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文檔簡介
1、電子課文第三章 地球上的水 地球不同于其他行星的主要特征之一,是地球上有豐富的水。地球上的水,分布廣泛,全球約有四分之三的面積覆蓋著水,因而地球有“水的行星”之稱。地球上的水呈固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài),分布于海洋、陸地以及大氣之中,形成各種水體,并且共同組成水圈。水圈是一個(gè)連續(xù)不規(guī)則的圈層。水圈的質(zhì)量只占地球質(zhì)量的萬分之四,但是水圈卻在人類賴以生存的地理環(huán)境中起著重要的作用。水是地球上人類和一切生物得以生存的物質(zhì)基礎(chǔ);人類在生活和生產(chǎn)中,都不能缺少水。水作為資源來說,是其他任何物質(zhì)所不能代替的。地球上各種水體中,海洋水是最主要的,它占地球上水儲(chǔ)量的96.5。海洋水是咸水,當(dāng)前科學(xué)
2、技術(shù)還不能大規(guī)模進(jìn)行淡化,用之于生產(chǎn)。分布于陸地上的河流、湖泊、冰川和地下水等水體是生產(chǎn)、生活用水的主要來源,占地球上水儲(chǔ)量的3.5,但實(shí)際上可利用的只是其中的一小部分。第一節(jié) 水循環(huán)和水平衡 自然界的水循環(huán) 水循環(huán)是指自然界的水在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈四大圈層中通過各個(gè)環(huán)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程。自然界的水循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)刻都在全球范圍內(nèi)進(jìn)行著,它發(fā)生的領(lǐng)域有:海洋與陸地之間,陸地與陸地上空之間,海洋與海洋上空之間。(一)海陸間循環(huán) 海陸間循環(huán)是指海洋水與陸地水之間通過一系列過程所進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。這是最重要的一種循環(huán)運(yùn)動(dòng)。這一運(yùn)動(dòng)的具體過程是:廣闊海
3、洋表面的水經(jīng)過蒸發(fā)變成水汽,水汽上升到空中隨著氣流運(yùn)行,被輸送到大陸上空,其中一部分水汽在適當(dāng)條件下凝結(jié),形成降水。降落到地面的水,一部分沿地面流動(dòng),形成地表徑流;一部分滲入地下,形成地下徑流。二者經(jīng)過江河匯集,最后又回到海洋。這種海陸間的循環(huán)又稱為大循環(huán)。通過這種循環(huán)運(yùn)動(dòng),陸地上的水就不斷得到補(bǔ)充,水資源得以再生。(二)內(nèi)陸循環(huán) 降落到大陸上的水,其中一部分或全部(指內(nèi)流區(qū)域)通過陸面、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)。由內(nèi)陸循環(huán)運(yùn)動(dòng)而補(bǔ)給陸上水體的水量為數(shù)很少。(三)海上內(nèi)循環(huán) 海的水蒸發(fā)成水汽,進(jìn)入大氣后
4、在海洋上空凝結(jié),形成降水,又降到海面。在水循環(huán)的一系列過程中,通過降水、地表徑流、入滲、地下徑流、蒸發(fā)和植物蒸騰等各個(gè)環(huán)節(jié),使大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈相互聯(lián)系起來,并在它們之間進(jìn)行能量交換。同時(shí)因水在運(yùn)動(dòng)中夾帶溶解物質(zhì)和泥沙而使物質(zhì)遷移。再者,由于水循環(huán)運(yùn)動(dòng),使大氣降水、地表水、地下水、土壤水之間相互轉(zhuǎn)化,使水資源形成不斷更新的統(tǒng)一系統(tǒng)。據(jù)計(jì)算,大氣中總含水量為12900立方千米,而全球年降水總量為577000立方千米,大氣中的水汽平均每年可以跟降水轉(zhuǎn)化44次(57700012900),也就是大氣中的水汽,平均每8天多輪換一次(36544)。全球河流總儲(chǔ)水量約2120立方千米,而河流年徑流
5、量為47000立方千米,這就是說,全球的河水每年可以跟降水轉(zhuǎn)化22次(47000/2120),也就是河水平均每16天多輪換一次(36522)。由于地球上的水處于循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中,從這個(gè)意義來說,水是一種世界性的不斷更新的資源,具有取之不竭的特點(diǎn)。但是在一定的空間和時(shí)間范圍內(nèi),水資源又是有限的。如果人類取用水量超過更新的數(shù)量,就要造成水資源的枯竭。水平衡 地球上的水時(shí)時(shí)刻刻都在循環(huán)運(yùn)動(dòng),從長期來看,全球水的總量沒有什么變化。但是,對(duì)一個(gè)地區(qū)來說,有的時(shí)候降水量多,有的時(shí)候降水量少。某個(gè)地區(qū)在某一段時(shí)期內(nèi),水量收入和支出的差額,等于該地區(qū)的儲(chǔ)水變化量。這就是水平衡原理。根據(jù)水平衡原理,一條
6、外流河流域內(nèi)某一段時(shí)期的水平衡方程式為:P-E-R=S式中P為流域降水量,E為流域蒸發(fā)量,R為流域徑流量,S為流域儲(chǔ)水變量。從多年平均來說,流域儲(chǔ)水變量S的值趨于零。流域多年水平衡方程式為:P0=E0+R0式中P0、E0、R0分別代表多年的平均降水量、蒸發(fā)量、徑流量。海洋的蒸發(fā)量大于降水量,多年平均降水量平衡方程式可寫為:P0=E0-R0全球多年平均水平衡公式為:P0=E0根據(jù)估算全球平均狀況,每年海洋上約有505000立方千米的水蒸發(fā)到空中,而總降水量約為458000立方千米,總降水量比總蒸發(fā)量少47000立方千米,這同陸地注入海洋的總徑流量相等。每年陸地上約有72000立方千米的水蒸發(fā)到空
7、中,而總降水量約為119000立方千米,總降水量比總蒸發(fā)量多47000立方千米,這也同陸地注入海洋的總徑流量相等。我們已經(jīng)知道,水循環(huán)是通過大氣中的水汽輸送和陸地上的徑流輸送而實(shí)現(xiàn)的。目前,人類活動(dòng)對(duì)全球大氣的水汽輸送幾乎沒有影響,而對(duì)地表徑流輸送,在局部地區(qū)卻可以施加某些影響。例如一個(gè)地區(qū)修建水庫,引水灌溉,跨流域調(diào)水等,就是利用水循環(huán)和水平衡的規(guī)律,改變水的時(shí)間和空間分布,化害為利。人類活動(dòng)如果忽視了該地區(qū)水循環(huán)和水平衡的規(guī)律,不恰當(dāng)?shù)馗淖兯臅r(shí)間和空間分布,如大面積地濫伐森林,大面積地排干湖泊和沼澤,過度抽取地下水,就會(huì)給生產(chǎn)和生活帶來不利的后果。因此,了解水平衡原理,采取合理措施,合理
8、利用自然界的水資源,是十分重要的。 問題和練習(xí) 1用水循環(huán)示意圖說明什么是海陸間循環(huán),它和內(nèi)陸循環(huán)有什么區(qū)別。2根據(jù)全球水平衡表,分別說出陸地上外流區(qū)域和內(nèi)流區(qū)域的水量是怎樣平衡的。第二節(jié) 海洋水 一 海水的鹽度和溫度 海水的鹽度 海水中含有很多鹽類物質(zhì)。海水的鹽類物質(zhì)中,氯化鈉占70,氯化鎂占14,因此海水的味道既咸又苦。海水中所含的鹽類物質(zhì)數(shù)量很大,如果把世界上海水中的鹽類物質(zhì)都分離出來,平鋪在陸地上,可使全世界陸地平均高度增加約150米。為了表示海水中鹽類物質(zhì)的數(shù)量,人們規(guī)定1000克海水中所含溶解的鹽類
9、物質(zhì)的總量,叫鹽度。世界大洋的平均鹽度約為35,但是大洋各處并不都一樣。海洋表面鹽度分布的規(guī)律是:從南北半球的副熱帶海區(qū)分別向兩側(cè)的高緯度和低緯度遞減。南北回歸線附近降水少,蒸發(fā)量大于降水量,海洋表面的海水鹽度最高。赤道附近降水豐沛,降水量大于蒸發(fā)量,鹽度稍低。自回歸線向高緯度,隨著蒸發(fā)量的減少,鹽度也逐漸降低。世界上鹽度最高的海區(qū)在紅海,鹽度超過40。紅海位于副熱帶,降水稀少,蒸發(fā)旺盛,且兩岸皆是干燥的熱帶沙漠地區(qū),幾乎無陸上淡水輸入,所以,海水鹽度較高。鹽度最低的海區(qū)在波羅的海。波羅的海不僅蒸發(fā)量較小,而且四周陸上河流有大量淡水匯入,對(duì)海水起了稀釋作用,鹽度不超過10。此外,洋流對(duì)海水鹽度
10、的影響也很明顯。暖流的海水鹽度較高,寒流的海水鹽度較低。在同緯度地帶,暖流經(jīng)過的海區(qū),鹽度偏高;寒流經(jīng)過的海區(qū),鹽度偏低。海水的溫度 海水熱量的收入,主要來自太陽輻射的熱量。海水熱量的支出,主要是海水蒸發(fā)所消耗的熱量。世界海洋每年熱量的收入和支出,基本上是平衡的,只是不同季節(jié),各個(gè)海區(qū)的熱量收支不平衡。因此,各個(gè)海區(qū)的水溫隨著季節(jié)變化而有所變化。海洋表面水溫的高低,受太陽輻射的影響,隨時(shí)間和空間而變化。此外,寒暖流經(jīng)過的海區(qū),水溫也受影響。一般說來,同一海區(qū)的水溫,夏季高些,冬季低些。不同海區(qū)的水溫,低緯度高些,高緯度低些;暖流水溫高于所流經(jīng)海區(qū)的水溫,寒流水溫低于所流經(jīng)海區(qū)的水溫
11、。由于太陽輻射首先到達(dá)海水表面,海水溫度因海深而有變化,只是變化幅度不大,特別是1000米以下的水溫變化很小。例如,1000米深處到3000米深處,大致從5降到2左右。水的熱容量比土壤大23倍,比巖石大57倍,比空氣大3 000多倍。海洋面積廣,水量大,而且熱容量又很大,所以海水溫度的變化比陸地溫度的變化小得多。這就使海洋上空的氣溫比陸地上空的氣溫變化慢,因此海水對(duì)大氣溫度起著調(diào)節(jié)作用。 二 洋流 洋流的形成 海洋表層的海水,常年比較穩(wěn)定地沿著一定方向作大規(guī)模的流動(dòng),叫做洋流,又叫海流。洋流形成的主要原因如下:首先,大氣運(yùn)動(dòng)和近地面風(fēng)帶,是海洋水
12、體運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?。盛行風(fēng)吹拂著海面,推動(dòng)海水隨風(fēng)漂動(dòng),并且使上層海水帶動(dòng)下層海水流動(dòng),形成規(guī)模很大的洋流,這叫風(fēng)海流。例如南北半球盛行西風(fēng)和信風(fēng)所形成的洋流。其次,由于各海域海水的溫度、鹽度不同,引起海水密度的差異,從而導(dǎo)致海水流動(dòng),這叫密度流。例如,地中海因蒸發(fā)旺盛,海水的鹽度高,密度大,水面降低,而相鄰的大西洋海水的鹽度比地中海低,密度小,水面比地中海高,于是大西洋表層海水經(jīng)直布羅陀海峽流入地中海,地中海的海水由直布羅陀海峽底層流入大西洋。第三,由風(fēng)力和密度差異而產(chǎn)生的洋流,使出發(fā)海區(qū)的海水減少,而由相鄰海區(qū)的海水來補(bǔ)充,這樣也形成洋流,叫補(bǔ)償流。補(bǔ)償流有水平的,也有垂直的。垂直補(bǔ)償流又分
13、上升流和下降流。例如秘魯附近的海區(qū)就有上升流。在自然界中,洋流的形成,往往不是單獨(dú)受一個(gè)因素的影響,而是同時(shí)受幾個(gè)因素的綜合影響。此外,地轉(zhuǎn)偏向力以及陸地的形狀突出,也迫使洋流的方向發(fā)生改變。洋流的分布 從世界洋流分布圖上,不難看出洋流分布雖然很復(fù)雜,但還是有規(guī)律可循的。(一)在中、低緯度海區(qū),形成以副熱帶為中心的大洋環(huán)流。赤道南北兩側(cè)的東南信風(fēng)和東北信風(fēng),驅(qū)動(dòng)赤道南北兩側(cè)的海水由東向西流動(dòng),這叫赤道洋流。赤道洋流到達(dá)大洋西岸,受到陸地的阻擋,除一小股回頭向東形成赤道逆流外,大部分沿海岸向較高的緯度流去,轉(zhuǎn)化為西風(fēng)漂流。當(dāng)它們到達(dá)大洋東岸時(shí),又有一部分折向低緯度,從而形成環(huán)流。這種
14、大洋環(huán)流受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,在北半球作順時(shí)針方向流動(dòng),在南半球作反時(shí)針方向流動(dòng)。(二)在北半球中、高緯度海區(qū),也有大洋環(huán)流,它呈反時(shí)針方向流動(dòng)。(三)南極大陸的外圍,陸地很少,海面廣闊。南緯40°附近海域終年受西風(fēng)影響,形成西風(fēng)漂流。(四)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。冬季盛行東北風(fēng),海水向西流,洋流呈反時(shí)針方向流動(dòng);夏季盛行西南風(fēng),海水向東流,洋流呈順時(shí)針方向流動(dòng)。洋流對(duì)地理環(huán)境的影響 全球的大洋環(huán)流,對(duì)高、低緯度間熱能的輸送和交換,對(duì)全球熱量的平衡,都有重要意義。大陸東西岸某些地區(qū)的氣候,受洋流作用的影響很顯著。例如,西歐海洋性氣候的形成,北大
15、西洋暖流對(duì)它有巨大的作用;澳大利亞西海岸、秘魯太平洋沿岸的荒漠環(huán)境,沿岸寒流起了一定的影響。洋流對(duì)海洋生物的分布有顯著的影響。紐芬蘭和日本北海道的附近海區(qū)成為世界著名的漁場,跟寒暖流交匯給魚類帶來多種餌料有關(guān)。秘魯附近海區(qū)之所以水產(chǎn)豐富,跟這里的上升流有關(guān)。上升流把海水深處的磷酸鹽、硅酸鹽帶到海水上層,供給海洋浮游生物所需要的養(yǎng)料,浮游生物又為魚類提供餌料,因此秘魯附近的海域也成為世界有名的漁場之一。陸地上的各種污染物被排放到海里,洋流運(yùn)動(dòng)可以把海域的污染物質(zhì)攜帶到別的海域去,加快凈化速度。但是,別的海域因此也受到污染,從而使污染范圍擴(kuò)大,沿岸受影響的居民增多。洋流對(duì)航海事業(yè)的影響是顯而易見的
16、。海輪順著洋流航行的速度,比逆著洋流航行要快得多??傊?,洋流對(duì)其流經(jīng)的大陸沿岸氣候、海洋漁業(yè),以及大洋航行等多方面都有影響,這種影響又在深刻地影響著人們的生產(chǎn)和生活。 問題和練習(xí) 1世界大洋的海水為什么不是均一的?2分析說明為什么赤道地區(qū)海水的鹽度低于副熱帶地區(qū)海水的鹽度。3看“世界洋流分布圖”,繪出太平洋上洋流分布的示意圖。4洋流的形成最主要原因是什么?舉例說明洋流對(duì)地理環(huán)境的影響。第三節(jié) 陸地水 地球上的陸地水因空間分布不同,可以分為地表水和地下水。地表水包括江河水、湖沼水和以固態(tài)形式存在于陸地上的冰川等。 一 河水&
17、#160; 河流的補(bǔ)給 河水的來源叫做河流補(bǔ)給。河水最主要的來源是大氣降水。降水的相當(dāng)一部分,經(jīng)過地表徑流匯入河流。陸地上的其他水體,如冰川、湖泊水、地下水,也常常是河流補(bǔ)給的組成部分,對(duì)某些河流來說,還是相當(dāng)重要的部分。降水中的雨水,是河流補(bǔ)給最重要的形式。我國和世界上大多數(shù)河流的補(bǔ)給靠雨水。據(jù)估計(jì),我國東部河流的年徑流量,雨水補(bǔ)給占7090。這些河流的洪水期多在夏秋,枯水期多在冬春,就是因?yàn)榱饔騼?nèi)夏秋多雨,冬春少雨。溫帶和寒帶的許多地方,冬季積雪,第二年春暖以后積雪融化成水,使河流形成春汛。例如,我國東北山區(qū)的河流,有20左右的年徑流量來自積雪融水的補(bǔ)給,春汛期間流量有所增大。
18、在高山永久積雪地區(qū),冰川的融水是河流補(bǔ)給的重要水源。冰川的消融量隨氣溫的升高而增加,一年中最高氣溫出現(xiàn)在夏季,因而徑流量也以夏季為最大。冬季封凍,許多小河斷流,徑流量最小。我國西北部有些河流,夏季水量大部分就是由天山、昆侖山、祁連山的冰川融水補(bǔ)給的。山地的湖泊,有的成為河流的源頭。例如,我國的松花江發(fā)源于中朝邊境長白山頂?shù)奶斐?。位于河流中下游地區(qū)的湖泊,對(duì)河流徑流常起著調(diào)節(jié)作用,在洪水期蓄積部分洪水,削減河川的洪峰。例如我國長江中游地區(qū)的許多湖泊,對(duì)長江及其支流的洪水起著天然的調(diào)節(jié)作用。人工湖泊水庫更是起著這樣的作用。地下水是河流穩(wěn)定而可靠的補(bǔ)給來源。有些河流的源頭就是靠泉水補(bǔ)給的。例如,濟(jì)南
19、附近的小清河上游就是靠黑虎泉、趵突泉等泉水補(bǔ)給的。我國西南部的喀斯特地區(qū)有很多河流與地下暗河關(guān)系密切。在有些地段,它們以地下暗河形式存在;在另外一些地段則以明流形式出現(xiàn)在地上。綜上所述,河水補(bǔ)給有雨水、冰雪水、湖泊水以及地下水等。但是單由一種水源補(bǔ)給的河流很少,河流徑流往往是由多種水源補(bǔ)給的。河流徑流的變化 河流徑流具有季節(jié)變化和年際變化。(一)徑流的季節(jié)變化 河流在一年內(nèi)各個(gè)月份的徑流量是不同的。洪水季節(jié)和枯水季節(jié)的交替,一般很有規(guī)律。河流徑流一年內(nèi)有規(guī)律的變化,叫做河流徑流的季節(jié)變化。河流徑流的季節(jié)變化,同河流的水源補(bǔ)給密切相關(guān)。各種類型的河流水源不同,因而徑流季節(jié)
20、變化的規(guī)律也就不同:以雨水補(bǔ)給為主的河流,主要是隨降雨量的季節(jié)變化而變化;以冰雪和冰川融水補(bǔ)給為主的河流,主要是隨氣溫變化而變化。我國東部的河流以雨水補(bǔ)給為主,西部的河流由冰雪、冰川融水補(bǔ)給量相當(dāng)大,東部河流的徑流季節(jié)變化的規(guī)律與西部河流有所不同。河流徑流的季節(jié)變化,對(duì)人類的生產(chǎn)和生活有很大的影響。徑流季節(jié)變化大的河流,洪水期容易發(fā)生洪澇災(zāi)害,枯水期又往往滿足不了用水的需要。因而修建水利工程,調(diào)節(jié)徑流量的季節(jié)變化,是保證人們生產(chǎn)和生活用水的必要措施。(二)徑流的年際變化 任何一條河流,它各年的徑流量都不盡相同,有的年份徑流量大,有的年份徑流量小,有的年份接近于正常。這種變化叫做徑流
21、的年際變化。我國大部分地區(qū)屬季風(fēng)氣候,降水量的年際變化大,反映在河流徑流量年際變化上,也比較大。因此,很多河流需要修建水庫,調(diào)劑豐水年和枯水年的徑流量。 二 冰川 冰川是陸地上儲(chǔ)水量很大的水體 高緯度和高山地區(qū),氣候嚴(yán)寒,大氣降水主要以固體形式下降,地表為冰雪覆蓋。這些冰雪經(jīng)過積壓和重新結(jié)晶,成為具有可塑性的冰川冰。冰川冰在壓力和重力影響下,沿著地面緩慢運(yùn)動(dòng),就成為冰川。全世界七大洲的冰川面積約占陸地總面積的10.7。冰川冰的儲(chǔ)水量約占陸地淡水總儲(chǔ)量的68.7。地球上的冰川如果全部融化,世界洋面將上升60多米,陸地將有100多萬平方千米的面積被海
22、水淹沒。冰川是地球上淡水的主體,但是目前把它作為淡水資源直接加以利用的還不多。這項(xiàng)課題正在研究之中。冰川的類型和分布 按照冰川的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特性,冰川可以分為大陸冰川和山岳冰川兩大類。大陸冰川面積大,冰層厚,中部高,呈盾形,主要分布在南極洲和格陵蘭島上。這兩處的冰川面積共約占全世界冰川總面積的97,冰川平均厚度在1500米1700米之間。大陸冰川向沿海地區(qū)伸出巨大的冰舌,進(jìn)入海面時(shí)就形成在海洋上漂浮的冰山,給海上航輪帶來很大的威脅。山岳冰川一般位于高山的山嶺上部,那里常年氣溫在0以下,降雪量較大。世界上山岳冰川主要分布在亞歐大陸的高山地區(qū)。在我國境內(nèi)主要分布在喜馬拉雅山、岡底斯山、唐
23、古拉山、昆侖山、天山、祁連山等高山的上部,總面積約57 000平方千米,是我國天然巨大的“固體水庫”。我國的長江、黃河等大河的上游就發(fā)源在冰川融水地區(qū)。 三 地下水 地下水的來源 地下水是指埋藏于地表以下的水。大氣降水降落到地表以后,其中一部分滲透到地下的土層里和巖石空隙里,形成地下水。有些干旱的沙漠地區(qū),也有地下水。這是因?yàn)樯衬貐^(qū)晝夜溫差大,白天氣溫高,飽和水汽含量大,到了夜間氣溫下降,飽和水汽含量小,空氣里多余的水汽在砂子之間的空隙里凝成小水滴。小水滴下滲,在有利的地質(zhì)、地形條件下聚積,就成為地下水。這種由空氣中的水汽直接凝結(jié)成的地下水,雖
24、然很少,但是在沙漠地區(qū)卻很寶貴。巖漿在地殼中上升時(shí),隨著溫度和壓力的降低,分異出來的氫氣和氧氣,也可以直接結(jié)合成溫度較高的熱水。含水層和隔水層 巖石和土中的空隙有大、有小??障洞蟮膸r石以及卵石、粗砂,透水性能最好;空隙不太大的巖石,透水性能次之;致密的巖石以及粘土,透水性能最差。透水性能很好的巖層和土層,地下水容易進(jìn)入空隙,使空隙充滿水并且容易從空隙滲出。這樣的巖層和土層就是含水層。含水層是地下水運(yùn)動(dòng)和儲(chǔ)存的地層。透水性能差的巖層和土層,由于空隙小,地下水很不容易從這一層滲透過去,所以就成為隔水層。潛水 按照埋藏條件,地下水可以分為潛水和承壓水兩大類。埋藏在第一個(gè)隔水層
25、之上的地下水,叫潛水。潛水有一個(gè)自由水面,它的上面為非飽和帶,同大氣相接觸。通常潛水水面因重力作用隨地形的高低起伏而略有起伏,因此,潛水一般由地形高處向低處滲流。潛水的補(bǔ)給來源,主要是由當(dāng)?shù)卮髿饨涤隄B入的。降雨歷時(shí)較長,降雨強(qiáng)度不太大,地形坡度比較平緩,在地面植物覆蓋良好的情況下,對(duì)降雨入滲補(bǔ)給地下水最為有利。此外,地表水也可補(bǔ)給潛水。當(dāng)河湖水位高于潛水面時(shí),河湖水就向兩岸潛水含水層滲透,成為潛水的補(bǔ)給來源。大河下游河床如果高于兩岸地面,河水就補(bǔ)給其兩岸一帶的潛水。例如,黃河下游的河床高出兩岸地面數(shù)米,兩岸的潛水經(jīng)常得到河水的補(bǔ)給。地下水的天然排泄有兩種方式,一種是水平排泄,即潛水在重力作用下
26、,由高水位處向低水位處流動(dòng),最后在地勢低洼的地方出露地表,成為地表水。另一種是垂直排泄,即潛水蒸發(fā)。潛水的水量決定于補(bǔ)給量與這兩種消耗量的對(duì)比關(guān)系。潛水的補(bǔ)給量大于消耗量,儲(chǔ)水量增加,地下水位就上升;反之,潛水的補(bǔ)給量小于消耗量,則儲(chǔ)水量減少,水位就下降。隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展,人類對(duì)地下水的影響越來越大。由于發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,在引用地表水灌溉的地區(qū),如果沒有科學(xué)管理,經(jīng)常大水漫灌,又沒有相應(yīng)的排水設(shè)施,則潛水水位不斷上升,在氣候干旱或半干旱地區(qū)造成土壤鹽漬化,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的危害。在大規(guī)模開采潛水的地區(qū),如果開采過量,往往引起潛水水位下降,形成地下水漏斗區(qū)。潛水下降嚴(yán)重的地方,還會(huì)引起地面
27、下沉,甚至造成地上建筑物塌陷。在沿海地帶還可能引起海水入浸,使地下水水質(zhì)變壞。那種認(rèn)為地下水是“取之不盡、用之不竭”的想法,是沒有根據(jù)的。但是,地下水與地表水聯(lián)系密切。在局部地區(qū),雨季時(shí)把地表水回灌到地下,而在缺水季節(jié),抽用地下水,這樣可以提高水資源利用的效益。有的地方(如上海)及時(shí)進(jìn)行人工回灌,迅速填補(bǔ)潛水的漏斗區(qū),就控制了地面沉降現(xiàn)象。承壓地下水 埋藏在上下兩個(gè)隔水層之間,承受一定壓力的地下水,叫承壓地下水,又叫自流水。承壓地下水分布地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造,很多成盆地狀,這種地區(qū)叫自流水盆地。在自流水盆地上,只要把上面的隔水層鉆穿,地下水就在壓力作用下,沿鉆孔自流上涌,甚至噴出地表。自
28、流水盆地可分為補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)和排泄區(qū)。含水層出露于地表,地勢又是較高的地區(qū),是自流水的補(bǔ)給區(qū)。補(bǔ)給區(qū)的地下水實(shí)際上就是潛水,主要接受大氣降水、地表水的補(bǔ)給。含水層出露于地表,而且地勢較低的地區(qū),成為自流水的排泄區(qū)。排泄區(qū)的地下水也具有潛水特征,主要通過泉水的形式排泄。承壓區(qū)的地下水承受一定的靜水壓力。如果承壓區(qū)面積廣、含水層厚度大,同時(shí)補(bǔ)給區(qū)的補(bǔ)給水源充足,承壓地下水的涌出量就大而且穩(wěn)定。一般說來,承壓地下水埋藏深,受氣候的直接影響小,流量穩(wěn)定,水質(zhì)也比較好,不易受污染,是很好的供水水源。如果承壓地下水補(bǔ)給區(qū)的自然條件遭到破壞,水源補(bǔ)給有了變化,那么承壓區(qū)自流水的流量和水質(zhì)都將受到影響,而這種
29、影響不是一時(shí)所能覺察到的,往往需要一段時(shí)間才能看得出來。因此,對(duì)自流水補(bǔ)給區(qū)的自然環(huán)境要很好地保護(hù),使其免遭破壞和污染。承壓水的補(bǔ)給區(qū)往往很遠(yuǎn),如果在承壓區(qū)過量開采地下水,地下水位下降形成漏斗區(qū)之后,補(bǔ)給非常困難,就會(huì)造成很大危害。 問題和練習(xí) 1河流補(bǔ)給有哪幾種形式?各有什么特點(diǎn)?2河流徑流量為什么會(huì)有季節(jié)變化?3世界上的冰川主要分布在哪些地方?研究冰川融水有什么意義?4地下水是怎么來的?承壓地下水和潛水有什么不同?5過量開采地下水有什么后果?6調(diào)查附近的河流徑流或井水水位有什么季節(jié)性的變化,并分析其原因。第四節(jié) 水資源的利用 水資源
30、的概念 地球上的水資源,從廣義來說是指水圈內(nèi)的水量總體。海水是咸水,不能直接利用,所以通常說的水資源主要是指陸地上的淡水資源。陸地上的淡水資源儲(chǔ)量只占地球上水體總量的2.53。其中大部分是固體冰川,主要分布在南北兩極地區(qū)。這種冰川在目前技術(shù)水平下,還難以利用。液體形式的水體,絕大部分是深層地下水,開采利用得也很少。目前人類比較容易利用的淡水資源,主要是河流水、淡水湖泊水,以及淺層地下水,儲(chǔ)量約占全球淡水總儲(chǔ)量的0.3,只占全球總儲(chǔ)水量的十萬分之七。據(jù)研究,從水循環(huán)的觀點(diǎn)來看,全世界真正有效利用的淡水資源每年約有9000立方千米。水資源的分布和利用前景 世界水資源分布具有明顯的地區(qū)差異,這是降水量空間分布的不均勻造成的??偟恼f來,降水量大、水循環(huán)活
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