水循环及水资源形成课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,2.1.1,地球水的储存,2.2.2,地下水资源的形成与运动规律,2.1.2,地球水的循环,2.1.3,水量平衡,2.2,水资源的形成,2.1,水的储存、循环与水量平衡,总目录,第2章 水循环及水资源形成 2.2.1 地表水资源的,1,第,2,章 水循环及水资源形成,2.1,水的储存、循环与水量平衡,2.1.1,地球水的储存,总目录,本章总目录,一、,水的储存,1,、水圈：,水圈指的是由地球表面所有的水构成的圈层，包括地表水、地下水及大气中的液态水、固态水和气态水。水圈的厚度只是地球表面很薄的一层,水圈内全部水体占全球面积的,70.8%,，海洋水为占全球总储量的,96.5,。海水是水圈的主体，它在水圈中的水量最大。,2,、水体组成,地球总水储量中，海水、湖泊咸水和地下水的咸水占,97.47%,，剩下的淡水约占全球水储量的,2.53,。淡水中有,69.56%,为固体状态，大部分存在于两极冰川与雪盖、高山冰川和永久冻土层中，难以利用；其次为地下水，占淡水总量的,30.1,，主要分布在地面至深度,2000m,的地壳中；其余为湖泊、沼泽、河流中的淡水。（见下图）,第2章 水循环及水资源形成2.1 水的储存,2,世界总水量,100%,海洋水,96.53%,陆地咸水,0.94%,陆地淡水,2.53%,世界淡水储量,100%,冰川,68.69%,地下淡水,30.06%,其他淡水,1.25%,其他淡水（占世界淡水总储量,%,）,永冻土底冰,0.86%,湖泊淡水,0.26%,生物水,0.003%,河水,0.006%,大气水,0.04%,沼泽水,0.03%,土壤水,0.05%,地球上的水体组成,河水仅占水体总量的,0.0001518%,世界总水量100%海洋水96.53%陆地咸水0.94%陆地淡,3,第,2,章 水循环及水资源形成,2.1,水的储存、循环与水量平衡,2.1.2,地球水的循环,总目录,本章总目录,一、地球水的循环,1,、自然循环,大循环,:,大气,-,水圈,-,岩石圈,小循环,:,陆地或海洋本身的水单独进行的循环,2,、人为水循环,受人类生产、生活的影响，径流部分主要参与自然循环，同时还参与人为循环，回归水对径流量和径流水质发生改变。,（,1,）回归水质量状况：,循环水质：区域河流或地下水污泥,循环水量：江河、湖水量减少，甚至干涸，地下水位下降，径流条件发,生重大改变。,第2章 水循环及水资源形成2.1 水的储存,4,第,2,章 水循环及水资源形成,2.1,水的储存、循环与水量平衡,2.1.2,地球水的循环,总目录,本章总目录,（,2,）不可复原水,不可复原水量越大，对自然径流量影响越大，影响一系列环境与生态灾害。人为水循环对自然径流的干扰与改造直接影响水文的良性循环。人为循环示意图：,第2章 水循环及水资源形成2.1 水的储存,5,第,2,章 水循环及水资源形成,2.1,水的储存、循环与水量平衡,2.1.2,地球水的循环,总目录,本章总目录,3,、水循环的作用：,（,1,）通过形态变化，起到输送热量和调节气候的作用；,（,2,）不断循环更新为淡水资源的不断再生提供条件；,（,3,）水不断的得到更替和净化。,4,、各种循环比较,水循环类型,发生领域,水循环形式,作用,海陆间循环,海洋与内陆之间,蒸发、输送、凝结、降水、径流、下渗等,最重要的类型，使内陆水得不补充，水资源 得以再生,内陆循环,内陆与内陆上空之间,蒸发、植物蒸腾、凝结、降水等,补充内陆水体的水量很少,海上内循环,海洋与海洋上空之间,蒸发、凝结、降水,使水量最大的水循环，是海陆间循环的近十倍,第2章 水循环及水资源形成2.1 水的储存,6,自然循环示意图,自然循环示意图,7,海上内循环示意图,蒸发,降水,海上内循环示意图蒸发降水,8,蒸腾,蒸腾,蒸腾,蒸腾,蒸腾,蒸腾,蒸腾,蒸腾,蒸发,内陆循环示意图,蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸发内陆循环示意图,9,第,2,章 水循环及水资源形成,2.1,水的储存、循环与水量平衡,2.1.3,水量平衡,总目录,本章总目录,一、水量平衡,概念,:,地球上任一区域在一定时间内，进入的水量与输出的水量之差等于该区域的储水量变化,(,质量守恒定律,),1,、全球水量平衡,(1),陆地,Es+R=PL(2-1),(2),海洋,EH-R=PL(2-2),(3),全球水量平衡方程,E=P (2-3),结论：全球多年平均年蒸发量等于多年平均年降水量,第2章 水循环及水资源形成2.1 水的储存,10,二、水量平衡示意图,二、水量平衡示意图,11,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,总目录,本章总目录,一、地表水的类型,地表水亦称陆地水，是指各种固态、液态水的总称，包括河流、冰川、湖泊和沼泽四种水体，它是人类生活用水的重要来源之一，也是水资源的主要组成部分。,二、地表水的形成,陆地表面的基本水源来自大气降水。从海洋上蒸发的水汽，被气流输送到陆地上空，其中一部分从陆地上空流走，形成过境气流；另一部分在陆地上空冷凝，形成固、液形态的大气降水，大气降水落到地表，除一部分被截留、蒸发和渗入地下外，其余在地表形成冰川、湖泊、沼泽和天然河流等形式的地表水，此外还有极小一部分组成了生物水。,降水、径流、蒸发是决定区域水资源状态的三要素。,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,12,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,总目录,本章总目录,1,、降水,我国降水主要表现为时空分布的极端不均匀性,降水量的年际变化程度用降水量的极值比,Ka,或年降水变异,(,变差,),系数,Cv,值来表示。,a,）年降水量的极值比,Ka,计算公式：,说明,:Ka,值越大，降水量年际变化越大,Ka,值越小，降量年际变化越小，降水量年际越均匀,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,13,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,总目录,本章总目录,我国年降水量变化最大的地区是华北和西北地区，丰水年与枯水年比值为,3,5,倍，最大可达,10,倍；南方湿润地区降水量的年际变化比较均匀，丰水年为枯水年的,1.5,2.0,倍，其中最适宜保持环境生态系统平衡的,Ka,值为,1.2,左右。,b,）年降水量变差系数,Cv,）均方差,：,）变差系数,Cv,：,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,14,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,III,）说明：,年降水量的变差系数,Cv,为多年年降水量均方差与平均年降水量之比，比值越大，表示年降水量的年际变化越大，反之就越小。,我国南方湿润地区是全国年降水量变差系数变化最小的地区，一般在,0.2,以下，但东南沿南海某些经常遭受台风袭击的地区，由于受台风暴雨的影响，,Cv,值一般在,0.25,以上，淮河流域、黄河流域及华北地区，变差系数值介于,0.25,0.35,之间，东北的东部为,0.20,0.25,之间，西部为,0.25,0.30,之间，我国西北大部分地区值在,0.40,以上。,总目录,本章总目录,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,15,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,总目录,本章总目录,2,、径流,1),概念：,流域上的降水，除去损失后，经由地面和地下途径汇入河网，形成流域出口断面的水流，称为河流径流，简称径流。,径流形成过程,:,降雨过程 扣除损失 蓄渗过程,坡地漫流 集流过程,2),径流的分类,:,a,、按空间的存在方式分,:,地表径流与地下径流,b,、按形成水源的条件,:,降雨径流、雪融水径流和冰融水径流,表征径流的特征值,:,流量,Q,、径流总量,Wt,、径流模数,M,、径流深度,Rt,、径流系数,。,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,16,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,总目录,本章总目录,3),河流径流的补给来源：,(1),雨水补给,产生雨水补给的条件,:,降雨强度大于土壤入渗强度时产生地表径流，此类河流受降水年际和年内分配影响明显。,(2),地下水补给,地下水补给是经过地下水的调节作用后再对河川径流的补给，可以使河川径流的水情和季节分配发生了重要的变化。我国冬季降水稀少，这时河流几乎全靠地下水补给，占河流径流总量的,25-30,。,(3),冰川、融雪水补给,流域表面的积雪、冰川，至次年春季随着气候转暖而融化成水，补给河流而形成春汛。此种补给类型在全国所占比重不大，水量有限，但主要发生在春季，这时正是农业生产上需水的季节，这对北方地区春季农业用水有着重要的意义,(,只占河流径流总量的,1.9%,）。,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,17,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,总目录,本章总目录,（,4,）湖泊、沼泽水补给,有些湖泊是河流的源头，有些湖泊与河流相通，深度较大，对河流水量起调节作用。沼泽水补给，对河流水量的调节作用不明显，补给的水量也比较小。,3,、蒸发,概念,:,液体或固态水转化为气态水，并逸入大气的过程。可分为水面蒸发和陆面蒸发。,水面蒸发主要反映当地的大气蒸发能力，与当地降水量的大小关系不大，主要影响因素是气温、湿度、日照、辐射、风速等。,陆面蒸发主要是指某一地区和流域内河流、湖泊、塘坝、沼泽等水体蒸发、土壤蒸发以及植物蒸腾量的总和。,对于闭合流域,:,陆面蒸发量流域平均降水深流域平均径流深。因此路面蒸发受降雨与蒸发条件的制约。,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,18,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.1,地表水资源的类型与形成,总目录,本章总目录,干旱指数,:,是衡量一个地区降水量的多与寡、进行水资源分析的一个重要参数。,干旱指数,表示某一特定地区的湿润和干旱程度。,值大于,1.0,，表明蒸发量大于降水量，该地区的气候偏于干旱，,值越大，干旱程度就越严重。干旱指数在地区上的变化范围很大,，,干旱指数的地区分布与年降水量、年径流深的分带性有密切的关系。,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,19,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.2,地下水资源的形成与运动规律,总目录,本章总目录,一、地下水的形成,概念：,埋藏在地表以下空隙中的水称之为地下水。,1,、岩石中水的形式,(1),结合水：,包括吸着水和薄膜水。都是受颗粒表面的静电引力作用而被吸附在颗粒表面，它们的含量主要取决于岩石颗粒的表面积大小，岩石颗粒越细，其颗粒表面的总面积就越大，结合水的含量也越多；颗粒粗时，则相反，不能取出、也不能利用。,(2),毛细水：,是储存于地下水位以上岩石的毛细管孔隙和细小裂隙之中，基本上不受岩石颗粒表面静电引力的作用的水。属于半自由水，毛细管水只能进行垂直运动，可以传递静水压力。,第2章 水循环及水资源形成2.2 水资源的,20,第,2,章 水循环及水资源形成,2.2,水资源的形成,2.2.2,地下水资源的形成与运动规律,总目录,本章总目录,（,3,）重力水,：当薄膜水的厚度不断增大时，岩石颗粒表面静电引力逐渐减弱，当引力不能支撑水的重量时，液态水在重力作用下就会向下运动。当岩石的全部空隙为水饱和时，其中能在重力作用下自由运动的水都是重力水。重力水只受重力作用的影响，可以传递静水压力，有冲刷、侵蚀作用，能溶解岩石。,（,4,）气态水,：以水蒸气状态存在于末饱和的岩石空隙中的水。气态水本身不能直接开采利用，也不能被植物所吸收。,（,5,