洪水对水库水温分层结构的影响

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浅谈水库水温分层及下泄低温水对鱼类活动影响

尔兰邮电部所属的恩尼斯加水库曾在１９５７年安装６台气压水枪，使水体不断形成对流，有效减轻了库区水质分层和低温下泄水对下游珍贵鱼
类的影响。
３．３水利生态调度
２沮度对鱼类的影响温度作为一种非常重要的生态因子，对鱼类的生长、发育、代谢等生命活动具有显著的影响。鱼类属于变温动物，其体温随水温的变化而变化，一般与周围水温相差不超过０．５～１．Ｏ℃。因此，水温直接或间接地影响鱼类生长代谢、消化酶活性、蛋白质合成以及基因表达
泄的各项措施，实现水资源开发利用和生态保护的协调发展。关键词：水温分层；下泄低温水；鱼类活动；协调发展
水库修建后形成了巨大的停滞水域环境，由于水深不同的水域接受太阳辐射的程度不同，再加之风力、人流和垂向水流交换的作用，水库会沿水深方向出现一定的水温分层现象。又由于水电站泄水设施因发电要求而使泄水口高程较低，因此水库的水温分层使冬季下泄水温较天然情况高，而春、夏季下泄水温较天然情况低。水温分层特别是下泄的低温水可使鱼类在产卵、生长及捕食方面受到极不利的影响，造成鱼类资源的减产甚至某些鱼种的灭绝。因此，在大型水电工程的规划设计和运行管理中，必须重视水温作为水生态环境因子的重要作用，采取有效减缓低温水下泄的各项措施，减轻水温分层对鱼类活动的影响，从而实现水资源开发利用和生态保护的协调发展。１水库水沮分层现象水库蓄水后，水温的变化是一个很复杂的现象，受多种因素的控制。一般情况下，水库水温沿深度方向的分布可分为３个层次。分别为： ①表层。该层水温主要受气温季节变化的影响，一般在１０～２０ｍ深度范同； ② 掺混变温层。该层水温在风吹掺混、热对流、电站取水及水库运行方式的影响下，年内不断变化。该层范围与水库引泄水建筑物的位置、运行季节及引用流量有关； ③稳定低温水层。一般对于坝前水深超过１００ｍ的水库，在距离水库表面６０～８０ｍ以下的水体，由于受季节气温变化的影响很小，加之密度较大的低温水体下沉，将会形成个比较稳定的低温水层。但如果电站的泄水建筑物位置较低，则情况将会有所变化；④异重流高温水层在多泥沙河流上，如有可能在水库中形成异重流，并且夏季高温浑水可沿库底直达坝前、或受蓄水初期坝前堆渣等因素的影响，则库底水温将会明显增高。从研究水温问题的角度出发，目前，根据水库水温的分布情况，环境学界一般认为水库有３种类型：稳定分层型、混合型和过渡型。稳定分层型的水库表层温度竖向梯度大，称为温跃层，其下温度梯度小，称为滞温层；但到冬季则上下层水温无明显差别，严寒地区甚至出现温度梯度逆转现象，上层近于０ ℃底层近于４￣Ｃ。混合型水库无明显分层，上下水温均匀，竖向温度梯度小，年内水温变化却较大。过渡型水库介于两者之间，春、夏、秋季有分层现象饵不稳定，遇中小洪水时水温分层即消失。

南瓜坪水库水温计算及其对下游河道水温的影响分析

南瓜坪水库水温计算及其对下游河道水温的影响分析王明怀（云南省水文水资源局丽江分局，云南丽江 674100）摘要：南瓜坪水库的建设导致河流水体性质发生改变，长期滞留在库内的水与大气之间的热量交换引起水温变化，导致水库整体的水温结构将发生变化。

本文通过对南瓜坪水库建设后水温的垂向变化和延程变化趋势进行分析，对水库兴建后水温对下游农田灌溉的影响进行了分析评价。

关键词：水库水温分析评价1 引言南瓜坪电站通过修建水库蓄水带来了发电、灌溉、防洪等综合效益，然而水库蓄水的同时，也引起了河流水文、泥沙、地貌、生态等各方面的环境影响。

水温是水质因素的一个重要变量，水温的变化会给库区及下游河道的水质、水生生物的生长及工农业生产带来一系列的影响，并且对水工坝体温度应力分析、施工温控设计、继电机组冷却等也有重要影响。

因南瓜坪水库下游的团结大沟是永胜县三川镇农业灌溉的主要水源工程，三川镇又是丽江市粮食主产区，本文通过南瓜坪水库水温分布、水库泄水温度状况及坝下游河道水温沿程变化的预测分析。

结合灌区工程布置及灌溉农田的基本情况，评价水库兴建后对下游农田灌溉的影响。

2 工程概况为充分开发和利用五郎河流域水资源，根据《云南省丽江市五郎河流域规划》，拟对五郎河流域实行“三库十电站”梯级开发，南瓜坪电站是流域梯级开发中的一级，工程以发电为主要开发目的、兼顾灌溉。

电站装机容量33MW，水库正常水位2250m，总库容2668万m3，调节库容1656万m3，灌溉面积为5.16万亩，灌溉用水量4956万m3。

枢纽工程位于丽江市宁蒗县南部战河乡南瓜坪村，水库坝址处东经100°48′08″，北纬26°54′42″。

南瓜坪水库位于五郎河上段碧源河，电站下游500m为规划的干布河电站，距离宁蒗县战河乡20km，距离永胜县三川镇km。

南瓜坪水库水系图见图1。

团结大沟为流域内已经建成的较大引水工程，位于南瓜坪水库下游约25km。

团结大沟于1973年全线贯通，控制灌溉面积5.16万亩，引水渠从永胜县光华乡水井村取水，流经光华、金官、梁官，全长51.7km。

洪水肆虐气候变化对水循环的影响

洪水肆虐气候变化对水循环的影响洪水肆虐：气候变化对水循环的影响近年来，随着全球气候变暖的严重程度不断加剧，在许多地方洪水成为了一种常见的自然灾害。

洪水的肆虐不仅给人们的生命和财产带来了巨大的损失，还对水循环产生了重大的影响。

本文将探讨气候变化对水循环的影响，并就此问题提出一些可行的解决方案。

一、气候变化对降雨模式的影响气候变化导致了降雨模式的改变，尤其是降雨强度和频率的增加。

由于全球温度的不断升高，大气中的水蒸气含量也在增加，进而导致了降雨的增加。

这种降雨的增加会导致水循环过程中水分的积累和流动的加剧，从而增加了洪水发生的风险。

二、气候变化对蒸发和蒸腾的影响气候变化还对蒸发和蒸腾过程产生了重要影响。

随着温度的升高，水体的蒸发速率也在增加，这导致了水分的流失和大气中水蒸气含量的增加。

同时，温度的升高还会影响植物的蒸腾作用，加速了地表水的蒸发。

这些变化会导致水循环中水分的流动方式发生改变，从而增加了洪水的发生风险。

三、气候变化对地表径流的影响气候变化还会对地表径流产生重要的影响。

由于降雨强度的增加和蒸发蒸腾过程的加剧，地表水的径流量也随之增加。

气候变化导致了地表水径流速率的增加以及流域内的水分分布不均衡，这会给洪水的发生和水资源的合理利用带来困难。

四、应对气候变化对水循环的影响的措施面对气候变化对水循环造成的巨大挑战，我们必须采取有效的措施来应对。

以下是一些建议：1. 建设适应性强的防洪设施：加强河道堤坝的建设和维护，增强水文监测和预警能力，提前做好应对洪水的准备工作。

2. 推动低碳经济发展：减少温室气体的排放，降低全球温度对气候变化的加剧，从根本上减少洪水的发生风险。

3. 加强水资源管理：优化水资源的配置和利用，建立合理的水资源管理制度，提高水资源的利用效率。

4. 加强国际合作：加强国际间的信息共享和合作，共同应对气候变化对水循环的影响，保护共同的水资源。

结语：随着气候变化的不断加剧，洪水成为了一个全球性的问题。

水库下泄低温水影响及减缓措施

水库下泄低温水影响及减缓措施高坝大库的修建形成了大面积的停滞水域，加之太阳辐射以及其他理化作用，水库内水温沿水深呈明显的季节性分层分布。

传统底层取水的下泄水温较低，会对下游水生生物的生长和繁殖造成危害，并产生水库放流浊水长期化等问题。

因此，如何有效的提高水库下泄水温，减免下泄低温水带来的生态环境影响已经成为人们日益关注的问题和学者研究的焦点。

分层取水措施可以提高下泄水温，进而有效缓解低温水对下游生态环境带来的负面影响，因此被越来越多的应用于大型水利工程中。

标签：水库；温度；分层取水；下泄水温概述在天然河流中水体温差相对较小，水体紊流掺混作用较强，单位水体自由表面大，温度随气温变化较为明显。

由于许多高坝大库的建成，特别是一些调节性能好的深水水库，下泄的低温水极大地改变了天然河道的水温分布。

而许多水质要素都与水温变化有密切的相关性。

1、水库水温分层现象水库由于地理位置、管理方式的不同，加之入流水温、气象条件等影响，在垂直方向上呈现出有规律的水温分层现象，并且以年为周期循环变化。

初春前，水温低，库区内水体由于前期的冰冻、冷却作用，上下对流混合，故上下层水温基本一致，有这种水温状态的水库称为混合型水库。

入春以后，由于日照增强，气温升高，表面水体吸收了大量的热量之后温度上升，而水库深层的水体，温升较慢，仍然保持较低的水温，形成了明显的温度分层结构。

根据水的物理特性，表层水温高，所以密度小，如无外力扰动，只留在上层；而4℃以上的水体，水温越低，密度越大，越是沉在下层，所以虽然表层水温已经达到20-30℃，但底层水温依旧保持冬天的温度，上下层最大温差可以达到20℃。

进入秋季，日照和气温都有所降低，水库水温由表层依次冷却下来。

由于上层水冷却后下沉与下层水体不断掺混，使下层水温升高。

加之下层水长期的热传导、辐射和对流，本身温度已经有所上升。

从而使上下层水温逐渐趋于一致，并随着气温的下降而冷却，恢复到初春前的状态，完成一个循环。

水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施的环境影响评价技术指南

国家环境保护总局环境工程评估中心文件环评函〔2006〕4号关于印发《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南（试行）》的函各有关单位：为贯彻落实中央十六届五中全会提出的“在保护生态基础上有序开发水电”的要求，进一步规范水电水利建设项目水生生态与水环境影响评价工作，现将《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南（试行）》印发给你们，请参照执行。

附件：水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南（试行）二○○六年一月十三日主题词：环保水电水利环评技术指南函国家环境保护总局办公厅2006年1月16日印发附件：水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南（试行）一、河道生态用水量环境影响评价技术指南二、（一）河道外植被生态需水量计算三、1、直接计算法四、根据某一区域某一类型植被单位面积的需水定额乘以其种植面积计算。

关键是确定不同类型植被在非充分供水条件下的需水定额。

五、2、间接计算法六、在非充分灌溉条件下或水分不足时，采用改进的彭曼公式。

七、ET=ET0×Kc×f(s)八、式中：ET为作物实际需水量，mm；ET0为植物潜在腾发量，mm；Kc为植物蒸散系数，随植物种类、生长发育阶段而异，生育初期和末期较小，中期较大，接近或大于1.0，通过试验取得；f(s)为土壤影响因素。

九、十、θ为实际平均土壤含水率，旱地为占田间持水率百分数，%；θc1为土壤水分适宜含水率，旱地为田间持水率的90%；θc2为土壤水分胁迫临界含水率，为与作物永久凋萎系数相对应的土壤含水率；α为经验系数，一般为0.8～0.95。

十一、3、河道外植被生态需水量计算适用范围十二、直接计算法适用于基础工作较好的地区与植被类型，如绿洲、城市园林绿地等生态用水。

间接计算法适用于我国对植物生态需水量计算方法研究比较薄弱的地区及对植被的耗水定额难测定情况。

水库可能会带来的影响

水库可能会带来的影响：1.水库对自然条件的影响如小气候的改变，特别是湿度的改变，在有些情况下导致雾的增加及库区降水的变化；库区的水文循环也显著地受到影响；地下水位的变动、渗漏、下游河床可能的侵蚀和沉积的变化以及库区水体的负荷诱发地震的可能性等问题。

2.水库对水生系统的影响从地球化学和生物地球化学的观点，水库蓄水对原来的水生态系统会产生显著的改变。

水质改变一般是要发生的，特别是由于细菌和富营养化的作用。

许多水库的水体中营养物质的含量（氮磷化合物）和元素的总量有了巨大的变化。

营养的增加将使细菌和水藻大量繁殖，因而使水发臭，同时也使水中氧的含量降低。

水中溶解氧的降低将威胁着某些鱼种的生存，它还会导致产生厌氧微生物繁殖条件，使水质进一步恶化。

3.传染病媒介的发生其中最重要的是疟疾和血吸虫病。

这些疾病的媒介物的生活周期全部或部分是在水中。

疟蚊在静水中易于孳生，建坝蓄水可使上述疾病的相对分布转移，同时也给钉螺提供了适宜的栖息地。

4.水库对水质、底质的影响水库上游的工矿企业或土壤本底中会含有有毒物质，由于“三废”的排入或暴雨的侵蚀作用，致使含有大量有毒物质的水和泥沙流入库内，使水库水质和底质受到显著影响。

例如丰满水库由于其上游金矿选矿用汞，历年来共有30～60吨汞随废水流入库区；又如三门峡水库，由于黄土高原的土壤中含砷较多，暴雨时砷随着泥沙入库，以致使库区泥沙中砷的含量超标很多。

此种物质如遇水流急变或水库冲沙就有可能冲起使水库和下游水质恶化。

5.水库对下游的影响有些河流的泥沙中挟带肥料和营养物较多，建坝后泥沙被截留库中，又由于上游大量取水，使建库后下泄水量减少，致使下游发生许多新问题。

如下游水量分配发生很大变化；供水能力减小；水环境容量减小……等。

6.水库对农业、渔业的影响当水库库容大，调节程度高，水库的水温结构呈分层型。

由于水库中深层的夏季水温较低，如取水口深，致使大坝下游河段在一定范围内的水温较在自然状态下为低（大坝处最低），如引用低温水灌溉会使农业减产，有时也会对一定河段的鱼类产生影响。

林海水库垂向水温预测及对下游冷水鱼类的影响分析

林海水库垂向水温预测及对下游冷水鱼类的影响分析王伟;杨子;邓国立【摘要】水库工程的建设不仅可以提高水资源利用效率,调节天然合理径流量的变化,而且还对水库的热量起到调节作用.水温预测是水利水电工程环境影响评价所需要的重要内容之一,准确模拟和预测水库的水温分布规律,并加以调控,对改善库区及下游河道的水生生态有着重大意义.水温预测方法大致可以分为两大类,即经验公式法和数学模拟法.经验公式法具有简单实用,并且需要的参数较少;数学模拟法在理论上比较严密,并且随着计算科学的发展,越来越成为研究的主要手段和方法;数学模拟方法预测软件昂贵,所需参数较多.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2013(041)007【总页数】3页(P15-17)【关键词】林海水库;垂向水温;经验公式;出库水温;冷水鱼类【作者】王伟;杨子;邓国立【作者单位】黑龙江省环境工程评估中心,哈尔滨150001;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】TV697.21;TV697.420 引言水库水文分布收到诸多因素影响，如太阳辐射、水库物理特性、入库水量和泥沙等，其水温垂向分布大致可分为3钟类型，即混合型(等温型)、稳定分层型和过渡型。

混合型水库大多为调节能力较低、水深较浅的水库，由于上、下层水体可进行充分的热量交换，年内不同时间和深度的水温分布都比较均匀，其水温变化与气温有显著的相关关系。

稳定分层水库是指库表水温差别明显，上下层水体不能进行充分的热量交换，一般水深＞40 m，调节能力大的水库。

其垂向水温结构可分为3层:上层，即温变层，该层水温受环境温度影响大，随气温变化明显;中层，又称温跃层或斜温层，该层水温随着水深的增加剧烈变化，温度梯度可达1.50℃/m以上;下层，也称滞温层，该层水温基本保持均匀，年内变化很小，常年处于低温状态。

过渡型水库兼有混合型和稳定分层型特征的水库，既可以呈现很强的温跃层，上、下层水体之间也能进行充分的热量交换，年底库底温差很大。

黄河三门峡水库不同运行期水温状况分析

文章编号:1006—2610(2002)01—0017—03黄河三门峡水库不同运行期水温状况分析张宏安　伊国栋(黄委会勘测规划设计研究院,郑州　450003)关键词:水库;水温;气温;水温结构摘　要:三门峡水库自1960年9月15日正式蓄水运用以来,由于泥沙淤积的影响,水库先后经历了蓄水运用期、滞洪排沙运用期、“蓄清排浑”运用期3个不同的运行阶段。

不同时期由于水库调节能力不同,水库水温结构也发生了相应的变化。

全面系统地分析三门峡水库建库前后下泄水温变化、库表水温与气温的关系以及“蓄清排浑”运用期水库水温分布状况,对多泥沙河流水库水温预测具有重要的意义。

中图分类号:TV 697.1 文献标识码:B 收稿日期:1999-08-27 作者简介:张宏安(1966—),男,河南省宜阳县人,高级工程师,从事水利水电工程环境影响评价、水土保持工作.1　工程概况三门峡水利枢纽是黄河干流上修建的第一座大型水利枢纽工程,控制流域面积68.8万km 2,占全流域的92%。

大坝为混凝土重力坝,最大坝高106m 。

原定最高蓄水位350m 时库容为354亿m 3,运行水位335m 时相应库容96亿m 3。

水库自1960年9月15日开始蓄水,1961年2月9日蓄水至最高水位332.58m ,坝前水深52m ,相应蓄水量72.3亿m 3,320m 以上高水位持续时间达10个月之久。

由于泥沙淤积严重,1962年3月以后改为滞洪排沙运用。

改建前的1962年3月～1966年6月期间,主要利用原建的泄水建筑物(12个深水底孔)敞开闸门泄流排沙,全年低水位运行,汛期平均库水位312.81m 。

1966年6月～1973年10月期间经过了2次大的改建,增大了泄流规模,基本上解决了水库的泥沙淤积问题;水库于1973年底采用“蓄清排浑”调水调沙控制运行方式,即在来沙少的非汛期蓄水防凌、春灌、发电,汛期降低水位防洪排沙。

2　建库前后下泄水温变化2.1　天然河道三门峡水文站位于坝址以下1.0km 处,1956～1965年具有完整的河道水温观测资料,各年月平均水温变化见表1和图1。

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摘要：以乌江梯级水库中的洪家渡水库、东风水库、乌江渡水库为研究对象，通过数值计算得到上游３ｄ、５ｄ、７ｄ洪量下不同的水库水温分层结构，分析上游不同洪量对下游不同库容的水库水温分层
结构的影响。结果表明：当洪水历时相同时，若洪水量增量相同，水库的库容越大，洪水对水温的分
ｓａｍｅｆｌｏｏｄｄｕｒａｔｉｏｎ，ｗｈｅｎｔｈｅｆｌｏｏｄｆｌｏｗｉｎｃｒｅａｓｅｒｅｍａｉｎｅｄｉｄｅｎｔｉｃａｌ，ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｒｅｓｅｖｏｒｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
层结构影响越小；若水库库容相同，洪水量越小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 洪水对水温的分层结构影响越小。当一次洪水量
相同时，若水库库容相同，洪水历时越长，洪水对水温的分层结构影响越小。
关键词：洪水量；洪水历时；水温分层；乌江水库
ｔｈａｔｌａｓｔｅｄｔｈｒｅｅ．ｆｉｖｅ，ａｎｄｓｅｖｅｎｄａｙｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｐｓｔｒｅａｍｌｏｆｏｄｌｏｆｗｓｏｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｉｅｒａｒｃｈｙｓｔｕｃｒｔｕｒｅｓｏｆｒｅｓｅｖｏｒｉｒｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｉｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｗｉｔｈｔｈｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｉｅｒａｒｃｈｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅＨｏｎｇｊｉａｄｕＲｅｓｅｒｖｏｉｒ，ＤｏｎｇｆｅｎｇＲｅｓｅｖｏｒｉｒ，ａｎｄＷｕｊｉａｎｇｄｕＲｅｓｅｒｖｏｉｒｏｆｔｈｅＷｕｊｉａｎｇｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｕｐｓｔｒｅａｍｌｆｏｏｄｓ
中图分类号：ＴＶ６９７．２１文献标志码：Ａ文章编号：１００４— ６９３３【２０１３）０５— ００３８— ０７
Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌｏｆｏｄｓｏｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｉｅｒａｒｃｈｙ
洪水对水库水温分层结构的影响
陶美，逢勇，王华，鲍琨
（１．河海大学环境学院，江苏南京２１００９８；２１００９８；２１０００５）２．河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京３．江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京
第２９卷第５期
ＶｏＩ．２９Ｎｏ．５
水
资
源
保
护
２０１３年９月
Ｓｅｐ．２０１３
ＷＡＴＥＲＲＥＳ０ＵＲＣＥＳＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４— ６９３３．２０１３．０５．００８
ＴＡＯＭｅｉ，ＰＡＮＧＹｏｎｇ，ＷＡＮＧＨｕａ，ＢＡＯＫｕｎ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎＳｈａｌｌｏｗａｋＬｅｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｆｏＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＰｌａｎｎｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００５，Ｃｈｉｎａ）