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地球科学概论第五章地球上水资源和分布
水循环的意义
1.维护全球水量平衡,使陆地淡水不断更新; 2.促使自然界物质的运动,对地表太阳能辐射起着吸
收、转化、传输和调节的作用; 3.使地表各个圈层之间、海陆之间实现物质迁移和能量
交换; 4.影响全球的气候和生态,不断塑造地表形态。
水体的更替周期
水体的更替周期,是指水体在参与水循环过程中全部水量被 交替更新一次所需的时间,通常可用下式作近似计算:
直接或间接流入海洋的河流叫外流河,补给外流 河河水的区域叫外流区,如长江流域;
不流入海洋,而流入内陆湖泊或洼地,或者中途 消失的河流,叫内流河或内陆河,补给内流河河 水的区域,称为内流区域,如塔里木河流域。
补给类型
雨水补给
季节性积雪 融水补给
冰雪融水 补给
地下水补给
湖泊水补 给
补给 时间
雨季
普遍。我国松花江 上源和长江中下游 地区典型
江河湖泊水
河
流 1.径流的季节变化
的 径
流 2.径流的年际变化
变 化
河流径流的季节变化
河流径流量在一年内的各个月份并不相同。河流 径流一年内有规律的变化,称为河流径流的季节 变化。河流径流的季节变化,主要受流域的气候 制约。
以雨水补给为主的河流,径流主要随降雨季节变 化而变化。例如,东亚季风气候区,夏季降水集 中,河流径流丰富,冬季降水稀少,河流径流量 显著减少;地中海型气候区域,情况相反。
一定区域内,河流沿途接纳很多支流,并形成复 杂的干支流网络系统,称为水系。如长江水系, 长江是干流,自上而下接纳了雅砻江、岷江、汉 水、湘江等支流,构成庞大的长江水系。
河流或水系都从一定的面积上获得水源补给,这 样,河流的集水区域叫流域。
流域与流域之间的界线称为分水岭。例如,南岭 山地是长江水系与珠江水系的分水岭;秦岭是长 江流域和黄河流域的主要分水岭 。分水岭在山地 区域,以山脊线为界,平原地区难以确定。
内陆循环
降落到大陆上的水,其中一部分或全部(指 内流区域)通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水 汽,被气流带到上空,冷却凝结形成降水,仍降落 到大陆上,这就是内陆循环。
海上内循环
海上内循环就是海洋面上的水蒸发成 水汽,进入大气后在海洋上空凝结,形成 降水,又降到海面。
水循环的运动方式
蒸发、输送、凝结、降水、径流、入渗
永冻土底冰 湖泊淡水 土壤水 大气水 沼泽水 河水 生物水
自然界的水循环
海陆间循环
海洋洋面上的水经过蒸发变成水汽,水汽 上升到空中随着气流运行,被输送到大陆上空, 其中一部分水汽在适当条件下凝结,形成降水。 降落到地面的水,一部分沿地面流动,形成地表 径流;一部分渗入地下,形成地下径流。二者经 过江河汇集,最后又回到海洋。
1.地球上水体的类型与储量 2.自然界的水循环 3.海洋里的水 4.陆地上的水 5.大气水
地球上水体的 类型与储量
地球上淡水的构成
各种水体所占比例
96.53%
0.94%
1.74%
0.76%
2.53%
0.03%
容易利用的淡水资源占全球的十万分之七
海洋水 湖泊咸水和地下咸水 淡水
冰川 地下淡水 其他淡水
陆地上的水
地下咸水
陆
陆地咸水 湖泊咸水
地 上
冰川
的
地下淡水
水
陆地淡水 湖泊淡水
土壤水
河流水
……
河流
河水是陆地表层唯一畅流的液态水,它在地 表水循环过程中起着上接大气水,下承地下水, 最后连接海洋水的主干作用。
所谓河流就是在重力作用下经常或间歇沿河 流本身造成的洼地(河槽)流动着的水流。
一些概念
据联合国统计,全球淡水消耗量自 20 世纪初以来 增加了约 6 ― 7 倍,比人口增长速度高 2 倍。全 球目前有 14 亿人缺乏安全清洁的食用水,即平均 每 5 人中便有 1 人缺水。估计到 2025 年,全世界 将有 30 亿人缺水。波及的国家和地区达 40 多个, 主要为非洲和中东地区,印度、秘鲁、英国、波兰 及中国部分地区亦会受到影响。
以冰川补给为主的河流,径流最丰富月份与气温 最高的月份相一致。
河流径流的季节变化
河流径流的季节变化大小,与人类生产、生活关 系密切。例如,径流季节变化小,说明河流水量 稳定,水资源利用可靠,对工农业生产有利;径 流季节变化大,说明河流水量不稳定,水资源利 用不可靠,洪水期水量过大,容易酿成水灾,枯 水期水量过小,不能满足工农业生产需要。
《地球科学概论》
第五章 地球上的水资源和分布
主要观点
1.水是人类和地球上一切生命得以生存的物质基础。
2.目前人类可直接利用的淡水资源十分有限。 3.冰川是陆地上储量最大的淡水库。
4.海洋水、陆地水和大气水在自然界中不停地运动、ຫໍສະໝຸດ 化,构成水循环。缺水的地球
地球表面的 2/3 虽然被水覆盖,但其中 97.5% 是 咸水,在余下的 2.5% 的淡水中,又有 87% 是人 类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。人类可利用 的淡水只占全球水总量的 0.26%,而这些淡水大部 分是地下水。实际上,人类可以从江河湖泊中取用 的淡水只占水总量的 0.014%。有人比喻说,在地 球这个大水缸里可用的淡水只有一汤匙,而这一汤 匙水又遭到严重污染。
式中,T为更替周期(年或日、时);W为水体总贮水量(米3); ΔW为水体年平均参与水循环的活动量(米3/年)。
水量平衡概述
1.水量平衡概念 所谓水量平衡,是指任意区域的任意时段内,其收入与 支出的水量差等于该时段区域的蓄水变量 2.研究意义 水量平衡研究是水文、水资源学科的重大基础研究课题, 同时又是研究和解决一系列实际问题的手段和方法。因而具有 十分重要的理论意义和实际应用价值。
3.全球水量平衡方程式
上式说明海洋和陆地的多年平均降水量等于海洋和陆上多年平均 蒸发量,即
必须指出,在水循环过程中,全球总水量不变,不等于各种水体之 间相对数量亦恒定不变。
世界各地修建了一大批水库,总蓄水量超过3000×109 米3,引起每年入海径流量减少50×109米3,海平面相应 下降0.1毫米/年。这样,在这一时期里世界海平面实际 上升率为1.6毫米/年。
春季 为主 夏季 为主
常年
常年
补给特点
流量较大,流量随降 水量的变化而变化, 雨季形成汛期 流量变化小,形成春 汛
流量随气温的变化而 变化流量小,冬季断 流 河流稳定而可靠的补 给水源 流量稳定,中下游湖 泊与河流有互补关系
分布地区
我国季风区和世界 上绝大多数河流
温带和寒带地区、 我国东北地区
高山冰川地区、我 国西部高山高原地 区 普遍