第四章

自然地理學第四章海洋和陸地水第一節地球水循環與水量平衡一.地球上水的分布1.地球水圈活動水(液態與固態水):海洋、河流、湖泊、沼澤、地下水、冰雪氣態水:大氣水分礦物化合水、結合水2.地球總水量國際水文協會認為15×108km33.地球的水量分布非均勻性以海水為主體，海水占97%以上自然地理學第四章海洋和陸地水參考資料:化合水是指礦物中的結晶水，又稱結合水。以OH-、H+或H3O+等形式存在于化合物或礦物中的水。

例如滑石Mg3（Si4O10）（OH）2、水云母（KH3O）Al2（OH）2（AlSi3O10）等。

化合水在結構中占有一定的位置，須加熱至相當高的溫度才能使其脫失，并伴隨有因結構變化或破壞所引起的放熱效應。土壤中的化合水是束縛水的一種。不能直接參加所進行的物理作用，也不能被植物吸收作用。

自然地理學第四章海洋和陸地水

2/6自然地理學第四章海洋和陸地水1/6水以不同的形式存在于自然界中。圖中單位為可供直接飲用的河流和淡水湖泊10.17萬自然地理學第四章海洋和陸地水二.水循環與水量平衡(一).水循環1.水循環過程：蒸發→凝結→降水→徑流→蓄積2.循環類型海—氣循環海—陸循環海—陸—氣循環：非閉合循環自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水水循環示意圖自然地理學第四章海洋和陸地水3.自然水更新周期多年凍土帶的地下水或極地水：1×104年海水：2500年深層地下水：1400年湖泊：數至數十年河川：10-20天大氣水：8-9天自然地理學第四章海洋和陸地水(二).水量平衡1.全球水量平衡方程式：

PC+PO=EC+EDPC：大陸降水；PO：海洋降水；E：蒸發量2.水平衡規律：全球降水量等于全球蒸發量全球水量保持平衡海洋是水分的主要來源海洋與陸地水平衡通過徑流來實現3.水平衡的區域差異與人類干預水平衡問題無論海洋與陸地，不同緯度的降水量與蒸發量都有差異自然地理學第四章海洋和陸地水參考資料:我國是一個干旱缺水嚴重的國家。我國的淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我國的人均水資源量只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。然而，中國又是世界上用水量最多的國家。僅2012年，全國淡水取用量達到5497億立方米，大約占世界年取用量的13%，是美國2005年淡水供應量4700億立方米的約1.2倍。自然地理學第四章海洋和陸地水中國從20世紀70年代以來就開始鬧水荒，80年代以來，中國的水荒由局部逐漸蔓延至全國，情勢越來越嚴重，對農業和國民經濟已經帶來了嚴重影響。缺水：全面告急

·北方資源性缺水！

·南方水質性缺水！

·中西部工程性缺水！據統計，我國目前缺水總量估計為400億立方米，每年受旱面積200萬~260萬平方公里，影響糧食產量150億~200億千克，影響工業產值數千億元，全國還有7000萬人飲水困難。自然地理學第四章海洋和陸地水從人口和水資源分布統計數據可以看出，中國水資源南北分配的差異非常明顯。長江流域及其以南地區人口占中國的54％，但是水資源卻占81％。北方人口占46％，水資源只有19％。專家指出，由于自然環境以及高強度的人類活動的影響，北方的水資源進一步減少，南方水資源進一步增加。這個趨勢在最近20年尤其明顯。這就更加重了我國北方水資源短缺和南北水資源的不平衡。自然地理學第四章海洋和陸地水冰川：自然地理學第四章海洋和陸地水湖泊：自然地理學第四章海洋和陸地水大氣：自然地理學第四章海洋和陸地水沼澤：自然地理學第四章海洋和陸地水沼澤：自然地理學第四章海洋和陸地水地下：貴州安順地下暗河自然地理學第四章海洋和陸地水地下：趵突泉自然地理學第四章海洋和陸地水江河：長江自然地理學第四章海洋和陸地水江河：黃河入海口自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水航運自然地理學第四章海洋和陸地水海上平臺自然地理學第四章海洋和陸地水但是：自然地理學第四章海洋和陸地水我們只有一個地球自然地理學第四章海洋和陸地水一.大洋、海及其區域與分類1.世界大洋洋是遠離大陸，面積廣闊，深度大，具有獨立的洋流系統和潮汐系統，理化性質較穩定的水域。第二節海水的理化性質自然地理學第四章海洋和陸地水2.海及其分類深入陸地的大洋邊緣部分，面積和深度小于洋，有河流注入，理化性質有別于洋，無獨立的洋流系統和潮汐。內海：為陸地所圈，以海峽與外海相通。邊緣海：以半島或島嶼與大洋分隔，受外海洋流與潮汐影響。外海：大陸邊緣的大洋部分，與洋有廣闊聯系，如巴倫支海、阿拉伯海。島間海：由一系列島嶼所環繞形成的水域。自然地理學第四章海洋和陸地水3.海水的組成化學成分海水中含有天然元素80多種。

Cl、Na、K、Ca、Mg、S鹽度海水鹽度：海水中全部溶解固體與海水重量之比。大洋鹽度一般在33‰-37‰之間。4.物理性質溫度：海水表層平均溫度變化于-1.7-30度間密度：1.022-1.028g/cm3，是溫度，鹽度，壓力的函數。透明度與顏色海水透明度以直徑30cm的白圓盤投入水中的可見深度來表示。自然地理學第四章海洋和陸地水第三節海水的運動一、潮汐與潮流自然地理學第四章海洋和陸地水錢江大潮自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水日本海嘯自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水二、海洋中的波浪1、波浪海洋中的波浪指水質點以其原有平衡位置為中心，在垂直方向上作周期性圓周運動的現象。波浪的要素包括波峰、波谷、波長、波高等。2、海洋波浪分類按成因分類：風浪：由風的作用而產生的波浪。海嘯：因地震或風暴而產生的波浪。潮波：月球引潮力引起的。自然地理學第四章海洋和陸地水海浪要素海浪是海水運動形式之一，它的產生是外力、重力與海水表面張力共同作用的結果。2/4自然地理學第四章海洋和陸地水

根據波浪行進海岸時的變化，對于坡岸較緩的海灘，近岸水域按不同水深可分為：深水區、淺水區、擊岸波區及岸邊區。表示波浪破碎處水深，對應的波高稱為破碎波高，用表示。自然地理學第四章海洋和陸地水海岸波浪自然地理學第四章海洋和陸地水氣壓波：氣壓突變產生的波浪。船行波：船行作用產生的波浪。按波和水深的相對關系分：深水波淺水波按作用力情況劃分：強制波自由波（余波）自然地理學第四章海洋和陸地水波浪的余擺線：參見教材P138。自然地理學第四章海洋和陸地水一、7萬年以來的海平面變化近代在全球各個大陸發現的貝殼堤、海灘巖、珊瑚礁、牡蠣堤，以及取自鉆孔剖面中的沉積物和生物遺跡標本，都毋庸置疑地證明，即使在最近地質歷史時期，也出現過遠高于現代的海平面。而大量埋藏在今天的海水下的貝殼堤、海灘、海濱沼澤、村落遺址、河口三角洲和外陸架，又證明過去確曾發生過海平面遠低于現代海平面的情況。

局部地區海岸線的變化由于疊加了該地區地殼形變因素的影響，不一定能準確反映海平面升降幅度。但是，全球范圍的海平面變化無疑應該是全球氣候變化的反映。第四節海平面變化自然地理學第四章海洋和陸地水1、距今70000年：海平面上升：渤海西海岸偏西200km，黃海海岸遠至大運河、太湖一帶；2、距今44000年：

海平面下降：海岸線向東推進到現代海岸以東4個經度。3、距今25000年：海平面再上升；4、距今15000年：海平面下降，東海海岸東移至距日本九州120km處。5、距今10000年：海平面上升。自然地理學第四章海洋和陸地水二、近百年的海平面變化

剛剛過去的20世紀，由于氣候變暖導致海洋熱膨脹和冰川消融加劇，加上CO2排放量猛增形成的溫室效應，全球海平面普遍呈上升趨勢。三、2l世紀海平面上升預測

1990年以前做出的2l世紀海平面上升預測具有很大的不確定性。只有一點為人們所公認，即海平面上升速度將比20世紀更快。

海平面上升將使沿岸地區風暴潮災害加劇，海岸侵蝕強化，潮灘濕地損失，鹽水入侵河口及海岸地下含水層，阻礙陸地洪水與沿海城鎮污水排放，理應受到高度重視。自然地理學第四章海洋和陸地水

海洋資源：與海水本身有直接關系的物質和能量。包括：化學元素，海洋生物，礦藏，能量，熱量。一.海洋資源（一）海水化學資源海水中含量最大的化學物質是水，水本身就是一項重要而寶貴的資源。除水以外，海水中含有大量溶解固體和氣體物質，其中包括80多種化學元素。1.水資源：即海水淡化2.化學物質資源鹽常量化學物質：鎂、鉀、重水、溴、鈾微量元素：碘、銅、銀、鋅、鉬等第五節海洋資源與海洋環境保護自然地理學第四章海洋和陸地水資料:全球海水淡化現狀目前，全球海水淡化日產量約3500萬立方米左右，其中80％用于飲用水，解決了1億多人的供水問題，即世界上1／50的人口靠海水淡化提供飲用水。全球有海水淡化廠1．3萬多座，海水淡化作為淡水資源的替代與增量技術，愈來愈受到世界上許多沿海國家的重視；全球直接利用海水作為工業冷卻水總量每年約6000億立方米左右，替代了大量寶貴的淡水資源；全世界每年從海洋中提鹽5000萬噸、鎂及氧化鎂260多萬噸、溴20萬噸等。自然地理學第四章海洋和陸地水美國研制出的一種新型海水淡化設備海水曬鹽技藝自然地理學第四章海洋和陸地水海水曬鹽技藝自然地理學第四章海洋和陸地水海水曬鹽技藝自然地理學第四章海洋和陸地水（二）海底礦產資源石油和天然氣、海濱砂礦、在大陸邊緣海區，還有磷鈣石、海綠石和煤、鐵、銅、硫等各種礦物資源。深海底的主要礦產是錳結核和含金屬泥質沉積物。

自然地理學第四章海洋和陸地水1.石油和天然氣分布在大陸架以及淺海區全球海底石油儲量豐富，近2500×108t，占全球可能儲量的31%2.海濱礦砂金、鉑族金屬和金剛石等，鐵砂，錫砂等分布廣、礦種多、儲量大、易開采3.其它礦藏磷鈣石、海綠石、煤、鐵、銅硫等各種礦物資源深海底礦產錳結核：含金屬泥質沉積物：深海區構造活動帶的鐵、錳、鋅、銅、鉛、銀和金等泥質沉積物自然地理學第四章海洋和陸地水（三）海洋動力資源波浪能潮汐能（四）海洋生物資源生物資源豐富20余萬種生物海洋生物生產量高a.在不破壞生態平衡下，每年可產出30×108t水產品，可供300億人食用b.向人類提供食物的能力多，其實物生產相當于全球農產品的1000倍自然地理學第四章海洋和陸地水動植物資源魚類資源：3×104種之中有1.6×104種在海洋中全球年漁獲量的85%以上來自海洋無脊椎動物：頭足類、甲殼類、海參類、水母類如烏賊、扇貝、對蝦、龍蝦、海參、海蜇等海洋脊椎動物：鯨、海豚、海鳥、海獅、海豹、海象等植物資源：海藻類自然地理學第四章海洋和陸地水二、海洋對地理環境的影響

海洋本身構成了地理環境的基本要素之一。

海洋是到達地球表面的太陽能的主要接收者，也是主要的蓄積者，海水冷卻時將向空氣中散發大量的熱，增溫時則將從空氣中吸收大量的熱。海洋借助自己與大氣的物質和能量交換過程間接影響氣候和受氣候影響的各種自然現象。自然地理學第四章海洋和陸地水第六節河流一．河流、水系和流域（一）河流、水系和流域概念河流：河水經常或周期性地沿自身造成的洼地流動水系：河流干支流網絡系統外流河和內流河：前者流入海洋，后者流入內陸湖流域：分水嶺圍成的集水區自然地理學第四章海洋和陸地水黃河流域太湖流域海河流域自然地理學第四章海洋和陸地水（二）水系形式

水系形式是一定的巖層構造、沉積物性質和新構造應力場的反應。水系形式可按干支流相互配置的關系或它們構成的幾何形態來劃分。如樹枝狀水系、羽狀水系、……。自然地理學第四章海洋和陸地水類型特征發育地區樹枝狀水系在地形較緩坡度不大，物質成分均勻，地質構造影響輕微地區花崗巖、玄武巖、砂巖、砂礫巖、片巖、板巖、粘土巖、凝灰巖鉗狀溝頭樹枝狀水系形態為樹枝狀，源頭呈鉗狀侵入巖、塊狀巖石風化剝蝕饅頭山花瓣狀溝頭樹枝狀水系總體呈樹枝狀，源頭呈花瓣混合巖葉脈狀—樹枝狀水系水系短而密，多呈直角匯入，三級支流似葉脈狀

格狀樹枝狀水系主流和支流呈直角相交，受斷裂、裂隙控制沉積巖，變質巖中也有分布梳狀—樹枝狀水系沖溝匯入三級支流，多呈直角或近似直角，并相互近于平行時代較新的膠結砂礫巖肋狀水系格狀水系的變種，二級支流平直，三級支流與二級支流呈正交，三級支流成對出現，并近于平行，似肋骨變質巖、付變質巖角狀水系格狀水系的變種，多沿斷層、裂隙發育，主流和支流呈直線狀堅硬巖石構造發育地區菱格狀水系角狀水系的變種。水系受“X”型斷裂和裂隙所控制，呈菱格狀“X”型構造發育地區自然地理學第四章海洋和陸地水樹枝狀水系（長江）自然地理學第四章海洋和陸地水格狀水系（閩江）自然地理學第四章海洋和陸地水類型特征發育地區平行狀水系沿某一方向斷裂發育，水系平行分布組構造發育的堅硬巖石地區，第四系地層的斜地，冰水堆積物扇狀水系主流稀疏，支溝密布，以銳角匯入主流主要發育在河流三角訓，在沖積扇較發育羽毛狀水系三級支流上的沖溝均以銳角流入支流，沖溝緊而密，分布對稱，似羽毛狀變質巖中片理較發育的地區，黃土覆蓋區的紅色土出露地段放射狀水系水系由中心向外流，呈放射狀火山錐、彎丘、地下隆起向心狀水系水系從四周向內流盆地、凹陷自然地理學第四章海洋和陸地水扇狀水系（海河）平行狀水系自然地理學第四章海洋和陸地水羽毛狀水系（渭河）自然地理學第四章海洋和陸地水放射狀水系向心狀水系（Ⅰ）向心狀水系（Ⅱ）自然地理學第四章海洋和陸地水（三）河流的縱橫斷面

河源與河口的高度差，稱河流的總落差；而某一河段兩端的高度差，則是這一河段的落差；單位河長的落差，叫做河流的比降，通常以小數或千分數表示。河流縱斷面能夠很好地反映河流比降的變化。

河流橫斷面自然地理學第四章海洋和陸地水（四）河流的分段

一條河流常常可以根據其地理-地質特征分為河源、上游、中游、下游和河口五段。

（五）流域特征對河流的影響

流域面積：影響河流水量大小；流域形狀：影響干流集中程度；流域高度：影響降水形式和氣溫，進而影響水量變化；流域方向或干流方向：影響冰雪消融。河網密度：地表徑流豐富程度的標志。流域氣候、植被、地貌特征、巖石和土壤的滲透性和抗蝕能力，是河網密度大小的決定性因素。自然地理學第四章海洋和陸地水二.水情要素河流是通過它的流水活動影響和改變地理環境的。為了認識河流的特征及其地理意義，必須首先了解有關河流水情的一些基本概念。

1.水位：河流中某一標準基面或測站基面上的水面高度，叫水位。三峽水位自然地理學第四章海洋和陸地水三峽水位自然地理學第四章海洋和陸地水三峽最高水位自然地理學第四章海洋和陸地水2.流速：水質點在單位時間里移動的距離.河流自然地理學第四章海洋和陸地水河流流速分布圖自然地理學第四章海洋和陸地水薛齊公式(等流速公式):R為水力半徑,即過水斷面面積與水浸部分弧長之比;I為河流縱比降;C為待定系數.C與糙度、深度、過水斷面形狀等有關，可通過實驗或公式求得，常用公式有：自然地理學第四章海洋和陸地水1）滿寧公式：2）巴甫諾夫斯基公式：上述兩式中，R為水力半徑，n為河槽粗糙系數。3.流量：單位時間里通過某過水斷面的水量：Q=Av式中Q為流量；A為斷面積；v為平均流速。自然地理學第四章海洋和陸地水黃河4.河水溫度與冰情河流的補給特征是影響河水溫度狀況的主要因素。

河水溫度也隨時間而變化。自然地理學第四章海洋和陸地水黃河凌汛自然地理學第四章海洋和陸地水黃河凌汛自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水三.河川徑流徑流（runoff):指流域內的大氣降水，除掉部分被蒸發耗損外，其余的在重力或靜水壓力作用下沿著地表面或地下運動的水流。它包括降水沿地表與地下匯入河網，并向出口斷面匯集和輸送的全部水流。其中，沿地表（坡面與河槽）流動的水流稱為地表徑流；在地表面以下巖石、土壤和沖積層空隙中流動的水流叫做地下徑流。從地表和地下匯入河川后，向流域出口斷面匯集、輸送和排泄的水流稱為河川徑流。自然地理學第四章海洋和陸地水

由降水開始到到水流流經流域出口斷面的整個物理過程，稱為徑流形成過程。降水的形式不同，徑流的形成過程也各異。

（一）徑流形成常將降雨徑流形成過程概化為四個階段：流域降雨階段、停蓄階段、流域產流階段、河網匯流階段。1流域降雨階段降雨過程為降雨徑流的形成提供了必要的物質基礎，降雨引起徑流。因此，降雨過程是降雨徑流形成過程的首要環節。降雨量大小、降雨歷時、降雨強度及其時空變化對徑流形成過程有著直接的影響。自然地理學第四章海洋和陸地水2、停蓄階段降雨初期，除小部分雨水（一般不超過5%）直接降落到河槽水面上（稱為槽上降水C）直接形成徑流外，絕大部分降水降落在流域表面上，并不立即產生徑流，而是消耗于植物截留（In）、地表填洼（D）、下滲（f）與蒸發（E），并在滿足植物截留（In）、地表填洼（D）、下滲（f）與蒸散發（E）之后，才能產生地表徑流。因此，降雨初期，流域內的植物截留（In）、地表填洼（D）、下滲（f）與蒸散發（E）過程，對于徑流形成來講，是降雨的耗損過程；但從減少水土流失和增加下滲補給地下水來說，這個階段具有重要意義。通常把降雨開始之后，到地表徑流產生之前，降雨的截留、下滲、填洼及蒸發等雨水的耗損過程概化為流域的蓄滲階段（停蓄階段）。自然地理學第四章海洋和陸地水3、坡地產流和漫流階段（1）坡地產流當流域內的降雨量滿足了流域蓄滲之后，若降雨持續進行，則開始產生地表或地下徑流，稱為產流。（2）坡地漫流超滲雨水或超蓄雨水在重力作用下沿著坡面流動的細小水流，叫做坡地漫流或坡面漫流。坡地漫流是地表徑流向河槽匯集的中間環節，分片流、溝流和壤中流三種形式，其中網狀細溝流為主要形式，但無固定的槽溝。只有在地面坡度相當大的山區，降雨強度大的情況下，才可能在坡面上形成小的侵蝕溝。自然地理學第四章海洋和陸地水小溪自然地理學第四章海洋和陸地水

片流不很常見，分布在坡度不大但坡面較平整的地區，大暴雨（降雨強度很大）情況下，可能產生片流。一般地，坡地漫流的流程不超過數百米，甚至僅幾米，匯流歷時很短，故對小流域很重要，而對大流域則因歷時短而在整個匯流過程中可以忽略。地面徑流經過坡地漫流匯入河網。壤中流和地下徑流也同樣具有沿坡地土層的匯流過程，它們都是在有孔介質中的水流運動。壤中流匯流速度比地表徑流慢，但比地下徑流快得多，有時與地表徑流相互轉化，所以時常將二者合稱為直接徑流。自然地理學第四章海洋和陸地水壤中流示意圖自然地理學第四章海洋和陸地水4、河槽集流階段（河網匯流）由降雨產生的地表徑流、壤中流和地下徑流通過不同路徑注入河網后，在河網內沿河槽由上游向下游作縱向的流動和匯集，直到最后流出出口斷面的整個物理過程，稱為河槽集流或河網匯流。它是降雨徑流形成的最終環節。在河槽集流過程中，隨著地表徑流和壤中流不斷地匯入河網（河槽），使河網水量增加、水位上漲、流量增大，成為流量過程線上的漲洪段（漲水段）。在漲水過程中，由于大量地表徑流和壤中流的匯入，河流水量增加，大部分水量沿河網迅速下泄，最后流出出口斷面；而有一部分水量被河網容蓄起來，使河網水位升高；還有一小部分水量滲入到河谷兩岸堆積物中，補給地下水。自然地理學第四章海洋和陸地水

當降雨和坡地漫流停止時，河網蓄水和河谷沖積層蓄水達到最大值，而河網匯流過程仍在繼續進行。當上游河網補給量（河網總入流量）小于出口斷面排泄量時，灌網蓄水開始消退，水位降低、流量減小，形成流量過程線上的退水段。自然地理學第四章海洋和陸地水（二）徑流計量單位1.流量Q

Q=Av(m3/s)式中，A為過水斷面面積（m2)；V為斷面平均流速（m/s）。流量有瞬時流量、日平均流量、月平均流量、年平均流量、多年平均流量等。自然地理學第四章海洋和陸地水2、徑流總量W

徑流總量是指在一定時段內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）。

自然地理學第四章海洋和陸地水參考資料：黃河徑流減少與斷流黃河頻繁的季節性斷流始于20世紀７０年代初，有關資料顯示，自20世紀70年代以來，黃河入海年徑流量逐漸變小：20世紀60年代為575億立方米；70年代為313億立方米；80年代為284億立方米；90年代中期為187億立方米。在短短的幾十年里，黃河入海徑流總量銳減了一多半。與此同時，黃河下游多次斷流。特別是進入９０年代之后，斷流現象更為嚴重。

自然地理學第四章海洋和陸地水3.徑流模數M:單位時間單位面積上產出的水量（M3/a·km2)M=Q/F式中；Q為流量（m3/s）；F為流域面積（km2）；1000為單位換算系數（即lm3水為l000dm3）自然地理學第四章海洋和陸地水4、徑流深度R（y)

徑流深度是指單位流域面積上的徑流總量。也即是把徑流總量平鋪在整個流域面積上所得到的水層深度，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）；為單位換算系數。

自然地理學第四章海洋和陸地水5、徑流系數α。徑流系數是指任一時段內的徑流深度（或徑流總量）與該時段的降水量（或降水總量）之比值。為無量綱，一般用小數或百分率表示。其計算式為：

式中：R為徑流深度（mm）；P為降水量（mm）。自然地理學第四章海洋和陸地水6、徑流變率（模比系數K）

模比系數又稱徑流變率，是指某一時段徑流值（mi，Q或Ri等），與同時段的多年平均徑流值（mi，Q或Ri等）之比。其計算式為

式中，m，Q，R含義同上。自然地理學第四章海洋和陸地水（三）正常徑流量

河流的年正常徑流量是指多年徑流量的算術平均值，即一年中流過河流某一斷面的平均水量。它是一個比較穩定的數值，也是一個重要的特征值。只有河流的徑流年際變化比較小，或者有相當長的觀測資料時，才能夠精確地計算出河流的正常徑流量。

（四）徑流的變化

1.年內變化隨著氣候條件的周期性變化，一年中河流補給狀況、水位、流量等也相應發生變化。根據一年內河流水情的變化特征，可以分為若干個水情特征時期，如汛期、平水期、枯水期或冰凍期。

2.年際變化徑流量的年際變化往往是由降水量的年際變化引起的。通常以徑流的離差系數來表示年徑流的變化程度。自然地理學第四章海洋和陸地水2.年際變化徑流量的年際變化往往是由降水量的年際變化引起的。通常以徑流的離差系數來表示年徑流的變化程度。中國河流(中等河流)離差系數的分布：長江以南：＜0.3;長江下游,黃河中游及東北山區河流:0.4;淮河:0.60;海河:0.70.自然地理學第四章海洋和陸地水（五）特征徑流

1.洪水河流的水位達到某一高度，致使沿岸城市、村莊、建筑物、農田受到威脅的水位，稱為洪水位。連續的強烈降水是造成洪水的主要原因，積雪融化也可以造成洪水。流域內的降水分布、強度、降水中心移動路線，以及支流排列方式，對洪水性質有直接影響。洪水按來源可分為上游演進洪水和當地洪水兩類。

2.枯水一年內沒有洪水時期的徑流，稱為枯水徑流。我國大多數河流的枯水徑流出現在10月至次年3-4月。自然地理學第四章海洋和陸地水湘江洪水自然地理學第四章海洋和陸地水湘江枯水自然地理學第四章海洋和陸地水四.河流的補給（一）河流補給的形式

降落在地表的雨水，除部分被植物截留、下滲和蒸發以外，其余的形成地表徑流，匯入河網，補給河流。冰川、積雪、地下水、湖泊和沼澤，也都可以構成河流的水源。此外，人類通過工程措施，也可以給河流創造新的補給條件，這就是人工補給。河流水量補給是河流的重要特征之一。1.降水的補給2.融水補給3.地下水補給4.湖泊與沼澤水補給5.人工補給自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水（二）各種補給的特點

1.降水補給雨水是全球大多數河流最重要的補給來源。降水補給為主的河流的水量及其變化，與流域的降水量及其變化有著十分密切的關系。

2.融水補給為主的河流的水量及其變化，與流域的積雪量和氣溫變化有關。

3.地下水補給河流從地下所獲得的水量補給，稱地下水補給。地下水是河流較經常的水源，一般約占河流徑流總量的15-30％。地下水補給具有穩定和均勻兩大特點。

自然地理學第四章海洋和陸地水4.湖泊與沼澤水補給湖泊、沼澤水補給量的大小和變化，取決于湖泊和沼澤對水量的調節作用。湖泊面積愈大，水量愈多，調節作用就愈顯著。一般說來，湖泊沼澤補給的河流，水量變化緩慢而且穩定。

5.人工補給從水量多的河流、湖泊中，把水引入水量缺乏的河流，向河流中排放廢水等，都屬于人工補給范圍。自然地理學第四章海洋和陸地水城市河流：秦淮河自然地理學第四章海洋和陸地水污染的城市河流自然地理學第四章海洋和陸地水（三）河流水源的定量估計

對河流水源進行定量估算比較困難，但又相當重要。為了了解河川徑流的形成規律及其計算和預報方法，正確地從總水量中劃分出地表徑流和地下徑流，常常需要從河流的流量過程線中，把各種形式的補給分割出來。所以河流水源的定量估算，也叫做流量過程線的分割。

1.

直線分割法

2.

退水曲線法

以上兩種方法都只限于分割地面徑流和地下徑流兩部分。地表徑流各部分還可以進一步分割。自然地理學第四章海洋和陸地水五、流域的水量平衡

進入任意流域空間的水量，減去所消耗的水量，等于它原來水量的絕對增加量，這就是流域水量平衡的原理。

自然地理學第四章海洋和陸地水六、河流的分類

（一）河流分類的意義和原則

河流分類的方法和原則很多，現簡要分列于下：

1）

以河流的水源作為河流最重要的典型標志，按照氣候條件對河流進行分類；

2）

根據徑流的水源和最大徑流發生季節來劃分；

3）

根據徑流年內分配的均勻程度來劃分；

4）

根據徑流的季節變化，按河流月平均流量過程線的動態來劃分；

5）

根據河槽的穩定性來劃分；

6）

據河流及流域的氣候、地貌、水源、水量、水情、河床變化等綜合因素來劃分。

很顯然，這里列舉的大部分原則都有局限性，但又都有一定的實際應用價值，在為某個特定目的進行河流分類時，可以分別采用。自然地理學第四章海洋和陸地水（二）我國河流的分類

我國常以河流徑流的年內動態差異為標志進行河流分類。這種分類反映了我國各類型河流的年內變化特征及其分布規律，對進一步深入研究河流水文和合理規劃利用地表徑流提供了科學依據。現將主要河流類型及其徑流特征介紹如下：

1.東北型河流一年兩汛,河水結冰。2.華北型河流兩汛，雨季多暴雨，徑流變幅大。自然地理學第四章海洋和陸地水3.華南型河流雨季長，汛期長。4.西南型河流徑流與降水變化規律一致，河谷深切，洪水危害不大。5.西北型河流冰雪補給，多內流河。

自然地理學第四章海洋和陸地水6.阿爾泰型河流積雪補給為主，春汛明顯。7.內蒙古型河流地下水、雨水補給，雨季出現最大徑流，冰凍期長。8.青藏型河流

冰雪補給，東南邊緣河流為雨水補給，春洪夏汛相連。

自然地理學第四章海洋和陸地水七、河流與地理環境的相互影響

河流是所在流域內自然地理總背景下的產物。河流的地理分布受著氣候的嚴格控制。流域海拔高度、坡度和切割密度直接影響著徑流匯聚條件；地表物質組成決定著徑流下滲狀況；植被則通過對降水的截留影響徑流；等等。

另一方面，河流對地理環境也有顯著的影響。河流是地球水分循環的一個重要的、不可缺少的環節。同時，熱量和礦物質也隨水分一起輸送。河流對于人類社會的發展也具有重要意義。它在交通運輸、灌溉、發電和水產事業等方面都為人類帶來了重要財富。自然地理學第四章海洋和陸地水第七節湖泊和沼澤一.湖泊（一）湖泊的成因和類型

地面上洼地積水形成比較寬廣的水域稱為湖泊。湖泊形成的兩個條件：湖盆和水。內力作用和外力作用都可以形成湖盆。自然地理學第四章海洋和陸地水納木錯貝加爾湖青海湖構造湖自然地理學第四章海洋和陸地水阿拉斯加坎特邁湖澳大利亞藍湖長白山天池火山湖自然地理學第四章海洋和陸地水巖溶湖風蝕湖潟湖牛軛湖自然地理學第四章海洋和陸地水巴基斯坦印度河上牛軛湖的形成自然地理學第四章海洋和陸地水汶川大地震唐家山堰塞湖自然地理學第四章海洋和陸地水湖泊的分類

按湖水來源分類

海跡湖陸面湖湖水與徑流關系分類

內陸湖外流湖③依湖水礦化程度

淡水湖咸水湖④依湖水存在期

間歇湖常年湖自然地理學第四章海洋和陸地水洞庭湖外流湖鄱陽湖自然地理學第四章海洋和陸地水內陸湖羅布泊自然地理學第四章海洋和陸地水（二）湖水的性質

1.顏色和透明度

湖水一般呈淺藍、青藍、黃綠或黃褐色。湖水透明度與太陽光線、湖水含沙量、溫度及浮游生物都有關系。確定湖水透明度的方法與海水透明度相同。

2.溫度

太陽輻射熱量是湖水的主要熱量來源。水汽凝結潛熱、有機物分解產生的熱和地表傳導的熱，也是湖水熱量收入的組成部分。而湖水向外輻射和蒸發，則是熱量損耗的主要方式。

3.化學成分

湖水的化學成分大致是相同的，但各種化學元素的含量及其變化情況，卻可以因時因地而有比較大的差異。自然地理學第四章海洋和陸地水（三）湖泊水文特征

1.湖水的運動

（1）定振波：定振波：全部湖水圍繞著某一個或幾個重心而擺動的現象，稱為定振波。成因：外力作用如大氣壓力變化、暴雨等使湖面大部分水的平衡被破壞。特征：不僅是水面，而是整個水體的水分子都在運動。

自然地理學第四章海洋和陸地水（2）湖流：湖流：湖水在湖盆內發生的單向緩慢流動。成因：河流注入的湖，河流入口處的水面比外泄處略高，于是湖水就發生；風的作用可使湖水隨湖面風向運動；定振波造成水面傾斜，湖水在重力作用下也可發生湖流；水溫變化造成湖水的垂直循環，也產生湖流。

自然地理學第四章海洋和陸地水2.水位變化和水量平衡

湖水的水位變化是與水量平衡緊密聯系的。當湖水收入超過支出，水量成正平衡，水位就上升；相反，若湖水支出超過收入，水量成負平衡，水位就下降。排水湖的水量平衡方程式：X+y+z+k-y,-z,-e=±⊿w收入：湖面降水量X；入湖地表徑流量y；入湖地下徑流量z；湖面水凝結量k。支出：湖面蒸發量e；出湖地表徑流量y,；湖水滲漏量z。另外，⊿w為一定時期內湖的水量變化。自然地理學第四章海洋和陸地水二.沼澤1、定義：較平坦或稍低洼而過度濕潤的地區，生長各種喜濕植物，并有泥炭層.2、沼澤物質組成：①水（約占85%~95%）；②干物質（主要為泥炭，占5%~10%）。自然地理學第四章海洋和陸地水泥炭自然地理學第四章海洋和陸地水（一）沼澤的成因1、沼澤形成條件：水分。只有過多的水分才能引起喜濕植物侵入，導致土壤通氣狀況惡化，并在生物作用下形成泥炭層。2、沼澤形成過程

沼澤形成過程基本上有兩種情況，即水體沼澤化和陸地沼澤化。

1.水體沼澤化

沿湖岸水生植物向湖中央生長

→全湖布滿植物→有機物堆積于湖底形成泥炭→湖水變淺→沼澤自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水挺水植物：蘆葦自然地理學第四章海洋和陸地水浮水植物：水葫蘆自然地理學第四章海洋和陸地水沉水植物自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水水體沼澤化自然地理學第四章海洋和陸地水2.陸地沼澤化過程

陸地沼澤化表現為多種形式，但基本形式是森林沼澤化和草甸沼澤化兩種。（1）森林沼澤化過程：

森林破壞（砍伐或火燒）→跡地→→草本植物大量繁殖→苔蘚植物生長→苔蘚沼澤。（2）草甸沼澤化過程：

地表長期過濕→潛水位升高或地下水出露→→草甸過度濕潤→低洼處積水→有機質分解成泥炭。自然地理學第四章海洋和陸地水森林沼澤化自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水（2）草甸沼澤化過程：

地表長期過濕→潛水位升高或地下水出露→→草甸過度濕潤→低洼處積水→有機質分解成泥炭。自然地理學第四章海洋和陸地水草甸沼澤化自然地理學第四章海洋和陸地水草甸沼澤化自然地理學第四章海洋和陸地水（二）沼澤水文特征沼澤水運動十分緩慢。沼澤水的主要補給來源是降水、融雪水和地下水；蒸發是沼澤水的主要損耗方式。徑流極小。對河流的補給作用較微弱。自然地理學第四章海洋和陸地水

（三）沼澤的分類

沼澤的分類目前還沒有一個公認的分類系統。目前應用較廣的是地貌分類法和綜合分類法。我國沼澤研究者，在對若爾蓋沼澤分類時，按照綜合分類的原則，采用了三個主要特征作為依據：一是沼澤體發育過程的形式與階段；二是沼澤體所處的地貌類型及水分養分狀況；三是植被及其在沼澤體中的分布規律。按第一特征分類：

高位沼澤、

低位沼澤。按第二特征劃分亞類：如湖濱洼地沼澤亞型；階地沼澤亞型；閉流寬谷沼澤亞型，等。按第三特征劃分：睡菜-苔草沼澤、蒿草-木里苔草沼澤等。

自然地理學第四章海洋和陸地水高位沼澤、低位沼澤自然地理學第四章海洋和陸地水森林沼澤自然地理學第四章海洋和陸地水森林沼澤自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水一、地下水的物理性質和化學成分

（一）地下水的物理性質

地下水的物理性質一般指溫度、顏色、透明度、嗅、味、導電性及放射性等。1.溫度

地下水的溫度是因自然條件不同而變化的。地下水溫度通常與當地氣溫、地溫有一定的關系，溫帶和亞熱帶平原區的淺層地下水，年平均溫度比所在地區年平均氣溫高1-2℃。第八節地下水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水地下水溫度與氣溫和地溫的關系：TH=TB+（H-h）/GTH為H深處地下水的溫度；TB為所在地年平均氣溫；H地下水深度；h為所在地地溫恒溫帶深度；G為地溫梯度，以33m/℃計算。地下水按溫度分類：過冷水：﹤0℃冷水：0~20℃溫水：20~42℃熱水：42~100℃過熱水：﹥100℃自然地理學第四章海洋和陸地水

2、顏色及成因

地下水一般是無色透明的，但有時因含某種離子、富集懸浮物或含膠體物質，也可顯出各種各樣的顏色。地下水的顏色由它的成分和懸浮于其中的雜質所決定。測定顏色的方法，野外是在玻璃管中用試樣和蒸餾水進行對比；室內用標準色液進行比較（試管對比樣反襯白紙）。

顏色成因翠綠色H2S氣體，有硫磺膠體淺藍綠色FeO褐紅色Fe2O3暗黃褐色腐殖質（沼澤）自然地理學第四章海洋和陸地水

3、透明度

地下水的透明度取決于水中固體礦物質、有機物和膠體懸浮物的含量。按透明度可將地下水分為四級：透明的、微濁的、混濁的及極濁的。級別特征透明無懸浮物及膠體，60cm內可見3mm的粗線。微濁有少量懸浮物及膠體，>30cm內可見3mm的粗線。混濁有少量懸浮物及膠體，<30cm內可見3mm的粗線。極濁有大量懸浮物及膠體，似乳狀，水深很小也不能清楚看見3mm的粗線。自然地理學第四章海洋和陸地水4.比重

地下水比重決定于水的溫度和水中溶解的鹽類。溶解的鹽分愈多，比重就愈大。

5.導電性

地下水導電性取決于其中所含電解質的數量與性質。離子含量愈多，離子價愈高，則水的導電性愈強。此外，溫度對導電性也有影響。測定了水溶液的電阻率，即可知道它的導電性。自然地理學第四章海洋和陸地水

6、氣味及強度等級

地下水一般無氣味。在一般溫度下氣味不易辨別，而在40℃左右溫度時氣味最顯著，故在測定地下水氣味時，應將水稍給加熱，以使其氣味明顯易辨。當含有硫化氫時—雞蛋氣味；含有氧化亞鐵—鐵腥昧；含腐殖質會—魚腥氣味。強度程度特征O無沒有任何氣味Ⅰ極微弱有經驗者能覺察Ⅱ弱注意時能鑒別Ⅲ顯著易覺察，不處理，不可飲用Ⅳ強引人注意Ⅴ極強具有強烈的氣味自然地理學第四章海洋和陸地水

7、味道與成因

地下水的味道取決于它的化學成分。純水是淡而無味的。測定地下水的味道時應將水加溫至20—30℃，這時水的味道最明顯。味道成因澀味Na2SO4苦味MgSO4MgCl2墨水味FeO鐵銹味Fe2O3清涼可口CO2味美適口Mg(HCO3)2,Ca(HCO3)2土甜味有機質自然地理學第四章海洋和陸地水8、放射性

地下水的放射性取決于其中所合放射性元素的數量。地下水在不同程度上或多或少地都具有放射性，但一般地下水的放射性極弱。具有放射性的成因：放射性礦床、酸性火山巖分布區的地下水放射性顯著增強。放射性組分：UTh（釷）Ra（鑭）Rn（氡）放射性單位:馬海(M.E.)、居里(Ci)1M.E.=3.64×10-10Ci。測定水的放射性時，應在就地進行，因為氡的半衰期很短，為3.825晝夜。自然地理學第四章海洋和陸地水（二）地下水的化學成分

1．氣體

地下水中溶解的氣體主要有CO2、O2、N2、CH4、H2S，還有少量的惰性氣體和H2、CO、NH3等。

2.氫離子濃度

天然水中H＋離子濃度主要取決于H2CO3和-HCO3－、CO32－的數量。氫離子濃度常用pH值表示。

3.離子成分和膠體物質

（1）氯離子（2）硫酸根離子（3）重碳酸根離子和碳酸根離子（4）鈉離子（5）鉀離子（6）鈣離子（7）鎂離子（8）氮化物（銨離子、亞硝酸根離子、硝酸根離子）（9）鐵離子（10）硅自然地理學第四章海洋和陸地水地下水中常見成分陽離子：H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Fe2+及Mn2+等；陰離子：Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、NO2-、NO3-、OH-、SiO32-及PO43-等；未離解的化合物：Fe2O3

、A12O3及H2SiO3等；氣體成分：N2、O2

、CO2、CH4、H2S以及Rn(氡)等。自然地理學第四章海洋和陸地水（三）地下水的總礦化度和硬度

1.

總礦化度水的總礦化度是指水中離子、分子和各種化合物的總含量，通常是以水烘干后所得的殘渣來確定，單位為g/L。根據總礦化度的大小，天然水可以分為五類：

淡水：殘渣

＜1克/升；弱礦化水：

1-3克/升；中等礦化水：

3-10克/升；強礦化水

：

10-50克/升；鹽水

：

＞50克/升自然地理學第四章海洋和陸地水2.

硬度

水中鈣、鎂離子的總量，稱為水的總硬度。當水煮沸時，一部分鈣鎂離子的重碳酸鹽因失去CO2而成為碳酸鹽沉淀，沉淀的部分叫做暫時硬度。總硬度減去暫時硬度即為永久硬度。表示水的硬度的方法有兩種：一是德國度，以1升水中含10毫克CaO為1度；一是用Ca2+、Mg2+的毫克當量/升來表示，1毫克當量硬度等于德國度2.8°。

根據水的總硬度可以把水分為五類：

極軟水

＜1.5毫克當量（＜4.2°）

軟水

1.5-3.0毫克當量（4.2-8.4°）

弱硬水

3.0-6.0毫克當量（8.4-16.8°）

硬水

6.0-9.0毫克當量（16.8-25.2°）

極硬水

＞9.0毫克當量（＞25.2°）自然地理學第四章海洋和陸地水水垢自然地理學第四章海洋和陸地水二、巖石的水理性質

松散巖石存在著孔隙，堅硬巖石中有裂隙，易溶巖石有孔洞。水以不同形式存在于這些空隙中。巖石與水作用時，表現出不同的容水性、持水性、給水性、透水性等，這就是巖石的水理性質。

（一）容水性

巖石的容水性：指巖石能容納一定水量的性能。表征指標：容水度，即巖石中所容納的水的體積與巖石體積之比。

θ=Vw/V×100%.容水度數值上一般與空隙度（裂隙率、巖溶率）相等。自然地理學第四章海洋和陸地水（二）持水性

巖石的持水性：在重力作用下，巖石依靠分子力和毛管力在其空隙中保持一定水量的性質，稱為持水性。表征指標：持水度。即在重力影響下巖石空隙中所能保持的水體積與巖石總體積之比。自然地理學第四章海洋和陸地水（三）給水性

巖石的給水性：在重力作用下，飽水巖石能夠流出一定水量的性能。表征指標：給水度，即流出的水的體積與儲水巖石體積之比。顆粒較粗的巖石給水度較大，細粒巖石給水度則很小。

u=（V出水/V砂樣容水）×100%。（四）透水性

巖石的透水性：指巖石允許水透過的能力。巖石空隙的大小、多少和空隙是否彼此連通，對透水性有著明顯的影響。

表征指標：定量指標滲透系數。自然地理學第四章海洋和陸地水三、地下水的動態和運動

（一）地下水的動態

地下水流量、水位以及溫度和化學成分，在各種因素影響下，發生日變化和季變化，稱為地下水的動態。

地下水的動態變化，是水量變化的表現形式，為了準確掌握地下水的動態，必須進行地下水量平衡計算。

某地區地下水平衡方程式：X-(y2-y1)-(z2-z1)-(w2-w1)=ψ⊿h+u+m水收入：降水量X；地表水流入量Y1；凝結量Z1；地下水流入量W1。水支出：地表水流出量Y2；蒸發量Z2；地下水流出量W2。自然地理學第四章海洋和陸地水又設：Ψ——含水層給水度；⊿h——潛水位變化；U——地表水量變化；M——包氣帶水量變化。自然地理學第四章海洋和陸地水

（二）地下水的運動

地下水的運動形式一般分為兩種：一種是層流運動，一種是紊流運動。地下水在巖石空隙中的運動速度比地表水慢得多，除了在寬大裂隙或空洞中具有較大速度而成為紊流外，一般都為層流。地下水的這種運動稱滲透。自然地理學第四章海洋和陸地水層流運動分析圖自然地理學第四章海洋和陸地水紊流運動圖自然地理學第四章海洋和陸地水四、地下水按埋藏條件的分類

水在巖石中存在的形式多種多樣。按其物理性質上的差異分類氣態水；吸著水：由固體土粒表面分子引力和靜電引力對水汽分子產生的吸附力而緊密保持的水分；薄膜水：吸濕水達到最大量時，土粒殘余的吸附力所保持的水分；毛管水（毛管上升水、毛管懸著水）：水隨毛管上升而保持在土壤中的水分，或地下水位很深而由毛管引力保持在土壤上層中的水分；重力水：受重力作用在孔隙中自由運動的水；固態水等。自然地理學第四章海洋和陸地水氣態水吸濕水、薄膜水、重力水毛管水自然地理學第四章海洋和陸地水按含水介質分類孔隙水：儲存于松散層中的地下水。裂隙水：儲存于基巖裂隙中的地下水巖溶水：儲存于可溶性巖石溶穴中的地下水自然地理學第四章海洋和陸地水

地下水按埋藏條件可分類：上層滯水潛水承壓水。自然地理學第四章海洋和陸地水重力水在重力作用下向下運動，聚積于不透水層之上，使這一帶巖石的所有空隙都充滿水分，故稱這一帶巖石為飽水帶。飽水帶以上的部分，除存在吸著水、薄膜水、毛管水外，大部分空隙充滿空氣，所以叫包氣帶。實際上，第一個不透水層之下，還可以有第二個、第三個不透水層。因此，地下水按其埋藏條件可分為淺層地下水和深層地下水。自然地理學第四章海洋和陸地水基本概念地下水的廣義概念：賦存于地面以下巖石空隙中的水地下水的狹義概念：賦存于飽水帶巖石空隙中的水自然地理學第四章海洋和陸地水上層滯水：潛水：飽水帶中第一個具有自由水面的含水層中的水承壓水：充滿于兩個隔水層之間的含水層中的水隔水層隔水底板承壓水測壓水位潛水水位潛水含水層包氣帶承壓含水層飽水帶上層滯水局部透鏡體狀隔水層自然地理學第四章海洋和陸地水根據埋藏深度，可分為淺層地下水（又稱潛水）和深層地下水（又稱承壓水）（一）上層滯水上層滯水：存在于包氣帶中局部隔水層之上的重力水。特點：補給區與分布區基本一致；主要補給來源為大氣水和地下水；主要耗損形式為蒸發與滲透。自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水（二）潛水

潛水定義：埋藏在地表下第一個穩定隔水層上具有自由表面的重力水。自由水面就是潛水面，從地表到潛水面的距離稱潛水埋藏深度。潛水面到下伏隔水層之間距離稱含水層。潛水特征潛水面為一自由水面靠重力作用由高水位向低水位流動潛水的分布區與補給區是一致的潛水的水位、流量和化學成分均隨時空而變自然地理學第四章海洋和陸地水潛水與河水的關系自然地理學第四章海洋和陸地水相互關系：汛期時地表水補給地下水枯水期時地下水補給地表水地下水與地表水的交換關系自然地理學第四章海洋和陸地水（三）承壓水

承壓水定義：充滿兩個隔水層之間的水稱承壓水。

承壓水特征：承壓水位是虛擬水位分布區與補給區不一致動態受季節變化、人為因素影響較小自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水含水巖層隔水巖層隔水巖層斷層自流泉承壓井自流井補給區域承壓水位自然地理學第四章海洋和陸地水孔隙水、裂隙水和巖溶水三類。自然地理學第四章海洋和陸地水自然地理學第四章海洋和陸地水第九節冰川1、冰川的定義冰川是指發生在陸地上，由大氣固態降水演變而成的，通常處于運動狀態的天然冰體。它隨氣候變化而變化，但不是在短期內形成或消亡。2、冰川形成的條件雪線觸及地面是發生冰川的必要條件。因此冰川是極地氣候或高山冰雪氣候的產物。

自然地理學第四章海洋和陸地水天山一號冰川及冰舌對比（左攝于1980；右攝于2005）自然地理學第四章海洋和陸地水

3.雪線（snowline）

雪線是年降雪量等于年消融量的界限。雪線以上年降雪量大于年消融量，常年積雪。雪線以下年降雪量小于年消融量，不能常年積雪，只能季節性積雪。因此，冰川必須在雪線以上才能形成。一個地區的海拔高度沒有超過雪線，就不可能有冰川。

自然地理學第四章海洋和陸地水

雪線高度在不同地區是不同的，它受溫度、降水量及地形等因素的影響。地球表面的平均溫度具有從赤道向兩極和自平地向高山遞減的規律，所以低緯度地區的雪線位置必然比高緯度和極地的雪線高。例如，南美20°～25°間的安第斯山雪線高達6400m，是世界上雪線最高的地方（圖12-4），我國祁連山南坡雪線在5000m左右，北坡的在4600m。地形不僅影響溫度，也影響降水分布，如由于喜馬拉雅山阻擋了印度洋的西南季風，使南坡的降水量多于北坡，所以南坡雪線在海拔4400～4600m，北坡的雪線在5800～6000m。

自然地理學第四章海洋和陸地水從南極到北極跨越美洲的陸地海拔和雪線高度變化自然地理學第四章海洋和陸地水一、成冰作用與冰川類型（一）成冰作用

成冰作用是指積雪轉化為粒雪，再經過變質作用形成冰川冰的過程。

雪的圓化是通過固相的重結晶作用、氣相的升華、凝華作用和液相的再凍結作用三種方式來實現。結果是消滅晶角、晶棱、填平洼處，增長平面，合并晶體，形態變圓，雪花變為雪粒。重結晶、滲透和凍結成冰，是成冰作用的三個基本類型。自然地理學第四章海洋和陸地水

圖示：從雪花到冰川冰的形態轉化松散的雪花便逐漸形成粒狀的冰，即粒雪。粒雪繼續增厚，產生更大的靜壓力，排出空氣，結成致密、透明，呈微藍色的冰川冰。自然地理學第四章海洋和陸地水（二）冰川類型1.按氣候分類

根據不同原則可將冰川劃分為不同類型。按發育的氣候條件和溫度狀況，可將冰川分為海洋型冰川（temperateglacier）和大陸型冰川（coldglacier）兩種：

（1）海洋型冰川（暖冰川），發育在降水充沛的海洋性氣候地區，粒雪線在年降水2000～3000mm地區附近，冰川的溫度接近壓力融點，液態水可從冰川表面分布到底部。由于海洋型冰川補給量大，冰川運動速度快，一般為100m/a，最快達500m/a，冰川尾端常伸入到森林帶中。這種類型的冰川侵蝕力量強，形成典型的冰川地貌。自然地理學第四章海洋和陸地水（2）大陸型冰川（冷冰川），發育在降水較少的大陸性氣候地區，粒雪線在年降水1000mm以下的區域，冰川的形成以滲浸凍結為特征。主要標志為溫度低，雪線附近年平均溫度低于-8℃，由于氣候干燥，降雪量少，雪線高，比海洋型冰川可高出1000米。冰川的活動性弱，消融慢，尾端進退幅度較小，冰舌相應短。冰川尾端不會越過森林上限。

冰川作用較弱，冰川地貌不及海洋型冰川作用形成的地貌那樣典型。大陸型冰川雪線位置較高，有時可在森林上限以上1000m的位置，因而在森林帶和高山灌叢草甸帶以上到雪線間有廣大范圍的裸露地面，這里積雪少，年溫差和日溫差都較大，地面凍融作用強盛，發育許多冰緣地貌。自然地理學第四章海洋和陸地水

2、按形態和規模分類通常按照冰川的形態、規模及所處的地形條件把冰川分為山岳冰川、大陸冰川、高原冰川和山麓冰川。（1）、山岳冰川山岳冰川（Alpineglacier）：山岳冰川是發育在高山上的冰川，主要分布在中緯和低緯高山地區。由于雪線較高，積累區不大，因而冰川形態受地形的嚴格限制，其形態和所在的地形條件有很大的關系，根據冰川的形態和部位可分為冰斗冰川（cirqueglacier）、懸冰川（hangingglacier）和山谷冰川（valleygla