第一节 陆地水体及其相互关系
课前引入
咸海位于中亚，水域面积曾达7万平方千米，是世界第四大湖泊。20世纪60年代以来，咸海水域面积不断缩小。1987年，咸海分成南北两部分。1998年，咸海水域面积缩小至2.98
万平方千米，在世界大湖中仅排第八位。目前，咸海水域面积仅数千平方千米。20世纪60年代以来，咸海为什么会急剧萎缩？
陆地水体
陆地水体包括河流、湖泊、冰川、沼泽、地下水等，其水量虽然只占全球水储量的3.47%（图4.2），但是在自然环境中的作用非常巨大，它供应了人类生产和生活所需的淡水。陆地水体的类型、水量、分布等受自然环境的制约。例如，气候湿润的地区河网密度大，水量丰富；气候寒冷的高海拔、高纬度地区冰川发育；地势较低的地区容易积水形成湖泊或沼泽，断陷凹地可形成较大湖泊。
陆地水体对自然环境有重要的影响。例如，河流、湖泊、沼泽对周边气候具有调节作用；冰川、河流是塑造地表形态的主要动力。陆地水体与人类活动关系密切，不仅提供人类活动所必需的淡水资源，而且还具有航运、发电、水产养殖、生态服务等价值。
案例：贝加尔湖——世界上蓄水量最大的淡水湖泊
贝加尔湖（图4.3）是2500万年前地壳断陷形成的湖泊。现阶段，区域构造运动活跃，多地震和温泉，湖盆每年展宽约2厘米，目前水域面积约3万平方千米。贝加尔湖是世界最深的湖泊，平均水深约700米，最深处超过1600米，目前仍在不断加深。贝加尔湖纬度较高，冬季封冻期长，蒸发量小。贝加尔湖是世界上蓄水量最大的淡水湖泊，水量达23.6万亿立方米，超过了北美五大湖的总和，是长江年径流量的25倍。
陆地水体的相互关系
陆地水体之间存在水的交换和转化。河流呈线状且流动性好，是连接其他水体的纽带。
•河流与湖泊湖泊接纳了大气降水、地表水和地下水，并能暂时储存起来。位于河流中下游的湖泊，洪水期蓄积部分洪水，削减、延缓干流洪峰，枯水期补给河流，对河流径流起着调节作用。人工湖泊——水库，可人为调节河流径流。有的河流发源于山地的湖泊。例如，我国的松花江发源于长白山天池。
在内流区，许多河流最终注入湖泊。一旦入湖河流改道或断流，湖泊就会萎缩甚至干涸。20世纪60年代以来，咸海流域大量兴建灌渠，扩大耕地面积，进入咸海的径流量快速减少，导致咸海急剧萎缩。
•河流与地下水河流和地下水也存在相互补给的关系。当河流处于丰水期时，河流水位高于地下水位，河流补给地下水，把部分河水暂时储存在地下；当河流处于枯水期时，河流水位低于地下水位，则地下水补给河流（图4.5）。河流与地下水的相互补给，使得部分河流在丰水期时水位不至于过高，在枯水期时也能长流不断。
•河流与冰川、积雪冰川和积雪融水是河流的重要补给，补给水量随着气温变化而变化（图4.6）。在高山永久积雪地区，夏季气温高，冰川融水量大，河流径流量大。在冬季有积雪的地区，春季气温回升，积雪融化，河流出现春汛。
案例：洞里萨湖与湄公河的相互补给
洞里萨湖是东南亚最大的淡水湖泊，通过洞里萨河与湄公河相通（图4.4），具有调节湄公河水量的功能。每年5月到10月，是东南亚的雨季，湄公河涨水，河水进入洞里萨湖，湖泊面积能增加到1.6万平方千米，水量达到80立方千米，从而大大减轻了湄公河下游地区的洪水威胁。11月到翌年3月，是东南亚的旱季，湄公河水位降低，湖水进入湄公河，湖泊面积退缩到2400平方千米，水量骤减。因此，湄公河水位在旱季不会降得太低，有利于维持航行并保证下游地区的灌溉。
活动：了解影响科罗拉多河径流的因素
科罗拉多河发源于美国西部的落基山脉，源头海拔超过3000米，自东北向西南流入太平洋，全长2300多千米。上游山区年均降水量400—500毫米，贡献了86%的河流径流量。下游地处温带半干旱和干旱区，年降水量不足100毫米。科罗拉多河年内径流量变化显著，夏季径流量占全年的70%。干流上陆续修建了胡佛大坝等多座水坝。图4.7示意胡佛大坝修建前后大坝下游某断面流量的年际变化。
1. 说出科罗拉多河上游和下游河流的主要补给。
2. 推测科罗拉多河夏季径流量较大的原因。
3. 比较胡佛大坝建成前后大坝以下河段流量的年际变化特征。
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。
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？
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。
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。
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？
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。
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。
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。
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？
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？
作业题
1.根据图文材料，完成下列各题。
山东省济南市名泉众多，其中最著名的当属趵突泉。济南市位于山区和平原的交界线上，这里的山区由石灰岩组成，平原下面隐藏着岩浆岩。山区的石灰岩以大约30°的倾角由南向北倾斜，岩石颗粒排列不紧密，能储存和输送地下水。地下水顺着倾斜的石灰岩层，大量流向济南。在平原下的岩浆岩却很紧密，地下水流到这里后遇到阻挡不能继续向前流动，且由于岩浆岩上覆盖着一层不透水的黏土层，地下水也不能自由地流出地面。因此，这些被拦阻的大量地下水凭着强大的压力，从地下的裂隙中涌出地面，就形成了泉水。
（1）趵突泉的泉水是潜水还是承压水？
（2）在趵突泉附近，还有几十处泉水，它们的形成原因是什么？
2.阅读图文材料，完成下列各题。河西走廊位于甘肃省西北部祁连山以北，合黎山和龙首山以南，乌鞘岭以西，狭长且直，形如走廊，因地处黄河之西，故名“河西走廊”。
河西走廊气候干旱，许多地方年降水量不足200毫米。但由于祁连山冰雪融水丰富，河西走廊适宜发展灌溉农业，是西北地区主要的商品粮基地和经济作物集中产地。
河西走廊有石羊河、黑河和疏勒河3大内流水系，均发源于祁连山,以冰雪融水和雨水补给为主，冬季普遍结冰。河流流出山后，大部分河水渗入戈壁滩形成潜流，在冲积扇缘又以泉水的形式溢出，汇集成河，径流量大的河流可注入终端湖。人们可利用地下水或地表水进行灌溉，发展绿洲农业。
（1）河西走廊地区水体之间的联系是怎样的？
（2）河西走廊地区的绿洲是怎样分布的？
（3）玉门在洪积扇的什么位置？当地水源的补给区在什么地方？
3.某地区在春天的时候，地下水位在地表以下8米处；当夏天结束时，水位又下降了2米。试说明原因。为了确保该地区的水井里不断水，最少需将它挖至多深？
课题4：检查进度：每位同学选择一种陆地水体，绘制其循环过程示意图，然后观察其他同学绘制的陆地水体循环过程示意图，将交叉的环节重新组合，形成陆地水体之间的相互关系示意图，理解陆地水体之间的相互关系。
探究
新加坡地处热带，常年受赤道低气压带控制，为热带雨林气候，气温年较差和日较差小，年平均气温24～27℃，年降水量2400多毫米，但淡水资源供给严重不足。为减少对外来水源的依赖，新加坡通过大型蓄水计划，以及海水淡化和循环再利用技术，逐步实现淡水资源自给自足。
1.说出新加坡的主要水体类型。
2.简要分析新加坡各水体间的相互转化关系。
3.据图估算新加坡主岛的面积，讨论该国地处热带雨林气候区，但淡水资源供给不足的原因。
相互联系的陆地水体
地球上的陆地水是指分布在陆地的各类水体的总称。陆地水因空间分布的不同，可分为地表水和地下水。地表水包括河水、湖泊水、沼泽水、冰川、生物水等地表水体。地下水是指埋藏于地表以下的水。大气降水和地表水下渗到地下的土层和岩石空隙中，成为地下水。还有少量地下水是由空气中水汽进入地下凝结而成的。
陆地水体间的相互关系，是指陆地水体之间的运动、转化及其水源补给关系。自然界的水处在永不停息的循环运动之中，各类陆地水体也在不断地运动更新和相互转化。各类陆地水体之间具有水源相互补给的关系，河流的补给充分体现了陆地水体间的相互关系。
二、河流的补给
大多数河流的补给，来自流域的大气降水。因降水形式、储水方式、水流路径的不同，通常把河流的补给类型分为雨水补给、季节性积雪融水补给、冰川融水补给、湖泊和沼泽水补给、地下水补给等。
（一）雨水补给
雨水补给是河流最重要的补给类型和水量来源，其过程主要受制于降雨的季节变化。雨水补给具有不连续性和集中性的特点。降雨是间断的，因而对河流的补给是不连续的。降雨又具有相对集中性，特别是暴雨强度大、历时短、损耗少，汇入河流的水量较多。因此，较其他补给类型，雨水对河流的补给过程来得迅速和集中。从图4-3中，可以看出江河流量过程与降雨过程的一致性，以及流量陡涨陡落的变化趋势。
我国东部河流受东亚季风的控制，流域内全年雨水集中在夏季和秋季，雨水补给占绝对优势，一般占年径流量的70%～90%。这些河流多在夏秋两季形成洪水，而且次数多，来势猛，在流量过程线上形成锯齿状的尖峰。总之，以雨水补给为主的河流的水量变化，与流域降雨量及其变化关系密切。
活动
1.读图4-4，说明我国东部河流流量变化与流域降雨量之间的关系。
2.若分布于下列气候区的河流以雨水补给为主，试判断其径流量的季节变化特点，并说明理由。
（二）季节性积雪融水补给
季节性积雪融水补给一般是指流域地表冬季的积雪，至次年春季随着天气转暖而融化，对河流进行的补给。季节性积雪融水补给具有连续性和日变化的特点。积雪从太阳辐射、大气和地面得到热量慢慢融化，连续不断地补给河流。由于气温和太阳辐射的日变化，积雪融化与融水补给也有日变化，大致上与气温的变化一致，比雨水补给的河流的水量变化来得平缓。
季节性积雪融水补给的河流的水量变化，与流域的积雪厚度、地形状态有关。
活动
1.有人认为，最冷月平均气温低于0℃且有降雪，是季节性积雪融水补给的必要条件。针对这一观点，谈一谈你的看法。
2.比较东北地区、黄河中下游地区和四川盆地，指出季节性积雪融水补给占年径流量比例最大的是哪一个地区，并解释原因；山区与平原相比，季节性积雪融水补给在时间上是提前还是滞后，为什么？
（三）冰川融水补给
冰川融水补给是指永久性冰川的消融对河流的补给。在陆地水体中，冰川以固态形式储存着大量淡水。随着气温升高，部分冰川融化为液态水，补给陆地其他水体，特别是河流。
从多年平均来看，冰川融水对河流径流的丰枯具有调节作用。在降水较少的年份，晴天较多，气温较高，冰川融水补给河流的水量较多；相反，在多阴雨天的年份，热量相对较少，冰川融水补给河流的水量较少。
在我国，每年4—5月的西北灌溉期，由于气温较低，冰川消融量小，常导致缺水；但到6月中旬以后，冰川消融常与雨水叠加，易造成洪涝灾害。
活动
河西走廊位于甘肃省西北部，祁连山以北，合黎山、龙首山以南，乌鞘岭以西，东西长约1000千米，南北宽数千米至100多千米，平均海拔1000~1500米。因位于黄河以西，南北有山脉夹峙，故名。河西走廊多沙漠、戈壁，绿洲农牧业较为发达。兰新铁路经过境内，自古就是内地通往新疆及中亚、西亚的要道。
1.读图4-6，描述河流的分布状况，分析其主要补给类型、径流量年变化特征。
2.为什么我国以冰川融水补给的河流主要分布在西部地区?
3.季节性积雪融水补给与冰川融水补给的河流，径流量的季节变化有何异同?为什么?
4.冰川融水性洪灾是我国西北内陆地区常见的自然灾害，通常在什么情况下发生?主要发生在什么季节?
（四）湖泊和沼泽水补给
流域内的湖泊，尤其是大型湖泊，对河流径流具有调节功能，表现为“削峰补枯”。汛期大量洪水进入湖泊，削弱了河流洪峰；枯水期湖泊补给河流，使河流径流过程趋于缓和。湖泊规模和所在位置直接影响到湖泊的调蓄功能。湖泊水域广阔，会加大蒸发量，使与之相连的河流径流总量减少。干旱、半干旱地区对湖泊蒸发带来的影响更为敏感。
沼泽水补给，对河流径流的调节作用不明显，补给的水量也比较小，补给河流的过程很平缓。
修建水库(人工湖泊)可以起到人工拦蓄洪水，并按人们的需要来调节河流径流变化的作用。
活动：读图4-7至图4-10，完成相关任务。
1.鄱阳湖汛期、枯水期各在什么季节？分析不同季节鄱阳湖水源补给情况，以及湖面大小与水流特征。
2.倘若鄱阳湖不存在，鄱阳湖湖口以下长江江段的径流量曲线与现在相比，会发生什么样的变化？
3.归纳湖泊规模、所在位置（河流上、中、下游和入海口附近）对河流径流调节作用的影响。
（五）地下水补给
地下水是河流较为稳定和均匀的补给来源，河流径流中15%～30%来源于地下水补给。地下水与河流之间的补给关系，取决于地下水水位与河流水位的高低。
我国冬季降水稀少，许多河流几乎全靠地下水补给。根据地下水补给的情况，可分为深层地下水补给和浅层地下水补给。深层地下水是河流稳定的补给来源，受外界影响小，水量只有年际变化，季节变化不明显。浅层地下水补给受外界条件影响较大，补给水量有明显的季节变化。
活动：阅读下列资料，完成相关任务。
汨罗江流经湘东北，长250千米，向西注入洞庭湖。相传战国时楚诗人屈原（约公元前340—约公元前278）忧愤国事，于农历五月五日投江殉国。汨罗江由此声名远播，这条河流也一直作为爱国主义的象征。汨罗江上中游及大部分支流穿行于山区，水文变化具有暴涨暴落的特点。
1.端午节前后，汨罗江的水位往往会暴涨，当地称之为“端午水”。结合我国雨带移动规律，分析汨罗江“端午水”现象的成因。
2.汨罗江流域在雨季结束后，常出现夏旱、秋旱或夏秋连旱天气，但河流不会断流。从河流补给角度对此种现象进行解释。
一、陆地水体的组成
皖南旌德县蔡家桥镇境内的朱旺村是中国传统古村落。村中的朱溪河由北向南穿流，九口形状各异的水井在河中分布。“井水不犯河水”的典故就出自这里。
问题：井水真的“不犯”河水吗？
陆地水是陆地上水体的总称，指存在于河流、湖泊、冰川、沼泽和地下的水体。大气降水、地表水、泉水，汇集在地面低洼处，形成湖泊；若地表水沿沟谷流动，就形成了河流。在高纬度、高海拔地区，由于气候寒冷，往往形成冰川。冰川在一些地方又可能成为河流的发源地。
尽管陆地水只占地球表面总水量的3.462%，但陆地水与我们的生活息息相关。陆地水由陆地咸水（湖泊咸水和地下咸水）和陆地淡水组成。目前可供人类生产、生活直接利用的淡水主要来自河流水、淡水湖泊水和浅层地下淡水。
知识窗：湿地——地球之肾
“蒹葭苍苍，白露为霜。所谓伊人，在水一方。”“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色。”自古以来，诗人们用许多优美的诗句描述湿地的景色。
湿地是地球上水陆交接、相互作用形成的一种独特的生态系统，它与森林、海洋并称三大生态系统。湿地在调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境和维持生物多样性等方面，具有其他系统不可替代的作用，因此被誉为“地球之肾”。
湿地覆盖地球表面积虽然仅占约6%，却为地球上20%的物种提供了生存环境，为人类提供了丰富的资源，如多种多样的水产品、禽畜产品、谷物、药材等。国际上将每年的2月2日定为“世界湿地日”，旨在通过主题式的纪念活动倡导人们保护湿地。在我国一些地方，由于围垦造田、环境污染、工程建设、生物资源和水资源过度利用等人为活动，导致湿地生态系统退化严重，湿地功能降低甚至部分丧失。因此，通过立法对湿地进行保护、恢复和重建，是一项非常紧迫的任务。
二、陆地水体之间的联系
陆地上的各种水体是不断运动的，它们彼此之间通过补给而相互联系。
河流的补给是指河水的来源，可分为雨水补给、冰雪融水补给、湖泊水补给、地下水补给等类型。一般而言，雨水补给为主的河流，流量受降水量影响显著，汛期与雨季一致。冰雪融水补给为主的河流，流量受气温的影响，汛期与高温期一致。地下水补给的河流，水量比较稳定；地下水与河流水，因为水位变化还可能相互补给。河流与其沿途的湖泊也常具有相互补给的关系，汛期湖泊能够吸纳河流的洪水，枯水期湖泊水能够补充河流水。
知识窗：地下水与泉水
根据埋藏条件的不同，地下水可分为潜水和承压水两大类型。潜水是埋藏于地表以下第一个隔水层之上的地下水，通常所见到的地下水多半是潜水。承压水是赋存于两个隔水层之间的地下水。如果承压水位高于上部隔水层，在地形条件适宜时，其天然出露或人工凿井的水会喷出地面形成自流井。
泉水是地下水在地面的自然出露，它是地下水的一种重要排泄方式。例如，济南是我国著名的“泉城”，其泉水来源于市区南部的山区，这里石灰岩出露，裂隙岩溶发育，吸收了大量的大气降水和地表径流，形成地下水。然后地下水顺岩层倾斜方向北流，至城区遇到侵入岩体辉长岩的阻挡，地下水出露地表成泉，如著名的趵突泉、黑虎泉、珍珠泉等。此外，泉水常常是河流的补给水源，如嘉陵江的源头就是由一系列的温泉水汇集而成。
活动
1.读图4-1-9和图4-1-10，完成下列要求。
（1）比较A、B两条河流径流量季节变化的异同点，分析其主要原因。
（2）判断A、B两条河流的主要补给类型。
2.查阅家乡某一河流水位和径流量的月份变化情况，分析其主要补给类型，思考采取哪些措施可使全年径流量变化趋于平缓。
单元活动建设海绵城市
海绵城市是为了统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。我国在2015年提出，要通过海绵城市建设，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用。
一、建设海绵城市的必要性
所谓海绵城市，是指城市建设中充分发挥原始地形、地貌对降雨的积存作用、自然下垫面对雨水的渗透作用，以及植被、土壤、湿地等对水的吸纳与净化作用，使城市像“海绵”一样，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，从而有效预防城市内涝的发生，缓解旱季时水源不足的问题。
建设海绵城市主要基于以下两点原因：一是城市的不合理建设和管理引起生态系统破坏，部分城市缺水或严重缺水；二是城市的河道自净功能减弱甚至丧失，水体污染严重，威胁饮水安全。此外，城市内涝问题也是建设海绵城市的重要原因之一。
我国建设海绵城市的需求更加强烈。除以上原因外，我国大部分地区的降雨多集中在夏季，尤其是东南沿海地区在夏秋季节易受到台风影响，暴雨天气时有发生，加之许多城市排水系统脆弱，因此城市内涝灾害频发，在城市内“看海”的景象时有出现。
活动：观点讨论
有人说：“易发生洪水的地区一定需要建设海绵城市，其他地区则不需要建设海绵城市。”你是否赞同这一观点？说出你的理由。
活动：开展地表水下渗实验
实验目的：通过对不同下垫面下渗水量的比较实验，理解海绵城市建设的基本原理。
实验器材：若干空水瓶，水、量筒、实验记录表、粉笔、细绳、卷尺、秒表等。
实验要求
1.分小组选择不同性质的地面，如草坪、水泥地面、沙子地面、碎石地面、林地等，用粉笔和细绳画直径为30厘米的圆圈。
2.用量筒测量一定的清水倒入空水瓶，然后向所画地面的圆圈中心倒水，直到水漫开至圆圈的边界，同时记录所需时间、所用水量和地面渗透情况等。
3.比较各组记录的数据与信息，总结实验结论，即水在不同类型地面的下渗特点，将各种地面物质的渗透能力按由大到小的顺序排列。
4.讨论不同地面在建设海绵城市中所应承担的功能，提出建设海绵城市的建议。
二、建设海绵城市的行动方案
海绵城市的建设重点是建立城市雨洪综合管理系统。快速渗水和有效集水是这一系统的关键，其目的是有效控制雨水径流。在城市开发建设中，可以采取屋顶绿化、透水铺装、下凹式绿地、雨水收集利用等措施，使建筑与小区、道路与广场、公园和绿地、河流水系等都具备对雨水的吸纳、蓄滞和缓释作用。
活动：查找资料，完成以下任务。
1.以“我的家乡是否需要建设海绵城市”为辩题，确定正方、反方立场，搜集资料，举办一场辩论赛。
2.不同地区建设海绵城市的目的不尽相同。在我国东部季风区与西北干旱半干旱区各选择一个城市，根据其自然地理特征，比较这两个城市建设海绵城市的主要目的及举措有什么差异。
知识窗：嘉兴市的海绵城市建设
浙江嘉兴是全国首批海绵城市建设试点城市之一。作为典型的江南水乡，嘉兴市拥有大小河流1.3万多条，这些河流流速很慢，河水自净能力较差，水污染问题非常严重。于是，嘉兴将控制雨水径流污染、改善河道水质、提升居住环境等作为建设海绵城市的主要目的。
嘉兴在居住小区内，将屋面雨水采用立管断接，地面雨水采用侧石开孔及排水沟引流等方式，通过下沉式绿地及透水铺装实现储存、滞留、渗透、净化。通过这样的工程建设，一般小区内每日可吸纳35毫米降雨量，从而有效控制雨水面源污染，改善小区积水现象。嘉兴市区中央公园是海绵城市建设的展示区，通过亲水驳岸、下沉式绿地、雨水湿地、调节塘等“海绵”设施让雨水错峰导流，通过缓坡处理、增加地表径流、雨水净化等措施大大降低河水污染。现在，即使在降水较多的梅雨天，透水铺装的路面也没有积水，脚踏在结构性透水停车位上也不会湿鞋，这里已成为市民闲暇休憩的最佳场所。
活动：绿色屋顶设计大赛
比赛目的通过策划绿色屋顶设计方案，了解屋顶绿化在雨水利用、节能隔热、吸尘释氧等方面的功能，培养热爱家乡的情感，树立可持续发展的理念。
比赛内容围绕屋顶绿化的功能，自主选择一个内容主题进行设计，如学校屋顶绿化设计、家庭屋顶小农场设计、居住小区屋顶花园设计等。
比赛要求
1.分小组确定设计主题、设计屋顶的形状与面积。
2.各小组结合实地考察，查阅资料，撰写设计文案，绘制设计平面图。
3.各小组展示设计图，交流设计思路，相互评议，评选出最佳设计奖、最佳创意奖等。
知识窗
瑞士的“雨水工程”20世纪末以来，瑞士一直在全国大力推行“雨水工程”。这是一个花费少、成效高、实用性强的雨水利用方式。该工程以一家一户为单位，在房屋的墙上打个小洞，用水管将雨水引入室内的储水池，然后再用小水泵将收集到的雨水送往房屋各处。瑞士环境优美，雨水比较干净，因此各家收集的雨水不仅可以冲洗厕所、擦洗地板、浇花，甚至还可用来洗涤衣物、清洗蔬菜水果等。
瑞士政府采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设节水型房屋，取得了很好的效果。如今，瑞士的许多建筑物和住宅外部都装有专用雨水流通管道，内部建有蓄水池，将收集的雨水处理后加以利用。一般用户除饮用水之外的其他生活用水，依靠这个雨水利用系统基本可以得到满足。