自然地理學(xué) 第四章 海洋和陸地水

第三章：地球上的水第四章海洋和陸地水?水文學(xué)?，黃錫荃主編，高等教育出版社。?中國(guó)自然地理?，〔地表水、地下水〕，中國(guó)科學(xué)院?中國(guó)自然地理?編委會(huì)，科學(xué)出版社。?中國(guó)大百科全書(shū)?：?大氣科學(xué)?海洋科學(xué)?水文科學(xué)?，中國(guó)大百科全書(shū)出版社。參考書(shū)目：第一節(jié)地球水循環(huán)與水量平衡第二節(jié)海洋起源與海水理化性質(zhì)第三節(jié)海水的運(yùn)動(dòng)第五節(jié)海洋資源與海洋環(huán)境保護(hù)第六節(jié)河流第七節(jié)湖泊和沼澤第八節(jié)地下水第九節(jié)冰川1、什么是水循環(huán)與水量平衡？2、什么是潮汐？什么是潮流？3、什么是大洋環(huán)流？簡(jiǎn)述洋流的成因及分類。4、河流補(bǔ)給的形式有哪些？試分析各種補(bǔ)給的特點(diǎn)。5、地下水有幾種分類方式？思考題一、地球上水的分布與水資源水的分布地球總面積為5.1億平方公里，其中海洋面積為3.613億平方公里，約占總面積的71%。海洋總水量為13.38億立方公里，約占地球總水量的96.5%。地表約3/4被水覆蓋。地球上的水體主要分布在地表、各種礦物、深部巖石以及土壤中，從而形成地表水、地下水和土壤水。第一節(jié)地球水循環(huán)與水量平衡地球上水的組成圖2世界淡水的組成圖1地球上水的組成注：其它淡水，包括河流水、湖泊淡水、大氣水分、生物水、土壤水、沼澤水體等，可利用的淡水占全球淡水總儲(chǔ)量的0.3%；水資源是有限的水資源的概念1、世界水資源分布影響水資源分布的因素降水量的空間分布造成水資源緊缺的原因自然原因：如水資源時(shí)空分布不均、局部地區(qū)氣候反常等。人為原因：用水量迅速增加、水質(zhì)污染衡量水資源豐富程度的主要指標(biāo)多年平均徑流總量表1世界各大洲徑流資源表2世界上水資源最豐富的國(guó)家徑流資源比較2、水資源的特性水資源的循環(huán)再生性與其有限性時(shí)空分布的不均勻性利用的廣泛性和不可替代性利與害的兩重性3、中國(guó)水資源的特點(diǎn)數(shù)量上：“總量不少，人均不多〞空間分布上：“南方多、北方少，東部多、西部少〞時(shí)間分配上：“夏秋兩季多，冬春兩季少，各年之間變率大〞二、水循環(huán)與水量平衡〔一〕水循環(huán)的概念：指地球上各種形態(tài)的水，在太陽(yáng)輻射、地心引力等作用下，通過(guò)蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲以及徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。海陸大循環(huán)內(nèi)陸間循環(huán)海上內(nèi)循環(huán)〔二〕水循環(huán)的類型：NEXT海陸間循環(huán)：是指海洋水與陸地水之間通過(guò)一系列過(guò)程所進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。這種循環(huán)又稱為大循環(huán)。意義：使得陸地上的水不斷得到補(bǔ)充，水資源得以再生。內(nèi)陸循環(huán)：降落到大陸上的水，其中一局部或全部〔指內(nèi)流區(qū)域〕通過(guò)陸面、水面蒸發(fā)和植物蒸騰形成水汽，被氣流帶到上空，冷卻凝結(jié)形成降水，仍降落到大陸上，這就是內(nèi)陸循環(huán)。發(fā)生的領(lǐng)域：內(nèi)流區(qū)域。海上內(nèi)循環(huán)：就是海洋面上的水蒸發(fā)成水汽，進(jìn)入大氣后在海洋上空凝結(jié)，形成降水，又降到海面。發(fā)生領(lǐng)域：海洋及其上空。大陸海洋水汽輸送徑流輸送蒸發(fā)蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸發(fā)海洋蒸發(fā)降水〔三〕水循環(huán)的作用與效應(yīng)水循環(huán)將大氣圈、巖石圈、生物圈、水圈四大圈層連在一起。水循環(huán)是陸地與海洋聯(lián)系的紐帶。水循環(huán)既是物質(zhì)流也是能量流，它使地表從太陽(yáng)獲得的輻射能重新分布，使不同緯度熱量收支不平衡矛盾得到緩解。水循環(huán)使水資源成為可再生性資源。水循環(huán)是地球上一切水文現(xiàn)象的根源?！菜摹乘科胶舛x：任意選擇的區(qū)域〔或水體〕，在任意時(shí)段內(nèi)，其收入的水量與支出的水量之間差額必等于該時(shí)段區(qū)域〔或水體〕內(nèi)蓄水的變化量，即在水循環(huán)過(guò)程中，從總體上說(shuō)收支平衡。全球水量平衡方程：全球降水量＝全球蒸發(fā)量水循環(huán)與水量平衡的聯(lián)系：二者密不可分。水量平衡是質(zhì)量守恒原理在水循環(huán)過(guò)程中的具體表達(dá)，也是地球上水循環(huán)能夠持續(xù)不斷進(jìn)行下去的根本前提。一旦水量平衡失控，水循環(huán)的某一環(huán)節(jié)就要發(fā)生斷裂，整個(gè)水循環(huán)就不復(fù)存在。反之，如果自然界根本不存在水循環(huán)現(xiàn)象，也就無(wú)所謂平衡了。水循環(huán)是地球上客觀存在的自然現(xiàn)象，水量平衡是水循環(huán)內(nèi)在的規(guī)律。水量平衡方程式是水循環(huán)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，可以根據(jù)不同水循環(huán)類型建立不同的水量平衡方程。第二節(jié)海洋起源與海水理化性質(zhì)〔1〕洋殼是原生的，地球形成初期大洋就已存在?！?〕泛大陸別離時(shí)海底擴(kuò)張形成了洋殼?！?〕熔融巖漿侵入地殼并溢出地表冷凝，因其密度大使其下伏地殼沉入上地幔最終形成洋殼。一、海洋的起源起源假說(shuō)大洋化過(guò)程地殼變薄——洋盆形成——海水聚集二、世界海洋組成及其分類指遠(yuǎn)離大陸，面積廣闊，深度大，較少受大陸影響，具有獨(dú)立的洋流系統(tǒng)和潮汐系統(tǒng)，物理化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的水域。四大洋：太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋四大洋分界：洋的概念〔一〕洋〔二〕海海的面積和深度小于洋；海水理化性質(zhì)、生物發(fā)育狀況有別于洋；海根本上沒(méi)有自己獨(dú)立的洋流系統(tǒng)和潮汐；還沒(méi)有洋那樣明顯的垂直分層。大洋的邊緣因?yàn)榻咏蛏烊腙懙囟蚨嗷蛏倥c大洋主體相別離的局部。海附屬于洋，是洋的組成局部。海的概念海與洋的區(qū)別：內(nèi)海：四周完全被陸地包圍，只有一個(gè)或多個(gè)海峽與洋或鄰海相通。地中海、紅海、黑海、波羅的海、渤海等邊緣海：位于大陸邊緣，以半島或島嶼與大洋或鄰海相分隔，但直接受外海洋流和潮汐的影響。白令海、鄂霍次克海、日本海、黃海、東海和南海等外海：雖位于大陸邊緣，但與洋有廣闊聯(lián)系的海。阿拉伯海、巴倫支海等島間海：由一系列島嶼所環(huán)繞形成的水域。爪哇海、蘇拉威西海海的分類海水的組成——化學(xué)成分：氫、氧、常量與微量元素——海水的鹽度和氯度：海水鹽度：海水中全部溶解的固體與海水重量之比，通常以每千克海水中所含的克數(shù)表示。海水氯度：每千克海水中所含氯的克數(shù)。海水的溫度、密度和透明度海水溫度：海溫取決于其熱量收支情況。太陽(yáng)輻射是最主要的熱量來(lái)源。海水溫度變化及其影響因素：海溫具有明顯的季節(jié)變化和日變化。季節(jié)變化的影響因素：太陽(yáng)輻射的季節(jié)變化、季風(fēng)、洋流。日變化的影響因素：太陽(yáng)輻射的日變化、天氣狀況。海水溫度的分布：最高水溫出現(xiàn)在熱赤道，由此向兩極逐漸降低。北半球海水等溫線分布不規(guī)那么，南半球大致與緯線平行。顏色和透明度：海水的顏色：決定于海水對(duì)陽(yáng)光的吸收和反射狀況。海水通常呈現(xiàn)藍(lán)色的原因？透明度：以直徑30cm的白圓盤(pán)投入水中的可見(jiàn)深度來(lái)表示。海水密度：?jiǎn)挝惑w積中的海水質(zhì)量。

密度大小與海水溫度、鹽度和壓力有關(guān)。溫度，密度；鹽度，密度?！踩澈澈持负Ｑ笊烊氪箨懙木植?，其深度和寬度向大陸方向逐漸減小的水域。一般以入口處海角之間的連線或?yàn)晨谔幍牡壬罹€作為洋或海的分界線。海灣特點(diǎn)是潮差較大。渤海灣、哈得孫灣、墨西哥灣、孟加拉灣〔四〕海峽是連通海洋與海洋之間狹窄的天然水道。海峽的水文特征是水流急、潮速大，上下層或左右兩側(cè)海水理化性質(zhì)不同，流向不同。臺(tái)灣海峽、馬六甲海峽、直布羅陀海峽三、海洋的形態(tài)結(jié)構(gòu)〔四〕海溝主要分布在大陸邊緣與大洋盆地交接處，是海洋最深區(qū)域，深度超過(guò)6000米。〔一〕大陸邊緣包括大陸架、大陸坡和大陸基，占海洋總面積的22％?！捕炒笱笈璧厥鞘澜绾Ｑ笾忻娣e最大的地貌單元，約占世界海洋總面積的45％左右?！踩炒笱笾屑挂步兄醒牒X，是世界大洋中最宏偉的地貌單元，總長(zhǎng)約8萬(wàn)千米，相當(dāng)于陸地所有山脈長(zhǎng)度的總和，占世界海洋面積的32.7％。Back第三節(jié)海水的運(yùn)動(dòng)

海水運(yùn)動(dòng)的形式主要是波浪、潮汐和洋流。

概念：波浪就是海水質(zhì)點(diǎn)以其原有平衡位置為中心，在垂直方向上作周期性圓周運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象?！惨弧巢ɡ?．波浪要素

波浪的大小和形狀是用波浪要素來(lái)說(shuō)明的。波浪的根本要素有：波峰、波頂、波谷、波底、波高、波長(zhǎng)、周期、波速、波向線和波峰線等。2.波浪分類

風(fēng)浪和涌浪、風(fēng)暴潮、內(nèi)波和潮波、海嘯〔l〕按成因分為四類：風(fēng)浪和涌浪：在風(fēng)力的直接作用下形成的波浪，稱為風(fēng)浪；當(dāng)風(fēng)停止，或當(dāng)波浪離開(kāi)風(fēng)區(qū)時(shí)，這時(shí)的波浪便稱為涌浪。風(fēng)暴潮：由臺(tái)風(fēng)、溫帶氣旋、冷鋒的強(qiáng)風(fēng)作用和氣壓驟變等強(qiáng)烈天氣系統(tǒng)引起海面異常升降現(xiàn)象，叫風(fēng)暴潮，又稱風(fēng)暴增水或氣象海嘯。內(nèi)波：發(fā)生在海水的內(nèi)部，由兩種密度不同的海水作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的波動(dòng)現(xiàn)象。

潮波：海水在引潮力作用下產(chǎn)生的波浪。

3．近岸浪及其作用當(dāng)波浪傳入淺水區(qū)或近岸后，由于波頂運(yùn)動(dòng)速度大于波底，當(dāng)波峰局部越過(guò)波谷局部時(shí)，將導(dǎo)致波浪的倒卷和破碎。這種破浪現(xiàn)象假設(shè)發(fā)生在離岸較遠(yuǎn)的地區(qū)，如海中的暗礁或沙洲上，稱為破浪；假設(shè)發(fā)生在海岸附近，稱為拍岸浪。波浪由深水區(qū)進(jìn)入海岸帶的變化過(guò)程4、波浪的折射波浪前進(jìn)方向常與海岸斜交，這樣，同一列波兩端的水深可能存在較大差異。近岸較淺一端因受摩擦而減速，離岸遠(yuǎn)而較深一端在深水處繼續(xù)保持原速前進(jìn)，最后波峰線將發(fā)生轉(zhuǎn)折而與海岸平行，這就是波浪的折射。波浪前進(jìn)方向與海岸斜交常常造成水體沿海岸流動(dòng)，形成的這種縱向水流稱為沿岸流。沿岸流對(duì)海岸地貌形成發(fā)育具有一定的影響。1．潮汐及其類型〔1〕概念

潮汐是由月球和太陽(yáng)的引力引起的海面水位周期性漲落的現(xiàn)象。潮汐主要在地球的低緯度海區(qū)最為顯著，因?yàn)槌毕堑厍蜃赞D(zhuǎn)及日月引力所致。一般一個(gè)太陰日有兩次漲落，白天的稱潮，晚上的稱汐，合稱潮汐。

〔二〕潮汐(tide)和潮流(tidalcurrent)

潮汐類型可分為半日潮、全日潮和混合潮三種類型。

半日潮：在一個(gè)太陰日內(nèi)，兩漲兩落彼此大致相同的潮汐。

〔2〕類型全日潮：在一個(gè)太陰日內(nèi)，只有一次漲落的潮汐。只有一次高潮和低潮。

混合潮：可分為不規(guī)那么的半日潮和不規(guī)那么的全日潮。不規(guī)那么的半日潮，一般在一個(gè)太陰日中，也有兩次上下潮，但潮差和潮期不等。不規(guī)的全日潮，那么是在半個(gè)月中出現(xiàn)全日潮的天數(shù)不超過(guò)7天，其余天數(shù)為不規(guī)那么的半日潮。

2、潮流

潮流是指海水在天體引潮力作用下所形成的周期性水平流動(dòng)。潮流的運(yùn)動(dòng)形式，可分為回轉(zhuǎn)流和往復(fù)流?！?〕回轉(zhuǎn)流在外海和開(kāi)闊海區(qū)，潮流受地轉(zhuǎn)偏向力作用而成〔也叫八卦流〕?；剞D(zhuǎn)流的方向在北半球?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，在南半球那么為逆時(shí)針?lè)较?。在海峽、河口、海灣內(nèi)，受地形影響，潮流便成了往復(fù)流。其流速?gòu)牧愕阶畲?，再到零，再到相反方向的最大，再到零，這樣不斷循環(huán)?！?〕往復(fù)流〔三〕洋流1、洋流的分類〔1〕按水溫分類可分為暖流和寒流暖流：假設(shè)洋流帶來(lái)的海水溫度比到達(dá)海區(qū)的水溫高，這樣的洋流叫暖流。由低緯流向高緯的洋流一般屬于暖流。在洋流圖中，一般用紅色箭頭表示暖流。寒流：與暖流相反，假設(shè)洋流所帶來(lái)的海水溫度比到達(dá)海區(qū)的水溫低，就叫寒流。由高緯流向低緯的洋流一般屬于寒流。在洋流圖中一般用藍(lán)色〔綠色〕箭頭表示寒流。是海水沿著一定方向的大規(guī)模流動(dòng)，也稱海流。風(fēng)海流〔P〕：是海水在風(fēng)的摩擦力〔切應(yīng)力〕作用下形成的水平運(yùn)動(dòng)，也稱漂流或吹流。當(dāng)風(fēng)力作用于海面時(shí)，可產(chǎn)生對(duì)海面的正壓力和摩擦力，迫使海水向前運(yùn)動(dòng)形成洋流?！?〕按成因分類可分為風(fēng)海流、密度流和補(bǔ)償流三類

洋流產(chǎn)生的主要原因是風(fēng)力和密度差異，據(jù)此可以將洋流分為風(fēng)海流、密度流和補(bǔ)償流。密度流〔P〕：密度流是由于海水密度差異而引起的洋流。由于各海區(qū)海水溫度、鹽度不同，使得海水密度分布不均，海區(qū)之間形成了壓力梯度，在壓力梯度力作用下，海水產(chǎn)生了流動(dòng)。故密度流也稱梯度流。補(bǔ)償流〔P〕：由于某一種原因使海水從一個(gè)海區(qū)流出，而使另一局部海水流入進(jìn)行補(bǔ)充所形成的洋流叫做補(bǔ)償流。補(bǔ)償流可以是水平流動(dòng)，也可以是垂直流動(dòng)〔上升流和下降流〕。赤道低壓帶副熱帶高壓帶副熱帶高壓帶副極地低壓帶副極地低壓帶極地高壓帶極地高壓帶大氣運(yùn)動(dòng)和近地面風(fēng)帶的存在，是海洋水體運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?。低緯信風(fēng)西風(fēng)帶東風(fēng)帶低緯信風(fēng)西風(fēng)帶東風(fēng)帶風(fēng)海流地中海040080014001098765415.5°13.0°11.0°10.0°9.5°溫度(°C)36.537.038.036.036.5大西洋

36.5溫度(°C)西經(jīng)鹽度‰36.5深度〔米〕36.0直布羅陀海底山脊直布羅陀海底山脊密度流13.5o13.0o12.9o北海波羅的海地中海大西洋紅海補(bǔ)償流水平補(bǔ)償流垂直補(bǔ)償流2、世界大洋表層環(huán)流系統(tǒng)

大氣與海洋之間處于相互作用、相互影響、相互制約之中，大氣在海洋上獲得能量而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，大氣運(yùn)動(dòng)又驅(qū)動(dòng)著海水，這樣屢次的動(dòng)量、能量和物質(zhì)交換，就控制著大氣環(huán)流和大洋環(huán)流。海面上的氣壓場(chǎng)和大氣環(huán)流決定著大洋表層環(huán)流系統(tǒng)。〔世界大洋表層洋流分布圖〕低低氣旋高高反氣旋以副熱帶為中心的反氣旋型大洋環(huán)流北半球中高緯海區(qū)氣旋型大洋環(huán)流南緯40-60o形成西風(fēng)漂流從世界大洋表層洋流分布圖中，可得出世界大洋表層環(huán)流分布的特點(diǎn)：以南北回歸線高壓帶為中心形成反氣旋型大洋環(huán)流；以北半球中高緯海上低壓區(qū)為中心，形成氣旋型大洋環(huán)流；南半球中高緯海區(qū)沒(méi)有氣旋型大洋環(huán)流，而被西風(fēng)漂流所代替；在南極大陸周圍形成繞極環(huán)流〔自東向西流〕；北印度洋海區(qū)，由于季風(fēng)的影響，洋流具有明顯的季節(jié)變化，冬季呈反時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)，夏季呈順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)(季風(fēng)環(huán)流)。北印度洋北印度洋洋流受西南季風(fēng)影響,海水自西向東呈順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng).北印度洋洋流受東北季風(fēng)影響,海水自東向西呈逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng).夏季冬季季風(fēng)漂流NEXT

3、大洋水團(tuán)及其分類

水團(tuán)：大洋中具有特別的溫度和鹽度的、性質(zhì)相同的大團(tuán)水體，稱為水團(tuán)?！?〕表層水團(tuán)，可深達(dá)100米；〔2〕中心水團(tuán)，深達(dá)主要變溫層底部；〔3〕中層水團(tuán)，從中心水團(tuán)以下至3000米；〔4〕深層與底層水團(tuán)，充滿大洋盆。

4、洋流的作用

洋流對(duì)上下緯度之間熱能的輸送和交換，對(duì)全球的熱量平衡，有重大影響。一般來(lái)說(shuō),暖流流經(jīng)地區(qū)，氣溫增高，降水時(shí)機(jī)多；寒流流經(jīng)地區(qū)，氣溫降低，降水的時(shí)機(jī)極少。海洋中的浮游生物隨著洋流漂流，暖流和寒流相遇，有機(jī)物質(zhì)十分豐富。因?yàn)楹鹘粎R，把熱帶和寒帶的浮游生物混合在一起，使海水中有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量增加，吸引著大批魚(yú)群向這里集中尋餌，形成大漁場(chǎng)。對(duì)航運(yùn)的影響：順流，既快又省，逆流相反；陸地上排放到海洋中的污染物質(zhì)，可以被洋流擴(kuò)散到別的海域，雖使污染范圍擴(kuò)大，但也能加快污染物凈化的速度。Flash：洋流對(duì)地理環(huán)境的影響世界大洋表層洋流分布圖第五節(jié)海洋資源和海洋環(huán)境保護(hù)

海洋資源指來(lái)源、形成和存在方式均直接與海水或海洋有關(guān)的資源。按照屬性，海洋資源可分為海洋化學(xué)資源、海底礦產(chǎn)資源、海洋動(dòng)力資源和海洋生物資源四類?！惨弧澈Ｑ筚Y源海洋化學(xué)資源

〔l〕海洋化學(xué)資源是指海水中所含的大量化學(xué)物質(zhì)。其中有80多種化學(xué)元素，各種元素的儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀。這些元素可提取的有70多種。海底礦產(chǎn)資源

海洋礦產(chǎn)資源又稱海底礦產(chǎn)資源。包括海濱、淺海、深海、大洋盆地和洋中脊底部的各類礦產(chǎn)資源。按礦床成因和儲(chǔ)存狀況分為：砂礦、海底自生礦產(chǎn)和海底固結(jié)巖中的礦產(chǎn)海洋動(dòng)力資源

海洋動(dòng)力資源海水運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生巨大的動(dòng)力資源。如波能、潮汐、潮流等。海洋生物資源

海洋生物資源又稱海洋水產(chǎn)資源，指海洋中蘊(yùn)藏的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物和植物的群體數(shù)量，是有生命、能自行增殖和不斷更新的海洋資源。海洋生物資源按種類可分為：海洋魚(yú)類資源、海洋軟體動(dòng)物資源、海洋甲殼類動(dòng)物資源、海洋哺乳類動(dòng)物與海洋植物資源。鳀科

鯡科

1492年1493年哥倫布37天20天〔二〕海洋對(duì)地理環(huán)境的影響世界四大漁場(chǎng)秘魯寒流——上升補(bǔ)償流日本暖流

千島寒流北大西洋暖流

東格陵蘭寒流墨西哥灣暖流

拉布拉多寒流秘魯漁場(chǎng)北海道漁場(chǎng)北海漁場(chǎng)紐芬蘭漁場(chǎng)〔三〕海洋環(huán)境保護(hù)海洋是人類生活和生產(chǎn)不可缺少的物質(zhì)和能量的源泉。隨著科學(xué)技水的不斷開(kāi)展，人類利用開(kāi)發(fā)海洋的規(guī)模愈來(lái)愈大，對(duì)海洋的依賴程度愈來(lái)愈高。同時(shí)人類對(duì)海洋的影響也日益增大，把生活與生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物排人海洋。這些廢棄物主要有工業(yè)廢物如礦渣、廢油、汞、廢紙漿、廢熱等，農(nóng)業(yè)廢物如有機(jī)汞化合物、有機(jī)磷化合物、化肥、家禽糞便等，生活廢物如垃圾、食品廢渣、洗滌劑、殺蟲(chóng)劑等，軍事廢物如放射性廢物、裂變衍生物。有機(jī)物等。雖然海洋具有很強(qiáng)的自凈能力和較大容量，但如果廢棄物超過(guò)自凈力和容量時(shí)，就會(huì)造成海洋污染。特別是在人類活動(dòng)頻繁的近海海域及河口、港灣，海洋污染更嚴(yán)重。海洋污染危害魚(yú)類、海鳥(niǎo)和其他海洋生物，使海洋生態(tài)失去平衡；惡化水質(zhì)；惡化海濱環(huán)境；危及人類健康；阻礙海事活動(dòng)。因此，海洋環(huán)境保護(hù)愈來(lái)愈引起人們的重視。我國(guó)2000年各地發(fā)生的赤潮次數(shù)及面積

Back第六節(jié)河流

概念：降水或由地下涌出地表的水，聚集在地面低洼處，在重力作用下經(jīng)常的或周期的沿流水本身造成的洼地流動(dòng)，這就是河流。河流是水分循環(huán)的一個(gè)重要組成局部，是地球上重要的水體之一。它是塑造地表形態(tài)的動(dòng)力，對(duì)氣候和植被等都有重要的影響。自古以來(lái)，河流與人類的關(guān)系很密切，它是重要的自然資源，在灌溉、航運(yùn)、發(fā)電、水產(chǎn)和城市供水等方面發(fā)揮著巨大的作用。但河流也會(huì)給人類帶來(lái)洪澇災(zāi)害。因此，要開(kāi)發(fā)利用河流，變水害為水利，就必須深入研究河流。

一、河流、水系和流域

〔一〕河流１、河流縱斷面，是指沿河流軸線的河底高程或水面高程的變化。故河流縱斷面可分為河底縱斷面和水面縱斷面兩種。河流縱斷面可以用比降〔I〕來(lái)表示。即：式中：H上，H下，分別為河段上下游河槽〔或水面〕上兩點(diǎn)的高程；H上－H下那么為河段的落差；L為河段的長(zhǎng)度。２、河流橫斷面，是指河槽某處垂直于主流方向河底線與水面線所包圍的平面。

３、過(guò)水?dāng)嗝妗改骋粫r(shí)刻水面線與河底線包圍的面積。４、大斷面—指最大洪水時(shí)的水面線與河底線包圍的面積?！捕乘蹈拍睿阂粭l河流的干支流構(gòu)成了脈絡(luò)相通的水道系統(tǒng)，這個(gè)水道系統(tǒng)便稱為水系或河系。１、水系特征主要包括河長(zhǎng)、河網(wǎng)密度和河流的彎曲系數(shù)。河長(zhǎng)——從河口到河源沿河道的軸線所量得的長(zhǎng)度。河網(wǎng)密度——指流域內(nèi)干支流的總長(zhǎng)度和流域面積之比，即單位面積內(nèi)河道的長(zhǎng)度?？捎孟率奖硎荆篋＝∑L/F式中：D為河網(wǎng)密度〔km/km2〕；∑L為河流總長(zhǎng)度〔km〕；F為流域面積〔km2〕。河流的彎曲系數(shù)——指某河段的實(shí)際長(zhǎng)度與該河段直線距離之比值?？捎孟率奖硎荆菏街校篕為彎曲系數(shù)；L為河段實(shí)際長(zhǎng)度〔km〕；ｅ為河段的直線長(zhǎng)度〔km〕。扇狀水系：干支流呈扇狀分布，即來(lái)自不同方向的各支流較集中地匯人干流，流域成扇形或圓形。我國(guó)的海河水系就屬此類。羽狀水系：支流從左右兩岸相間匯人干流，形呈羽狀。如灤河水系。平行狀水系：幾條支流平行排列。如淮河左岸的洪河、穎河、西浘河、渦河、澮河等。樹(shù)枝狀水系：干支流的分布呈樹(shù)枝狀。大多數(shù)河流屬此種類型。如珠江的主流西江水系。

格狀水系：干支流分布呈格子狀，即支流多呈900角匯人干流。這是由于河流沿著互相垂直的兩組構(gòu)造線發(fā)育而成。如閩江水系。2、水系分類：根據(jù)干支流分布的形狀，可分為5類：〔三〕流域分水嶺：劃分相鄰水系〔或河流〕的山嶺或河間高地，稱為分水嶺。分水線：分水嶺最高點(diǎn)的連線，稱為分水線或分水界。如秦嶺是黃河和長(zhǎng)江的分水嶺，而秦嶺的山脊線便為黃河和長(zhǎng)江的分水線。流域：分水線所包圍的區(qū)域，稱為流域。由于分水線有地表分水線和地下分水線，故流域也是指聚集地表水和地下水的區(qū)域。二、河流的水情要素

水情要素是反映河流水文情勢(shì)及其變化的因子。它主要包括水位、流速、流量、泥沙、水化學(xué)、水溫和冰情等。通過(guò)這些因素反映河流在地理環(huán)境中的作用，及其與自然地理環(huán)境各組成要素之間的相互關(guān)系，也是研究水文規(guī)律的根底?！惨弧乘?、概念：指某一標(biāo)準(zhǔn)基面或測(cè)站基面上的水面高度?；婵煞纸^對(duì)基面和相對(duì)基面。絕對(duì)基面是以某一河口的平均海平面為零點(diǎn)。如珠江口基面、吳淞口基面〔長(zhǎng)江口〕、黃?；娴?，我國(guó)規(guī)定統(tǒng)一采用青島基面。相對(duì)基面〔也稱測(cè)站基面〕，是以觀測(cè)點(diǎn)最枯水位以下0．5－lm處作為零點(diǎn)的基面。相對(duì)基面可減少記錄和計(jì)算工作量，但它與其他水文站的水文資料不具有可比性，故進(jìn)行全河水文資料整編和水文預(yù)報(bào)時(shí)，必須換算為全河統(tǒng)一的基面。

影響河流水位的因素很多，如水量、河道沖淤、風(fēng)、潮汐、結(jié)冰、植物、支流的匯入、人工建筑物、地殼升降等。其中最主要的因素是流域內(nèi)的徑流補(bǔ)給。水量增加，河水位上升；水量減少，河水位下降。2、影響河流水位的因素：3、河流水位的年際變化和季節(jié)變化：4、水位過(guò)程線、歷時(shí)曲線與相應(yīng)水位曲線：概念：是指水位隨時(shí)間變化的曲線。繪制方法：以縱坐標(biāo)為水位，橫坐標(biāo)為時(shí)間，將水位變化按時(shí)間順序排列起來(lái)所點(diǎn)繪的曲線。主要作用：可分析水位變化規(guī)律，能直接看出特征水位〔如最高水位和最低水位〕的高度和出現(xiàn)的日期；可研究各補(bǔ)給源的特征；可用來(lái)分析洪水波在河道中沿河傳播的情形以及做洪水短期預(yù)報(bào)；水位過(guò)程線也能反映流域內(nèi)自然地理因素對(duì)該流域水文過(guò)程的綜合影響?！?〕水位過(guò)程線及其繪制方法〔2〕水位歷時(shí)曲線及其繪制方法概念：是指大于和等于某一數(shù)值的水位與其在研究時(shí)段中出現(xiàn)的累積天數(shù)〔歷時(shí)〕所點(diǎn)繪而成的曲線。繪制方法：先將一年內(nèi)之日平均水位按順序排列，并將水位變化幅度分為假設(shè)干相等組距〔如以0.5m為一組〕，再將每一組距水位出現(xiàn)的日數(shù)依次累加為累積天數(shù)〔即歷時(shí)〕，然后以水位為縱坐標(biāo)，以累積天數(shù)為橫坐標(biāo)點(diǎn)繪的曲線，即得到日平均水位歷時(shí)曲線。水位歷時(shí)曲線的作用：主要是可從圖上看出一年內(nèi)超過(guò)某一水位高度出現(xiàn)的總天數(shù)，這對(duì)航運(yùn)、灌溉、防汛都有重要的意義?！?〕相應(yīng)水位曲線及其繪制方法概念：是指在同一次漲落水期間，上下游站位相相同的水位。繪制方法：以縱軸為上下游站的水位,以橫軸為下游站的水位，把上下游站相應(yīng)的水位點(diǎn)繪在坐標(biāo)紙上，過(guò)點(diǎn)群中心連成的圓滑曲線便成。作用：做短期水文預(yù)報(bào)；校驗(yàn)上下水位觀測(cè)成果；用站水位插補(bǔ)缺測(cè)站水位記錄；推求鄰近斷面未設(shè)站的水位變化?！捕沉魉?/p>

河流流速，是指河流中水質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離。單位是m/s。1、概念2、流速的脈動(dòng)現(xiàn)象是指在紊流的水流中，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度和方向不斷地變化，而且圍繞某一平均值上下跳動(dòng)的現(xiàn)象。脈動(dòng)流速的數(shù)值以在水流動(dòng)力軸附近為最小，而以在糙度較大的河底和岸邊為最大。流速脈動(dòng)能使泥沙懸浮在水中，故它對(duì)泥沙運(yùn)動(dòng)具有重要意義。3、河道中的流速分布河流縱斷面流速分布為：上游河段流速最大，中游河段流速較小，下游河段流速最小。

由于河床的地勢(shì)傾斜和粗糙程度，以及斷面水力條件的不同，天然河道中的流速分布十分復(fù)雜。河流過(guò)水?dāng)嗝娴牧魉伲簭乃嫦蚝拥走f減，從兩岸向最大水深方向增大。式中：v為平均流速；c為待定系數(shù)，它與糙率等因素有關(guān)，其數(shù)值可用經(jīng)驗(yàn)公式求得。我國(guó)多采用滿寧公式，〔n為糙率系數(shù)〕；R為水力半徑；i為水面比降。謝才公式是根據(jù)水流作勻速運(yùn)動(dòng)的理論推導(dǎo)而得。天然河道中平均流速的計(jì)算：在有實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)實(shí)測(cè)資料求得。在沒(méi)有實(shí)測(cè)資料時(shí)，可用水力學(xué)公式——謝才公式計(jì)算，v=

4、河道中的流速計(jì)算〔三〕流量指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某過(guò)水?dāng)嗝娴乃捏w積。常用Q表示，單位是m3/s?？捎孟率奖硎荆篞=Av式中：Q為流量〔m3/s〕；A為過(guò)水?dāng)嗝娣e〔m2〕；v為流速〔m／s〕。流量是河流的最重要特征。為便于進(jìn)行水文分析，常把測(cè)得的流量資料繪成曲線圖。常用的有流量過(guò)程線和水位——流量關(guān)系曲線。1、概念〔1〕概念：是流量隨時(shí)間變化過(guò)程的曲線?！?〕繪制方法:以縱坐標(biāo)為流量，以橫坐標(biāo)為時(shí)間，按時(shí)間順序點(diǎn)繪而成的曲線，便是流量過(guò)程線。2、流量過(guò)程線：可反映測(cè)站以上流域的徑流變化規(guī)律；分析流量過(guò)程線，相當(dāng)于對(duì)一個(gè)流域特征的綜合分析研究；根據(jù)流量過(guò)程線計(jì)算某一時(shí)段的徑流總量和平均流量?！?〕流量過(guò)程線的作用：〔2〕繪制方法：以縱坐標(biāo)為水位，橫坐標(biāo)為流量，將相應(yīng)的水位和流量點(diǎn)繪在坐標(biāo)紙上，連接通過(guò)點(diǎn)群中心的曲線，便是水位——流量關(guān)系曲線。3、水位——流量關(guān)系曲線：〔1〕概念：是指水位隨流量變化的曲線。

水位變化是流量變化的外部反映，因此水位與流量具有密切的關(guān)系，Q=f(H)?！?〕作用：是用水位資料來(lái)推求流量，使測(cè)流工作大為簡(jiǎn)便?！菜摹澈恿髂嗌澈恿髂嗌呈侵附M成河床和隨水流運(yùn)動(dòng)的礦物、巖石固體顆粒隨水流運(yùn)動(dòng)的泥沙也稱固體徑流?！参濉澈铀瘜W(xué)河水化學(xué)主要是河水的化學(xué)組成、性質(zhì)、時(shí)空分布變化，以及它們同環(huán)境之間的相互關(guān)系。河水溫度是河水熱狀況的綜合標(biāo)志。當(dāng)水溫到達(dá)00C以下的過(guò)冷卻狀態(tài)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)冰情?！擦澈铀疁囟扰c冰情河水溫度是河水熱狀況的綜合標(biāo)志。當(dāng)水溫到達(dá)00C以下的過(guò)冷卻狀態(tài)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)冰情。河水溫度和冰情的變化，主要受到太陽(yáng)輻射、氣溫等地帶性因素的控制，因而水溫和冰情分布根本上表達(dá)了地帶性規(guī)律。三、河流的補(bǔ)給(河流的水源)

根據(jù)降水形式及其向河流運(yùn)動(dòng)的路徑的不同，河流補(bǔ)給可分為:雨水補(bǔ)給、融水補(bǔ)給、湖泊和沼澤水補(bǔ)給、地下水補(bǔ)給

和人工補(bǔ)給。四、河川徑流

徑流是指大氣降水到達(dá)陸地上，除掉蒸發(fā)而余存在地表上或地下，由高處向低處流動(dòng)的水流。河川徑流是水循環(huán)的根本環(huán)節(jié)，又是水量平衡的根本要素，它是自然地理環(huán)境中最活潑的因素，是陸地上重要的水文現(xiàn)象，其變化規(guī)律集中反映了一個(gè)地區(qū)的自然地理特征。河川徑流是可資人類長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)利用的水資源。河川徑流的運(yùn)動(dòng)變化，又直接影響著防洪。灌溉、航運(yùn)、發(fā)電、城市供水等事業(yè)，以及人們的生命財(cái)產(chǎn)的平安。因此，河川徑流是河流水文地理研究的重要內(nèi)容。

〔一〕徑流的形成徑流形成過(guò)程：降雨徑流的形成過(guò)程總的說(shuō)來(lái)，是降雨經(jīng)植物截留、填洼和下滲等損失后，剩余的雨水〔即凈雨水〕在流域上形成地表和地下徑流，再經(jīng)過(guò)河槽會(huì)聚，形成出口斷面的流量過(guò)程。故降雨徑流形成過(guò)程大致可分為如下三個(gè)階段?！瞝〕流域蓄滲階段植物截留、下滲、填洼與蒸散發(fā)〔2〕坡地匯流階段降水產(chǎn)流后，便在重力作用下，沿著坡地流動(dòng)，叫坡地匯流，也稱坡地漫流。坡地匯流根據(jù)流態(tài)分為片流、溝流和壤中流?！?〕河網(wǎng)匯流階段坡地匯流的雨水到達(dá)河網(wǎng)后，沿著河網(wǎng)向下游干流出口斷面聚集的過(guò)程，稱為河網(wǎng)匯流階段．河川徑流形成過(guò)程

〔二〕徑流計(jì)量單位〔l〕流量Q前已述及，流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫斷面的水量，常用單位為m3/s?！?〕徑流總量W指在一定時(shí)段內(nèi)通過(guò)河流某一橫斷面的總水量〔一般指出口斷面〕。常用單位為m3，其計(jì)算式為：

W=QT式中：Q為流量〔m3/s〕；T為時(shí)段〔如日、月、年等〕長(zhǎng)〔s〕?！?〕徑流深度R指單位流域面積上的徑流總量，常用單位為毫米〔mm〕。其計(jì)算式為：式中：W為徑流總量〔m3〕；F為流域面積〔km2〕?！?〕徑流模數(shù)M指單位流域面積上產(chǎn)生的流量。常用單位為m3/(ａ·km2〕，其計(jì)算式為：

式中；Q為流量〔m3/s〕；F為流域面積〔km2〕?！玻怠硰搅髯兟省材１认禂?shù)〕K指某一時(shí)段徑流值〔mi，Qi或Ri〕與同期的多年平均徑流值〔m0，Q0或R0等〕之比。計(jì)算式為：

式中，m，Q，R含義同上?！?〕徑流系數(shù)a指任一時(shí)段的徑流深度與該時(shí)段的降水量之比值。其計(jì)算式為：式中：R為徑流深度〔mm〕；P為降水量〔mm〕河流水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式

層流：水質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)過(guò)程中相對(duì)位置保持平行的一種水流

紊流：水質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)過(guò)程中，彼此相對(duì)位置隨時(shí)變化

環(huán)流：水質(zhì)點(diǎn)作螺旋形的運(yùn)動(dòng)，在過(guò)水?dāng)嗝嫔贤队盀榄h(huán)狀。分為單向環(huán)流和雙向環(huán)流。單向環(huán)流：水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在過(guò)水?dāng)嗝嫔系耐队盀閱蜗颦h(huán)；雙向環(huán)流：水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在過(guò)水?dāng)嗝嫔系耐队盀閮蓚€(gè)環(huán)

渦流：河流中水質(zhì)點(diǎn)繞軸旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象

〔三〕影響河川徑流的因素影響徑流的因素主要有氣候、下墊面和人為因素。l〕氣候因素氣候是影響河川徑流的最根本和重要因素，氣候因素中的降水和蒸發(fā)直接影響徑流的大小和變化。2〕下墊面因素流域的下墊面因素具有對(duì)降水再分配的功能。下墊面因素包括地貌、土壤、地質(zhì)、植被、湖沼等。3〕人為因素人類活動(dòng)影響徑流是多方面的。例如，植樹(shù)造林、修筑梯田，可以增加下滲水，調(diào)節(jié)徑流變化；而不合理的進(jìn)行枯水期灌溉，以及圍湖、伐林?jǐn)U大農(nóng)田等，都會(huì)加劇河川徑流的變化，甚至引起災(zāi)害?！菜摹澈哟◤搅鞯淖兓哟◤搅魇嵌嘧兊?，其變化具有必然性和偶然性〔l〕年正常徑流量：如果實(shí)測(cè)資料的年數(shù)增加到無(wú)限大時(shí)，多年平均徑流量將趨于一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值，此稱為年正常徑流量?！?〕河川徑流的年際變化。由于影響徑流的重要因素——?dú)夂蚓哂心觌H變化，因此，河川徑流量和徑流過(guò)程也有年際變化，再加上其他自然地理因素的綜合作用的結(jié)果，使河川徑流的年際變化十分復(fù)雜。研究和掌握河川徑流的年際變化規(guī)律，對(duì)于一個(gè)地區(qū)自然地理?xiàng)l件的綜合分析評(píng)價(jià)，以及為水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)都是很重要的資料?！参濉程卣鲝搅?/p>

1、洪水

指大量的降水在短時(shí)間內(nèi)匯人河槽，形成的特大徑流。

洪水三要素：洪峰流量Q、洪水總量W和洪水過(guò)程線。2、枯水

枯水就是特別小的徑流?？菟畯搅靼l(fā)生在以地下徑流補(bǔ)給為主的時(shí)期，故此時(shí)期稱為枯水期

3、洪水、枯水期的調(diào)整

目前調(diào)整的方法主要有：興修水利調(diào)整、天氣預(yù)報(bào)調(diào)整、人工降雨等

五、河流的分類

１、據(jù)河流補(bǔ)給和洪水可將世界河流分成四類九型：融水補(bǔ)給的河流〔l〕平原和1000m以上山地融雪水補(bǔ)給的河流?！?〕山中冰雪融水補(bǔ)給的河流?！?〕春季或夏初雪水補(bǔ)給為主，常年有多量雨水補(bǔ)給河流。雨水補(bǔ)給的河流〔l〕雨水補(bǔ)給，夏季有洪水的河流。〔2〕冬季雨水補(bǔ)給為主，全年分配較均勻的河流?！?〕冬季雨水補(bǔ)給豐足，夏季降水很少的河流?！?〕由于氣候枯燥而不成河流。融水及雨水補(bǔ)給都缺乏的河流干涸河流。冰川補(bǔ)給的河流冰川補(bǔ)給的河流為南極洲和格陵蘭島所特有。2、按河流最終流入地分為：內(nèi)陸河、外流河3、按河流流經(jīng)的國(guó)家分類：國(guó)際性河流、非國(guó)際性河流4、按平面形態(tài)分類即按河型分類，分為順直型、彎曲型、分汊型、游蕩型。〔見(jiàn)河床地貌〕5、按河型動(dòng)態(tài)分類分河流為穩(wěn)定和不穩(wěn)定，或相對(duì)穩(wěn)定和游蕩兩大類，然后再按平面形態(tài)分為順直、彎曲、分汊等。6、按地區(qū)分類一般分為山區(qū)〔包括高原〕河流和平原河流兩類。六、河流與自然地理環(huán)境的相互關(guān)系

１、地理環(huán)境對(duì)河流的影響２、河流對(duì)地理環(huán)境的影響第七節(jié)湖泊和沼澤

一、湖泊

〔一〕湖泊及其成因湖泊是指終年蓄積了水，又不直接與海洋相連的天然洼地。它是湖盆和湖水的總稱。湖泊與水庫(kù)的區(qū)別：湖泊是天然成因；水庫(kù)是人工建成的。地球上湖泊的總面積有270萬(wàn)km2，占全部大陸面積的1.8％。世界上湖泊最集中的地區(qū)有芬蘭(號(hào)稱“千湖之國(guó)〞)、瑞典，以及加拿大和美國(guó)北部。世界上最大的湖是______？世界上最深的湖是

？世界上海拔最高的湖是______？世界上儲(chǔ)水量最大的淡水湖是

？世界上面積最大的淡水湖是______________？貝加爾湖里海青海湖貝加爾湖蘇必利爾湖幾個(gè)問(wèn)題？NEXT2、按湖水進(jìn)出情況分類可分吞吐湖〔泄水湖〕和閉口湖〔不泄水湖〕。有時(shí)有河水注入，又能流出，有時(shí)只有入湖河流，沒(méi)有出湖水流，他們呈間隙發(fā)生，稱間隙湖。3、按湖水與海洋溝通情況分類可分為外流湖與內(nèi)陸湖。外流湖是湖水能通過(guò)出流河匯人大海者。例如，太湖、洪澤湖等；內(nèi)陸湖那么與海隔絕，湖水不能外流入海。例如，新疆的烏侖古湖、羅布泊〔現(xiàn)已干涸〕、青海湖等。4、湖水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分類按湖水所含溶解性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同，可分為貧營(yíng)養(yǎng)湖、中營(yíng)養(yǎng)湖、富營(yíng)養(yǎng)湖?！踩澈疁囟群突瘜W(xué)成分1．湖水溫度湖水的熱量來(lái)源于太陽(yáng)輻射能、空氣的亂流熱交換、水汽凝結(jié)潛熱和地殼傳導(dǎo)熱量等，其中以太陽(yáng)輻射能為主。由于湖水增溫和冷卻作用，湖水溫度沿垂線的分布出現(xiàn)了三種情況：正溫層、逆溫層和同溫層。2．湖水的化學(xué)成分湖水的化學(xué)成分和含鹽量與海水、河水、地下水有明顯的差異，表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：〔l〕湖水的礦化度差異大〔2〕湖中生物作用強(qiáng)烈〔3〕湖水交替緩慢，深水湖有分層性〔四〕湖水運(yùn)動(dòng)與水量平衡1．湖水運(yùn)動(dòng)湖水總是處在不斷地運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中，運(yùn)動(dòng)形式主要是具有周期性升降波動(dòng)和非周期性的水平流動(dòng)?！瞝〕湖水的混合湖水混合是湖中的水團(tuán)或水分子在水層之間相互交換的現(xiàn)象?！?〕湖流湖流是指湖水沿一定方向的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)?！?〕湖泊增減水由于強(qiáng)風(fēng)或氣壓驟變．引起的漂流，使湖泊向風(fēng)岸水量聚積，水位上升，稱為增水；而背風(fēng)岸水量減少，水位下降，稱為減水?！?〕定振波湖中水位發(fā)生有節(jié)奏的垂直升降變化，叫做定振波〔也稱駐波或波漾〕。2．湖泊水量平衡湖泊水量，由于收人和支出不盡相同，因而湖泊中儲(chǔ)存的水量也在變化。二、沼澤〔marsh或swamp〕〔一〕沼澤概述〔二〕沼澤的形成與類型〔三〕沼澤的水文特征〔一〕沼澤概述沼澤是地表過(guò)度濕潤(rùn)，其上長(zhǎng)有濕生植物，并有泥炭堆積的地段。所謂泥炭，就是植物殘?bào)w在水中缺氧的條件下，弱分解或幾乎沒(méi)有分解，逐年積累而形成的物質(zhì)。沼澤是地表土壤層水過(guò)飽和的地段。它是一種特殊的自然綜合體，具有三個(gè)根本特征：(1)地表經(jīng)常過(guò)濕或有薄層積水：(2)其上生長(zhǎng)濕生植物或沼生植物：(3)有泥炭積累或無(wú)泥炭積累，但有潛育層存在。沼澤排水差，潛水面位于地表?！捕痴訚傻男纬膳c類型１、沼澤的形成

一般是在溫濕、平坦和低洼的地形條件下，有利于它的形成和開(kāi)展。沼澤地段的自然條件一般是地勢(shì)低平、排水不暢、蒸發(fā)量小于降水量，地表組成物質(zhì)粘重不易滲透。故主要分布在冷溫或溫濕地帶。其形成大致可分兩種情況：水體沼澤化和陸地沼澤化。假設(shè)爾蓋高原上的江錯(cuò)湖湖濱沼澤2、沼澤的類型

低位沼澤

中位沼澤

高位沼澤

〔三〕沼澤的水文特征〔l〕沼澤水的存在形式是以重力水、毛管水、薄膜水等形式存在于泥炭和草根層中?！?〕沼澤水的運(yùn)動(dòng)沼澤一般排水不暢，加之植物叢生，故沼澤水的運(yùn)動(dòng)十分緩慢。〔3〕沼澤水的補(bǔ)給與損耗主要補(bǔ)給來(lái)源是降水、融雪水和地下水。蒸發(fā)是沼澤水的主要損耗方式?！?〕沼澤的徑流極小?！?〕沼澤水富含有機(jī)質(zhì)和懸浮物，生物化學(xué)作用強(qiáng)烈。第八節(jié)地下水

地下水，就是埋藏在地面以下，土壤、巖石空隙中的各種狀態(tài)的水。地下水包括氣體狀態(tài)、固體狀態(tài)、液體狀態(tài)等形態(tài)。而液體狀態(tài)的地下水又可分為潤(rùn)濕狀態(tài)、薄膜狀態(tài)、毛細(xì)管狀態(tài)和自由重力狀態(tài)等。各種狀態(tài)的地下水是彼此互相聯(lián)系的，并在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。

〔一〕地下水的物理性質(zhì)地下水的物理性質(zhì)包括溫度、顏色、透明度、溴感、味感、比重、導(dǎo)電性和放射性等。1、溫度地下水的溫度因區(qū)域自然條件不同而變化。地下水溫度隨深度而異。近地表的地下水，其溫度受氣溫的影響，具有周期性的變化：一般在日常溫層以上，水溫具有明顯的晝夜變化；在年常溫層以上，水溫具有季節(jié)性變化；在年常溫層，地下水溫的變化很小，一般不超過(guò)0.1℃；而在年常溫層以下，地下水溫度那么隨深度增加而逐漸升高成為增溫層。一、地下水的理化性質(zhì)

2、顏色地下水一般是無(wú)色的，但由于它的化學(xué)成分的含量不同，以及懸浮雜質(zhì)的存在，而常常呈現(xiàn)出各種顏色。如含有三氧化二鐵的水，多呈褐紅色；含腐殖質(zhì)的水，呈暗黃褐色。3、透明度常見(jiàn)的地下水多是透明的，但其中如含有一些固體和膠體懸浮物時(shí)，那么地下水的透明度有所改變。透明度分為四級(jí)：透明、微混濁、混濁和極混濁。4、溴感一般地下水是無(wú)氣味的，當(dāng)其中含有某種氣體成分和有機(jī)物質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生一定的氣味。如地下水含有硫化氫〔H2S〕氣體時(shí)，那么有臭雞蛋味；有機(jī)物質(zhì)使地下水有魚(yú)腥味。5、味感地下水的味道取決于它的化學(xué)成分及溶解的氣體。如含有大量的氯化鈉〔NaCI〕使水有咸味；鈉、鎂的硫酸鹽使水具有苦味；當(dāng)溶解有較多的二氧化碳時(shí)，常有爽口的味道；含有適量重碳酸〔Ca(HCO3)2〕和重碳酸鎂〔Mg〔HCO3〕2〕，味道很可口，一般稱為甜水?！捕车叵滤幕瘜W(xué)性質(zhì)1、地下水的主要化學(xué)成分由于地下水與巖石發(fā)生了相互的物理和化學(xué)作用，因此使地下水中溶有各種不同的離子、化合物分子以及不同的氣體。地下水中最主要的離子有CI-，SO42-，HCO3-，CO32-以及H+，Na+，K+,Ca2+，Mg2+等。除此之外，也含有一些化合物，如鐵、鋁氧化物〔Fe2O3，Al2O3〕等。地下水中常含有某些氣體和放射性元素，但是含量甚微。地下水的氣體成分，主要有氧、氮、二氧化碳和硫化氫等。2、礦化度一升水中所含各種離子、分子及化合物〔不包括游離狀態(tài)的氣體〕的總量，就叫總礦化度，簡(jiǎn)稱礦化度。以g/L表示。它說(shuō)明水中所含鹽量的多少，故它是地下水化學(xué)成分的重要標(biāo)志。由于礦化度不同，水質(zhì)也有不同。假設(shè)礦化度大，等同于礦化水，礦化度很小是淡水。礦化度的測(cè)定，烘干法。按照礦化度大小，可將地下水分為5類：淡水為＜1g/L；弱礦化水〔微咸水〕為1－3g/L；中等礦化水〔咸水〕為3－10g/L；強(qiáng)礦化水〔鹽水〕為10－50g/L；鹽水為＞50g/L。3、水的硬度含有較多Ca2+和Mg2+的水稱為硬水。而通常把水中Ca2+和Mg2+的總含量稱為硬度。硬度可分為暫時(shí)硬度和永久硬度。硬度的單位通常采用“德國(guó)度〞。德國(guó)度一度相當(dāng)于1升水中含氧化鈣10mg，或氧化鎂7.2mg。此外，還可以用Ca2+Mg2+的mmol/L表示水的硬度。根據(jù)水的總硬度，可將地下水分為5級(jí)：二、巖石的水理性質(zhì)

巖石與水的貯容、運(yùn)移等有關(guān)的性質(zhì)，稱為巖石的水理性質(zhì)。

它主要包括容水性、持水性、給水性和透水性等。

〔l〕容水性指在常壓下巖土孔隙能夠容納一定水量的性能。衡量和表示巖石容水性的大小，常用容水度〔wn〕來(lái)表示。容水度是在自然條件下〔常溫、常壓〕單位體積的巖石孔隙中所能容納水分的最大含量。容水度數(shù)值的大小取決于巖土孔隙的多少和連通程度。巖石孔隙種類

〔2〕持水性指在巖土引力超過(guò)重力作用情況下，能保持一定水量的性能。它是附著力和毛細(xì)管力超過(guò)了重力作用的結(jié)果。持水性在數(shù)量上用持水度〔wr〕表示。持水度是巖土在重力水排出后所保持的水體積〔vr〕與巖土總體積〔v〕之比。持水度與巖土顆粒大小成反比，而與裂隙面接近程度成正比，與顆粒外表積成正比?！?〕給水性是指在重力作用下，飽水巖土能夠自由流出一定水量的性能。它是重力作用超過(guò)附著力和毛細(xì)管力作用的結(jié)果，此時(shí)流出的水就是重力水。給水性能的大小，可用給水度〔u〕來(lái)衡量。給水度是從飽水巖土中流出的水體積〔vg〕同巖土體積〔v〕之比。給水性與巖土顆粒大小成正比，而與裂隙面接近程度成反比?！?〕透水性指在一定條件下，巖土本身能使水透過(guò)的性能。透水性主要取決于孔隙的大小和連通性，其次是孔隙的多少。例如，粘土的孔隙度很大，但孔隙直徑很小，使水難通過(guò)。透水性的好壞只是相對(duì)而言。透水性的好壞，決定著水的運(yùn)動(dòng)速度。一般透水性好，給水性也好。三、地下水的運(yùn)動(dòng)〔一〕地下水的運(yùn)動(dòng)形式〔1〕層流運(yùn)動(dòng)水在巖土空隙中流動(dòng)時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)有秩序地、互不混雜地流動(dòng)，稱為層流運(yùn)動(dòng)?！?〕紊流運(yùn)動(dòng)水在巖土空隙中流動(dòng)時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)無(wú)秩序地、互相混雜的流動(dòng)，稱為紊流運(yùn)動(dòng)。地下水在絕大多數(shù)自然條件下，流速較小，故多為層流運(yùn)動(dòng)。一般認(rèn)為地下水的平均滲透速度小于l000m/d時(shí)，可視為層流運(yùn)動(dòng)。只有在大裂隙、大溶洞中或水位高差極大的情況下，地下水的滲透才出現(xiàn)紊流運(yùn)動(dòng)。如從地下水流運(yùn)動(dòng)的空間變化來(lái)看，可分為3種類型：線狀流——又稱一維流，地下水在滲流場(chǎng)中任意點(diǎn)的速度變化只與空間坐標(biāo)的一個(gè)方向有關(guān)。平面流——其特點(diǎn)是地下水在滲流場(chǎng)中任意點(diǎn)的速度變化，與空間坐標(biāo)上的兩個(gè)方向有關(guān)，所以平面流又稱二維流?？臻g立體流——顧名思義，這種流動(dòng)在空間三個(gè)方向上都發(fā)生變化，呈現(xiàn)三維流形式。

〔二〕地下水運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律飽水帶中水的運(yùn)動(dòng)形式既然有不同，那么其運(yùn)動(dòng)規(guī)律也不同。所以，也可分直線滲透定律和非直線滲透定律兩種根本規(guī)律?！瞝〕直線滲透定律——達(dá)西〔Darcy〕定律它是說(shuō)明層流運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律，是1852－1855年期間，法國(guó)水力學(xué)家達(dá)西在實(shí)驗(yàn)室中用砂土做了大量滲透實(shí)驗(yàn)之后而得到的滲透根本定律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)砂樣的水量與巖石的滲透系數(shù)、通過(guò)的斷面積和降低高度成正比，而與滲透距離成反比。見(jiàn)下頁(yè)圖：式中：v為滲透流速；K為滲透系數(shù)；A為斷面面積；L為滲透距離；I為水頭梯度?？梢?jiàn)：滲透流量Q或滲透流速v與水力坡度的一次方成正比，這就是直線滲透定律或著名的達(dá)西定律。直線滲透定律是在細(xì)砂中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而確定的。但是實(shí)踐證明，地下水在其他類型運(yùn)水巖土中運(yùn)動(dòng)，當(dāng)流速不大時(shí)，也均適用。同時(shí)，也適用于一切流向。

〔2〕非直線滲透定律非直線滲透定律是說(shuō)明紊流運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律。當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大時(shí)〔v＞1000m/d〕，那么服從于紊流運(yùn)動(dòng)規(guī)律。即：滲透流量或滲透流速與水力坡度的二分之一次方成正比，其表示式如下：有時(shí)地下水運(yùn)動(dòng)狀態(tài)介于層流與紊流之間，稱為混合流運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，那么可用下式表示之：四、地下水的類型〔一〕按巖土的貯水空隙的差異分類1.孔隙水在堆積物和巖石孔隙中流動(dòng)的地下水。2.裂隙水在堆積物和巖石裂隙〔如節(jié)理〕中流動(dòng)的地下水。3.巖溶水存在于可溶性巖石孔洞內(nèi)的地下水?！捕嘲吹叵滤馁A存埋藏條件分類1.包氣帶水存在于包氣帶中的地下水結(jié)合水〔分吸濕水、薄膜水〕毛管水〔分毛管懸著水與毛管上升水〕重力水〔分上層滯水與滲透重力水〕地下水的垂直分帶2.飽水帶水存在于飽和帶中的地下水成規(guī)?？衫玫闹饕校荷蠈訙撍?、承壓水〔1〕上層滯水(perchedwater)是存在于包氣帶中局部隔水層上的重力水〔以下圖〕。它是大氣降水或地表水在下滲途中，遇到局部不透水層的阻擋后，在其上聚積而成的地下水。〔2〕潛水〔phreaticwater〕

埋藏在地表以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上，具有自由外表的重力水稱為潛水。潛水的要素：潛水的自由外表稱為潛水面；潛水面的絕對(duì)標(biāo)高稱為潛水位；潛水面至地面的距離稱為潛水埋藏深度；由潛水面向下至隔水層頂面間充滿重力水的局部，稱為含水層；自潛水面向下到隔水層頂面的距離，稱為含水層的厚度。潛水具有以下特征：潛水面不承受靜水壓力；分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致；動(dòng)態(tài)變化較不穩(wěn)定，有明顯的季節(jié)變化；潛水的補(bǔ)給條件較好，水量豐富；潛水的水質(zhì)隨氣候有季節(jié)變化，且易受污染?！?〕承壓水〔confinedwater〕