“流域”及其相關(guān)術(shù)語的梳理與厘定

楊海樂 陳家寬，2

(1.復(fù)旦大學生物多樣性科學研究所，上海 200433;2.南昌大學生命科學研究院流域生態(tài)學研究所，江西南昌 330031)

引 言

隨著近年國內(nèi)流域問題的日漸突出，流域研究日益興盛，而“流域”這個概念卻存在著術(shù)語表述不清、使用混亂等問題。筆者嘗試對“流域”及其相關(guān)術(shù)語進行梳理，盡量厘清各術(shù)語的定義及對應(yīng)英文術(shù)語，希望本文能夠?qū)α饔蜓芯康陌l(fā)展有所裨益。

一 “流域”及其相關(guān)術(shù)語的梳理

流域，作為一個常用概念，為多學科所共用，但在各學科中其具體闡述又略有差異?？甲C主要相關(guān)學科的專業(yè)辭典即可發(fā)現(xiàn)，流域在近似且混亂的術(shù)語表述當中、在重疊且多樣的英文翻譯當中，已經(jīng)變得混淆不清。另有與之緊密相關(guān)的概念——分水嶺也處于類似的境地(詳見表1)。

表1 流域及相關(guān)術(shù)語在各學科當中對應(yīng)的英文等價術(shù)語

整體來講，流域的定義都是用集水區(qū)的概念來完成的，其核心即“分水嶺所包圍的集水區(qū)”?！皡R水區(qū)”與“集水區(qū)”兩個術(shù)語等價，即“分水嶺內(nèi)徑流匯集的范圍”。由此可知，“流域”“集水區(qū)”“匯水區(qū)”三個術(shù)語實質(zhì)上有基本一致的內(nèi)涵，所以經(jīng)?；煊?。但“流域”的規(guī)定性更強一些，而“集水區(qū)”和“匯水區(qū)”的內(nèi)涵更寬泛一些。而“匯水面積”“集水面積”“流域面積”這三個術(shù)語則相對顯得有點亂，偶爾在某些學科當中還與“匯水區(qū)”相混淆。但整體來講，這三個幾乎等價的術(shù)語的內(nèi)涵還是清晰并且一致的，即“由分水線所包圍的面積”。另外在環(huán)境學科當中，“集水面積”和“匯水面積”還被闡釋為“設(shè)計斷面在集流時間內(nèi)匯集降雨的面積”。

“分水嶺”指流域劃分的邊界，和“分水線”極為相似，因而常被混用，偶爾也和“山脊線”混用。整體來講，“分水嶺”和“分水線”都是“分開相鄰流域的邊界”。但“分水嶺”從地貌上來講，即“相鄰兩個流域之間的山嶺或高地”;從水文上來講，通常強調(diào)“降落在分水嶺兩邊的降水沿著兩側(cè)的斜坡匯入不同的河流”。而“分水線”則強調(diào)“分水嶺最高點的連線”，同時由于流域內(nèi)的徑流包括地面徑流和地下徑流，因此“分水線”也相應(yīng)具有“地面分水線”和“地下分水線”。

考證英文辭典和百科全書便可發(fā)現(xiàn)?，可以看出，在英語世界里，drainage basin是表述“流域”最常用的術(shù)語之一，等價于catchment area和(在北美地區(qū)使用的)watershed。但由于watershed具有“分水嶺”“分水線”的含義，所以 drainage basin和catchment area使用更普遍些。catchment也具有“流域”的概念內(nèi)涵，但不完全一致。drainage basin、catchment area、watershed強調(diào)的核心在于“所有降水都流向同一處的區(qū)域”，但彼此之間略有差異。drainage basin更多強調(diào)“所有降水都流向同一個水系”，catchment area強調(diào)的則是“通過河流或其他水體排水”，而watershed則更多強調(diào)“所有降水都集中流向同一點”，各有側(cè)重。以規(guī)定性來講，drainage basin和 watershed的規(guī)定性最強，catchment area最弱，而drainage basin和watershed的差異只在于其所強調(diào)的重心不同。因此，也只是在“通過一個水系排水的陸地區(qū)域”這個意義上，drainage basin、catchment area、watershed 三個概念等價。另外，river basin作為一個表示“流域”含義但不常單獨使用的術(shù)語，其內(nèi)涵和drainage basin最為貼近。而catchment因為兼有“匯水”這個動作本身的含義和“流域”概念的含義，進而在表達“流域”概念上其規(guī)定性更弱。

與drainage basin相對應(yīng)，表達“分水嶺”“分水線”概念的術(shù)語為drainage divide。比較常用的主要還有 watershed和 divide。另外，continental divide，其在作為一個特指術(shù)語來講時，指北美西部以落基山為主將北美大陸水流分為東西兩個流向的一系列連續(xù)山脊;在作為一個常規(guī)術(shù)語來講時，則指在大陸尺度上將任何大陸水流分為兩個相反流向的地形分界。drainage divide、divide、watershed三個術(shù)語有幾近一致的內(nèi)涵，都是指“將水流分向兩邊的流域邊界”，但也存在強調(diào)重點上的微小差異。drainage divide和divide略偏重分水嶺、分水線的邊界特性，watershed則略偏重分水嶺、分水線的地貌特征。

筆者根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)行的流域相關(guān)術(shù)語及其對應(yīng)英文術(shù)語，對“流域”及相關(guān)術(shù)語做出如下分析:

1)“流域”“集水區(qū)”“匯水區(qū)”內(nèi)涵基本一致，但存在細微的差異。其中“流域”對應(yīng)的英文術(shù)語為 drainage basin、watershed、river basin。其中 river basin具有專指性:“集水區(qū)”和“匯水區(qū)”對應(yīng)的英文術(shù)語為 catchment area、catchment。但由于“流域”和“集/匯水區(qū)”術(shù)語內(nèi)涵的模糊重疊，“流域”吸納了原本屬于“集/匯水區(qū)”的英文術(shù)語——catchment和 catchment basin，但是 catchment basin極少應(yīng)用，它只是catchment area的一個附庸。和catchment basin的處境類似，與catchment area表述最為相近的drainage area，也很少應(yīng)用。另外，由于basin本身并不具有明確的“流域”概念的含義，只是在特定語境下借用作“流域”。

2)“流域面積”“集水面積”“匯水面積”內(nèi)涵基本一致，但由于“集水面積”和“匯水面積”還有“設(shè)計斷面在集流時間內(nèi)匯集降雨的面積”的闡釋而保持了與“流域面積”的差異?！凹?匯水面積”在英文當中并沒有其相應(yīng)的特定術(shù)語，但就目前catchment area作為其主要的對應(yīng)英文術(shù)語來看，或許“集/匯水面積”這個術(shù)語最起初就是catchment area的錯誤翻譯，在目前某些文獻當中將“集/匯水區(qū)”和“匯水面積”混為一談就是其中的一個佐證［1］。而后由于實際需要(計算匯集徑流的面積)而賦予“集/匯水面積”全新的內(nèi)涵，進而有了對應(yīng)的 water collecting area、collecting water area、collecting area這幾個生造的英文翻譯。類似情況還有“流域面積”，在英文中也沒有這個術(shù)語，國內(nèi)學界將其對應(yīng)的英文術(shù)語命名為 catchment area和drainage area。

3)“分水嶺”“分水線”內(nèi)涵基本一致，但存在細微的差異。其中“分水嶺”對應(yīng)的英文術(shù)語為watershed、continental divide，其中 continental divide具有專指性;“分水線”對應(yīng)的英文術(shù)語為drainage divide、divide。但由于“分水嶺”更為常用，進而吸納了原本屬于“分水線”的英文術(shù)語——drainage divide和divide，另外還生造出了water divide、dividing crest、dividing ridge三個英文術(shù)語。同時，為體現(xiàn)“分水線”的邊界特性，而特別生造出divide line，以及by-pass line和water parting作為“分水線”的英文對應(yīng)術(shù)語。

4)在我國，在流域的相關(guān)表述中，流域的英文對應(yīng)術(shù)語多用watershed和river basin，這或許與我國相應(yīng)術(shù)語大多都引自北美有關(guān)。

二 “流域”及其相關(guān)術(shù)語的厘定

在術(shù)語使用混亂之下，兩個更深層次的來自流域概念內(nèi)部的問題值得仔細討論:一個是流域定義的有效適用性問題，另一個是流域定義的根本落腳點問題。

現(xiàn)行的“流域”概念主要是在水文學層面上定義的，且通過“集/匯水區(qū)”概念來實現(xiàn)。雖然在大多情況下“流域”都以集水盆地的模式呈現(xiàn)，然而對于干旱－內(nèi)流地區(qū)以及平原水網(wǎng)地區(qū)的流域劃分，用“集/匯水區(qū)”來定義的“流域”便失去了其有效性。針對這個問題，有兩種解決方案:一個是另定一個術(shù)語來指代這個更具包容性也更寬泛的概念;另一個就是，將原本的“流域”概念進行拓展，然后給以特定的限定來表示不同的內(nèi)涵。概念“水文單元(hydrologic unit)”即是按照第一個方案的思路而提出的?。而“廣義流域”“狹義流域”概念的提出則是沿著第二個方案來展開的［1］。由于“水文單元”偏離了流域概念體系，所以討論流域概念適用性更好的選擇是第二個方案。此外，還有一個問題遺留，即無流區(qū)的流域理解與劃分問題，因為超越了水文，所以需要一個新的視角，這便是第二個問題。流域是一個水文學的概念，但其根本則在地貌學上。因此，地貌學意義上的“流域”是最根本也是最廣義的“流域”。由于超越了水文學視域的局限性，便容易解決無流區(qū)流域的理解及劃分問題。同時，這也符合目前信息化時代基于DEM數(shù)據(jù)理解流域的發(fā)展趨勢。

對比而言:地貌學流域，即由地球陸地水及其所攜物質(zhì)在重力作用的驅(qū)使下發(fā)生侵蝕、搬運和沉積過程并因此形成一系列具有相互密切聯(lián)系可能性的和特定范圍的區(qū)域的集合。廣義流域，即所有包含某水系(或水系的一部分)并由分水界或其他人為、非人為界線(如灌區(qū)邊界等)將其圈閉起來的相對完整、獨立的區(qū)域。狹義流域，即所有降水都匯集向同一河流、湖泊或盆(洼)地的集水區(qū)域。

為了避免混淆，建議在術(shù)語表述上也進行區(qū)別:

1)地貌學意義上的流域稱“流域”，對應(yīng)英文術(shù)語用basin以及watershed(有文獻將river basin、basin和 watershed做尺度上的區(qū)分［2］，但并不可取)?！傲饔颉睆淖置鏄?gòu)成上來講并沒有明確強調(diào)“水”，而更顯示了一種可能性，因此用“流域”表示地貌學流域恰如其分。用basin和watershed作為其對應(yīng)的英文術(shù)語，因為basin本身就具有地貌上的意義(a natural depression on the earth＇s surface)，同時還具有現(xiàn)行意義上“流域”的引申含義，實際應(yīng)用當中，可根據(jù)情況變通，如“河流流域”用river basin，“湖泊流域”用 lake basin等;watershed本意為轉(zhuǎn)折點，并且有具有較強地貌意蘊的“分水嶺”的引申義，進而將watershed假借以表示“流域”概念，更多地繼承其地貌意蘊。當然，根據(jù)目前使用習慣，watershed可以有比basin要大得多的尺度靈活性。其邊界根據(jù)地貌來確定，用“界嶺”來表示，對應(yīng)英文術(shù)語用ridge以及watershed來表示。其面積即“流域面積”，英文對應(yīng)術(shù)語為避免area的多義所造成的干擾，可用the area of basin或者the area of watershed來表示。

2)廣義的流域稱“排水區(qū)”，對應(yīng)的英文術(shù)語用drainage area以及drainage basin。廣義流域，屬水文學意義上的流域，其核心在水，但又不完全是水的匯集區(qū)，還包括與本水系相關(guān)的一些非集水區(qū)，所以用“排水區(qū)”來表示。因為drainage本意即排水，而非集水，所以 drainage area、drainage basin所含的意義很符合廣義流域的內(nèi)涵。另外，由于area避免了basin所固有的地貌含義，所以drainage area比drainage basin更寬泛一些，尤其是在表示干旱地區(qū)和平原水網(wǎng)地區(qū)的排水區(qū)的時候用drainage area要比drainage basin更合適。由于廣義流域的邊界的核心在水，但又非集水邊界，尤其注意到在干旱地區(qū)以及平原水網(wǎng)地區(qū)的流域邊界劃分，所以其邊界應(yīng)該是比較精確勾畫的一條線，因而用“分水線”來表示廣義流域邊界，對應(yīng)英文術(shù)語用drainage divide。divide本意是分開，drainage divide的直觀意思就是將排水區(qū)域分開，切合廣義流域邊界的含義。其面積稱“排水面積”，英文對應(yīng)術(shù)語用the area of drainage area和the area of drainage basin。

3)狹義的流域稱“集水區(qū)”“匯水區(qū)”，對應(yīng)的英文術(shù)語用 catchment area以及 catchment basin。因catchment本身具有收集的含義，所以catchment area、catchment basin即是降水匯集向同一處的區(qū)域。通常用集水區(qū)表示一個降水自然匯集向同一處的區(qū)域，進而就不存在邊界模糊的問題，其邊界通常是一個自然明晰的高地，所以用“分水嶺”來表示。其對應(yīng)英文術(shù)語用dividing ridge或者dividing crest，其中dividing表示其將集水區(qū)分開，ridge和crest強調(diào)其邊界的自然地貌特征。因此，通常catchment basin具有比catchment area更精確的表達，但對干旱地區(qū)集水區(qū)的指稱用catchment area要比catchment basin更合適。其面積稱“集水面積”“匯水面積”，對應(yīng)英文術(shù)語用the area of catchment area和 the area of catchment basin。

明確這三套概念，對于流域這個術(shù)語的深入辨析至關(guān)重要，因為它們不僅僅在內(nèi)涵闡釋上有差別，同時在實際應(yīng)用中，它們具體所指也存在差異。以塔里木河流域為例，地貌學意義上的塔里木河流域，即“塔里木河流域(Tarim river basin)”，是指整個塔里木盆地及界嶺范圍內(nèi)的周緣山地，包括環(huán)塔里木盆地的九大水系144條河流;廣義的塔里木河流域，即“塔里木河排水區(qū)(Tarim river drainage area)”，即塔里木河干流排水區(qū)及其三條支流——阿克蘇河、和田河、葉爾羌河的排水區(qū)的總和，包括它們各自的集水區(qū)和灌區(qū)，但不包括與之獨立的內(nèi)流區(qū)和無流區(qū);狹義的塔里木河流域，即“塔里木河集水區(qū)(Tarim river catchment area)”，即塔里木河干流集水區(qū)及其三條支流集水區(qū)的總和，而不包括與它們各自相關(guān)的灌區(qū)，以及與之獨立的內(nèi)流區(qū)和無流區(qū)。

總的來講，在干旱半干旱地區(qū)，“流域”“排水區(qū)”“集水區(qū)”這三個概念所指示的區(qū)域往往有較大差異;而在濕潤半濕潤山地丘陵區(qū)，這三個概念所指示的區(qū)域往往重合。所以，在應(yīng)用當中應(yīng)該對其有明確的認識和準確的理解。文中建議的術(shù)語區(qū)分或有不妥之處，還請方家批評。

注釋

①見全國科學技術(shù)名詞審定委員會http://www.term.gov.cn/index.jsp。

②“流域”“流域面積”“分水嶺”“分水線”，見現(xiàn)代地理科學詞典:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R201206042.html。

③“流域”“流域面積”“分水嶺”“分水線”，見地學辭典:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R200609036.html。

④“流域”“集水區(qū)”“集水面積”“分水線”，見環(huán)境學詞典:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R201007105.html。

⑤“集水面積”，見環(huán)境科學大辭典:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R200708040.html。

⑥“流域”“匯水面積”“分水線”，見中國土木建筑百科辭典 · 橋 梁 工 程:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R201211251.html。

⑦“流域”“分水線”，見中國土木建筑百科辭典·水利工程:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R201211257.html。

⑧“匯水面積”“山脊線”，見中國土木建筑百科辭典·建筑結(jié)構(gòu):http://gongjushu.cnki.net/refbook/R201211256.html。

⑨“匯水面積”，見中國土木建筑百科辭典·城市規(guī)劃與風景園林:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R201211260.html。

⑩“分水嶺”，見中國土木建筑百科辭典·隧道與地下工程:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R201211261.html。

?“流域”，中國農(nóng)業(yè)百科全書:水利卷·上:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R200610100.html。

?“流域”“集水面積”，見農(nóng)業(yè)大詞典:http://gongjushu.cnki.net/refbook/R200611053.html。

?英文詞典和百科全書請參見 Encyclopaedia Britannica Online Academic Edition:http://www.britannica.com;Encyclopedia.com:http://www.encyclopedia.com;The Encyclopedia of Earth:http://www.eoearth.org;The-FreeDictionary.com:http://www.thefreedictionary.com;Fundamentals of Physical Geography，2nd Edition:http://www.physicalgeography.net。

?“Hydrologic Unit Geography”.Virginia Department of Conservation ＆ Recreation:http://www.dcr.virginia.gov/water_quality/hu.shtml。

［1］岳健，穆桂金，楊發(fā)相等.關(guān)于流域問題的討論［J］.干旱區(qū)地理.2005(06):775－780.

［2］Jensen M E，Goodman I A，Bourgeron P S，et al.Effectiveness of biophysical criteria in the hierarchical classification of drainage basins［J］.Journal of the American Water Resources Association. 2001， 37(5):1155－1167.