基于VOSviewer南水北調(diào)研究熱點分析

王莉亞，王鵬飛

(1.河南工程學院，河南 鄭州 451191；2.河南機電職業(yè)技術(shù)學院，河南 鄭州 451191)

0 引言

1952年，毛澤東主席首次提出南水北調(diào)的宏偉構(gòu)想[1]；經(jīng)過長達28年的準備工作，1979年五屆全國人大一次會議通過的《政府工作報告》正式提出興建南水北調(diào)工程；又經(jīng)過了20多年的研究論證，南水北調(diào)工程于2002年12月27日正式開工[2]。該工程是我國跨流域、跨區(qū)域配置水資源的骨干工程。截至2021年東線、中線一期主體工程建成通水以來，南水北調(diào)工程已累計向北調(diào)水400多億立方米，直接受益人口達1.2億人[3]。習近平總書記于2021年5月13日前往南陽市淅川縣了解南水北調(diào)中線工程建設(shè)管理運行和庫區(qū)移民安置等情況；隨后主持召開推進南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展座談會。會上習近平總書記總結(jié)了扎實推進南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展的六項重點工作和兩點要求。這反映了南水北調(diào)工作在國家戰(zhàn)略層面的重要性。因此，做好南水北調(diào)后續(xù)工作對促進我國跨流域水資源配置發(fā)展具有重大意義。為全面了解南水北調(diào)過去研究工作的內(nèi)容，本文將文獻計量學方法和工具應(yīng)用到南水北調(diào)主題研究中，希望客觀、全面地把握南水北調(diào)研究熱點和特征，為積極有效推進南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展提供有益借鑒。

1 數(shù)據(jù)檢索與獲取

本文以CNKI數(shù)據(jù)庫為源數(shù)據(jù)庫，將“南水北調(diào)”等作為主題詞進行檢索；同時，本文僅選取高水平期刊(包括SCI來源期刊、EI來源期刊、核心期刊、CSSCI和CSCD)刊載的論文作為分析對象，檢索時間為2020年12月31日。最終獲得該主題研究文獻3 854篇。通過人工判讀的方式，刪除主題不相關(guān)的文獻以及簡訊、征稿啟事、會議通告等類型的文獻后，共獲得有效分析文獻數(shù)量為3 369篇。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

目前，常用的量化計數(shù)方法有全計數(shù)方法和分數(shù)計數(shù)方法，這兩種計數(shù)方法均采用等權(quán)重，不同的是全計數(shù)方法賦予一篇文章中各計數(shù)單元的權(quán)重均為1，而分數(shù)計數(shù)法賦予一篇文章中各計數(shù)單元(假如為n個單元)的權(quán)重為 1/n。雖然全計數(shù)方法應(yīng)用比較廣泛，但有學者指出，該計數(shù)方法會導致整體論文計數(shù)單元數(shù)量的膨脹，而分數(shù)計數(shù)法的計數(shù)結(jié)果比較準確[4]。在實際的應(yīng)用中，兩種計數(shù)方法都有其使用的前提和假設(shè)，方法本身沒有絕對的優(yōu)劣之分，只是針對不同的分析場景其適用程度不同[5]。一篇文章可能會包含若干個研究主題，因此，本文采用全計數(shù)方法對研究主題發(fā)文量進行統(tǒng)計。同一篇文獻作者有若干個，采用全計數(shù)方法會造成文獻量膨脹，因此，采用分數(shù)計數(shù)方法對作者機構(gòu)發(fā)文量進行統(tǒng)計。

研究熱點分析是文獻計量學中一個重要的分支，運用研究熱點分析可以實現(xiàn)對相關(guān)學科領(lǐng)域發(fā)展狀況的高效解讀。因此，本文在研究熱點分析中選用關(guān)鍵詞指標。本文對關(guān)鍵詞進行清洗，例如刪除無效詞(如：11，21等)、合并同義詞(如：將膨脹巖(土)修改為膨脹土(巖))、詞語重新組配(如：流域生態(tài)補償標準修改為流域生態(tài)補償、補償標準)，最終獲得關(guān)鍵詞共計6 930個。采用全計數(shù)方法對關(guān)鍵詞詞頻進行統(tǒng)計，在研究熱點可視化分析中選取關(guān)鍵詞詞頻大于15次的關(guān)鍵詞共計80個，其中，“南水北調(diào)”作為關(guān)鍵詞其內(nèi)容寬泛，因此將該詞在研究熱點聚類中刪除，最終進行主題聚類分析的關(guān)鍵詞數(shù)量為79個。在研究機構(gòu)的研究主題分析中，選取關(guān)鍵詞詞頻的閾值為不小于2次。聚類簇運用VOSviewer的關(guān)鍵詞共現(xiàn)進行分析，同時，在聚類中最小聚類的關(guān)鍵詞數(shù)量為3～5。

3 研究熱點分析

南水北調(diào)研究熱點如表1所示，其中關(guān)鍵詞以其共現(xiàn)頻次多少逆序排列。7個研究熱點的文獻量隨時間的變化情況，如圖1所示。

圖1 南水北調(diào)主題文獻量年度分布情況

表1 南水北調(diào)研究熱點及其包含關(guān)鍵詞分布情況

從發(fā)文總量來看，中線工程研究熱度最高，發(fā)文量達到1 297篇。從研究內(nèi)容上來看，該研究熱點包括了倒吸虹工程的設(shè)計與優(yōu)化研究、渡槽工程研究、穿黃工程研究，膨脹土(巖)研究等4個方面。(1)倒虹吸工程的設(shè)計與優(yōu)化研究主要涉及倒虹吸物理模型試驗、管道水力學試驗、管身結(jié)構(gòu)動力學分析、管道抗滑穩(wěn)定性分析、倒虹吸結(jié)構(gòu)三維有限元分析、管道防護安全設(shè)計等方面的研究[6]；倒虹吸工程對河道的影響研究[7]；倒虹吸工程施工安全、施工方案研究[8]。(2)渡槽工程的研究主要包括渡槽施工方案和工藝研究、渡槽結(jié)構(gòu)與跨度分析、安全監(jiān)測設(shè)計研究、渡槽工程抗震性分析，渡槽的三維有限元分析[9]。(3)穿黃工程的研究主要包括渡槽設(shè)計、倒虹吸工程、施工技術(shù)與工藝等研究[10-11]。(4)南水北調(diào)中線工程膨脹土/巖研究主要是膨脹土特性分析，由此探討南水北調(diào)中線膨脹土渠段工程施工措施，以保證渠道邊坡的穩(wěn)定性[12-13]。

其次是西線的水資源配置研究，發(fā)文量為522篇，該主題研究內(nèi)容主要包括南水北調(diào)受水區(qū)水資源配置研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在水資源配置中的應(yīng)用研究。排在第3位的是水源區(qū)水質(zhì)與水土保持研究，發(fā)文量為394篇，該主題研究內(nèi)容主要包括丹江口水庫的富營養(yǎng)化程度研究、水體生物調(diào)查與多樣性評價研究、基于AHP的水質(zhì)評價研究、GIS在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用研究。東線工程研究的發(fā)文量為279篇，排在第4位，該主題研究內(nèi)容主要涉及運行風險分析研究、防螺和血吸蟲病技術(shù)研究、氣候變化對血吸蟲病傳播的影響研究。生態(tài)環(huán)境保護研究的發(fā)文量為247篇，排在第5位，該主題研究內(nèi)容主要是南水北調(diào)對生態(tài)環(huán)境的影響及應(yīng)對措施研究。水環(huán)境與生態(tài)補償研究的發(fā)文量為225篇，排在第6位，該主題研究內(nèi)容主要包括生態(tài)補償標準研究、生態(tài)補償模型的構(gòu)建、生態(tài)補償政策的研究、生態(tài)補償模式研究、生態(tài)補償機制研究、南水北調(diào)工程運行對水環(huán)境的影響、東平湖和南四湖的水環(huán)境現(xiàn)狀分析及應(yīng)對策略研究?；跀?shù)值模擬的數(shù)據(jù)模型研究的發(fā)文量最少，為220篇，該主題研究內(nèi)容主要涉及地下水的測定、總干渠的施工、非恒定流的模擬等，涉及區(qū)域是南水北調(diào)北京地區(qū)。

從發(fā)文量的年度變化來看，2009和2010年是研究的分水嶺，大部分研究主題的發(fā)文量峰值均出現(xiàn)在這兩個時間點。在2009年之前發(fā)文量整體呈波動式上升趨勢，2009年之后大部分主題的發(fā)文量呈波動式下降趨勢，只有水環(huán)境與生態(tài)補償主題研究的發(fā)文量呈波動上升的狀態(tài)。這與南水北調(diào)工程的建設(shè)緊密相關(guān)，2009年2月26日，南水北調(diào)中線興隆水利樞紐工程開工建設(shè)，標志著南水北調(diào)東、中線七省市全部開工。2010年3月31日，丹江口大壩54個壩段全部加高到頂，標志著中線源頭——丹江口大壩加高工程取得重大階段性勝利[2]。由此反映出，南水北調(diào)實踐對理論研究具有很強的影響力，學者們的研究并不是純理論的探討，更多是對實踐的總結(jié)與概括；同時，理論研究也必將促進實踐活動的開展。2021年，習近平總書記提出南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展的號召，不僅會促進南水北調(diào)工程實施和建設(shè)的高水平發(fā)展，還會涌現(xiàn)出更多更好的理論研究成果。

4 高產(chǎn)研究機構(gòu)及合作分析

4.1 高產(chǎn)機構(gòu)的研究主題分析

發(fā)文量排在前10位的高產(chǎn)研究機構(gòu)，如表2所示。其中排在前3位的研究機構(gòu)依次是河海大學(123.9篇)、中國水利水電科學研究院(94.2篇)和長江科學院(90.5篇)。這些高產(chǎn)的研究機構(gòu)從地域上來看，主要分布于南京、北京、鄭州、武漢等地，從機構(gòu)屬性上來看，主要是與水利水電專業(yè)相關(guān)的科研院所，其主題研究內(nèi)容，如表2所示。

表2 發(fā)文量排在前10位的研究機構(gòu)及研究主題內(nèi)容

表2(續(xù))

4.2 機構(gòu)合作情況分析

本文選擇機構(gòu)發(fā)文量超過10篇的研究機構(gòu)進行機構(gòu)合作分析，最終獲得89個研究機構(gòu)，但其中5個研究機構(gòu)與其他機構(gòu)之間沒有合作關(guān)系，因此最終分析的有效機構(gòu)合作單位為84個，最終獲得了12個研究合作團隊，這些合作團隊的合作情況，如表3所示，其中合作團隊中機構(gòu)以發(fā)文量多少逆序排列。

表3 發(fā)文量超過10篇的研究機構(gòu)合作情況

其中合作團隊規(guī)模超過10個的團隊有兩個，分別為以中國科學院大學為首的研究團隊(其規(guī)模為13個科研院所和大學)和以長江科學院為首的研究團隊(其規(guī)模為10個科研院所和大學)。從地域上來看，前者科研機構(gòu)所屬地包括北京、武漢、南京、襄樊等，后者科研機構(gòu)所屬地包括天津、武漢、大連、鄭州、丹江口等。

合作團隊的規(guī)模為7～9個的有5個科研團隊，它們分別是來自北京的，以中國水利水電科學研究院為首的研究團隊(其規(guī)模為9個科研院所和大學)；來自鄭州的，以華北水利水電大學為首的研究團隊(其規(guī)模為9個科研院所和大學)；來自北京、武漢、石家莊的，以長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院為核心的研究團隊(其規(guī)模為8個科研院所和大學)；來自濟南、邯鄲、浙江、青島的，以南水北調(diào)東線山東干線有限責任公司為核心的研究團隊(其規(guī)模為7個科研院所和大學)；來自陜西省的，以西安理工大學為首的研究團隊(其規(guī)模為6個科研院所和大學)。

合作團隊的規(guī)模不超過5個的有5個科研團隊，它們是來自江蘇省的，以揚州大學為首的研究團隊(其規(guī)模為5個科研院所和大學)；來自武漢、北京、鄭州的，以水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院為首的研究團隊(其規(guī)模為5個科研院所和大學)；來自江蘇省的，以江蘇省血吸蟲病防治研究所為首的研究團隊(其規(guī)模為4個科研院所和大學)；來自南京、鄭州的，以河海大學為首的研究團隊(其規(guī)模為4個科研院所和大學)；來自南陽和北京的，以南陽師范學院為首的研究團隊(其規(guī)模為3個科研院所和大學)。

5 結(jié)語

本文以CNKI數(shù)據(jù)庫收錄的高水平期刊論文為源數(shù)據(jù)，對南水北調(diào)主題研究進行分析和解讀，并運用VOSviewer軟件繪制了研究主題網(wǎng)絡(luò)圖，更加直觀地展示了該領(lǐng)域研究的特點。

研究結(jié)果顯示，近二十年來南水北調(diào)主題研究以中線工程研究為主，中線、西線和東線研究主題側(cè)重點各不相同，其中西線側(cè)重水資源配置研究，東線側(cè)重病蟲害防治研究。另外，生態(tài)環(huán)境和生態(tài)補償也是南水北調(diào)研究不可忽視的兩個研究熱點。從主題演化角度來看，上述主題研究在2009和2010年前后變化比較大，大部分主題研究的峰值均出現(xiàn)在這兩個時間點。

從南水北調(diào)主題研究的研究機構(gòu)情況來看，高產(chǎn)研究機構(gòu)在研究合作中占據(jù)核心地位。合作團隊從地域上來看，跨地域性合作比較強，大部分研究團隊的所屬地都具有明顯的差異性，這為全面了解和掌握南水北調(diào)的沿線情況奠定了堅實的基礎(chǔ)。從合作團隊機構(gòu)類型來看，主要是與南水北調(diào)、水利水電有關(guān)的科研院所和高等院校。