第4章海洋和陸地水(5-6節(jié))

第五節(jié)海洋資源和海洋環(huán)境保護

海洋資源指來源、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。海洋資源可分為四類海洋化學(xué)資源海底礦產(chǎn)資源海洋動力資源海洋生物資源一、海洋資源（一）海水化學(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，各種元素的儲量也相當可觀。這些元素可提取的有70多種。（二）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)（三）海洋動力資源海洋動力資源海水運動可以產(chǎn)生巨大的動力資源。如波能、潮汐、潮流等。（四）海洋生物資源

海洋生物資源又稱海洋水產(chǎn)資源，指海洋中蘊藏的經(jīng)濟動物和植物的群體數(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：海洋魚類資源、海洋軟體動物資源、海洋甲殼類動物資源、海洋哺乳類動物與海洋植物資源。鳀科

鯡科

鯡科

鯖科

鯖科

鲹科

鲹科

金槍魚科

金槍魚科

1492年1493年哥倫布37天20天二、海洋對地理環(huán)境的影響洋流對氣候的影響洋流對航海的影響世界四大漁場秘魯寒流——上升補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北海道漁場北海漁場紐芬蘭漁場洋流對漁場的形成洋流對污染的影響三、海洋環(huán)境保護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。對海洋的依賴程度愈來愈高。同時人類對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。工業(yè)廢物（礦渣、廢油、汞、廢紙漿、廢熱等）農(nóng)業(yè)廢物（有機汞化合物、有機磷化合物、化肥、家禽糞便等）生活廢物（垃圾、食品廢渣、洗滌劑、殺蟲劑等）軍事廢物（放射性廢物、裂變衍生物。有機物等）雖然海洋具有很強的自凈能力和較大容量，但如果廢棄物超過自凈力和容量時，就會造成海洋污染。特別是在人類活動頻繁的近海海域及河口、港灣，海洋污染更嚴重。使海洋生態(tài)失去平衡。因此，海洋環(huán)境保護愈來愈引起人們的重視。我國2000年各地發(fā)生的赤潮次數(shù)及面積

Back海洋污染第六節(jié)河流

p202概念：降水或由地下涌出地表的水，匯集在地面低洼處，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，這就是河流。河流是水分循環(huán)的一個重要組成部分，是地球上重要的水體之一。它是塑造地表形態(tài)的動力，對氣候和植被等都有重要的影響。自古以來，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、發(fā)電、水產(chǎn)和城市供水等方面發(fā)揮著巨大的作用。但河流也會給人類帶來洪澇災(zāi)害。因此，要開發(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）上兩點的高程；H上－H下則為河段的落差；L為河段的長度。

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、過水斷面—指某一時刻水面線與河底線包圍的面積４、大斷面—指最大洪水時的水面線與河底線包圍的面積（二）水系

概念：一條河流的干支流構(gòu)成了脈絡(luò)相通的水道系統(tǒng)，這個水道系統(tǒng)便稱為水系或河系。１、水系特征包括河網(wǎng)密度

河長——從河口到河源沿河道的軸線所量得的長度。

河長河流的彎曲系數(shù)河網(wǎng)密度—指流域內(nèi)干支流的總長度和流域面積之比，即單位面積內(nèi)河道的長度，下式表示：

D＝∑L/F

D為河網(wǎng)密度（km/km2）；∑L為河流總長度（km）；F為流域面積（km2）河流的彎曲系數(shù)—指某河段的實際長度與該河段直線距離之比值?？捎孟率奖硎?/p>

：

K為彎曲系數(shù)；L為河段實際長度（km）；

ｅ為河段的直線長度（km）。扇狀水系：干支流呈扇狀分布，即來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。樹枝狀水系：干支流的分布呈樹枝狀。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：分水嶺最高點的連線，稱為分水線或分水界。如秦嶺是黃河和長江的分水嶺，而秦嶺的山脊線便為黃河和長江的分水線。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，故流域也是指匯集地表水和地下水的區(qū)域。流域面積180萬km2二、河流的水情要素p205

水情要素是反映河流水文情勢及其變化的因子。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)律的基礎(chǔ)。（一）水位

1、概念：指某一標準基面或測站基面上的水面高度。絕對基面是以某一河口的平均海平面為零點。如：珠江口基面、吳淞口基面（長江口）、黃?；娴?，我國規(guī)定統(tǒng)一采用青島基面

相對基面（也稱測站基面），是以觀測點最枯水位以下0.5－lm處作為零點的基面。相對基面可減少記錄和計算工作量，但它與其他水文站的水文資料不具有可比性，故進行全河水文資料整編和水文預(yù)報時，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、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)的徑流補給。水量增加，河水位上升；水量減少，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、水位過程線、歷時曲線與相應(yīng)水位曲線：概念：是指水位隨時間變化的曲線。繪制方法：以縱坐標為水位，橫坐標為時間，將水位變化按時間順序排列起來所點繪的曲線。主要作用：①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；可研究各補給源的特征；②可用來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；③水位過程線也能反映流域內(nèi)自然地理因素對該流域水文過程的綜合影響。（1）水位過程線及其繪制方法（2）水位歷時曲線及其繪制方法

概念：是指大于和等于某一數(shù)值的水位與其在研究時段中出現(xiàn)的累積天數(shù)（歷時）所點繪而成的曲線。

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若干相等組距（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），然后以水位為縱坐標，以累積天數(shù)為橫坐標點繪的曲線，即得到日平均水位歷時曲線。

水位歷時曲線的作用：主要是可從圖上看出一年內(nèi)超過某一水位高度出現(xiàn)的總天數(shù)，這對航運、灌溉、防汛都有重要的意義。（3）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)的水位點繪在坐標紙上，過點群中心連成的圓滑曲線便成。

作用：做短期水文預(yù)報；校驗上下水位觀測成果；用已知站水位插補缺測站水位記錄；推求鄰近斷面未設(shè)站的水位變化。（二）流速河流流速，是指河流中水質(zhì)點在單位時間內(nèi)移動的距離。單位是m/s。1、概念2、流速的脈動現(xiàn)象是指在紊流的水流中，水質(zhì)點運動的速度和方向不斷地變化，而且圍繞某一平均值上下跳動的現(xiàn)象。脈動流速的數(shù)值以在水流動力軸附近為最小，而以在糙度較大的河底和岸邊為最大。流速脈動能使泥沙懸浮在水中，故它對泥沙運動具有重要意義。3、河道中的流速分布河流縱斷面流速分布為：

上游河段最大，中游河段較小，下游河速最小。

由于河床的地勢傾斜和粗糙程度，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。河流過水斷面的流速：

從水面向河底遞減，從兩岸向最大水深方向增大。

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)驗公式求得。我國多采用曼寧公式，（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)水流作勻速運動的理論推導(dǎo)而得。

天然河道中平均流速的計算：在有實測資料時，可根據(jù)實測資料求得。在沒有實測資料時，可用水力學(xué)公式——謝才公式計算，

v=

4、河道中的流速計算（三）流量

指單位時間內(nèi)通過某過水斷面的水的體積。常用Q表示，單位是m3/s。Q=Av

式中：Q為流量（m3/s），A為過水斷面積（m2）；v為流速（m／s）。

流量是河流的最重要特征。為便于進行水文分析，常把測得的流量資料繪成曲線圖。常用的有流量過程線和水位——流量關(guān)系曲線。

1、概念（1）概念：是流量隨時間變化過程的曲線。（2）繪制方法:以縱坐標為流量，以橫坐標為時間，按時間順序點繪而成的曲線，便是流量過程線。2、流量過程線可反映測站以上流域的徑流變化規(guī)律；分析流量過程線，相當于對一個流域特征的綜合分析研究；根據(jù)流量過程線計算某一時段的徑流總量和平均流量。（3）流量過程線的作用：（2）繪制方法：以縱坐標為水位，橫坐標為流量，將相應(yīng)的水位和流量點繪在坐標紙上，連接通過點群中心的曲線，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)。（3）作用：是用水位資料來推求流量，使測流工作大為簡便。

（四）河流泥沙

河流泥沙是指組成河床和隨水流運動的礦物、巖石固體顆粒隨水流運動的泥沙也稱固體徑流。（五）河水化學(xué)河水化學(xué)主要是河水的化學(xué)組成、性質(zhì)、時空分布變化，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志。當水溫達到00C以下的過冷卻狀態(tài)時，就會出現(xiàn)冰情。（六）河水溫度與冰情

河水溫度是河水熱狀況的綜合標志。當水溫達到00C以下的過冷卻狀態(tài)時，就會出現(xiàn)冰情。河水溫度和冰情的變化，主要受到太陽輻射、氣溫等地帶性因素的控制，因而水溫和冰情分布基本上體現(xiàn)了地帶性規(guī)律。三、河流的補給(河流的水源)

根據(jù)降水形式及其向河流運動的路徑的不同，河流補給可分為:

雨水補給、融水補給、湖泊和沼澤水補給、地下水補給

和人工補給。四、河川徑流

徑流是指大氣降水到達陸地上，除掉蒸發(fā)而余存在地表上或地下，由高處向低處流動的水流。

河川徑流是水循環(huán)的基本環(huán)節(jié)，又是水量平衡的基本要素，它是自然地理環(huán)境中最活躍的因素，是陸地上重要的水文現(xiàn)象，其變化規(guī)律集中反映了一個地區(qū)的自然地理特征。河川徑流是可資人類長期開發(fā)利用的水資源。河川徑流的運動變化，又直接影響著防洪。灌溉、航運、發(fā)電、城市供水等事業(yè)，以及人們的生命財產(chǎn)的安全。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

徑流形成過程：降雨徑流的形成過程總的說來，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)過河槽匯聚，形成出口斷面的流量過程。

故降雨徑流形成過程大致可分為如下三個階段。（l）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，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。

（3）河網(wǎng)匯流階段

坡地匯流的雨水到達河網(wǎng)后，沿著河網(wǎng)向下游干流出口斷面匯集的過程，稱為河網(wǎng)匯流階段．河川徑流形成過程

（l）流量Q

前已述及，流量是指單位時間內(nèi)通過某一橫斷面的水量，常用單位為m3/s。（2）徑流總量W

指在一定時段內(nèi)通過河流某一橫斷面的總水量（一般指出口斷面）。常用單位為m3，其計算式為：

W=QT式中：Q為流量（m3/s）；T為時段（如日、月、年等）長（s）。（3）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）。其計算式為：式中：W為徑流總量（m3）；F為流域面積（km2）。

（4）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），其計算式為：

式中；Q為流量（m3/s）；F為流域面積（km2）。（５）徑流變率（模比系數(shù)）K

指某一時段徑流值（mi，Qi或Ri）與同期的多年平均徑流值（m0，Q0或R0等）之比。計算式為：

式中，m，Q，R含義同上。（6）徑流系數(shù)a

指任一時段的徑流深度與該時段的降水量之比值。其計算式為：式中：R為徑流深度（mm）；P為降水量（mm）

河流水質(zhì)點的運動形式

層流：水質(zhì)點在流動過程中相對位置保持平行的一種水流

紊流：水質(zhì)點在流動過程中，彼此相對位置隨時變化

環(huán)流：水質(zhì)點作螺旋形的運動，在過水斷面上投影為環(huán)狀。分為單向環(huán)流和雙向環(huán)流。單向環(huán)流：水質(zhì)點運動軌跡在過水斷面上的投影為單向環(huán)；雙向環(huán)流：水質(zhì)點運動軌跡在過水斷面上的投影為兩個環(huán)

渦流：河流中水質(zhì)點繞軸旋轉(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基本和重要因素，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）人為因素人類活動影響徑流是多方面的。例如，植樹造林、修筑梯田，可以增加下滲水，調(diào)節(jié)徑流變化；而不合理的進行枯水期灌溉，以及圍湖、伐林擴大農(nóng)田等，都會加劇河川徑流的變化，甚至引起災(zāi)害。

（四）河川徑流的變化

河川徑流是多變的，其變化具有必然性和偶然性

（l）年正常徑流量：如果實測資料的年數(shù)增加到無限大時，多年平均徑流量將趨于一個穩(wěn)定的數(shù)值，此稱為年正常徑流量。

（2）河川徑流的年際變化。由于影響徑流的重要因素——氣候具有年際變化，因此，河川徑流量和徑流過程也有年際變化，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，對于一個地區(qū)自然地理條件的綜合分析評價，以及為水利工程的規(guī)劃設(shè)計都是很重要的資料。

（五）特征徑流

1、洪水

指大量的降水在短時間內(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)生在以地下徑流補給為主的時期，故此時期稱為枯水期

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)報調(diào)整、人工降雨等

五、河流的分類

１、據(jù)河流補給和洪水可將世界河流分成四類九型

：融水補給的河流

（l）平原和1000m以上山地融雪水補給的河流。

（2）山中冰雪融水補給的河流。

（3）春季或夏初雪水補給為主，常年有多量雨水補給河流。

雨水補給的河流（l）雨水補給，夏季有洪水的河流。

（2）冬季雨水補給為主，全年分配較均勻的河流。

（3）冬季雨水補給豐足，夏季降水很少的河流。

（4）由于氣候干燥而不成河流。

融水及雨水補給都不足的河流

干涸河流。

冰川補給的河流

冰川補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)的國家分類：國際性河流、非國際性河流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。（見河床地貌）5、按河型動態(tài)分類分河流為穩(wěn)定和不穩(wěn)定，或相對穩(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)境對河流的影響２、河流對地理環(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。湖泊與水庫的區(qū)別：湖泊是天然成因；水庫是人工建成的。

地球上湖泊的總面積有270萬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(號稱“千湖之國”)、瑞典，以及加拿大和美國北部。

浙江千島湖世界上最大的湖是______？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問題？湖泊成因：湖泊是在內(nèi)、外動力地質(zhì)作用相互作用下形成的。以內(nèi)力作用為主形成的湖泊主要有構(gòu)造湖、火口湖和堰塞湖等；以外力作用為主形成的湖泊主要有河成湖、風成湖、冰成湖、海成湖以及侵蝕湖等。一般內(nèi)力作用形成的湖泊規(guī)模較大，而外力作用形成的湖泊規(guī)模較小。

（二）湖泊的分類

湖泊的分類方法很多，主要有：按湖盆成因分類，按湖水補排情況分類，按湖水與海洋溝通情況分類，按湖水營養(yǎng)物質(zhì)分類等。1．按湖盆的成因分類

構(gòu)造湖、火口湖、堰塞湖、河成湖、冰成湖、風成湖、海成湖、溶蝕湖８類。NEXT貝加爾湖長白山上的天池

黑龍江五大連池

五大連池寧夏黃河牛軛湖

月牙湖

寧夏風成湖

北美洲五大湖攔灣壩

貴州草海

2、按湖水進出情況分類

可分吞吐湖（泄水湖）和閉口湖（不泄水湖）。有時有河水注入，又能流出，有時只有入湖河流，沒有出湖水流，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出流河匯人大海者。例如，太湖、洪澤湖等；內(nèi)陸湖則與海隔絕，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、湖水營養(yǎng)物質(zhì)分類

按湖水所含溶解性營養(yǎng)物質(zhì)的不同，可分為貧營養(yǎng)湖、中營養(yǎng)湖、富營養(yǎng)湖。新疆哈納斯湖世界上最大的湖——里海

青海湖

鹽度最大的湖——死海鹽度最大的湖——死海青海湖

云南——滇池（三）湖水溫度和化學(xué)成分

1．湖水溫度

湖水的熱量來源于太陽輻射能、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：

（l）湖水的礦化度差異大（2）湖中生物作用強烈