自然地理学 湖泊与沼泽

（四）湖水运动与水量平衡

1．湖水运动
• 湖水总是处在不断地运动状态之中，运动形式 主要是具有周期性升降波动和非周期性的水平 流动 • （l）湖水的混合 湖水混合是湖中的水团或水 分子在水层之间相互交换的现象。 • 湖水混合的方式有涡动混合和对流混合。涡动 混合是由风力和水力坡度力作用产生的，而对 流混合是由湖水密度差异引起的。
黑龙江五大连池
湖北秭归县沙镇溪千将坪特大滑坡全貌
•河成湖：由于河流改道、截弯取直、淤积等，使 原河道变成了湖盆。其外形特点多是弯月形或牛 轭形，故又称牛轭湖，水深一般较浅。例如，我 国江汉平原上的一些湖泊。
宁 夏 黄 河 牛 轭 湖
•风成湖：由于风蚀洼地积水而成，多分布在干旱 或半旱地区。湖水较浅，面积大小、形状不一，矿 化度较高。例如，我国内蒙古的湖泊、甘肃敦煌的 月牙湖。
（五）湖泊水库的调蓄作用
• 1 水库的调节 • 2 湖泊的调蓄作用
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1.水库的调节
• 水库建成之后的调度运行，其主要工作就在于如何合理调配水量。 按调节周期的长短，水库调节可分日调节、年调节及多年调节。 其中日调节是指通过调节使水库在一昼夜之内，完成一个循环， 日调节时间不长，要求的调节库容较小。年调节是指利用水库拦 蓄能力，将丰水期多余水量蓄存起来，以备枯水期使用，其调节 周期为一年，故称年调节。当水库已蓄满，来水量仍大于用水量， 将发生弃水。此种仅能调节部分多余水量的径流调节，称不完全 年调节，水库如能拦蓄年度内全部来水量，称完全年调节。多年 调节是指水库将丰水年多余的水量蓄存起来，以补枯水年水量的 不足，其调节周期可连续好几年。
青海湖
5．按湖水营养物质分类 •按湖水所含溶解性营养物质的不同，可分为 贫营养湖、中营养湖、富营养湖。 云 南 滇 池
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（三）湖水温度和化学成分

1．湖水温度
•湖水的热量来源于太阳辐射能、空气的乱流热交换、 水汽凝结潜热和地壳传导热量等，其中以太阳辐射能 为主。
• 由于湖水增温和冷却作用，湖水温度沿垂线的分布有三 种情况。 • （l）正温层 全湖水温不低于4℃，这时上层水温较 高，密度小；下层温度低而密度较大。水温的这种分布 称为正温层。这种湖泊也称为暖湖。在正温层的垂直分 布中，往往由于上下层之间水温由高急剧下降到下层较 低温度，便形成一突变层，称为温跃层。
月牙湖
宁夏风成湖
•冰成湖：由古代冰川或现代冰川的刨蚀或堆积作 用形成的湖泊，即冰蚀湖与冰债湖。其特点是大小、 形状不一，常密集成群分布。例如芬兰、瑞典、北 美洲及我国西藏的湖泊。
北美洲五大湖
•海成湖：在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于 沿岸流的沉积，使沙嘴、沙洲不断发展延伸，最后 封闭海湾部分地区形成湖泊，又称为泻湖。
贝加尔湖
•火口湖：火山喷发停止后，火山口成为积水的 湖盆。其特点是外形近圆形或马蹄形，深度较大。 如白头山上的天池、雷州半岛的湖光湖。
长白山上的天池
•堰塞湖：有熔岩堰塞湖与山崩堰塞湖之分。熔岩堰 塞湖为火山爆发熔岩流阻塞河道形成，如镜泊湖、 五大连池等；山崩堰塞湖为地巴山崩引起河道阻塞 所致，这种湖泊往往维持时间不长，又被冲而恢复 原河道。例如岷江上的大小海子（1932年地震山崩 形成的）。此外，水库是一种人工堰塞湖，它由人 工在河道上建坝蓄水而成。
（2）逆温层 全湖水温低于4℃，其中上层温 度较低，而下层水温较高，但不高于4℃（4℃时 水的密度最大）。水温的这种分布称为逆温层。 这种湖泊也称为冷湖。 （3）同温层 当全湖水温上下一致时，称为同 温层 •热带的湖泊为正温层分布；寒带的湖泊为逆温 层分布；温带的湖泊则随季节不同而不同，冬季 为逆温层，夏季为正温层，春、秋季则出现同温 层。
（二）湖泊的分类
• 湖泊的分类方法很多，主要有：按湖盆成因分类， 按湖水补排情况分类，按湖水矿化度分类，按湖 水营养物质分类等。 1．按湖盆的成因分类 •构造湖：由于地壳的构造运动而沿断裂（断裂、 断层、地堑等）产生一些凹陷形成湖盆。其特点 是：湖岸平直、狭长、陡峻、深度大。例如，湖 贝加尔、坦噶尼喀湖、滇池、洱海。还有一些是 由于构造运动引起区域地壳下沉而形成湖盆，如 维多利亚湖、洞庭湖、鄱阳湖、太湖等。
（一）沼泽概述
• 沼泽是地表过度湿润，其上长有湿生植物，
并有泥炭堆积的地段。所谓泥炭，就是植物残 体在水中缺氧的条件下，弱分解或几乎没有分 解，逐年积累而形成的物质。 • 若把沼泽看作不稳定的土地和不可航行的水， 虽则不科学，却很中肯。这正着重指出了土地 和水相互渗透的性质，表明沼泽是介于陆地和 水体间的自然体。沼泽中经常含有大量的水， 占89％－94％，甚至更多，而泥炭只占5％－ 10％。沼泽是良好的蓄水体。
（2）湖流 湖流是指湖水沿一定方向的前进运动。湖流按其 形成原因可分风成湖流、梯度流、惯性流和混合流等。 风成湖流：主要是由风的作用下引起的，同风海流的成因相似。 梯度流（重力流）：是由于水面倾斜产生的重力水平分力而引 起的湖水流动。若这种梯度流是由于湖泊与河流相通而引起的， 也称为吞吐流。 惯性流：是由于产生湖流的外力停止作用后，水在惯性力作用 下仍沿一定方向而流动，这种惯性流也称余流。 混合流：是由两种以上的湖流混合而成的。 •湖流也可分为水平环流和垂直环流。水平环流又可分为气旋 型湖流（图5．14）和反气旋型湖流。水平环流多在较稳定的 风力作用下形成的。湖水的垂直环流常发生在湖水温变化时期。

新疆哈纳斯湖
世 界 上 最 大 的 湖 里 海
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3．按湖水与海洋沟通情况分类 •可分为外流湖与内陆湖。外流湖是湖水能通 过出流河汇人大海者。例如，太湖、洪泽湖 等；内陆湖则与海隔绝，湖水不能外流入海 。例如，新疆的乌仑古湖、罗布泊（现已干 涸）、青海湖等。
青海湖
4．按湖水矿化度分类 •按湖水矿化度的大小，可分淡水湖，矿化度小于 lg/L；微咸湖，矿化度在l-24g/L；咸水湖，矿化 度在24-35g/L；盐水湖，矿化度大于35g/L。外流 湖大多为淡水湖，内陆湖则多为咸水湖、盐水湖。 •部分学者将湖水含盐度<0.3‰的湖泊称为淡水湖、 湖水含盐度介于0.3‰-24.7‰的湖泊称为半咸湖、 湖水含盐度> 24.7‰的为咸水湖，含盐度达到饱 和结晶的称为盐湖。
•定振波的特点：波峰没有水平移动，波峰和波 谷在一定湖区内具有周期性的升降运动；水质点 运动不同于前进波，在腹点处的质点，只有垂直 方向运动，在节点处的质点，仅有水平方向的运 动，在波面上的其余各点既有水平分速，也有垂 直分速，其质点的运动轨迹为抛物线形；定振波 波及整个水层，湖中全部水体摆动 •定振波的周期（T）可按下式计算； 式中：n为节数；g为重力加速度； H为水深；L 为水域长度。
自然地理学之湖泊和沼泽
一、湖泊
•（一）湖泊概述 •湖泊的定义：
湖泊是指终年蓄积了水，又不直接与海洋相连 的天然洼地。它是湖盆和湖水的总称。
•湖泊与水库的区别？
•湖泊是天然成因；水库是人工建成的。
浙江千岛湖
•地球上湖泊的总面积有270万km2，占全部大陆面积的 1.8％。世界上湖泊最集中的地区有芬兰(号称“千湖 之国”)、瑞典，以及加拿大和美国北部。
2.湖泊的调蓄作用
• 湖泊作为天然水库， 除了能拦蓄本流域上 游来水，减轻下游洪 水的压力外，还可分 蓄江河洪水，降低于 流河段的洪峰流量， 滞缓洪峰发生的时间， 发挥调蓄作用。
二、沼泽（marsh或swamp）
• • • • • • （一）沼泽概述 （二）沼泽的形成与类型 （三）沼泽的水文特征 （四）沼泽的生物沉积作用 （五）沼泽的利用改造 （六）沼泽地的功能
几个问题:
里海 ？世界上最深的湖是 世界上最大的湖是______ 贝加尔湖 ？世界上海拔最高的湖是______ 青海湖 ？世界上 ________ 贝加尔湖 ？世界上面积最大 储水量最大的淡水湖是________ 苏必利尔湖 的淡水湖是______________ ？
•湖泊的作用？
① 具有调节河川径流和气候的作用。 ② 湖泊也是人类宝贵的自然资源之一， 是人类生活和生产的重要水源，人们可利 用湖水发展灌溉、发电、城市工矿的供水、 水上运输、养殖业、旅游业，有的还能提 供大量化工原料（如盐、除芒硝、石膏等 以及多种稀有元素）。

2．湖水的化学成分
•湖水的化学成分和含盐量与海水、河水、地下水有明显 的差异，表现出如下特点 （ l）湖水的矿化度差异大 湖水通常含有HCO3-，CO32-，CI-，Ca2+，Na+，K+， Mg2+等主要离子和一些生物原生质、有机质和溶解气体等 在湿润地区，年降水量大于年蒸发量，湖泊多为吞吐湖， 水流交替条件好，湖水矿化度低，为淡水湖。在干旱地区， 湖面年蒸发量远大于年降水量，内陆湖泊的入湖径流量全 部耗于蒸发，导致湖水中盐分积累，矿化度增大，形成咸 水湖或盐湖。
（2）湖中生物作用强烈 营养元素（N，P）在 湖水、生物体、底质中循环，各地的淡水湖泊都有 不同程度的富营养化的趋势。其中以云南的滇池最 为典型。 （3）湖水交替缓慢，深水湖有分层性 随着水 深的增加，溶解氧的含量降低，CO2的含量增加。在 湖水停滞区域，会形成局部还原环境，以致湖水中 游离氧消失，出现H2S，CH4类气体。
•湖泊定振波的水位变幅、周期长短，取决于湖 水面积、湖盆形态和湖水深度。面积小。深度大 的湖泊，定振波摆动快，周期短；反之，周期长。

2．湖泊水量平衡
• 湖泊水量，由于收人和支出不尽相同，因而湖泊中储 存的水量也在变化。其水量平衡方程为： • • 式中：P为降水量；E1为湖面水汽凝结量；R表和R地为 地表和地下入流量；R’ 表和R’ 地为地表和地下出流量； E2为湖面蒸发量；q为工农业与城市引用水量；为时段 始末湖水量的变化值。以上各项均按计算时段计算。 单位为m3。 • 若为内陆湖泊，湖水的收入量仅用于蒸发（E）。若 多年期间地下水的收人与支出量可认为没有变化，则 内陆湖泊水量平衡方程为： • 式中：P为湖面降水量；R为入湖地表径流量。