延长。 由于国际上衡量一个国家或地区进人老龄化社会的标准为老年人人口所占比例情况，因此我们选取65岁及以上的老年人人口数量作为因变量。 3.2. 数据来源及说明 本文从安徽省1996~2014年统计年鉴和国家统计局网站上收集了1995年至2013年与研究安徽省人口老龄化问题相关的数据，主要的数据包含：65岁及以上的人口数、第三产业增加值、居民消费水平、人均GDP、人口密度以及每万人拥有的专业卫生技术人员数。各个变量的说明如表2所示。 3.3. 数据的预处理 使用SPSS软件做各变量与y的散点图，结果如图1所示。 由图1可以发现因变量65岁及以上的人口数(y)与各个自变量之间的大致关系：y与x 1 、x 2 、x 3 大致呈对数关系；与x 4 明显呈线性关系；而与x 5 之间也大致呈分段的线性关系，我们可由变量x 5 的直方图(图2)进一 Table 2 Variable Descriptio 变量 变量解释 y 65岁及以上的老年人人口数量 x 1 第三产业增加值 x 2 居民消费水平，包括城市和农村居民消费水平 x 3 人均GDP，它是衡量一国国民生活水平的重要指标 x 4 人口密度，指单位面积国土居住的人口数 x 5 每万人拥有的专业卫生技术人员数，是衡量一个地区医疗水平的重要指标 表2. 变量说明 注：y作为因变量，x 1 、x 2 、x 3 、x 4 和x 5 作为自变量。 图1. 散点图 步确定是否要对该数据进行处理，由图2知x 5 的分布基本上都在30附近，相对稳定，所以无需对其进行处理。因此，我们只需对自变量x 1 、x 2 、x 3 做对数处理，处理后得到的变量分别记为z 1 = log(x 1 )、z 2 = log(x 2 )、z 3 = log(x 3 )。下面我们对65岁及以上的人口数y与自变量z 1 、z 2 、z 3 、x 4 、x 5 建立多元回归模型进行分析。 3.4. 模型构建 在指标选取的过程中，我们初步发现了各个因素与人口老龄化的一种线性相关关系，如3.1的(1)~(5)，再结合图1的分析，所以我们尝试建立多元线性回归模型分析影响安徽省人口老龄化的主要因素。 首先我们运用SPSS软件建立一个全模型，即将所有的因变量都放到多元回归模型中，结果如下表3。 根据表3，我们知 ，调整后的可绝系数 ，由此说明全模型对样本的拟合优度较高；另外观察p值，可以看出z 2 和z 3 对应的大于0.05，因而模型中这两个变量的系数没通过检验，说明它们对65岁及以上人口数量没有显著的影响，而x 6 、x 4 和x 5 的p值均小于0.05，模型中对应的其系数都通过了检验，对被解释变量y有显著的影响；另外该模型通过了F检验，显著性检验概率小于0.05，说明这五个自变量与y存在明显的线性关系。 图2. x 5 的直方图 Table 3 The regression result 模型 R R 方 调整 R 方 标准估计的误差 Durbin-Watson 1 0.994 0.987 0.982 20.571 2.35 模型 非标准化系数 标准系数 B 标准误差 试用版 t Sig. 1 (常量) −1551.404 587.1 −2.642 0.02 z 1 862.685 220.553 1.818 3.911 0.002 z 2 −407.031 375.328 −0.689 −1.084 0.298 z 3 −740.676 533.612 −1.559 −1.388 0.188 x 4 7.287 2.777 1.029 2.624 0.021 x 5 11.731 5.29 0.433 2.217 0.045 表3. 回归结果 对z 2 和z 3 而言，它们的p值分别为 和 ，都大于0.05，它们的系数没有通过检验，而z 2 对应的p值同时也超过了0.2，于是我们将变量z 2 去掉[ 9 ] ，重新做线性回归拟合，结果如(1)式： (1) 模型拟合优度高，各个系数都通过了检验，由于DW值接近于0.2，因此非自相关，但是该模型存在严重的多重共线性，因此我们需要对该模型进行修正，去除共线性。经过逐步回归，得到最终的模型为： (2) 对该模型进行检验，无论是模型拟合度还是各个变量的系数等全都通过了检验。下面我们说明该模型表示的具体含义。 3.5. 模型评价 经过上面的分析，由模型(2)式可知安徽省第三产业增加值(亿元)和人口密度(人/平方公里)这两个因素会影响老年人的人数，即影响安徽省人口老龄化。其他条件不变时，当第三产业产值每增加一亿元时，老年人人口数会增加约313.7万人，同理，每平方千米的土地上人口每增加一个单位时，65岁及以上的老年人人口数会增加约2.3万人。 随着我国经济的迅猛发展，各个省也在不断的发展。近些年来，安徽省发展的相当快，第三产业即服务业增加值逐年增长，这就使得人们的生活质量越来越提高，人们的寿命也会随之延长，这正如我们指标选取时预测的一样，第三产业增加值影响老年人的人口数。因此安徽省在发展又快又好的同时，也面临一个严峻的问题：人口老龄化越来越严重，甚至比我们中国总体上先进入老龄化阶段而且老龄化程度要更加高。另外，我国地大物博，人口众多，但是人均拥有的资源却很有限，那么安徽省也不例外。自从我国实行计划生育政策以来，安徽省的人口出生率相对下降，但由于安徽省是一个农业大省，总人口众多，再加上有些农村计划生育政策的实施并没有得到保证，这就使得安徽省的人口密度仍然在不断的增大。单位面积上的人口数越多时(人口密度大)，那么每个人享有的各种资源以及占有的空间都是有限的，从而使人们的生活压力相对较大，生育孩子成本较高，人口的出生率就会随之下降，老年人所占比例就会增高，从而导致了人口老龄化的加剧。这也验证了指标选取过程中的经验原因。
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user: 4. 结论与建议 4.1. 结论 综上分析，我们得到了影响安徽省人口老龄化的主要因素包含安徽省的第三产业增加值和人口密度这两个方面。第三产业增加值越大时，服务业做的越好，人们的生活品质就得到改善，从而寿命会延长和老龄化加剧；人口密度较大时，单位面积上人均享有的空间和资源有限，人们面临的生活压力随之加大，人口出生率下降，老龄化问题自然也就加剧了。 4.2. 建议 根据上面的分析知：随着安徽省经济的发展和计划生育政策的实施，人口老龄化问题是不可避免的。既然不可避免，我们应采取一些政策措施积极的应对它。第三产业增加值和人口密度是影响人口老龄化的主要因素，若采取减少第三产业的增加值即减缓经济发展的方式来控制人口老龄化程度是不可以的，这是不符合现实国情以及省情的。因此，我们只有着重从人口密度方面着手，采取适当的政策措施应对安徽省的老龄化问题。建议如下： 1) 虽然人口密度增大时，会使人口老龄化加剧，若是减小人口密度，则会改善老龄化的问题，但一味的控制人口出生率，虽然总人口数减少了，但人口结构不合理，即老年人较多，而新生儿、年轻人却很少。因此，我国的计划生育政策已经开始放松了，二胎政策出台，积极鼓励生二胎。这样不仅可以控制人口老龄化，也保证了人口结构的合理性。所以，建议安徽省政府应该大力宣传、实施二胎政策，积极鼓励符合条件的广大民众生二胎。 2) 既然人口老龄化问题不可避免，那么老年人的养老问题又是一省一个大问题。安徽省政府应该加大力度了解城市老人和农村老人的养老需求，为建立并完善养老保障体系提供参考。安徽省目前已经建立了农村合作医疗制度并且在全面实施着，该制度的建立对农村老人“看病难”的问题很有帮助，希望政府根据人们的实际情况将农村合作医疗制度进一步完善，继续创立一些新型的养老政策，以确保整个养老保障体系更加健全。
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user: 摘 要 整数分拆是指将正整数 表示成一些正整数的无序和。周长为 的整数边不全等三角形个数问题是整数分拆里的一个特殊情况。目前对于整数边三角形问题的研究已有许多结果。本文将采用两种方法证明整数边三角形个数的表达式。方法一采用组合学上整数分拆的方法，方法二是运用空间格点方法证明。在方法一中介绍了整数分拆理论求解的常规方法，利用Ferrers图把整数边三角形个数问题求解转化为 的非负整数解个数求解，继而可采用生成函数法求解 的个数，也即原问题中周长为 的不全等整数边三角形的个数。在方法二中，借助于几何方法，把原问题中三角形三边 、 、 所需满足的条件： 且 转化为三维坐标轴中对应的平面图，因为 、 、 为整数，所以实则对应于一网格点图，通过研究网格点的性质可求出整数边三角形的个数表达式。此外，本文还进一步研究了三角形的各类型个数与其间关系。例如，其中包含的等腰、等边三角形的个数表达式。对于直角、锐角、钝角三角形个数问题，目前只得出相关性质的一些结论和猜想。 关键词 :整数分拆，Ferrers图，数形结合，三角形类型
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user: 1. 引言 (1) 问题提出 本文需要证明如下问题：具有整数边长且周长为 的不全等三角形的个数等于 。这里， 表示实数 的取整函数。 (2) 背景介绍 给定周长 ，能构成的不全等的整数边三角形有多少个？这个问题来自于Louis Comtet的“Advanced Combinatorics”一书，书中直接给出了一个表达式(文献[ 1 ] )。这个问题是整数分拆理论中的一个特殊情况，即把整数 划分为三部分，分别作为三角形的三边边长，并需要满足能构成三角形的相关条件。在1674年，Leibniz首先提出分拆这个概念(文献[ 2 ] )，例如，3可以分拆成1 + 2或1 + 1 + 1，也可以是3它本身，所以3的无序分拆数为3。那么对于一般情况， 的分拆为一些无序正整数之和的个数为多少呢？后来，整数分拆理论就发展起来了。设 为 表示成无序正整数之和的总个数，例如，p(3)=3。那么，能给出 确定的计算方法和表达式么？在Euler (文献[ 3 ] )，Rogers (文献[ 4 ] )，Ramanujan (文献[ 5 ] )，Hardy (文献[ 6 ] )，MacMahon (文献[ 7 ] )，Rademacher (文献[ 8 ] ) and Sylvester (文献[ 9 ] )的努力下，现已有一套比较完善的整数分拆理论，文献[ 8 ] 中得到 的一个估计式。 (3) 本文概述 对于本论文所要研究的问题，即整数分拆的一个特殊情况—整数边三角形个数问题，我们将在正文前部的方法一中将给出运用组合学中整数分拆理论的方法，其中需用到Ferrers图把原问题转化为我们 熟知的问题，再运用生成函数法来解得结果。该问题的生成函数 的系数序列已被命名为Alcuin’s Sequence (详见文献[ 10 ] )。 是否还能从其他角度来解这个问题？这儿，我们运用组合几何(文献[ 11 ] )上的空间格点方法，给出了从另一角度证明的方案。除此之外，我们是否还可以进一步细致研究一下三角形的各类型的个数？为此，我们通过空间网格图形中格点的性质，得出了特殊三角形—等腰、等边三角形的个数表达式。在研究直角、钝角、锐角三角形时，目前只能得出一些性质和相关猜想，其个数问题还有待进一步研究。
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user: 附录1 递推公式 (1) 当 时 令 (2) 当 时， 令
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user: 附录2 表达式的推导过程 我们要证结果： 。 (1) 当 为奇数时，不妨设 由推论3.4，我们把 分情况讨论，分别讨论当 和当 ， 时。 当 ， ， ， 。 当 ， 同上可证得 。 (2) 当 为偶数时，不妨设 同样把 分情况讨论。 当 ， 当 ， 同上可证得 。
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user: 摘 要 本文选择汉江流域18个国家气象站的长序列观测资料，采用数理统计、Mann-Kendall检验和Spearman秩次检验法，分别从降雨和气温两个方面，对跨流域调水环境下汉江流域降雨和气温变化特性进行了分析。研究结果表明：1) 丹江口以下流域的多年面均雨量较丹江口以上流域多了158.7 mm；汉江流域温度在1990年以后均出现了明显的升高。2) 经降雨和气温趋势分析可知，汉江流域的降雨无明显的变化趋势，而气温则有显著的升高趋势。3) 在整个汉江流域的降雨无明显变化，而气温显著升高的情况下，考虑到未来跨流域调水以及工农业用水规模的增加，汉江流域水资源量的供需矛盾将不容乐观。 关键词 :汉江流域，降雨，气温，变化趋势，Mann-Kendall检验，Spearman检验，调水工程
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user: 1. 引言 南水北调工程是实施我国水资源优化配置，改变南涝北旱和北方地区水资源严重短缺局面的跨世纪重大战略工程，可缓解京、津、华北地区水资源危机。其中，全长1432公里的南水北调中线一期工程已于2014年12月12日正式通水，一期年均调水量95亿m 3 ，约占汉江流域径流量的20%左右[ 1 ] ，再加上丹江口水利枢纽续建工程以及汉江中下游补偿工程。这些工程的建设和运行，将导致汉江中下游水文情势的变化。 近年来，众多学者就南水北调中线工程对汉江中下游的影响开展了大量的研究[ 2 ] -[ 4 ] 。按照国务院2002年正式批复的《南水北调工程总体规划》，南水北调中线工程调水后，对可能给汉江中下游供水区造成的不利影响，通过实施针对性的工程进行补偿。然而，报告中采用的资料系列为1956~1998年。1999年以来，汉江流域的降雨和气温情势是否与大坝加高前的分析成果相一致，其他的跨流域调水工程是否会造成叠加影响，有必要对跨流域调水环境下汉江流域降雨和气温变化特性进行分析，以便对后期整体工程的调度运行提供比对数据及决策支持。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 资料 从国家气象站网中，选择18处均匀分布的气象站点，站点名录见表1，站点分布情况见图1。以1998年为时间界限，选取的序列长度分为1956~1998年以及1956~2013年降雨量及气温序列。 2.2. 方法 在时间序列趋势分析中，最为常用的方法为Mann-Kendall检验[ 5 ] [ 6 ] 和Spearman秩次相关检验[ 7 ] ，其已被众多学者广泛应用在降水、径流、气温和水质等时间序列趋势变化的研究中[ 8 ] -[ 10 ] 。其中，Mann-Kendall检验不需要样本遵循一定的分布，也不受少数异常值的干扰，适用于水文、气象等非正态分布的数据。同Mann-Kendall检验一样，Spearman秩次相关检验也属于非参数检验(与分布无关)，它是历史最久的秩次统计方法，同样对水 Table 1 The list of meteorological station 台站名称 省份 纬度 经度 拔海高度 台站名称 省份 纬度 经度 拔海高度 栾川 河南 33˚47' 111˚36' 750.3 安康 陕西 32˚43' 109˚02' 290.8 略阳 陕西 33˚19' 106˚09' 794.2 陨西 湖北 33˚00' 110˚25' 249.1 汉中 陕西 33˚04' 107˚02' 509.5 陨县 湖北 32˚51' 110˚49' 201.9 佛坪 陕西 33˚31' 107˚59' 827.2 房县 湖北 32˚02' 110˚46' 426.9 商州 陕西 33˚52' 109˚58' 742.2 老河口 湖北 32˚23' 111˚40' 90.0 镇安 陕西 33˚26' 109˚09' 693.7 枣阳 湖北 32˚09' 112˚45' 125.5 西峡 河南 33˚18' 111˚30' 250.3 钟祥 湖北 31˚10' 112˚34' 65.8 南阳 河南 33˚02' 112˚35' 129.2 天门 湖北 30˚40' 113˚10' 34.1 石泉 陕西 33˚03' 108˚16' 484.9 武汉 湖北 30˚37' 114˚08' 23.1 表1. 气象站点名录表 图1. 汉江流域气象站点分布图 文、气象等时间序列数据具有较强的适用性。本文采用这两种分析方法，对各气象站的年均降雨和气温时间序列进行趋势检验。 1) Mann-Kendall检验 在运用Mann-Kendall进行趋势分析时，首先需构建统计变量S，其计算如下式： (1) 式中，x i 为时间序列构成的分析样本；sgn是符号函数；S为统计量，在给定的α置信水平上，当 时，说明时间序列上升的趋势较为显著；当 时，说明时间序列下降的趋势较为显著。相反，则表明该时间序列变化趋势不显著。 在检验序列的突变点时，则需构造另一秩序列： (2) 式中，UF k 服从标准正态分布。S k 是第i时刻数值大于序列内其他数值的总个数，其表达式为： (3) 式中，r i 的取值为0或1。 把此方法引用到反序列中，计算得到另一条曲线UB k ，则两条曲线在置信区间内的交点确定为突变点。 2) Spearman秩次相关检验 在运用Spearman进行趋势分析时，首先需构建统计变量T，其计算如下式： (4) 式中，n为序列长度；r是相关系数，可由下式计算： (5) 式中，R t 为秩次，把时间序列从大到小排序，t时刻对应序号即为其秩次。 统计变量T服从t分布，其自由度为( )。在给定的α置信水平上，当 时，说明时间序列上升的趋势较为显著；当 时，说明时间序列下降的趋势较为显著。相反，则表明该时间序列变化趋势不显著。
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user: 3. 结果分析 3.1. 特性分析 国务院2002年正式批复了《南水北调工程总体规划》，报告中水量分析采用的径流系列为1956~1998年。为了分析跨流域调水环境下汉江流域降雨和气温的变化特性，特别是考虑了1999~2013年这15年的水文资料后，整个流域的气象情势与原有报告的分析成果的一致性。根据选择的18处气象站点的历史资料序列，分为丹江口坝上以及丹江口坝下流域，分别统计了1956~1998年序列(原设计序列)及1956~2013年序列年均降雨和温度的统计特征值，将结果列于表1。 从表2可以看出，经过长短径流序列资料对比分析，可以看出：降雨方面，加入1999~2013年资料序列后，无论丹江口坝上还是丹江口坝下流域，降雨量均有了一定程度的减小，但减小的幅度不大。气温方面，丹江口坝上流域的温度变化不明显，而对于丹江口坝下流域，长序列较原设计序列有了显著的升高，平均温度从原设计的15.8℃上升到16.1℃。 从图2(a)和图2(b)可以看出：降雨量方面，丹江口以上及丹江口以下流域面均雨量的年际变化较为均匀，但丹江口以下流域的面均雨量值更大，多年平均值(1956~2013年序列)为984.2 mm，较丹江口以上流域的多年均值825.5 mm，多了158.7 mm。温度方面，无论是丹江口以上还是丹江口以下流域，温度在1991年以后均出现了明显的升高，特别是丹江口以下流域，1991~2013年序列较1956~2013年序列温度升高了0.51℃。 3.2. 趋势检验 选择1956~2013年序列的年均降雨和气温资料，分为丹江口以上和丹江口以下流域，分别运用Mann-Kendall 检验和Spearman检验，检验子流域的降雨和气温序列的变化趋势，结果列于表3。 从表3可以看出，降雨方面，丹江口以上和以下流域降雨时间序列的 分别为0.77和0.36，均小于N 0.05/2 (0，1) = 1.96，且 分别为0.84和0.23，均小于t 0.05/2 (58 − 2) = 2.00，故其不存在明显的变化趋势。气温方面：丹江口以上和以下流域降雨时间序列的 分别为2.31和4.59，均大于N 0.05/2 (0，1) = 1.96，且 分别为2.86和5.85，均大于t 0.05/2 (58 − 2) = 2.00，故其存在明显的上升趋势。 对比图3(a)和图3(b)可以看出，无论是丹江口以上还是以下流域，1956~2013年间，其降雨量的统计量UF值始终处于上下临界值之间，不存在明显的变化趋势。对比图3(c)和图3(d)可以看出，无论是丹江口以上还是 Table 2 The comparative analysis of different sequence length of precipitation and temperature in the Hanjiang River basi 流域 项目 序列长度 年数 均值 最大值 最大值 数值 出现年份 数值 出现年份 丹江口坝上 降雨(mm) 1956~1998 43 831.2 1205.2 1964 568.2 1997 1956~2013 58 825.5 1205.2 1964 557.0 2013 气温(℃) 1956~1998 43 14.0 14.9 1998 13.3 1984 1956~2013 58 14.1 15.0 2006 13.3 1984 丹江口坝下 降雨(mm) 1956~1998 43 995.1 1373.8 1983 624.9 1966 1956~2013 58 984.2 1373.8 1983 624.9 1966 气温(℃) 1956~1998 43 15.8 17.2 1998 15.0 1969 1956~2013 58 16.1 17.4 2007 15.0 1969 表2. 降雨量和气温长短序列对比分析表 Table 3 The trend of the annual rain and temperature in the Hanjiang River basi 项目 Mann-Kendll检验 Spearman检验 检验结果 P Z MK N 0.05/2 (0，1) P Z S t 0.05/2 (56) 丹江口以上-降雨 0.44 −0.77 1.96 0.40 −0.84 2.00 不显著 丹江口以下-降雨 0.72 −0.36 1.96 0.82 −0.23 2.00 不显著 丹江口以上-气温 0.02 2.31 1.96 0.01 2.86 2.00 显著上升 丹江口以下-气温 0.00 4.59 1.96 0.00 5.85 2.00 显著上升 表3. 汉江流域气象站降雨和气温变化趋势统计表 图2. 汉江流域面均降雨和温度序列：(a) 丹江口以上流域；(b) 丹江口以下流域 图3. 汉江丹江口水库上下游流域面均降雨和温度序列 以下流域，1990年以后，气温均出现了显著的上升趋势，且丹江口以下流域气温上升的幅度更大，趋势也更为明显。 3.3. 其他影响因素分析 1) 跨流域调水方面 汉江流域在建和规划建设的较大规模的调引水工程共四处：南水北调中线工程、引汉济渭工程、引江济汉工程以及引江补汉工程。随着调水规模的逐渐增加，到2020年，南水北调中线工程调水95亿m 3 左右，引汉济渭工程调水5亿m 3 ，加上已经实施的引乾济石和引红济石引水1.41亿m 3 ，跨流域调水总规模约101.4亿m 3 。到2030年，在中线一期工程基础上，根据京津华北平原用水要求，中线工程调水量增加至约130亿m 3 左右，引汉济渭工程将调水15亿m 3 、引乾济石和引红济石保持原有的引水1.41亿m 3 的调水规模，跨流域调水总规模约146.4 m 3 。届时汉江中下游入境可用水量将从原设计的387.8亿m 3 减少到241.7亿m 3 ，降幅达到37.8%，汉江流域跨流域调水示意图见图4。 2) 社会经济发展方面 国民经济的发展用水、工业用水、农业用水以及居民的生活用水呈现出显著增加的趋势。据《汉江干流综合规划报告》[ 11 ] 统计预测，2030水平年，汉江流域城市生活用水18.4亿m 3 ，工业用水66.6亿m 3 ，农村生活用水8.8亿m 3 ，农林牧渔用水112.8亿m 3 。较2010年分别增加34.24%、16.82%、5.68%以及2.75%。
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user: 4. 结论 为研究跨流域调水环境下汉江流域降雨和气温的变化特性，本文选择汉江流域18个国家气象站的长序列观测资料，采用数理统计、Mann-Kendall检验和Spearman秩次检验法，分别从降雨和气温这两个方面进行了分析。主要结论如下： 图4. 汉江流域跨流域调水示意图 1) 降雨量方面，丹江口以下流域的面均雨量值更大，多年均值较丹江口以上流域多了158.7 mm。温度方面，汉江流域温度在1991年以后均出现了明显的升高。 2) 经降雨和气温趋势分析可知，汉江流域的降雨无明显的变化趋势，而气温则有显著的升高趋势。 3) 在整个汉江流域的降雨无明显变化，而温度显著升高的情况下，考虑到未来跨流域调水以及工农业用水规模的增加，汉江流域水资源量的供需矛盾将不容乐观。
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user: 水文在城市化发展中的作用与思考
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user: 摘 要 随着城镇化进程的加快，城市供水、暴雨洪水内涝、水污染、水生态环境保护、水资源不足等水问题将更加突出。本文阐述了水文在城镇化发展中的作用，提出必须加快城市水文监测站网规划与建设、建立城市暴雨洪水预警系统、开展城市水文研究等来提高城镇化水文服务能力。 关键词 :城镇化，水文，作用，思考
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user: 1. 引言 我国作为发展中国家，正处于加速城镇化时期，城镇化是人口向城市集中的过程，同时伴随着城市规模的扩大及城市功能的扩展。城镇化是人类文明发展所必需的过程，但城镇化已出现资源承载能力不足、环境污染严重等系列问题。随着城镇化步伐加快，资源供需矛盾和生态环境压力将更加突显。基于此，党的十八大作出走新型城镇化道路的战略部署。2014年《国家新型城镇化规划》的颁布实施，进一步明确了新型城镇化的发展路径、主要目标和战略任务。新型城镇化对水文服务提出了新的更高的要求，水文必须在城镇化进程中为水资源保障、洪涝防御、资源环境容量等方面提供技术服务，不断提高服务能力。如何做好水文工作，打造人水和谐城市，本文以江西省九江市为例提出几点认识与思考。
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user: 2. 城镇化发展面临的水问题 要搞好新型城镇化发展中的水文服务，必须首先了解城镇化发展中面临的水问题，以便有针对性地开展水文服务。 2.1. 城镇供水、水质目标管理压力增大 受城镇规模壮大、人口快速增长等影响，未来城镇供水安全面临诸多问题。表1数据摘自《九江市城市总体规划(2008~2020)》。 一是供水压力增大。据《2013年度九江市水资源公报》，2013年九江市城镇居民用水量为1.32亿m 3 ，城镇公共用水量为0.44亿m 3 ，人口478.94万人，其中城镇人口228.31万人，城市化率47.7%。《九江市城市总体规划(2008~2020)》预测到2020年，九江市100万城市人口1个(九江市中心城区)，20~50万的城市2个，5~20万的小城市7个和78个小城镇，共计88个城镇，城镇化率将上升到60%，将有60万人口由农村转移到城镇。根据《江西省城市生活用水定额》和《中国城市节水2010年技术进步发展规划》，以城镇人口用水定额160 L/人·日、农村人口生活用水定额100 L/人·日来计算，则到2020年需要增加城镇居民供水量为3504万m 3 、城镇公共用水2190万m 3 ，分别比2013年增加26.5%、50%，城镇供水压力明显增大。 二是提高用水效率的压力增大。2012年我国万元工业增加值用水量为69 m 3 ，明显高于世界平均值，九江市2013年万元工业增加值用水量为115 m 3 ，与全国平均水平相距较大，工业化与城镇化是相辅相成的，城镇化发展必然带来工业化的发展，工业化的发展又必然带来工业用水量的增加。《九江市城市总体规划(2008~2020)》预测到2020年九江市GDP为4000亿元，在2010年的基础上增加3000亿元，考虑到技术进步和节水效率的提高，2020年以万元工业增加值用水量40 m 3 来计算，需要增加工业用水量12亿m 3 ，在供水压力明显加大的同时，提高用水效率的压力明显增大。 Table 1 Major index of economic development in Jiujian 指标 单位 2010年 2015年 2020年 地区生产总值 亿元 1000 2200 4000 三次产业增加值比重 9:55:36 6:58:36 5:50:45 城镇化水平 % 45 53 60 农业灌溉用水有效利用系数 0.43 0.52 0.60 工业用水重复利用率 % 60.5 65 72 城镇污水集中处理率 % 80 85 90 主要河流水质标准 II~III类 II类以上 III类以上 表1. 九江市主要经济发展指标 三是水质目标管理压力增大。随着城镇化进程的加快，人口、经济增长必然带来生活、工业废污水量的增加。按城镇居民生活用水消耗率为25%，城镇公共用水消耗率为42%，工业用水消耗率为30%来计算，则2020年九江市仅城镇生活、城镇公共、工业废污水量将增加87，800万m 3 ，这些废污水退入各水功能区，将对水环境造成一定影响，水质目标管理的压力增大。 2.2. 城镇防洪排涝的压力增大 我国很多城镇都是滨临江河湖海，长期受江河洪水的内涝积水威胁，加之近年来产业大量集聚、人口高度集中，城镇防洪保安压力更大。虽然大江大河经过多年来的整治，防洪标准有了较大的提高，但相当比例的中小城市其防洪标准仍然偏低。如，2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响，江西德安县当日凌晨出现特大暴雨，流经县城的博阳河河水已涨过河堤，当地政府组织人员用沙袋将河堤垫高，防止河水灌入县城。随着城市规模扩大，地面硬化面积增多、城区雨水汇集加快，城市排水系统压力还将增加。 2.3. 城镇水生态环境保护的压力增大 近些年来，部分生活污水和工业废水不经处理被直接排放进城区河流湖泊，导致城区河流湖泊中积累了高浓度的有毒有机物、重金属等有害物质。土地是城市发展的基本要素，也是城市中最稀缺的资源，基于这个原因，相当部分城市的河流湖泊长期以来一直处于被城市建设用地逐步蚕食的困境。如，九江市城区的十里河虽经整治，由于没能从根本上杜绝污染源，其水环境现状不容乐观；琵琶湖位于九江市的东郊，其名源于白居易的《琵琶行》，因临近长江，具有较高的欣赏、人文价值，近几年因城市建设造成湖面面积萎缩，湖边建筑物也影响了该湖的景观；八里湖自2009年以来，沿湖修建了几条公路、架设了八里湖大桥，为下一步八里湖新城区建设打下了良好的基础，但也填占了部分湖面。随着城镇化和工业化进程的加快，城镇水生态环境的保护压力将增大[ 1 ] 。
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user: 3. 水文在城镇化发展中的作用 虽然城镇化发展会带来一系列的水问题，但只要政府重视，水利工程措施和非工程措施运用得当，就能避免出现严重的水问题。水文作为水利的基础和技术支撑，在城镇化发展中大有作为。 3.1. 水文水资源调查评价 为城镇化发展提供基础依据 一是以水资源公报编制为平台，科学评估年度水资源状况。从1997年起，江西省、市水资源公报便由水文部门负责编制，水资源公报是对取水、用水、排水三个基本环节的年度总结，从中可以全面了解各地的水资源开发利用、保护与管理情况。2003年起九江市水文局按年度全面调查统计水资源的数量、质量、开发、利用、管理和保护等有关资料，并与前一年及多年平均情况进行比较分析，不仅反映水资源演变情势及开发利用现状，而且可以结合社会经济指标统计分析用水指标，评价水功能区水质达标状况，揭示水资源与经济社会、生态环境之间的关系。《九江市水资源公报》按照国家水资源公报编制规程标准进行编制，公报具有权威性，已成为政府及有关部门规划使用的依据。 二是通过编制水资源相关规划为政府提供决策依据。近些年来，省、市水文部门编制或参与编制了城市水资源规划、饮用水水源地保护规划等，九江市水文局就先后编制了《九江市水功能区划》、《九江市水域纳污能力及限制排污总量意见》、《九江市水量分配细化研究方案》，并通过了市政府的批复，为城镇化发展水资源管理提供了可靠依据。 三是通过编制建设项目水资源论证报告为城市水资源“三条红线”管理提供科学依据。水资源论证就是对建设项目的取水、用水、退水进行全面分析，对该项目取水口、退水口上下游一定范围内的情况进行调查与研究，提出项目取水是否符合国家产业政策和当地总体规划要求，研究项目退水对其他水功能区的影响。九江市水文局近些年来先后编制了江西理文造纸、赛得利(九江)化纤、江西铜业铅锌冶炼等100多个建设项目水资源论证报告，通过对项目取水水源地的水资源开发利用情况进行分析论证，分析不同保证率的来水量、可供水量及取水可靠程度，从源头上把关水资源的开发利用，有效控制取水总量，遏制不合理用水需求的目标[ 2 ] [ 3 ] 。 3.2. 水文情报预报在城镇防洪减灾中发挥关键作用 受季风气候影响，我国是一个洪涝灾害严重的国家。防洪问题历来得到党和政府的高度重视。1998年的长江、鄱阳湖大洪水，对国家财产和人民生命安全构成了巨大威胁，水文部门在特大洪水面前沉着应战、科学预测，为最终战胜洪水、使洪灾损失降到最低程度作出了贡献。1998年洪水期间，九江市水文局水情科技人员连续100天面对面地与江西省、九江市领导探讨长江、鄱阳湖洪水趋势，当年8月由于九江段大堤决口，江水汹涌进入城区，每一份水文情报预报都直接为政府和防汛指挥部门的洪水调度、人口和财产转移提供决策依据，特别是九江市政府在请求部队支援、宣布进入防汛紧急期、制定部队撤离九江时间等几个关键问题上都是依据了水文情报预报。 3.3. 水量水质同步监测 为政府决策提供科学依据 水文具有水量、水质同步监测的优势，政府及有关部门根据水文提供的河流、湖泊来水情况，做到以水定需，量水而行，推动经济社会发展与水资源和水环境承载能力相协调。在不破坏水生态环境的前提下，对一个水资源相对丰富的地区来说，在招商引资中可以考虑引进一些效益好、但耗水量相对大一点的项目，比如造纸、冶金、化工等项目，而在水资源相对匮乏的地区，则应考虑引进耗水量小的项目。如，2004年2月，九江市政府决定建设老鹳塘污水处理厂，但建多大规模有较大争议，为此，委托九江市水文局对城区排入长江的生活污水量进行了48小时不间断监测，市政府最终按水文监测成果确定老鹳塘污水处理厂的规模为日处理污水6万吨。 水文部门对主要入河湖排污口进行了调查监测，以全面掌握水功能区水质状况。如九江市水文局对辖区内168个重要排污口建立了档案，定期监测排污口水量、水质，及时掌握入河湖排污口的动态变化。对饮用水水源地水质每旬监测一次，对69个水功能区和25个大中型水库、3个省界水质断面每月监测一次，编制《九江市水资源质量月报》报政府及有关部门，还编制了《九江市城市饮用水水源地保护规划》、《九江市城市饮用水水源地安全保障规划实施方案》、《九江市饮用水水源地水污染事件水利系统应急预案》。水文部门的水量、水质监测为政府决策提供了科学依据。
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user: 4. 几点思考 城镇化发展过程中必然会遇到一系列的水问题，水文作为技术部门在做好常规水量水质监测、分析、评价的同时，还可以开展一些研究工作，以提高水文在城镇化发展中的服务水平和能力。 4.1. 规划城镇水文监测站点 从目前来看，真正为城市发展而设的水文监测站点极少，要搞好城市内涝、防洪、水资源管理等水文服务，必须要有雨量、水位、蒸发、流量、水质、地下水等监测站网为基础。可在城市发展规划的基础上编制城市水文发展规划，并逐步实施。在九江市，城市水文发展规划可以依据《九江市城市总体规划(2008~2020)》、《昌九一体化发展规划(2013~2020年)》以及《江西省水文“十二五”发展规划》来编制。 在九江市区有众多河流湖泊，主要有十里河、沙河以及八里湖、赛城湖、甘棠湖、南门湖、白水湖等，其中十里河、沙河流入八里湖后，经泵闸进入长江，见图1。可以在十里河、沙河的上、中游设置水位站，在其入湖口设置流量站，在城区湖泊设置水位站，无论是水位站还是流量站，都以自动监测为主，且水位、流量站同时也为水质监测站。在九江市区按照雨量站网密度要求设置遥测雨量站。这样就可以全面掌握九江市区河流、湖泊的水资源状况，为城镇化发展提供基础信息[ 4 ] 。 4.2. 建立城市暴雨洪水预警系统 随着城市化进程的不断加快，城市内涝问题越来越突出，建立城市内涝预警预报系统是解决城市内涝问题的重要非工程措施。2012年8月广东水文建成了全国首个城市内涝预警系统，投入试运行后发挥了很好的社会效益。九江市在每年的主汛期受内涝影响较大，可编制城市暴雨洪水风险图来应对内涝。 在九江市区主要立交桥和易积水路段安装水位、水深监测设备，针对下凹式立交桥和低洼路段易积水、过往车辆不掌握积水情况，易出现车损人亡等安全隐患，可在立交桥易积水路段专门设立醒目、通俗易懂的标尺和水文警示标志图、LED显示屏，实时传输显示立交桥积水深度，为市民出行、交通指挥、市政排水提供服务[ 5 ] 。 可在九江市区暴雨洪水风险图上标志达到或超出城市防洪标准的不同设计频率洪水和超标准暴雨的淹没范围、水位分布以及可能形成的行洪道等，划定不同淹没水深的风险级别，并附加水利工程设施、排涝站分布、重点防洪单位、避难场所分布、人口资产分布等各种相关信息。在编制九江市区暴雨洪水风险图的同时，还应编制面向九江市民的浅显易懂的洪涝风险图，并宣传普及，使广大市民面对洪涝灾害风险可以自觉地趋利避害。 4.3. 开展城市水文研究 城镇化对水文基本要素降水、蒸发、径流的影响较大。如城市热岛效应、阻障效应和凝结核效应对降水会 图1. 九江市区主要河流湖泊分布示意图 产生较大的影响；城镇化过程中，城市下垫面性质发生了变化，城市地区不透水面积急剧增加，地表的渗透能力、储水能力逐渐减弱等会使城区总的蒸发量减少；由于地面的自然状态高度的人工化，城市水文循环的产汇流特性发生了变化，会促使城区径流量增大等。由于城市的多样性，应针对不同的城市开展相应的水文研究。 九江市地处赣、鄂、皖三省交界处，滨临长江，背倚庐山，东临鄱阳湖，城区河流湖泊众多，水情情势复杂，因而有必要开展九江市城市水文研究工作。一是开展九江市城区产汇流基本规律、洪水及内涝积水预报模型研究；二是开展城市河流湖泊健康评估研究，城市河流与湖泊是分不开的，城市湖泊的水源大多来自城市河流；三是开展城市河道内生态需水量分析，如十里河在枯水期如何避免出现干枯、断流等生态危机等；四是对重要规划进行水资源论证，近些年来各地招商引资项目大多集中在城市河段，水文可对建设项目及重要规划的取水、用水、退水进行科学论证，避免盲目引进一引起污染较大的项目。 加速推进城镇化是我国实现第三步战略目标的重要战略措施，城市由于人口集中、经济发达，无论是洪涝灾害、城市缺水，还是水环境水生态遭到破坏，都将给人民生活和区域经济发展带来不可估量的损失。水文应紧跟时代步伐，调整站网布局，开展城市水文研究，提高城市水文服务水平和能力，为国家重要战略的实施提供技术支撑。
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user: 摘 要 流域平原水网区产水量变化的主要影响因素表现为气候(降水量、蒸发量)和下垫面(土地利用)的改变，在较长时期尺度上，气候变化对产水量的影响明显，但在短时期内，由于经济社会快速发展，人类活动改变了水自然循环的空间格局和演变过程，加剧了产水量形成与变化的复杂性，下垫面变化是产水量变化的重要驱动因素之一。本文建立包括水田、旱地及非耕地、建设用地和水面四种下垫面类型的流域平原水网区产水量模型，以太湖流域为例，分析建国以来不同时期下垫面的产水量和产水模数变化、产水量与面积之间的关系，得出下垫面变化对水资源量空间分布的影响等结论。 关键词 :人类活动，水网区，下垫面，产水量变化
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user: 1. 人类活动影响流域水网区产水量要素 人类活动对水资源的影响，一是表现在气候的影响使降水量和蒸发量发生变化，二是改变流域下垫面条件使产水量发生变化，三是开采地下水资源。针对流域水网地区人类活动重点、作用强度以及影响程度，本文重点分析人类活动改变流域平原水网区下垫面条件下的产水量变化，目前，国际上研究机构已把下垫面条件变化(土地利用变化)的水文响应作为全球变化的重要研究内容之一。 影响流域平原水网区产水量变化的人类活动主要有城镇化率增长、耕地减少、建设用地增加、圩区扩大增多、湖泊围垦等，将流域平原水网区下垫面划分为水田、旱地(包括非耕地)、城镇建设用地和水面四种土地利用方式的类型，基本上可以从产流特点上反映区域下垫面的变化情况，按四种下垫面采用相应的模型分别计算可得到相应的地表水产水量。
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user: 2. 流域产汇流模型进展 目前，国内外产汇流概念性模型的数量较多，主要有N.H.Crowford和R.K.Linsley的Stanford (斯坦福)模型(后来发展为Hydrocomp模型)，美国天气局的Sacramento (萨克拉门托)模型，Sugawara的Tank (水箱)模型，赵人俊的新安江模型[ 1 ] ，J.E.Nash和J.N.Sutcliffe的英国水文研究所模型，美国农业水文实验室的Usdahl模型，以及Boughton模型，M.J.Kirkby模型，J.L.Marivoet模型[ 2 ] 等。这些模型大多是针对山丘区流域的特点设计的，其产水结构采用了基于Horton产水理论和山坡水文学产水理论，这些模型并不能完全适用于平原水网地区的产水特点。由于平原水网地区下垫面条件以及产汇流机制的复杂性，长期以来平原水网地区产水模型的研究相对落后于对山丘区产水模型的研究。近年来国内外对平原水网地区的产汇流计算方法做了许多探索，但主要是以流域防洪调度为目的，高俊峰对太湖流域1986年以来由于土地利用变化造成的汛期产水量进行了分析[ 3 ] ，但由于计算历时限于5~9月的汛期，下垫面变化后对非汛期产水量的影响没有考虑。
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user: 3. 流域水网区产水量模型 在自然条件下，如果流域平原水网区内无大的蓄水和取水工程的影响，一次降雨一般都能在一个月内转化为径流或被蒸发，仅有小部分仍滞留在土壤中，因此，在月水量平衡模型中已没有区别产水与汇流的必要，较之日径流过程，月径流过程已经概化掉了存在于较短时间尺度的一些随机不确定因素，土壤–植被–大气系统之间的相互作用，相互反馈使得月降雨、月蒸发、月径流这三个水文变量之间的相关关系更加密切。 3.1. 水面产水量计算 水面产水量为降雨量与蒸发量之差，即： (1) 式中：为时段(月)水面产水量(mm)，为时段(月)降雨量(mm)，为蒸发皿折算系数，为时段(月)蒸发皿蒸发量(mm)。 因为实际产水量是没有负值概念的，当时段蒸发量大于时段降雨量时，水面产流应为0。但由于蒸发消耗了水体水量，对时段水量平衡是有影响的，将蒸发消耗的水体水量作为水体亏水量，即： (2) 式中，为水体污水量，其他符号意义同前。 3.2. 城镇建设区产水量计算 城镇建设区特点是下垫面透水性较差，产水量可简单表示为降雨量乘以径流系数，即： (3) 式中：为时段(月)城镇建设区产水量(mm)，为径流系数，为时段(月)降雨量(mm)。 3.3. 水田产水量计算 在水稻生育期各个时段内，水田水分的变化可以用水量平衡方程表示为： (4) 式中：为时段(月)降雨量(mm)，为时段(月)灌溉水量(mm)，为时段(月)田间需水量(mm)，为时段内(月)排水量(mm)，为时段(月)内水田水层深度变幅(mm)。 水稻生育期田间需水量包括植株蒸腾量、棵间蒸发量、土壤渗漏量。因此式可改写为： (5) 式中：为水稻需水系数，为蒸发皿折算系数，为时段(月)蒸发皿蒸发量(mm)，为时段(月)渗漏量(mm)，其他符号意义同前。 为了不影响水稻的正常生长，必须使水田水层深度的变化维持在一定范围内，低于水深下限则需及时灌溉，超过水深上限则需及时排水，月内水田水层变幅和其他各项相比数值较小，可以忽略，则： (6) 水田的产水由排水及渗漏形成的壤中径流两部分组成。在自然条件下，渗漏量在一个月内基本能从土壤中流出，可以不考虑土壤蓄水量的变化，因此有： (7) (8) 式中：为时段(月)壤中径流量(mm)，为时段(月)水田产水量(mm)，其他符号意义同前。 灌溉水量来自当地水或外流域引水，由于这部分水量已经作为产水量计算，应从水田产水量中扣除以免重复计算。综上所述，时段(月)水田产水量为： (9) 式中：为月内雨日率，其他符号意义同前。 3.4. 旱地及非耕地产水量计算 在平原河网地区，尤其是在水田占较大比重的情况下，地下水位较高，土壤含水量易于得到补充，可以采用蓄满产流公式计算，公式如下： (10) (11) (12) 当 时，不产水，则： (13) 当 时，产水量为： (14) 当 时，产水量为： (15) 式中：R D 为时段(月)旱地产水量(mm)，EE为时段(月)旱地蒸发量(mm)，EM为时段(月)蒸散发能力(mm)，W D 为时段(月)初始旱地土壤含水量(mm)，WM为流域平均蓄水容量，即土层最大可能缺水量(mm)，B为蓄水容量曲线指数。 3.5. 分区总产水量计算 各个分区的总产水量为各种下垫面产水量乘以相应的面积后相加，即： (16) 式中： 分区的总产水量(mm)， 分别为水面、城镇建设区、水田及旱地面积的权重。