基于VOSviewer南水北调研究热点分析

王莉亚，王鹏飞

(1.河南工程学院，河南 郑州 451191；2.河南机电职业技术学院，河南 郑州 451191)

0 引言

1952年，毛泽东主席首次提出南水北调的宏伟构想[1]；经过长达28年的准备工作，1979年五届全国人大一次会议通过的《政府工作报告》正式提出兴建南水北调工程；又经过了20多年的研究论证，南水北调工程于2002年12月27日正式开工[2]。该工程是我国跨流域、跨区域配置水资源的骨干工程。截至2021年东线、中线一期主体工程建成通水以来，南水北调工程已累计向北调水400多亿立方米，直接受益人口达1.2亿人[3]。习近平总书记于2021年5月13日前往南阳市淅川县了解南水北调中线工程建设管理运行和库区移民安置等情况；随后主持召开推进南水北调后续工程高质量发展座谈会。会上习近平总书记总结了扎实推进南水北调后续工程高质量发展的六项重点工作和两点要求。这反映了南水北调工作在国家战略层面的重要性。因此，做好南水北调后续工作对促进我国跨流域水资源配置发展具有重大意义。为全面了解南水北调过去研究工作的内容，本文将文献计量学方法和工具应用到南水北调主题研究中，希望客观、全面地把握南水北调研究热点和特征，为积极有效推进南水北调后续工程高质量发展提供有益借鉴。

1 数据检索与获取

本文以CNKI数据库为源数据库，将“南水北调”等作为主题词进行检索；同时，本文仅选取高水平期刊(包括SCI来源期刊、EI来源期刊、核心期刊、CSSCI和CSCD)刊载的论文作为分析对象，检索时间为2020年12月31日。最终获得该主题研究文献3 854篇。通过人工判读的方式，删除主题不相关的文献以及简讯、征稿启事、会议通告等类型的文献后，共获得有效分析文献数量为3 369篇。

2 数据统计方法

目前，常用的量化计数方法有全计数方法和分数计数方法，这两种计数方法均采用等权重，不同的是全计数方法赋予一篇文章中各计数单元的权重均为1，而分数计数法赋予一篇文章中各计数单元(假如为n个单元)的权重为 1/n。虽然全计数方法应用比较广泛，但有学者指出，该计数方法会导致整体论文计数单元数量的膨胀，而分数计数法的计数结果比较准确[4]。在实际的应用中，两种计数方法都有其使用的前提和假设，方法本身没有绝对的优劣之分，只是针对不同的分析场景其适用程度不同[5]。一篇文章可能会包含若干个研究主题，因此，本文采用全计数方法对研究主题发文量进行统计。同一篇文献作者有若干个，采用全计数方法会造成文献量膨胀，因此，采用分数计数方法对作者机构发文量进行统计。

研究热点分析是文献计量学中一个重要的分支，运用研究热点分析可以实现对相关学科领域发展状况的高效解读。因此，本文在研究热点分析中选用关键词指标。本文对关键词进行清洗，例如删除无效词(如：11，21等)、合并同义词(如：将膨胀岩(土)修改为膨胀土(岩))、词语重新组配(如：流域生态补偿标准修改为流域生态补偿、补偿标准)，最终获得关键词共计6 930个。采用全计数方法对关键词词频进行统计，在研究热点可视化分析中选取关键词词频大于15次的关键词共计80个，其中，“南水北调”作为关键词其内容宽泛，因此将该词在研究热点聚类中删除，最终进行主题聚类分析的关键词数量为79个。在研究机构的研究主题分析中，选取关键词词频的阈值为不小于2次。聚类簇运用VOSviewer的关键词共现进行分析，同时，在聚类中最小聚类的关键词数量为3～5。

3 研究热点分析

南水北调研究热点如表1所示，其中关键词以其共现频次多少逆序排列。7个研究热点的文献量随时间的变化情况，如图1所示。

图1 南水北调主题文献量年度分布情况

表1 南水北调研究热点及其包含关键词分布情况

从发文总量来看，中线工程研究热度最高，发文量达到1 297篇。从研究内容上来看，该研究热点包括了倒吸虹工程的设计与优化研究、渡槽工程研究、穿黄工程研究，膨胀土(岩)研究等4个方面。(1)倒虹吸工程的设计与优化研究主要涉及倒虹吸物理模型试验、管道水力学试验、管身结构动力学分析、管道抗滑稳定性分析、倒虹吸结构三维有限元分析、管道防护安全设计等方面的研究[6]；倒虹吸工程对河道的影响研究[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艺研究、渡槽结构与跨度分析、安全监测设计研究、渡槽工程抗震性分析，渡槽的三维有限元分析[9]。(3)穿黄工程的研究主要包括渡槽设计、倒虹吸工程、施工技术与工艺等研究[10-11]。(4)南水北调中线工程膨胀土/岩研究主要是膨胀土特性分析，由此探讨南水北调中线膨胀土渠段工程施工措施，以保证渠道边坡的稳定性[12-13]。

其次是西线的水资源配置研究，发文量为522篇，该主题研究内容主要包括南水北调受水区水资源配置研究、神经网络算法在水资源配置中的应用研究。排在第3位的是水源区水质与水土保持研究，发文量为394篇，该主题研究内容主要包括丹江口水库的富营养化程度研究、水体生物调查与多样性评价研究、基于AHP的水质评价研究、GIS在生态环境监测方面的应用研究。东线工程研究的发文量为279篇，排在第4位，该主题研究内容主要涉及运行风险分析研究、防螺和血吸虫病技术研究、气候变化对血吸虫病传播的影响研究。生态环境保护研究的发文量为247篇，排在第5位，该主题研究内容主要是南水北调对生态环境的影响及应对措施研究。水环境与生态补偿研究的发文量为225篇，排在第6位，该主题研究内容主要包括生态补偿标准研究、生态补偿模型的构建、生态补偿政策的研究、生态补偿模式研究、生态补偿机制研究、南水北调工程运行对水环境的影响、东平湖和南四湖的水环境现状分析及应对策略研究。基于数值模拟的数据模型研究的发文量最少，为220篇，该主题研究内容主要涉及地下水的测定、总干渠的施工、非恒定流的模拟等，涉及区域是南水北调北京地区。

从发文量的年度变化来看，2009和2010年是研究的分水岭，大部分研究主题的发文量峰值均出现在这两个时间点。在2009年之前发文量整体呈波动式上升趋势，2009年之后大部分主题的发文量呈波动式下降趋势，只有水环境与生态补偿主题研究的发文量呈波动上升的状态。这与南水北调工程的建设紧密相关，2009年2月26日，南水北调中线兴隆水利枢纽工程开工建设，标志着南水北调东、中线七省市全部开工。2010年3月31日，丹江口大坝54个坝段全部加高到顶，标志着中线源头——丹江口大坝加高工程取得重大阶段性胜利[2]。由此反映出，南水北调实践对理论研究具有很强的影响力，学者们的研究并不是纯理论的探讨，更多是对实践的总结与概括；同时，理论研究也必将促进实践活动的开展。2021年，习近平总书记提出南水北调后续工程高质量发展的号召，不仅会促进南水北调工程实施和建设的高水平发展，还会涌现出更多更好的理论研究成果。

4 高产研究机构及合作分析

4.1 高产机构的研究主题分析

发文量排在前10位的高产研究机构，如表2所示。其中排在前3位的研究机构依次是河海大学(123.9篇)、中国水利水电科学研究院(94.2篇)和长江科学院(90.5篇)。这些高产的研究机构从地域上来看，主要分布于南京、北京、郑州、武汉等地，从机构属性上来看，主要是与水利水电专业相关的科研院所，其主题研究内容，如表2所示。

表2 发文量排在前10位的研究机构及研究主题内容

表2(续)

4.2 机构合作情况分析

本文选择机构发文量超过10篇的研究机构进行机构合作分析，最终获得89个研究机构，但其中5个研究机构与其他机构之间没有合作关系，因此最终分析的有效机构合作单位为84个，最终获得了12个研究合作团队，这些合作团队的合作情况，如表3所示，其中合作团队中机构以发文量多少逆序排列。

表3 发文量超过10篇的研究机构合作情况

其中合作团队规模超过10个的团队有两个，分别为以中国科学院大学为首的研究团队(其规模为13个科研院所和大学)和以长江科学院为首的研究团队(其规模为10个科研院所和大学)。从地域上来看，前者科研机构所属地包括北京、武汉、南京、襄樊等，后者科研机构所属地包括天津、武汉、大连、郑州、丹江口等。

合作团队的规模为7～9个的有5个科研团队，它们分别是来自北京的，以中国水利水电科学研究院为首的研究团队(其规模为9个科研院所和大学)；来自郑州的，以华北水利水电大学为首的研究团队(其规模为9个科研院所和大学)；来自北京、武汉、石家庄的，以长江勘测规划设计研究院为核心的研究团队(其规模为8个科研院所和大学)；来自济南、邯郸、浙江、青岛的，以南水北调东线山东干线有限责任公司为核心的研究团队(其规模为7个科研院所和大学)；来自陕西省的，以西安理工大学为首的研究团队(其规模为6个科研院所和大学)。

合作团队的规模不超过5个的有5个科研团队，它们是来自江苏省的，以扬州大学为首的研究团队(其规模为5个科研院所和大学)；来自武汉、北京、郑州的，以水利部水利水电规划设计总院为首的研究团队(其规模为5个科研院所和大学)；来自江苏省的，以江苏省血吸虫病防治研究所为首的研究团队(其规模为4个科研院所和大学)；来自南京、郑州的，以河海大学为首的研究团队(其规模为4个科研院所和大学)；来自南阳和北京的，以南阳师范学院为首的研究团队(其规模为3个科研院所和大学)。

5 结语

本文以CNKI数据库收录的高水平期刊论文为源数据，对南水北调主题研究进行分析和解读，并运用VOSviewer软件绘制了研究主题网络图，更加直观地展示了该领域研究的特点。

研究结果显示，近二十年来南水北调主题研究以中线工程研究为主，中线、西线和东线研究主题侧重点各不相同，其中西线侧重水资源配置研究，东线侧重病虫害防治研究。另外，生态环境和生态补偿也是南水北调研究不可忽视的两个研究热点。从主题演化角度来看，上述主题研究在2009和2010年前后变化比较大，大部分主题研究的峰值均出现在这两个时间点。

从南水北调主题研究的研究机构情况来看，高产研究机构在研究合作中占据核心地位。合作团队从地域上来看，跨地域性合作比较强，大部分研究团队的所属地都具有明显的差异性，这为全面了解和掌握南水北调的沿线情况奠定了坚实的基础。从合作团队机构类型来看，主要是与南水北调、水利水电有关的科研院所和高等院校。