1、地球上的水以三種形式存在于空氣、地表和地下：氣體、液體和固體，并變成海水、河水、湖水、沼澤水、土壤水、地下水、冰川水、大氣水和動(dòng)植物體內(nèi)的生物水。這些水體，通過水循環(huán)，形成一個(gè)圍繞地球的統(tǒng)一而又相互關(guān)聯(lián)的水圈。其中，海水占水圈的絕大部分，海水量約占地球總水量的96%；其次，分布在極地和陸地的冰川固體水約為3x1016m3。另一方面，陸地上的河流、湖泊、土壤水和地下水約為4x1012 m3，水體分布廣泛，但其比例很小。第6章，鹽度：每千克海水中含鹽物質(zhì)的質(zhì)量。海水鹽度、海洋鹽度、影響鹽度分布的主要因素、蒸發(fā)與降水的差異、淡水流入量、海流等。世界極端鹽度區(qū)、海水表面溫度(受緯度和太陽直射角影響)、

2、同一海域、不同季節(jié)、同一緯度和不同海域，夏季和冬季暖流水溫高，冷流水溫低。太平洋西經(jīng)170附近三個(gè)觀測(cè)站的水溫隨深度變化曲線表明，水溫垂直變化：從表層到深層，水溫逐漸降低，1000米以下水溫變化不大，平均海洋溫度一般垂直分布(Pickard等人，1990)。海水的密度主要由海水的溫度、鹽度和壓力控制(由海洋的深度決定)。陸地水陸地水主要包括河水、湖泊和沼澤、地下水和冰川。河流、地表水：河水、湖水、冰川地下水：潛水、承壓水、按水更新周期劃分，靜態(tài)水資源：冰川、內(nèi)陸湖泊、深層地下水動(dòng)態(tài)水資源：地表水和淺層地下水，人類使用的淡水資源主要是河水、淡水湖水和淺層地下水，但儲(chǔ)量?jī)H占淡水總儲(chǔ)量的0.3%。根

3、據(jù)空間分布，1 .河流、水系和流域1。水在河流的地表頻繁或間歇流動(dòng)的排水槽被稱為河流。它是流水和溝槽的總稱，主要是由于水流的侵蝕。河流是水循環(huán)的重要組成部分，也是地球上重要的水體之一。它是塑造表面形態(tài)的驅(qū)動(dòng)力，對(duì)氣候和植被有重要影響。自古以來，河流與人類有著密切的關(guān)系。作為一種重要的自然資源，它們?cè)诠喔?、航運(yùn)、發(fā)電、水產(chǎn)品和城市供水方面發(fā)揮著巨大的作用。但是河流也會(huì)給人類帶來洪水。因此，為了開發(fā)利用河流，化水害為水利，有必要對(duì)河流進(jìn)行深入研究。較大的河流可分為五個(gè)部分：源頭、上游、中游、下游和河口。河流的源頭就是河流的源頭。河口是這條河的出口。上游、中游和下游是從河源到河口的三個(gè)河段，具有不同

4、的水文和地貌特征。這些特征從上到下逐漸變化。上游的特點(diǎn)是：河谷呈V形，河床多為基巖或礫石；巨大的梯度；高流速；強(qiáng)大的切割力；低流速；水位變化很大。中游的特點(diǎn)是：河谷呈u型；河床大部分是粗砂；梯度很慢；咬邊力小，側(cè)蝕明顯；流量大；水位變化很小。下游的特點(diǎn)是：河谷寬闊，呈“”形，河床多為細(xì)砂或粉砂；梯度非常??；流速也很?。凰鳠o侵蝕性，無明顯沉淀；大流量；水位變化很小。水系河流的干支流構(gòu)成一個(gè)相互連接的水道系統(tǒng)，稱為水系或水系。水系特征主要包括河流長(zhǎng)度、河網(wǎng)密度和河流彎曲系數(shù)。河流長(zhǎng)度是沿河流軸線從河口到河源的長(zhǎng)度。河網(wǎng)密度是指河網(wǎng)密度能夠綜合反映一個(gè)地區(qū)的物理和地理?xiàng)l件，它往往隨著不同的氣候、地

5、質(zhì)、地貌等條件而變化。一般來說，在降雨量大、地形陡峭、土壤不易滲透的地區(qū)，河網(wǎng)密度較高；相反，它更小。例如，中國東南沿海地區(qū)的河網(wǎng)密度高于西北地區(qū)。根據(jù)主要支流的分布形態(tài)，水系可分為五類：扇形水系：不同方向的主要支流呈扇形，即不同方向的支流匯聚成主流，盆地呈扇形或圓形。中國的海河系統(tǒng)屬于這一類。羽狀水系：支流從左右兩岸交替匯入主流，呈羽狀。如灤河系統(tǒng)。平行水系：幾條支流平行排列。如淮河左岸的紅河、何英、習(xí)水、渦街、惠河等。樹枝狀水系：樹枝和支流的分布呈樹枝狀。大多數(shù)河流都屬于這種類型。如珠江干流西江水系。格子水系：支流和支流的分布是格子狀的，即支流以90度角匯聚成主流。這是由于沿著兩組垂直構(gòu)造

6、線的河流的發(fā)展。比如閩江系統(tǒng)。一般來說，較大的水系統(tǒng)很難用一種類型來概括，而且大多由兩種或兩種以上的水系統(tǒng)類型組成。扇形水系、羽狀水系、平行水系、樹枝狀水系、格子狀水系。例如，在扇形水系中，由于支流幾乎同時(shí)匯聚成主流，當(dāng)整個(gè)水系被暴雨淹沒時(shí)，很容易在主流中造成大洪水。這是海河歷史上許多洪水最初的困難之一。在羽狀水系中，支流的洪水一個(gè)接一個(gè)地匯聚到干流上，所以從每個(gè)支流收集的水量都是一個(gè)接一個(gè)地排出，所以不容易形成洪水。灤河沒有洪水的原因之一是它是一個(gè)羽狀水系。分水嶺將相鄰的水系(或河流)山脈或河流高原分割開來，稱為分水嶺。分水嶺最高點(diǎn)的連線稱為分水嶺或分水嶺。例如，秦嶺是黃河和長(zhǎng)江之間的分水嶺

7、，而秦嶺的脊線是黃河和長(zhǎng)江之間的分水嶺。地表流域主要受地形影響，流域不是靜態(tài)的。源頭侵蝕和切割、下游洪水和河流改道都會(huì)引起流域的運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)過程一般非常緩慢。被分水嶺包圍的區(qū)域叫做分水嶺。因?yàn)榱饔虬ǖ乇砹饔蚝偷叵铝饔?，所以流域也指收集地表水和地下水的區(qū)域。盆地面積、盆地形狀、盆地高度、盆地坡度、盆地傾斜方向和主流流向是盆地的重要特征。這些特征對(duì)河流徑流有明顯的影響。如流域面積大，河流水量大，洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，波動(dòng)慢；圓形流域的洪水比窄形流域更集中，洪峰流量大；流域的高度越高，河流就越多。南方盆地的降雪比北方盆地的降雪更容易融化。在中高緯度地區(qū)，冬天有冰凍的河流。如果它們?cè)诒卑肭驈哪舷虮绷鲃?dòng)，很

8、容易產(chǎn)生冰洪。河水溫度和冰河水的補(bǔ)給特性是影響河水溫度的主要因素。由冰川和雪補(bǔ)充的河流的水溫必須更低。流出大湖的河流春季水溫低，秋季水溫高；地下水補(bǔ)給豐富的河流冬季和春季水溫較高。影響河水溫度的因素還有很多，如太陽輻射和流域的溫度狀況等。河水溫度也隨著時(shí)間而變化。夏季水溫有明顯的日變化，中低緯度河流比高緯度河流更明顯。季節(jié)變化的特點(diǎn)是夏季水溫高，水溫低這種現(xiàn)象被稱為凹陷填充。停在洼地里的水不能立即變成徑流，所以這個(gè)階段叫做停蓄階段。對(duì)于徑流的形成，蓄水階段是一個(gè)枯竭的過程；然而，這一階段對(duì)于增加地下水的雨水供應(yīng)和減少土壤侵蝕具有重要意義。當(dāng)降水進(jìn)行時(shí)，植被截留和洼地充填達(dá)到飽和。當(dāng)降水超過入滲

9、量時(shí)，地表開始出現(xiàn)沿自然坡面方向的小水流，即坡面溢流。斜坡溢流逐漸擴(kuò)大，流入不同的河道，稱為溢流階段。斜坡上的溢流水進(jìn)入河道，沿河網(wǎng)向下游流動(dòng)，大大增加了河流流量，稱為河道集水區(qū)。在河道匯集階段，大部分河水從河口流出，只有一小部分通過河谷沉積物滲入補(bǔ)充地下水。洪水消退后，地下水反過來補(bǔ)充河流(圖5-7)。降水停止后，河道收集過程將持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。該階段包括雨水從坡面進(jìn)入河網(wǎng)并最終流出出口段的全過程，是徑流形成的最終環(huán)節(jié)。以上三個(gè)階段是指在長(zhǎng)期連續(xù)降水條件下出現(xiàn)的典型模式。事實(shí)上，由于各次降水的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間不同，各流域的自然條件也不同，不同的流域或同一流域在不同的降水過程中可能有不同程度的徑流形

10、成。徑流的變化是可變的，其變化是不可避免的，也是偶然的。(1)年正常徑流量：如果實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的年數(shù)增加到無窮大，年平均徑流量將趨于一個(gè)穩(wěn)定值，稱為年正常徑流量。(2)河川徑流的年際變化。氣候是影響徑流的重要因素，由于氣候具有年際變化，河流徑流和徑流過程也具有年際變化。此外，由于其他物理和地理因素的綜合影響，河流徑流量的年際變化非常復(fù)雜。研究和掌握河流徑流量的年際變化規(guī)律，對(duì)于綜合分析和評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)的自然地理?xiàng)l件，以及水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)都是非常重要的信息。年際變化徑流的年際變化通常是由降水的年際變化引起的。年徑流量的變化程度通常用徑流量的偏差系數(shù)來表示。我國中等河流的擴(kuò)散系數(shù)，長(zhǎng)江以南一般在0.30

11、以下，長(zhǎng)江下游和黃河中游為0.40，淮河為0.60，海河為0.70。這種由南向北增加的趨勢(shì)與中國降水變率的分布趨勢(shì)基本一致。雨水以河流補(bǔ)給的形式落在地表，除了部分被植物攔截、滲透和蒸發(fā)外，其余部分形成地表徑流，流入河網(wǎng)，補(bǔ)給河流。冰川、雪、地下水、湖泊和沼澤也可以構(gòu)成河流的水源。根據(jù)不同的降水形式及其向河流的移動(dòng)路徑，河流補(bǔ)給可分為：雨水補(bǔ)給融雪水補(bǔ)給冰川融水補(bǔ)給湖泊和沼澤水補(bǔ)給地下水補(bǔ)給。以降水為主的河流水量及其變化與流域降水及其變化密切相關(guān)。降水供應(yīng)在中國廣大地區(qū)占主導(dǎo)地位，尤其是長(zhǎng)江以南的河流。據(jù)估計(jì)，降水補(bǔ)給約占我國河流年徑流量的70%，河水分布與降水分布相同，呈現(xiàn)出由東南向西北遞減的

12、趨勢(shì)；河流在夏秋季泛濫，這也與夏秋季降水集中有關(guān)。以融雪供水為主的河流水量及其變化與流域積雪和氣溫的變化有關(guān)。當(dāng)這種河流的溫度在春天上升時(shí)，春天的洪水通常是由雪的融化引起的。春季氣溫和太陽輻射的變化沒有降水的變化大，因此春季洪水出現(xiàn)在一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)間，并有規(guī)律地變化。北方的一些河流高山冰川融水補(bǔ)給時(shí)間稍晚，往往與雨水一起形成夏季洪峰。地下水補(bǔ)給由河流從地下獲得的水稱為地下水補(bǔ)給。地下水是河流的經(jīng)常性水源，一般占河流總徑流量的1530%左右。地下水補(bǔ)給的特點(diǎn)是穩(wěn)定和均勻。由于深層地下水受外界條件影響較小，其補(bǔ)給量通常沒有季節(jié)性變化，而淺層地下水的補(bǔ)給狀況取決于地下水與河流之間是否存在水力聯(lián)系。湖泊

13、和沼澤的供水湖泊和沼澤供水的大小和變化取決于湖泊和沼澤對(duì)水量的調(diào)節(jié)。湖泊面積越大，水越多，調(diào)節(jié)就越重要。一般來說，由湖泊和沼澤提供的河流變化緩慢而穩(wěn)定。從有大量水的河流和湖泊中進(jìn)行人工補(bǔ)給，向缺水的河流中引入水，向河流中排放廢水，都屬于人工補(bǔ)給的范圍。河流與地理環(huán)境的相互作用河流是其流域自然地理大背景的產(chǎn)物。河水由不同形式和不同轉(zhuǎn)化方式的降水供給。顯然，只有當(dāng)進(jìn)入河床的水量足以保持恒定流量時(shí)，也就是說，當(dāng)它足以補(bǔ)償蒸發(fā)和滲漏造成的損失時(shí)，河流才能形成。濕潤地區(qū)河網(wǎng)密布，徑流豐富，干旱地區(qū)河網(wǎng)稀疏，徑流貧乏，表明河流的地理分布受氣候的嚴(yán)格控制。事實(shí)上，河流的水文特征，包括供水的形式和比例、水位、

14、流量及其季節(jié)變化、是否結(jié)冰以及結(jié)冰期的長(zhǎng)短，都不受氣候條件的限制。另一方面，河流也對(duì)地理環(huán)境有重大影響。河流是地球水循環(huán)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。內(nèi)陸河將水從山區(qū)輸送到內(nèi)陸盆地或湖泊的底部，實(shí)現(xiàn)小水循環(huán)；外流河把大量的水從陸地帶到海洋，彌補(bǔ)了海水的蒸發(fā)損失，實(shí)現(xiàn)了水循環(huán)。與此同時(shí)，熱量和礦物質(zhì)也隨著水被輸送。南北河流將較高溫度的水輸送到高緯度地區(qū)，或者相反，它們可以調(diào)節(jié)河流流域的溫度。固體物質(zhì)隨河流的遷移使地球表面的高處不斷變平，低處不斷被填滿。因此，河流不僅是山地景觀的創(chuàng)造者，也是大大小小沖積平原的創(chuàng)始人，是內(nèi)陸和海洋盆地的鹽蓄存者。沙漠地區(qū)大多數(shù)綠洲的形成與河流密切相關(guān)。流入干旱地區(qū)的河流不僅

15、給那里帶來了水，還開發(fā)了沙漠河岸林和灌溉農(nóng)業(yè)，從而形成了一個(gè)充滿活力的綠洲景觀。河流對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展也具有重要意義。它在交通、灌溉、發(fā)電和水產(chǎn)品方面給人類帶來了重要的財(cái)富。湖泊沼澤水湖是由湖泊盆地、湖水和水體中的礦物質(zhì)、有機(jī)物和生物組成的自然綜合體。它是大陸封閉洼地中的一種水體，參與自然界的水循環(huán)。沼澤是一個(gè)洼地，那里的地面非常潮濕或長(zhǎng)時(shí)間停滯，水流微弱，喜歡潮濕和水的植物生長(zhǎng)，泥炭堆積。三個(gè)特點(diǎn)：地表積水多年或土壤處于超溫狀態(tài)；沼澤植物和潮濕植物主要生長(zhǎng)；有泥炭形成和堆積，或土壤只有嚴(yán)重孵化形成的明顯孵化層。地下水地下水是指存在于地表以下巖石(土壤)層間隙中的各種形式的水。根據(jù)不同的埋藏條件

16、，地下水可分為三類：上層滯水、潛水和承壓水。上層滯水，主水位，上層滯水，無限制水位，承壓水，水位，承壓水位，高緯度和高山地區(qū)的冰川，由于氣候寒冷，大氣降水是固體形式，表面被冰雪覆蓋。經(jīng)過再結(jié)晶，冰雪變成可塑性冰川，冰川冰在重力和壓力的作用下沿表面緩慢移動(dòng)，形成冰川。冰川被分成幾個(gè)大陸，北半球積雪黃是冰冠，白是雪，海洋，蒸發(fā)，水汽輸送，凝結(jié)，降水，地表徑流，地下徑流，河流匯聚，滲透，回流，水汽輸送，凝結(jié)，降水，海洋，蒸發(fā)，回流，河水對(duì)重力的作用在河水運(yùn)動(dòng)的過程中，它還受到地質(zhì)導(dǎo)向力，慣性離心力和機(jī)械摩擦力的影響。在這些力的影響下，河水不僅沿河道作縱向運(yùn)動(dòng)，還產(chǎn)生各種形式的環(huán)流運(yùn)動(dòng)。根據(jù)水流內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，水流的運(yùn)動(dòng)狀