第二章地球上的水循环1.ppt

现代水文与水资源学现代水文与水资源学制制 作作：侯侯侯侯 立立立立 春春春春 教教 师：师：侯侯侯侯 立立立立 春春春春适用班级：适用班级：地地地地 理理理理 专专专专 业业业业 21世纪新课程世纪新课程上饶师范学院史地系上饶师范学院史地系12/28/20221目目 录录第第0章章 绪论绪论第第1 1 1 1章章 地球上水的性质与分布地球上水的性质与分布第第2 2章章 地球上的水循环地球上的水循环第第3 3章章 陆地表面水的组成与运动陆地表面水的组成与运动第第4 4章章 海洋的结构与海水的运动海洋的结构与海水的运动第第5 5章章 地下水的结构与运动地下水的结构与运动第第6 6章章 人类活动对水环境的影响人类活动对水环境的影响 绪绪 论论1.1 1.1 水文学与本学科的关系水文学与本学科的关系1.2 1.2 水资源开发和利用与本学科的关系水资源开发和利用与本学科的关系1.3 1.3 本学科的任务本学科的任务1.4 1.4 水文现象的特点和研究方法水文现象的特点和研究方法中国的水科学 1、大禹治水 当帝尧之时，鸿水滔天，浩浩怀山襄陵，下民其忧。尧求能治水者，髃臣四岳皆曰鲧可。尧曰：“鲧为人负命毁族，不可。”四岳曰：“等之未有贤于鲧者，愿帝试之。”于是尧听四岳，用鲧治水。九年而水不息，功用不成。九年而水不息，功用不成。于是帝尧乃求人，更得舜。舜登用，摄行天子之政，巡狩。行行视鲧之治水无状，之治水无状，乃殛鲧于羽山以死。天下皆以舜之诛为是。于是舜举鲧子禹，而使续鲧之业。禹乃遂与益后稷奉帝命，命诸侯百姓兴人徒以傅土，行山表木，定高山大川。禹伤先人父鲧功之不成受诛，乃劳身焦思，居外十三年，过家门不敢入。薄衣食，致孝于鬼神。卑宫室，致费于沟淢。陆行乘车，水行乘船，泥行乘橇，山行乘琻。左准左准绳，右，右规矩，矩，载四四时，以开九州，通九道，陂九，以开九州，通九道，陂九泽，度九山。，度九山。令益予觽庶稻，可种卑湿。命后稷予觽庶难得之食。食少，调有余相给，以均诸侯。禹乃行相地宜所有以贡，及山川之便利。中国的水科学 2、禹贡 尚书中的禹贡篇（可能为战国时代，作者不详），即用自然分区方法把全国分为九州，记述当时我国的地理情况，特别是该书把治水传说发展成为珍贵的古代地理记载。黄河禹门口中国的水科学 3、水经和水经注 水经（隋书经籍志言“水经，三卷，郭璞注”）和水经注（北魏郦道元，466或472？527）实为河道水系专著，前者载江河“百三十七”，并附禹贡山水泽地所在凡六十条；后者记载大江大河一千二百五十二条，它所引用的书籍就多达四百三十七种，特别是水经注已有关于“川流戕改”与河道变迁研究的记载。中国的水科学 3.1、卷一河水记：尔雅曰：河出昆仑虚，色白；所渠并千七百一川，色黄。物理论曰：河色黄者，众川之流，盖浊之也。百里一小曲，千里一曲一直矣。汉大司马张仲议曰：河水浊，清澄一石水，六斗泥。而民竞引河溉田，令河不通利。至三月，桃花水至则河决，以其噎不泄也。禁民勿复引河，是黄河兼浊河之名矣。述征记曰：盟津、河津恒浊，方江为狭，比淮、济为阔。寒则冰厚数丈，水始合，人见狐行，方渡。中国的水科学 3.2、卷五河水末页记：淮南子曰：九折注于海，而流不绝者，昆仑之输也。尚书禹贡曰：夹右碣石入于河。山海经曰：竭石之山，绳水出焉，东流注于河。河之入海，旧在碣石，今川流所导，非禹渎也。周定王五年，河徙故渎。故班固曰：商竭，周移也。又以汉武帝元光二年，河又徙东郡，更注渤海。是以汉司空王璜言曰：往者，天尝连雨，东北风，海水溢，西南出侵数百里。故张折云：碣石在海中。盖沦于海水也。昔燕，齐辽旷，分置营州，今城届海滨，海水北侵，城垂沦者半。王璜之言，信而有征；碣石入海，非无征矣。中国的水科学 4、灵渠（公元前214年）4.1、灵渠平面图中国的水科学 4、灵渠（公元前214年）4.2、灵渠西渠中国的水科学 4、灵渠（公元前214年）4.3、灵渠运行图中国的水科学 4、灵渠（公元前214年）4.4、灵渠大坝中国的水科学 4、灵渠（公元前214年）4.5、灵渠坝前水面中国的水科学 5、大运河 5.2、大运河略图中国的水科学 5、大运河5.3、大运河今日 扬扬州古运河州古运河州古运河州古运河中国的水科学 5、大运河5.3、大运河今日 江都引江枢江都引江枢江都引江枢江都引江枢纽纽中国的水科学 5、大运河 5.3、大运河今日 无无无无锡锡黄埠墩黄埠墩黄埠墩黄埠墩中国的水科学 5、大运河5.3、大运河今日 常州古运河常州古运河常州古运河常州古运河中国的水科学 5、大运河5.3、大运河今日苏州宝带桥中国的水科学 5、大运河5.3、大运河今日 江都引江枢江都引江枢江都引江枢江都引江枢纽纽中国的水科学 5、大运河5.3、大运河今日 天津北运河与子牙河交天津北运河与子牙河交天津北运河与子牙河交天津北运河与子牙河交汇处汇处汇处汇处第四部分第四部分 水水 水在地球上几乎无所不在。它是矿物、岩石和一切生命的重要组分，在空气中有水蒸气与氮、氧及其它气体混合，同时还在地球表面组成许多独立的水体或者在地下贮藏。水的显著特性是以三种物态存在并互相转换。固态的水，实际上是一种结晶矿物，它的单个晶体呈现为各式冰粒雪片。冰雪的升华即直接蒸发为肉眼看不见的水蒸气。空气中实有水蒸气数量，相对于该温度的空气所能保持的最大水蒸气数量，称空气的相对湿度。当空气冷却，所含水蒸气超过低温空气所能保持的最大水蒸气数量时，就会有水蒸气凝结成水滴。如果温度低于冰点(0)，气态水通过凝华直接变成固态(冰晶)，液态水则通过冻结变成固态。冰岛间歇泉第四部分第四部分 水水 水的三种物态的转变意味着能量的转移，如蒸发的余水的温度就趋于下降。水的密度以水温4为最大(1g/ml)，于是固态的冰雪总浮于水面，在水体中的暖水团也趋于上升。在一切固态和液态物质中，以水的热容量为最大，在地球表层系统中，广阔的水体大量地吸收并缓慢释放太阳辐射能，显示出特殊的功能。地球上的水还是最大容量的溶剂和载体，对物质循环起着重要的作用。（表18-1）。重重重重庆庆的的的的雾雾南海的水南海的水南海的水南海的水水珠水珠水珠水珠北冰洋北冰洋水文学、水力学研究水存在于地球大气和地球表面、以及地下的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科称水文学。借助于实验和分析方法，研究以水为主的液体的平衡和运动规律，并探讨应用这些规律以解决实际问题的学科称水力学。三门峡第四部分第四部分 水水 水是生命的重要组成部分 水是生存环境中最活跃的部分 中国存在：水资源水量的不足 水质性的缺水（水污染）水的分配不均的缺水（南多北少）利用率较低的缺水（如漫灌）绪绪 论论一、水文、水体、水文学的概念一、水文、水体、水文学的概念：自然地理自然地理环境中，水的各种境中，水的各种现象的象的发生、生、发展及展及其相互关系和其相互关系和规律性，称律性，称为水文。水文。水文是最活跃的自然地理要素之一。水体所起的一种重要的环境作用，在于其潜热特性。巨大的水体(如海洋)贮藏着大量的热能。水与大气相互联系，决定着自然地理环境中水热的配置。地球重力赋予水一定的功能，使之起着某种对地表形态的塑造作用。水还滋养着整个地球的生物界,没有水就没有生命。因此,各种水文过程实质上成为自然地理环境内部相互联系的纽带。所所谓水体，是指以一定形水体，是指以一定形态存在于自然地理存在于自然地理环境境中的水的中的水的总称。称。如大气中的水；地表上的河流、冰川、湖泊、沼泽和海洋中的水；地下的地下水；生物有机体中的水等等。本章着重阐述地表水和地下水。水文学是研究地球上水的性水文学是研究地球上水的性质、分布、循、分布、循环、运、运动变化化规律及其与地理律及其与地理环境、人境、人类社会之社会之间相互关系相互关系的科学。的科学。地球表层的水，经过约35亿年的积聚和演变，逐渐形成了今天的水圈。水圈中的水广泛渗透于地球表面的岩石圈和大气圈，积极参与地表的各种物理、化学过程，不仅改变了岩石圈的面貌，也使大气圈的大气现象变得复杂多样，而且导致生物圈的出现，从而水又积极参与地表的生物过程。水对地理环境和生态系统的形成与演化具有重大的影响。水是生命活动的物质基础，是人类赖以生存、发展的最宝贵的自然资源。无论是过去、现在或是将来，水始终是影响人类社会发展的重要因素，因此，水文科学在认识自然、改造世界的斗争中，有着重要的意义和广阔的前途。自然界的水自然界的水总是以一定的水体形是以一定的水体形态存在的，如江河、湖存在的，如江河、湖泊、海洋、地下水等，泊、海洋、地下水等，这些水体就成些水体就成为水文学的主要研水文学的主要研究究对象。象。由于各种水体均通过蒸发、水汽输送、降水、地面和地下径流等水文要素的紧密联系，相互转化、不断更新，并渗透到地球的各个自然圈层，形成一个庞大的水循环动态系统，故水循水循环的研究是水文学的核心内的研究是水文学的核心内容。容。随着水资源开发利用的规模日益扩大，人类活动对水环境的影响明显增强，大规模的人类活动干扰了自然界的水循环过程，改变着各个水体的性质，因此，水资源的开发利用和人类活动对水环境的反馈效应的研究，也已成为现代水文学研究的重要内容。