Author name: englandduck123

第一节 陆地水体及其相互关系

案例研究:敦煌绿洲

敦煌位于甘肃省西北部,地处河西走廊的西端,属于党河流域。敦煌年降水量不足50毫米,蒸发量却高达2486毫米,是我国的极旱之地。但就在这种恶劣的干旱环境中,却出现了历经2000多年仍未消失的绿洲。敦煌绿洲形似一把扇子,轴柄在西南,扇面在东北,面积为14万公顷,仅占敦煌总面积的4.5%,故也有“戈壁绿洲”之称。 敦煌绿洲的存在,离不开党河的滋养和灌溉。党河属于疏勒河水系的内陆河流,它发源于甘肃省肃北蒙古族自治县盐池湾自然保护区。冰川融水是党河的主要水源。党河全长390千米,流域面积达1.68万平方千米,年平均径流量为2.98亿立方米。 流出峡口后,党河顺着河床粗大砾石的缝隙全部下渗形成潜流,直至乌兰窑洞后溢出地表,收纳了众多泉水溪流,汇成巨流。党河经肃北蒙古族自治县的党城湾等地,先是流向西北,经过沙枣园(现在的党河水库)后,折向东北流入敦煌境内。它是敦煌市境内唯一可以利用的地表水。而党河洪积扇带和疏勒河湿地带,就构成了敦煌绿洲的基础。 思考:敦煌的用水主要来自哪里?河流的补给类型是什么? 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

活动:观察分析井水不犯河水的原因

安徽省旌德县朱旺村是一个有着1300多年历史的古村落,相传是宋代理学大家朱熹后裔的居住地。朱旺村内住宅建筑布局合理而独特,具有典型的徽派建筑风格。穿村而过的朱溪河是朱氏祖先人工开挖的,呈现独特的北水南流的特点。朱溪河上有十三座石桥,均由巨大的石板铺架而成,每块石板至少有上百年的历史。朱溪河的河中或河边分布着九口水井,这样就形成了皖南古村落中绝无仅有的独特风景——“九井十三桥”。这九口井曾是村里人饮用水的主要水源,现在还有不少村民挑着水桶到井里打水。而奇妙之处就在于,井在河中却“井水不犯河水”,井水和河水各自发挥着作用。 ■分析河水和井水的补给来源分别是什么?二者之间有什么关系? 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

陆地水体间的补给关系

河流、湖泊、沼泽、地下水之间的补给是相互的,但冰川对其他水体的补给是单向的。 ●地下水与河流。一般来说,地下水与地表水特别是河流之间是可以相互补给的。丰水期,河流水位高于地下水位,河流补给地下水;枯水期,河流水位低于地下水位,地下水则补给河流。 绘图:绘制河流、湖泊、地下水和冰川之间的相互转化示意图。 ●湖泊、沼泽与地下水。湖泊与地下水之间也可以相互补给,相互补给关系取决于两者的水位高低。湖泊和地下水与沼泽之间的补给关系比较复杂。虽然它们之间也可以相互补给,但是,比较而言,湖泊和地下水对沼泽的补给相对较多一些,甚至有不少沼泽正是由于湖泊对地下水的补给造成地下水位升高才形成的。 ●湖泊与河流。湖泊与河流之间是相互补给的。丰水期,河流补给湖泊,而在枯水期,湖泊反过来补给河流。湖泊对河流起着调节径流量的作用,能够降低河流的洪峰流量,使河流径流量年内变化幅度趋于和缓。例如,位于东南亚柬埔寨境内的洞里萨湖通过洞里萨河与湄公河相连,是湄公河的天然蓄水池。旱季时湖水经洞里萨河流入湄公河,补充了湄公河水量的不足,这时湖面下降,平均水深仅为1米左右;雨季湄公河水位暴涨,河水又经洞里萨河倒灌入湖中,从而减轻了湄公河下游的泛滥,这时湖面上升,平均水深超过10米。 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

河流的补给类型

河流补给是指河流水的来源。雨水、冰雪融水、地下水、湖泊水和沼泽水等都可以成为河流水的来源。河流补给类型主要有以下几种: ●雨水补给。雨水是世界大多数河流最重要也是自然界最普遍的补给来源,我国绝大多数河流,特别是东部季风区的河流都属于这种补给类型。以雨水补给为主的河流,其径流量及其变化与流域内降雨量及其变化有着十分密切的关系。例如,在我国东部季风区,降水集中在夏秋季,而冬春季少雨,因此河流的丰水期出现在夏秋季节,枯水期出现在冬春季节。另外,洪水也主要集中在夏秋季节。而地中海气候区内的河流,因夏季少雨,冬季多雨,夏季为河流的枯水期,冬季则为河流的丰水期。 思考:长江的主要补给来源有哪些? ●冰雪融水补给。以冰雪融水补给为主的河流其水源主要来自积雪融水和冰川融水。我国西北地区和青藏高原地区的河流主要以这种补给类型为主,最典型的是塔里木河。发源于青藏高原的长江、黄河等河流,其最初的水源都是冰雪融水。冰雪融水补给为主河流的水量及其变化主要随流域内气温的变化而变化。在气温最高的夏季,冰雪融化量最大,河流进入丰水期;而在气温最低的冬季,冰雪融化量最小,河流进入枯水期,甚至干涸。冰雪融水补给的河流分布地区,因气温的关系,农作物大多只能在夏半年生长,此时冰雪大量融化,河流及时提供了灌溉水源,为农牧业的生产创造了有利条件。 ●湖泊与沼泽水补给。对于以湖泊和沼泽水补给为主的河流,补给量的变化对径流量调节作用的显著程度,取决于湖泊和沼泽的面积和水量的大小,即湖泊和沼泽的面积和水量大,对河流的补给量也就大,对河流水量的调节作用越显著;反之就小。一般而言,因受到湖泊和沼泽的调节作用,这种补给类型为主的河流的径流量变化相对缓慢而稳定。 ●地下水补给。地下水是河流最常见的补给水源,地下水的补给量一般占河流径流量的15%~30%。地下水是河流最稳定的补给水源,以地下水补给为主的河流,流量变化更为平缓,径流量的年内分配均匀,年际变化小。特别是深层地下水,因埋藏深,受气候影响较小,受其补给的河流径流量季节变化很小,甚至没有季节变化。 河流的补给类型非常复杂,除少数地区存在只有一种补给类型的河流外,全世界几乎所有的河流都是以一种补给类型为主的混合补给类型。例如,以松花江为代表的我国东北地区的河流,河水来源主要是雨水,汛期主要出现在夏季,但是,在春季气温回升时,由于季节性积雪融化,还会形成一次春汛。这种类型的河流可以归为季节性积雪融水和雨水补给类型,其河流径流量及其变化受流域内年降水量和气温两个因素共同影响。 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

陆地水体间的相互关系

陆地水体之间可以相互转化、相互补给。自然界的水处于永不停息的循环运动之中,陆地水体也在不断地运动更新和相互转化。例如,湖泊水、河流水等地表水经过下渗,可以转化为地下水,地下水也可以出露于地表或被植物吸收,转化为河流水、湖泊水、生物水等地表水。陆地水体之间的相互补给关系是它们之间相互关系的主要表现。 河流是各种陆地水体中流动性较大的水体,在水循环的过程中,它起着十分重要的作用。河流与其他陆地水体之间的关系最为密切,相互补给关系也最为普遍。 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

活动:认识比较潜水与承压水

储存地下水必须有含水层和隔水层。埋藏在地表以下第一个隔水层之上的地下水,称为潜水,也叫浅层地下水。人们凿井取用的地下水,通常是潜水。潜水的水量主要依靠大气降水和地表水入渗补给。因此潜水位具有明显的季节变化特点。 储存于两个稳定隔水层之间,具有一定压力的地下水,称为承压水,也叫深层地下水。承压水的补给区和分布区往往不一致。因上面有隔水层的保护,承压水受季节变化的影响小。 ■图中H1和H2哪处水更易喷出地表?为什么? 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

陆地水体的类型

陆地水体是陆地上各种水体的总称。按空间分布,可分为河流、湖泊、沼泽、冰川和地下水等;按性质划分为咸水和淡水。陆地水体的总水量虽仅占全球水量的约3%,但其在自然环境中所起的作用却非常大。陆地水体的存在方式、运动和变化影响着地形、气候和植被等其他自然地理要素,尤其作为人类不可缺少的资源对社会生产和人们生活有重要影响。 河流:河流是陆地上的一种自然水体,是水循环的重要组成部分。河流与人类的关系非常密切,在灌溉、航运和城市供水等方面都发挥着巨大的作用,但有时河流也给人类带来洪涝灾害。 冰川:冰川是在陆地上由大气固态降水演变而成的,通常处于运动状态的天然冰体,是陆地表面的一种固态水体。它分布于高纬度和高山地区。按其成因、形态和存在地区,可分为大陆冰川和山岳冰川。大陆冰川主要分布在南极大陆和北极圈内的格陵兰岛,这部分冰川约占世界冰川的97%,如果这部分冰川全部融化进入大洋,世界大洋表面将上升60米。山岳冰川主要分布在亚欧大陆和北美大陆的一些高山地区。 湖泊:湖泊是指地面洼地积水形成的较为宽广的水域,是陆地表面仅次于冰川的第二大水体类型。湖泊具有拦蓄本流域上游来水,减轻下游洪水,分蓄江河洪水,降低干流河段的洪峰流量,滞缓洪峰发生的时间等方面的作用。湖泊对邻近地区气候的影响程度因湖水面积和深度的不同而不同。世界湖泊分布最集中的地区为北欧和北美。我国的湖泊主要分布在青藏高原和东部平原地区。 沼泽:沼泽是较平坦或稍低洼而过度湿润的地面。世界沼泽主要分布在亚洲、欧洲和北美洲的温带地区。其形成的自然条件有地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量、地面组成物质黏重不易渗透等。沼泽水的主要补给来源为降水、融雪水和地下水。我国的沼泽主要分布于若尔盖高原、三江平原、大兴安岭、小兴安岭和长白山等地,约占我国陆地面积的1.15%。 地下水:储存在岩石裂隙和土壤空隙中的水统称为地下水,它是工农业生产、日常生活用水的重要水源。在干旱和半干旱地区,地表水较为缺乏,地下水的开发利用就显得尤为重要。 地下水的不合理利用,往往造成地下水位下降,也易形成地面沉降。如我国华北平原形成面积较大的“漏斗区”。沿海地区地下水的过分开采,易引发海水倒灌,导致地下水质发生改变。另外,工业废水和生活污水的渗入也会造成地下水污染。 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

探索

坎儿井坎儿井是荒漠地区用于开发利用地下水的特殊灌溉系统,通过截取地下潜水来进行农田灌溉和提供居民用水。新疆吐鲁番地区和哈密地区坎儿井的结构,大体上是由竖井、暗渠、明渠和涝坝(蓄水池)四个部分组成。春夏时节,吐鲁番盆地周边山地的大量积雪和雨水流下山谷,潜入戈壁滩下。人们根据当地的地势特点,利用坎儿井引地下潜流灌溉农田。坎儿井不因炎热、狂风而使水分大量蒸发,因而流量稳定,保证了自流灌溉。 思考:1.坎儿井的水来自哪里?其补给来源是什么? 2.坎儿井采集的是浅层地下水还是深层地下水? 学习指南:说出陆地水体类型。说出河流补给类型。河流、湖泊、地下水间的补给关系是什么? 提示:认真阅读课本,并与自己的生活实际相结合。本节的主要概念是陆地水体、河流补给。 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

问题研究:能否利用南极冰山解决沙特阿拉伯的缺水问题

南极洲面积为1400万平方千米,95%以上的地方常年被冰雪覆盖,形成了巨大而厚实的冰盖。冰盖平均厚度达2450米,冰雪总量约2700万立方千米,占全球冰雪总量的90%以上,占全世界可用淡水的72%。有人估算,这里的淡水资源可供全球使用7500年。因此,南极洲是人类最大的淡水资源库,而且很少受到污染,水质极好。那么,我们能否利用南极的冰山解决沙特阿拉伯的缺水问题呢? 对这一课题的探究,建议采用以下思路。 资料1 联合国教科文组织国际淡水年特使谈沙特阿拉伯的淡水资源 特使说,由于他来自一个没有常年流淌的河流且降水稀少的沙漠王国——沙特阿拉伯,所以非常清楚淡水的价值。不久前,这里的人们还习惯于传统的生活方式,本能地适应水资源短缺的环境,有多少水,就用多少水。现在,现代化的生活方式使人们对水资源的需求量越来越大,与世界上许多国家一样,沙特阿拉伯正经受着水资源短缺的严峻考验。 人口增长、工农业发展和城镇化进程使用水量不断上升,已超过了当地有限水资源的负荷。人们利用宝贵的地下水灌溉小麦、大麦、番茄和瓜果,并养殖家禽。但是,地下水水位也在不断地下降。  1. 沙特阿拉伯水资源短缺的原因有哪些? 2. 你认为可以采取哪些措施解决沙特阿拉伯的水资源短缺问题?这些措施有什么局限性? 资料2 南极冰山的形成 南极大陆的冰盖呈盾形,中部高,四周低,冰体向四周辐射状挤压流动,冰盖边缘往往伸出巨大的冰舌。冰舌断裂后入海,形成巨大的冰山(图4.19)。据统计,南极附近海上的冰山,约有21.8万座。最大的冰山长335千米,宽97千米,水面以上高度为130米,宛如一座冰岛。 南极地区的年降水量只有55毫米,为什么会储藏着如此丰富的淡水资源? 执行任务 假如目前在南纬65°04′,东经75°45′处有一座巨大的冰山,经测算其重约10亿吨。计划将其运往沙特阿拉伯,如果到达时能保留冰山的45%,就能解决当地一年的水资源短缺问题。那么,在运输冰山之前你认为必须解决的技术问题有哪些?如果这些技术问题都能够得到圆满的解决,你会选择一年中的什么季节和一条什么样的航线来运送这座冰山?(请充分考虑洋流的作用。) 分析反思 假如我们大量地将南极的冰山运往热带沙漠地区,以解决那里的淡水资源短缺问题,将会对全球的环境产生哪些影响? 下载PDF

第一节 陆地水体及其相互关系

问题研究:阿联酋“造山引雨”是否可行

阿拉伯联合酋长国(简称阿联酋)是世界上水资源极为匮乏的国家之一。阿联酋采取人工降雨、海水淡化、人工回灌地下水等多种措施,来解决水资源严重短缺问题。 如今,阿联酋又计划实施一项雄心勃勃的项目——建造一座高山,提高当地的降水量。 “造山引雨”的高山应建在哪里?应当建成什么样子?“造山引雨”是否可行? 对于这一课题的研究,建议采用以下思路。 资料1 阿联酋的水资源状况 阿联酋是世界上水资源极为匮乏的国家之一,但人均用水量居世界前列,严重缺水是阿联酋可持续发展面临的一大问题。阿联酋年降水量不足100毫米,主要集中在2—3月;夏季气温高达43℃,几乎没有降水。 阿联酋年降水量空间分布极不平衡,南部沙漠年平均降水量不足60毫米,东北部山区降水稍多,局部年降水量可达350毫米。 1.概括阿联酋严重缺水的自然与人为原因。 2.为什么阿联酋东北部山区降水相对较多? 资料2 阿联酋解决水资源短缺的措施 阿联酋全国用水量的51%来自地下水,37%来自淡化海水。为防止地下水枯竭,阿联酋兴建100多座水坝,用以拦蓄暴雨径流,补充地下水。阿联酋现有70多座海水淡化厂,每年投入数十亿美元用于海水淡化,平均每立方米淡化海水成本约2美元。多年来,阿联酋还投入巨资寻找解决水资源短缺的其他措施,例如,加强水的循环利用。 1.阿联酋大量开采地下水和淡化海水可能带来哪些环境问题? 2. 阿联酋如何实现水资源的可持续利用? 资料3 阿联酋“造山引雨”的设想 理论上人工造山可能带来更多降水。面对阿联酋严重的水资源短缺问题,有人提出“造山引雨”的设想。据报道,2015年2月,阿联酋拨出40万美元研究经费,用于“造山引雨”项目研究。该项目科学家正在研究造山地点、山体高度等问题。 阿联酋如果实施“造山引雨”,你认为造山地点应该选在哪里?请说明理由。 问题探讨 从阿联酋的气候特点、山体高度、建设成本等方面,讨论阿联酋“造山引雨”是否可行。 下载PDF

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