resources 21水循环和水资源 211水循环的概念 (1)水的自然循环过程 在自然界中,水体并非静止不动,其形态也不是一承不变的,而是处在不 断地运动、不断地循环、交替与更新过程中。 水循环( Nater circle):各种水体受太阳能的作用,不断地进行相互转换和 迁移的周期性过程。 Air Mass (Warm-Moist) Air Mass (Cold-Dry) 三个阶段 A Snow and Rain 降水( Precipitation) Moist E 径流( Runoff) Soil Moisture Lakes ean 蒸发( Evaporation) Ground 图21地球上的水循环
Use and Protection of Water resources 2.1 水循环和水资源 2.1.1 水循环的概念 （1）水的自然循环过程 在自然界中，水体并非静止不动，其形态也不是一承不变的，而是处在不 断地运动、不断地循环、交替与更新过程中。 水循环(Water circle)：各种水体受太阳能的作用，不断地进行相互转换和 迁移的周期性过程。 图2.1 地球上的水循环 三个阶段 降水（Precipitation） 径流（Runoff） 蒸发（Evaporation）
Use and Protection of Water 陆地 海洋 大气层 大气层 净水分传输 降水作用 蒸发作用 降水作用 蒸发作用 生物质 冰雪 地表水 河流 地下水径流 地下水 地球上的水循环
Use and Protection of Water resources 地球上的水循环
的气找骨 nd Protection of Water resources 自然界水的大循环从海洋发上升的水汽 海洋上空气流,陆地上空部分蒸发 遇冷降水 蒸发 地表或地下径流 自然界水的小循环 上升的水汽 海洋上空 上升的水汽 陆地上空 遇冷降水 遇冷降水 大循环和小循环实际上是不能截然分开的,而是互相联系的,小循环往 往包含在大循环之中。循环的总趋势是海洋向陆地上空输送水汽,然后 产生降水至陆地,陆地又将部分水径流输入大海。 水的自然循环具有方向性
Use and Protection of Water resources 气流 蒸发 遇冷降水 蒸发 从海洋蒸发上升的水汽 海洋上空 陆地上空 海洋 江河 地表或地下径流 陆面 部分蒸发 汇流 径流 蒸发 遇冷降水 上升的水汽 海洋上空 上升的水汽 海洋 陆面 陆地上空 蒸发 遇冷降水 自然界水的大循环 自然界水的小循环 大循环和小循环实际上是不能截然分开的，而是互相联系的，小循环往 往包含在大循环之中。循环的总趋势是海洋向陆地上空输送水汽，然后 产生降水至陆地，陆地又将部分水径流输入大海。 水的自然循环具有方向性
的气找骨 resources (2)水自然循环的原因(因素) ◇水具有相变特性,气相和液相水均有流动性。 ——水循环的基础 ◇地球引力的重力作用,太阳辐射的热力效应。 ——水循环的源动力 ◇水汽流动具有方向性,上升、飘移、降水、下渗、径流。 ——往复循环成为可能 (3)水自然循环的作用 ◇是地球上最主要的物质循环之 ——输送能量、热量、元素 ◇调节环境与气候。 —气温、湿度 ◇循环时排除污染、自身更新为淡水,供人类生存所用。 生存基础
Use and Protection of Water resources （2）水自然循环的原因(因素) ◇ 水具有相变特性，气相和液相水均有流动性。 ——水循环的基础 ◇ 地球引力的重力作用，太阳辐射的热力效应。 ——水循环的源动力 ◇ 水汽流动具有方向性，上升、飘移、降水、下渗、径流。 ——往复循环成为可能 （3）水自然循环的作用 ◇ 是地球上最主要的物质循环之一。 ——输送能量、热量、元素 ◇ 调节环境与气候。 ——气温、湿度 ◇ 循环时排除污染、自身更新为淡水，供人类生存所用。 ——生存基础
么谢學 (4)水体的更替周期与自然恢复速度 resources 更替周期:指固定水体的总量全部自然更新一次所需的时间。 T=Q/q T—水的更替周期;Q—某一时刻水体中储存的水量,单位m3;q—单位时间 内水体中参与循环的水量,单位m3。 表21.1水在各种水体中的平均停留时间 水体 平均停留时间 大气 约9日 河流 约2周 土壤 数月 湖泊 约10年 浅层地下水 数十至数百年 海洋混合层 约120年 洋 约3000年 层地下水 长达10000年 南极冰川 约10000年 更替周期长,反映水体参与自然循环比较冷淡;更替周期短,反映水体参与 自然循环比较活跃
Use and Protection of Water resources （4）水体的更替周期与自然恢复速度 更替周期：指固定水体的总量全部自然更新一次所需的时间。 T=Q/q T—水的更替周期；Q—某一时刻水体中储存的水量，单位m3；q—单位时间 内水体中参与循环的水量，单位m3。 更替周期长，反映水体参与自然循环比较冷淡；更替周期短，反映水体参与 自然循环比较活跃。 表 2.1.1 水在各种水体中的平均停留时间 水体 平均停留时间 大气 约 9 日 河流 约 2 周 土壤 数月 湖泊 约10 年 浅层地下水 数十至数百年 海洋混合层 约120 年 海洋 约 3000 年 深层地下水 长达 10000 年 南极冰川 约10000 年
resources (5)人类介入自然循环对水体的影响 ①由于排放污水,必然污染水体。 ②由于过量开采,加大了水体的输出量,减少了某一种特定水体的总量。由 于人类取之用之,增加了该水体的输出速度,而输入速度(自然恢复速度)不变 的话,水体总量将会减少。所以,要谨慎开采更替周期较长的水体,否则后果不 堪设想 ③人类的参与改变了水的自然循环,使径流输入和输出加大,在这种情况下 的循环称为人为循环,也称侧支循环,如图。 回归水 处理工程 降水 发 工农业生产,生活用水 不能复原水 海洋 水资源开发 人为循环 水文大循环
Use and Protection of Water resources （5）人类介入自然循环对水体的影响 ① 由于排放污水，必然污染水体。 ② 由于过量开采，加大了水体的输出量，减少了某一种特定水体的总量。由 于人类取之用之，增加了该水体的输出速度，而输入速度（自然恢复速度）不变 的话，水体总量将会减少。所以，要谨慎开采更替周期较长的水体，否则后果不 堪设想。 ③ 人类的参与改变了水的自然循环，使径流输入和输出加大，在这种情况下 的循环称为人为循环，也称侧支循环，如图
resources 212大气降水 降水的必要条件:大气中含有足够的水分(水蒸气) 充分条件:水蒸气遇到冷空气(气温降低) 地球表面大气中水分平均25mm,年平均降水970mm,即更替周期9d 由于地面环境不同,大气中水分分布不均匀,降水也极不均匀。 原因:1)不同地区的地表蒸发量不同; 2大气环流所携带的水蒸气量的流入或流出。 气流 流 禁 发
Use and Protection of Water resources 2.1.2 大气降水 降水的必要条件：大气中含有足够的水分(水蒸气) 充分条件：水蒸气遇到冷空气(气温降低) 地球表面大气中水分平均25mm，年平均降水970mm，即更替周期9d。 由于地面环境不同，大气中水分分布不均匀，降水也极不均匀。 原因：1)不同地区的地表蒸发量不同; 2) 2) 2) 2)大气环流所携带的水蒸气量的流入或流出。 气流 气流 降 雨 蒸 发
的气找骨 resources 213降水量分布 影响区域降水量的因素: 区域上空大气中的水分量 外部流入气流的水分+蒸发量 对于一个区域,由于气流运动的差异+蒸发量的差异,从而影响该区域上 空大气中的水分量,造成大气中水分(水蒸气)分布不均,降水量也分 布不均 干旱类型的划分 按照国际一般划分方法: 年均降水量500mm 气候类型千旱气候半干旱气候湿润气候
Use and Protection of Water resources 2.1.3 降水量分布 影响区域降水量的因素： 区域上空大气中的水分量 外部流入气流的水分+蒸发量 对于一个区域，由于气流运动的差异+蒸发量的差异，从而影响该区域上 空大气中的水分量，造成大气中水分（水蒸气）分布不均，降水量也分 布不均。 干旱类型的划分 按照国际一般划分方法： 年均降水量 ＜250mm 250~500mm ＞500mm 气候类型 干旱气候 半干旱气候 湿润气候
的气找骨 resources 国内外一些城市的年均降水量统计: ◇位于我国最西北的新疆维吾尔自治区喀什市的年降水量仅为65mm, 自治区首府乌鲁木齐市的年降水量为236mm,均属于干旱地区 还有银川、延安、呼和浩特等 ◇兰州、太原则属于半干旱地区 ◇北京、西安、长春的降雨量略高于500mm,位于半干旱区的边缘 ◇南方的上海、昆明、武汉、南京、广州、香港的降雨量均高于1000mm 属于湿润区。 ◆地处中东的埃及首都开罗的年降雨量仅为30mm,沙特阿拉伯首都利雅得 的年降雨量仅为80mm是典型的干旱城市 ◆哥伦比亚首都波哥达的年降雨量高达8690mm,印度南部的切拉盆基的年 降雨量竟达10060mm,是典型的多雨城市
Use and Protection of Water resources 国内外一些城市的年均降水量统计： ◇ 位于我国最西北的新疆维吾尔自治区喀什市的年降水量仅为65 mm， 自治区首府乌鲁木齐市的年降水量为236 mm，均属于干旱地区； 还有银川、延安、呼和浩特等 ◇ 兰州、太原则属于半干旱地区； ◇ 北京、西安、长春的降雨量略高于500 mm，位于半干旱区的边缘； ◇ 南方的上海、昆明、武汉、南京、广州、香港的降雨量均高于1000 mm， 属于湿润区。 ◆ 地处中东的埃及首都开罗的年降雨量仅为30 mm，沙特阿拉伯首都利雅得 的年降雨量仅为80 mm是典型的干旱城市； ◆ 哥伦比亚首都波哥达的年降雨量高达8690 mm，印度南部的切拉盆基的年 降雨量竟达10060 mm，是典型的多雨城市
的气找骨 resources 全球干旱区分布图, LEGEND Eaee aid iwe 以撒哈拉大沙漠为中心的非洲北部地区,中东地区,我国西北地区,北美和 南美的西部地区以及澳大利亚中西部地区均为干旱或半干旱区相对集中的地区
Use and Protection of Water resources 以撒哈拉大沙漠为中心的非洲北部地区，中东地区，我国西北地区，北美和 南美的西部地区以及澳大利亚中西部地区均为干旱或半干旱区相对集中的地区。 全球干旱区分布图