第1章 地球上的水及其循环
第一篇 水文学与水资源(第一章 地球上水)
地球总水量13.86×108km3，其中每年平均仅57.7×104km3的水参与水循环，按此速度全部水量 循环一次，或者说全部水量更新一次，需要2400年。
• 1.4 地球水圈在地球系统中的作用
• 1.4.1 水是生命的介质
水的许多宝贵特性，像异常高的溶解能力，在溶解物质作用下其 化学性质不变等，对于地球上生命的诞生和发展具有重要意义。
百分数（%）
占总淡水量
30.1 0.05 68.7
0.86 0.26 0.03 0.006 0.04 0.003 100
• 第1章 地球上的水
• 1.2 水——不寻常的寻常物质
• 特别高的冰点和沸点 • 特别大的融化和蒸发潜热 • 特别大的比热容 • 反常的热膨胀和密度变化 • 万能的溶剂
• 第1章 地球上的水
• 1.4.4 水是所有生物机体的主要组成
地球上所有生活或多或少都含有水，平均含80%。也就是说，有机体几乎4/5 的重量是水。据水文学家估计，地球上所有的动植物和人含有近11200亿t水，相 当于同时灌满世界上所有河床的水量的一半。
1.4.5 水是生态系统中的重要元素
1.4.6 水是地球气候的调节器
答：事实上，地球可以从宇宙空间获取水分，也可以向宇宙空间散失水分，还可以从地球内部 析出化合水。水从宇宙空间进入地球通过两种途径：一是随降落的陨石带来，据估计这一项每 年平均约0.5km3；另一是在大气圈上层由太阳来的质子形成的水分子，这一项数量难以估计。在 大气圈上层，由于太阳紫外线的作用，水蒸气分子可以离散为氢原子和氧原子，使水在宇宙中 消散。大体上可以认为，地球从宇宙获得的水量等于消失在宇宙中水量，进出基本平衡。
海洋净蒸发 4.48×104km3
第一章 地球上的水及其循环
指在常温下水由液态变为气态进入大气的过 程。 包括：陆面蒸发—土壤蒸发和植物蒸腾 水面蒸发—江、河、湖、海、湖泊、水 库等地表水体。
蒸发
第3节 与水文循环有关的主要气 象因素
水面蒸发：受下列因素影响：
饱和差：即水面温度条件下的饱和水汽压和实际 水汽压之差。差值越大，蒸发越强烈。一般，两 者呈线性关系。 风速：风速大，扩散强，因而蒸发愈强。 温度：体现在汽化的强弱上。包括水温和气温。 两者同时在饱和差中得到反映。 水质：浑浊水与清水比较，受相同热能情况下， 浑浊水的温度比清水温度高，因而清水蒸发快；
饱和湿度（M）：某温度下1立方米空气中可 容纳的最大水汽重量（ g/m3 ）。 M随t增高而增大。 相对湿度（r）：同温度下空气中实际所含水 汽量与饱和时水汽两的比值。 r = （m/M）×100℅ r ＜100 ℅ 未饱和 出现蒸发 r = 100 ℅ 饱和
第3节 与水文循环有关的主要气 象因素
气压：大气的质量施加在地表或地表物体上的
压力称为大气压力。 水气压(e)：大气中水汽所具有的压力。 饱和水气压(E)：在一定温度下，一定体积空 气 中所容纳的水汽含量是有一定限度的，水
第3节 与水文循环有关的主要气 象因素
汽含量超过这个极限，水汽就凝结成水滴。 水汽含量恰好达到这个限度，则称这时的空 气是饱和空气。饱和空气的水汽压称为饱和 水汽压。 e＜E 未饱和 出现蒸发 e = E 饱 和 水和水汽动态平衡 e＞E 过饱和 凝结降水
高度相同的地区，气温变化主要爱纬度的控制， 一般自赤道向两极由高到低。以同一时期各地区 气温平均值绘制等温线图来表示气温水平变化。
地球上的水及其循环
转下页
自然界旳水循环
地质循环与水文循环关系示意图 （据阿勃拉莫夫）
水文循环 Hydrologic-cycle（1）定义：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中旳地下水之间旳水循环（范围、四个环节）。 水文循环示意图——环节或要素 （2）特点：速度较快、途径较短、转换交替比较迅速。（3）水文循环旳划分 循环途径不同： 大循环（海-陆）与小循环（海-海，陆-陆） 时空尺度不同： 全球水文循环，流域水文循环，水-土-生系统水文循环 （4）水文循环旳作用 水经过不断转化，水质得以净化水经过不断循环水量得以更新再生
1.1 地球上旳水
地球浅部层圈水
1.1 地球上旳水
深部层圈水：分布于地壳下部直到下地幔这一范围内。地壳下部（深约15~35km):地温高、压力大，水不能以一般液态水或气态水形式存在------- 被压密旳气水溶液。地幔软流层中所含水分总量约为当代海洋水总量旳35-50倍。上地幔: H2O ---------------- OH- + H+下地幔、地核 : OH- ------ H+ + O2-地球深层圈中特殊高压高温下旳离解状态旳水、地壳矿物内部旳结合水，均以非自由态水旳形式存在，老式观点未将这些水纳入地球水圈之内，这是值得商榷旳。我们以为，广义旳水圈应该涉及地球各层圈中以多种不同状态存在且相互转化旳全部水。
从水文循环角度看《水文地质学基础》有关学科
水文地质学基础
Fundamentals of Hydrogeology
石家庄经济学院工程学院
第一章 地球上旳水及其循环
1.1 地球上旳水1.2 自然界旳水循环1.3 与水文循环有关旳气象、水文原因1.4 我国水文循环概况
地球上水旳起源：构成地球水圈旳水（涉及地表水与地下水）是在原始地壳形成后来，在整个地质时期内从地球内部不断逸出而起源旳。地球各层圈（地核、地幔、地壳、水圈、生物圈、大气圈）都有水，但不同层圈中水旳含量、分布、物化状态差别甚大。区别为两大部分：浅部层圈水、深部层圈水。浅部层圈水：从大气圈到地壳上半部。 特征：地壳上部（深度<15km)[大气水、地表水、地下水及生物体中旳水]不受高温、高压影响，以自由态H2O分子旳形式存在（以液态为主、固态与气态并存），含量很大， 约为14亿km3，占地球水旳99.98%。 矿物结合水：矿物结晶内部及其间旳水。如沸石水、结晶水、构造水等。其在一定温度下从矿物中释出成为自由态旳水（H2O ），与其他水体相互转换。
第1章 第1节 地球上的水
学生姓名：上课时段：上课日期：阮老师编辑第1节地球上的水〖要点整理〗1.水的分布⑴从物质状态上看:水在地理环境中以固态、液态、气态三种形式相互转化，形成各种水体，共同构成了一个连续的圈层——水圈。
⑵从空间分布上：①海洋水：占全球水储量的96.53%，是地球水的主体。
②大气水：数量虽少，但是成云致雨的必要条件。
③陆地淡水：包括冰川水、地下淡水、湖波淡水、河水、生物水等，数量虽不多，但在自然环境中作用巨大，冰川水是地球淡水的主体。
人类利用的淡水主要是浅层地下水、河流水、湖波淡水。
2.水的循环⑴形成原因：内因：水的物理性质，即水随温度的改变，以固态、液态、气态三种形态出现，因而使水分在循环过程中的转移、交换成为可能。
外因：太阳辐射和地心引力。
⑵水循环的主要环节和类型：①水循环的环节主要包括蒸发、凝结、水汽输送、降水、径流输送。
②水循环的类型：海上内循环是水量最大的水循环方式；陆地内循环水量小，但也能使陆地淡水得到更新补充，对干旱地区尤为重要；海陆间循环也叫大循环，是陆地淡水得以补充和更新的最重要途径。
⑶水循环的意义：①维持全球的水量平衡；②使陆地上淡水资源得到更新。
③不断地塑造着地表形态。
⑷水资源的分布：从全球范围看：赤道附近地区和沿海地区水资源往往比较丰富，而内陆和沙漠地区，水资源则比较贫乏。
我国是一个缺水国家，空间上分布不均，北少南多；时间上分布不均，夏多冬少。
3.水与生命(1)水是地球生命有机体的组成之一。
(2)水参与地球生物体的活动过程，即生物的生命活动也离不开水。
(3)长期生存在不同水分条件下的生命体，为了适应当地水分供给特点，往往会形成特定的行为特点和生理结构特点。
总之，水对生命活动可以说是至关重要的。
对人来说，水比食物更重要。
〖例题解析〗）A.大气的水汽运输B.地表径流C.大气降水D.海洋水的蒸发分析与解答：水循环可分为海陆间循环、海上内循环、陆上内循环。
水循环的主要环节有：蒸发、降水、水汽输送、地表径流、下渗、地下径流、植物蒸腾等。
第一章地球上的水及其循环
外 太平洋 流 印度洋 河 北冰洋 域 总计 内流河域 全国合计
中国水系 北冰洋流域
内流区域
太平洋流域 印度洋流域
三
全球水量平衡
年水量（ 水量平衡要素 年水量（km3）
降水量 径流量 蒸发量 降水量 蒸发量 降水量 径流量 蒸发量 降水量 蒸发量 110000 47000 63000 9000 9000 458000 47000 505000 577000 577000
一、主要气象因素
气温： 气温：地表的热力状况随时间和空间的变化必然导致
气温的相应变化。 气温的相应变化。 气压：由于大气的质量随高度增加而降低， 气压：由于大气的质量随高度增加而降低，因此压力 也随高度增加而降低。而地表热力状况的差异， 也随高度增加而降低。而地表热力状况的差异，则造 成气压在水平方向的变化。 成气压在水平方向的变化。 某一地区某一时刻空气中水汽的含量。 绝对湿度 某一地区某一时刻空气中水汽的含量。代 湿度：大气中水汽含量构成了空气湿度。 湿度：大气中水汽含量构成了空气湿度。水汽具有重 表符号：重量单位m，压力单位e 表符号：重量单位 ，压力单位 所以也有压力。 量，所以也有压力。，空气中可能被容纳的水汽数量称为饱和 某一温度下， 某一温度下 蒸发： 水汽含量（M或E）。 蒸发：常温下水由液态变为气态进入大气的过程 水汽含量（ 或 ）。 一个地区降水量的大小， 降水 ：一个地区降水量的大小，决定了该地区水资 r＝e/E 相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。 相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。 ＝ 源的丰富程度
与水文循环有关的气象、 第三节 与水文循环有关的气象、 水文因素
影响水文循环的因素
（1）气象因素 ） （2）自然地理条件 ） 3） （3）人类活动等 无论哪种因素如果其影响的结果是： 无论哪种因素如果其影响的结果是：有利于蒸 发，不利于径流，就会促进内陆水文循环。 不利于径流，就会促进内陆水文循环。
第一章地球上的水及其循环
第一章 地球上的水及其循环1．1 地球上的水①地球是一个富水的行星。
地球上的水不仅存在于大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中，也存在于地球深部的地幔乃至地核中。
关于地球上水的起源，曾有多种假说。
目前普遍接受的看法是：组成地球水圈的水（包括地表水与地下水）是在原始地壳形成以后，在整个地质时期内从地球内部不断逸出而起源的。
地球各个层圈水的分布状况及其存在状态都有很大差别，可以区分为浅部层圈水与深部层圈水两大部分。
从大气圈到地壳上半部属浅部层圈水。
其中分布有大气水、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水均以自由态H2O分子形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。
据联合国教科文组织资料，不包括生物体中的水与矿物中的水，浅部层圈中水的总体积约为13.86×108km3。
若将这些水均匀平铺在地球体表面，水深约为2718m。
但其中咸水约占97.47％，淡水只占53％。
各类水体的体积及比例参见表1—1〔中国大百科全书·大气科学·海洋科学·水文科学，1987〕。
表1-1 地球浅部层圈水的分布水 体 体积（km3） ％大 气 体 12 900 0.001海 洋 1 338 000 000 96.5冰川和永久积雪 24 064 100 1.74 地表水湖 泊 176 400 0.013沼 泽 11 470 0.0008河 流 2 120 0.0002包气带水 16 500 0.001 地下水饱和带水 23 400 000 1.7永久冻土带固态水 300 000 0.022合 计 1 385 983 490 100 据联合国教科文组织资料，转引自中国大百科全书《大气科学·海洋科学·水文科学》卷。
未包括生物圈及岩石圈矿物结合水。
表l—1中未包括生物圈的水及矿物结合水。
人体构成中水平均占70％。
植物体的水分含量可高达90％以上。
矿物结合水是指矿物结晶内部及其间的水，如沸石水、结晶水、结构水等。
第一章地球上的水及其循环
化过程。 • 水文循环：地球表层圈的水，即大气水、地表水
和地壳岩石空隙的地下水之间的相互交替与转化。
第一章 地球上的水及其循环
I一海洋自由水； Ⅱ一沉积盖层； Ⅲ一地壳的晶质岩； Ⅳ一岩浆源； Ⅴ一缝幔岩； Ⅵ一大陆冰盖
全国年蒸发量
第一章 地球上的水及其循环
500 600 800 1000 1400 1800 2400mm
第一章 地球上的水及其循环
5、降水 ◎降水:当空气中水汽含量达饱和状态时，水汽凝结，
以液态或固态形式降落到地面。 ◎气象部门用雨量计测定降水量。 ◎ 降水的影响:降水是水循环的主要环节之一。一
• 但是，其中海水等咸水约占97.47%，淡水只占 2.53%。
• 各淡水体的比例：约68.8%为冰川与积雪， 0.3%为河湖，30%为地下水，其他淡水占0.9%。
第一章 地球上的水及其循环
地壳下部（15~35km，400~425℃ 压密的气水溶液
地球深层圈水 地幔软流圈
H2O≒H++OH-
地幔与地核之间 OH- ≒ H++O2-
特点：水文循环的速度较快，途径较短，转换交 替比较迅速。
动力因素及组成：水文循环是在太阳辐射和重力 共同作用下，蒸发、水汽输送、降水和径流，通 过四个环节水文循环周而复始的进行。
类型 分为小循环与大循环。海洋与大陆之间的水 分交换为大循环。海洋或大陆内部的水分交换称 为小循环。
第一章 地球上的水及其循环
• 定义：指降落到地表的降水在重力作用下沿地 表或地下流动的水流。
• 分类：径流可分为地表径流和地下径流，两者 具有密切联系，并经常相互转化。
水文地质学基础练习及答案 (2)
第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：2．地下水：3．矿水：4．自然界的水循环：5．水文循环：6．地质循环：7．大循环：8．小循环：9．绝对湿度：10．相对湿度：11．饱和差：12．露点：13．蒸发：14．降水：14．径流：15．水系：二、填空1．水文地质学是研究的科学。
它研究、、、及人类活动相互作用下地下水和的时空变化规律。
2．地下水的功能主要包括：、、、、或。
3．自然界的水循环分为循环和循环。
4．水文循环分为循环和循环。
5．水循环是在和作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。
6．水循环是在太阳辐射和重力作用下，以、和等方式周而复始进行的。
7．主要气象要素有、、、、。
8．在水文学中常用、、、和等特征值说明地表径流。
三、判断题1．地下水是水资源的一部分。
（）2．海洋或大陆内部的水分交换称为大循环。
（）3．地下水中富集某些盐类与元素时，便成为有工业价值的工业矿水。
（）4．水文循环是发生于大气水和地表水之间的水循环。
（）5．水通过不断循环转化而水质得以净化。
（）6．水通过不断循环水量得以更新再生。
（）7．水文循环和地质循环均是H2O分子态水的转换。
（）8．降水、蒸发与大气的物理状态密切相关。
（）9．蒸发是指在100℃时水由液态变为气态进入大气的过程。
（）10．蒸发速度或强度与饱和差成正比。
（）四、简答题1．水文地质学的发展大体可划分为哪三个时期？2．水文地质学已形成了若干分支学科，属于基础性的学科分支有哪些？3．水文循环与地质循环的区别？4．简述水文循环的驱动力及其基本循环过程？5．大循环与小循环的区别？6．水循环的作用？五、论述题自然界水循环的意义？第二章岩石中的空隙与水分一、名词解释1．岩石空隙：2．孔隙：3．孔隙度：4．裂隙：5．裂隙率：6．岩溶率：7．溶穴：8．结合水：9．重力水：10．毛细水：11．支持毛细水：12．悬挂毛细水：13．容水度：14．重量含水量：15．体积含水量：16．饱和含水量：17．饱和差：18．饱和度：19．孔角毛细水：20．给水度：21．持水度：22．残留含水量：23．岩石的透水性：24．有效应力：二、填空1．岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。
地下水动力学课后思考题及其参考答案
(4)请指出地下岩溶集中发育的常见地质构造部位。
P131中。
第十四章 地下水资源
(1)对比以下概念
地下水补给资源、地下水储存资源。
P142。 (2)辨析论述：
只要地下水开采量小于天然补给量，就不会动用地下水的
储存资源？ 不正确。
(3)阐述地下水补给资源的性质和供水意义。
P143。
(4)如果采排地下水一段时间后，新增的补给量及减少的 天然排泄量与人工排泄量相等，含水层水量达到新的平衡 。在动态曲线上表现为：地下水水位在比原先低的位置上
1从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水其中分布有大气水地表水地下水以及生物体中的水这些水以自由态ho分子形式存在液态为主也呈现固态气态存在
绪 言 第一章 地球上的水及其循环
(1)从大气圈到地壳上半部属于浅部层圈水，其中分布有大气水
、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水以 自由态H2O分子
形式存在， 液态 为主，也呈现 固态 与 气态 存在。 详见P6。
第五章 包气带水的运动
(1)当潜水水位下降时，支持毛细水和悬挂毛细水的运动有什么不 同特点？ 当潜水水位下降时，支持毛细水随水位向下运动，悬挂毛细水
不运动。
(2)对于特定的均质包气带，其渗透系数随着岩石含水量的增加而 增大直至为一常数，所以渗透系数是含水量的函数；
正确。参见P48中。
(3)当细管毛细上升高度为10cm，粗管毛细上升高度为5cm时，A管、B管、C 管毛细上升高度各为多少？
P57中。
(5)在某含水层的局部地区，沿着地下水流动方向， SO42-浓度显著下 降，HCO3-浓度则显著升高，试回答以下问题： (A)什么样的化学作用可能引起这种变化？ 脱硫酸作用。 (B)与此相对应，地下水中其它水化学组分可能发生哪些变化？ SO42-浓度显著下降，H2S、HCO3-浓度则显著升高。 (6)试用掌握的地下水化学知识解释以下现象： (A)油田储层地下水中H2S，NH4+浓度较高，而SO42-，NO3-含量很低； 在还原环境，脱硫酸作用所致。 (B)灰岩地区的泉口出现钙华。 脱碳酸作用所致。 (7)阐明影响溶滤作用的影响因素和产生浓缩作用的条件。 参见P56。
《水文地质学基础》试题库及参考答案
第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。
2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5．水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。
8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。
9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。
11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。
13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。
14．径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。
17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18．流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。
19．径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。
20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。
21．径流深度：计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22．径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1．水文地质学是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
2．地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。
【管理资料】水文地质学-第1章地球上的水及其循环汇编
Ⅰ—海洋自由水；Ⅱ—沉积盖层；Ⅲ—地壳的晶质岩；Ⅳ—岩 浆源；Ⅴ—地幔岩；Ⅵ—大陆冰盖；1—来自地幔岩的初生水； 2—返回地幔的水；3—岩石重结晶脱出水（再生水)；4—沉积 成岩时排出的水；5—和沉积物一起形成的埋藏水；6—与热重 力和化学对流有关的地内循环；7—蒸发和降水（小循环）； 8—蒸发和降水（大循环）；9—地下径流；10—地表径流
6
1.2.1 水文循环 1、天然水循环
1）循环过程 2）循环原因：
a：内因：固液气三相水可以相互转化 b：外因：太阳辐射使得水体蒸发，地球重力使 水降落到地面。
3）循环环节：蒸发－运移－降水－径流 4）循环类型：a：大循环（洋陆之间）
b：小循环 c：内循环
chd-qw
第一章 地球上的水及其循环
7
1.2.1 水文循环
饱和差：某温度下空气中的饱和水汽含量与实际水 汽含量之差。d=E-e。
chd-qw
第一章 地球上的水及其循环
15
1.3.1 与水文循环有关的气象因素
6、降水：空气中水汽含量达到饱和状态时，超 过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态降落 到地面，形成降水。
（2）高层降水，低层降水 （3）描述指标有：降水量，降水历时，降水强
chd-qw
第一章 地球上的水及其循环
11
1.2.1 水文循环
研究水文循环的意义：全球多年平均降水量为 1130mm，折合水量57.7万km3，还不到全球总 水量13.86亿km3的0.0416％。但是这部分经常 参与水循环运动的有效水量，对于自然界和人 类的生活和生产活动却有重大意义。
1.直接影响气候的变化。
地下水 饱水带水
23 400 000 1.7
永久冻土带固态水
第1章 地球上的水及其循环
蒸发量：一定面积的水面在一段时间间隔内因蒸发减少 的水层深度来确定蒸发量大小，以毫米数表示。
降水量是某一地区一定时段内，降落在平地上（假定无 渗漏、蒸发、流失等）的降水所积成的水层厚度（如为固 态降水则须折合成液态水计算），以毫米数表示。
1.2 与水循环有关的气象水文因素
流量是指单位时间通过河流某一断面的 水量，单位m3/s，（ Q=A·V ）
径流总量是某一时段T内通过河渠某一断面的总水量，单位m3， （W=Q·T）。
径流模数是流域内单位面积单位时间产生的径流量，单位为 L/s·km2，计算公式M=Q/F×103。
径流深度是某一时段内的径流总量均匀分布于整个流域面积上 所得到的平均水层深度，单位为mm，计算公式R=W/F·10-3。
1.3 我国水文循环概况 中国多年平均径流深等值线图
1.3 我国水文循环概况
我 国 总 径 流 量 为 2.78 万 亿 m3/a ， 长 江 及 以 南 占 75%。华北、西北占10%。
地下水径流量为7000亿m3/a，长江及以南占60%， 华北、西北占20%。
地下水径流滞缓，水质佳，调节作用大，供水价值 大。
水文循环的作用： 通过循环—水的质量得以净化、水的数量得以再生
水资源不断更新与再生，可以保证在其再生速度水 平上的永续利用──也是可持续发展保证
1.1 自然界的水循环
地质循环是地球浅部层圈和深部层圈之间水的相互转化 过程。每年从地球深部溢出地表的初生水约2×108t。
特点：循环时间漫长、缓慢
1.2 与水循环有关的气象水文因素
1.2 与水循环有关的气象水文因素
新浙教版科学八年级上册课件：地球上的水 第1课时 水的分布和水循环
过蒸发、水汽输送、降水以及地表径流等环节在陆地、海洋、大气之间不断
地循环。“南水北调工程”使我国“南方水多、北方水少”的状况有所改善，
南水北调属于上述水循环中的
地表径环流节。
14．假如你身处偏远海岛，缺乏生存所需的淡水，怎么办？小明为你提供 了一种简便的海水淡化方法。在地面上挖一水池，往池内灌海水，按如图所 示完成设备的安装，即可获取淡水。回答问题：
8．能使陆地上的水不断得到补充，水资源得以再生的循环是( B ) A．海上内循环 B．海陆间循环 C．陆上内循环 D．大洋循环
11．水是人类生存必不可少的一种资源，但地球上的淡水只占总水量的 2.53%。如图是地球上各大洲可利用的淡水资源和人口数量各占世界总量的 百分比示意图。可见( A )
A．亚洲淡水资源人均拥有量最少 B．全球淡水资源的分布是均衡的 C．水是循环的，没有必要担心淡水资源不足 D．亚洲淡水资源总量最多，不存在淡水资源缺乏问题
(3)浙江台州玉环县是个海边城市，却属于严重缺水地区。从黄岩长潭水 库调水到玉环，缓解了玉环供水严重不足的问题。这是改变了水循环的 __D__(填字母)。
A．蒸发 B．水汽输送 C．降水 DБайду номын сангаас地表和地下径流
7．大气中的水蒸气，主要来自于( C ) A．湖泊水的蒸发 B．江河水的蒸发 C．海洋水的蒸发 D．植物的蒸腾作用
3．关于地球上的水，下列说法正确的是( D ) A．地球上的绝大多数水是海水，陆地淡水较少，但陆地淡水中大部分是 可以被人们利用的 B．地球上的海水和陆地淡水的比例差不多，但人们主要利用陆地淡水 C．陆地淡水中大部分是人们经常利用的江河湖泊水、浅层地下淡水等 D．湖泊淡水、河流水和浅层地下淡水只占陆地淡水中的很小部分 4．目前人类活动可以对水循环施加影响的是( D ) A．全球大气的水汽输送 B．全球大气的降水 C．全球陆地地表径流输送 D．局部地区的地表径流输送
高中地理知识点：地球上的水水循环河流特征
高中地理：地球上的水水循环河流特征⑶对海洋航行的影响：顺洋流航行可以节约燃料,加快速度；寒暖流相遇易形成海雾不利航行；洋流从北极地区携带冰山南下威胁航海。
⑷对污染的的影响：加快净化速度，扩大污染范围。
3. 洋流流向和性质的判读方法步骤：⑴根据等温线分布判断南北半球——若某海区水温北低南高，说明是北半球的海区；反之是南半球。
⑵判断寒暖流的依据：①暖流流经的海区，海水等温线向高纬凸，寒流流经的海区，海水等温线向低纬凸。
(即洋流流向与等温线的弯曲方向相同)②由低纬流向高纬的是暖流，有高纬流向低纬的是寒流。
第三节水资源的合理利用1. 水资源的分布⑴各大洲的分布：亚洲多年平均径流量最多,大洋洲最少⑵各国的分布：巴西多年平均径流量最多,我国居第六位⑶我国水资源分布：空间上南多北少,东多西少;时间上夏秋多,冬春少2. 水资源与人类社会⑴水资源的数量影响经济活动的规模大小; 水资源的质量影响经济活动的效益。
第一节水循环水循环地球上各种水体通过蒸发（包括植物蒸腾）、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下水径流等一系列过程和环节，在陆地、海洋和大气间不断循环的过程就是水循环。
形成水循环的内因是水在通常环境条件下气态、液态、固态三种形态容易相互转化的特性。
形成水循环的外因是太阳辐射和重力作用，其为水循环提供了水的物理状态变化和运动能量。
降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最重要环节，这三个环节构成的水循环决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。
蒸发蒸发是水由液态或固态转化为气态的过程。
蒸发能力通常，将处在特定气象环境中，具有充分供水条件的可能达到的最大蒸发量，称为蒸发能力，又称潜在蒸发量或最大可能蒸发量。
影响蒸发能力的主要因素有：（1）气温高低。
气温越高，蒸发能力越强。
（2）饱和差。
饱和差是某地空气在一定温度下的饱和水汽压与当时实际水汽压的差值。
在其他因素相同的情况下，蒸发速度与饱和差成正比。
（3）风速与湍流扩散。
水文地质试题及答案 三
水文地质试题及答案三第一章地球上的水及其循环一、名词解释：1．水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。
2．地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3．矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4．自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5．水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6．地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7．大循环：海洋与大陆之间的水分交换。
8．小循环：海洋或大陆内部的水分交换。
9．绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10．相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。
11．饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12．露点：空气中水汽达到饱和时的气温。
13．蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14．降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。
14．径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15．水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16．水系的流域：一个水系的全部集水区域。
17．分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18．流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。
19．径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。
20．径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。
21．径流深度：计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22．径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1．水文地质学是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
1第一章地球上的水
外流区小循环
内流区小循环
海洋小循环
四、水文循环的机理
• 水文循环服从质量守恒和能量守恒原理； • 水文循环的基本动力是太阳能和地球引力； • 水文循环的内在因素是水的特殊的物理性质，在 常温常压下可以进行三种状态的相互转化； • 全球水文循环是闭合系统，局部为开放系统； • 水文循环过程伴随着能量的转换和其他物质的运 移和聚集。
• • 构成水系的集水区域称为流域。
相邻两个流域之间地形最高点的连线称分水岭。
• 水文学中常用流量、径流总量、径流深度、径流 模数和径流系数等特征值说明地表径流。 • 流量(Q)：单位时间内通过河流断面的水量。
• 径流总量(W)：某时段通过某断面的总水量。
• 径流模数(M)：系指单位流域面积上平均产生的 流量。 • 径流深度(Y)：某时段测站以上流域面积上的平 均总径流量（水层厚度）单位为mm。
二、水循环的基本过程 蒸发（Evaporation） 水汽输送（Advection） 凝结降水（Condensation and Precipitation）
入渗（Infiltration）
径流（地表径流Runoff, 地下径流GW flow）
三、水循环的分类
水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层 圈的范围，可分为水文循环和地质循环两类。 – 水文循环又分为大循环和小循环。 – 大循环：海洋与陆地之间水分交换过程
五、水文循环的作用与效应
1.影响气候变化
1）水文循环的强弱和路径，决定了地区气候特征； 2）水循环对能量的转换和再分配，能调节气候； 3）天气现象本身就是水文循环的产物。
2.水文循环形成各种地貌形态
1）地表水体本身就是水循环的要素； 2）水循环中水流的冲刷、侵蚀、搬运、堆积作用形成各种 地貌形态； 3）沉积岩的形成过程； 4）影响应力的平衡。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三节 与水文循环有关的气象、 水文因素
影响水文循环的因素
（1）气象因素 （2）自然地理条件
（3）人类活动等
无论哪种因素如果其影响的结果是：有利于蒸 发，不利于径流，就会促进内陆水文循环。
一、主要气象因素
气温：地表的热力状况随时间和空间的变化必然导致
第一章
地球上的水及其循环
第一节 地球上的水及地下水的起源 第二节 自然界的水循环 第三节 与水文循环有关的气象、水文因素 第四节 水文循环的水量平衡
第一节
地球上的水及地下水的起源
一、地球上的水
地球上的水从大气到地球表面至地核各个层圈都赋存有水。 即：地球浅部层圈水，如大气圈、地球表面、岩石圈和生 物圈中；地球深部的地幔和地核中。
918 739 357 896 164 629
径流量 （ mm）
391 518.6 215.9 403.4 33.8 269.5
蒸发量 （ mm）
527 220.4 141.1 492.6 130.2 359.5
外 流 河 域
太平洋 印度洋 北冰洋 总计
内流河域 全国合计
径流特征值换算关系
径流特征值换算关系
三、气象、水文资料的收集与整理
1、资料的收集
由该地区气象、水文站获得
2、资料整理分析
（1）平面等值线图：用于大面积范围内的小比例 尺各种图件，年等降水量曲线图，年等温线图。 （2）时程曲线图：以时间为横坐标，各种气象要 素值为纵坐标，相互对应的曲线或柱状图。
第四节
二、水文因素（径流）
1、河流的特征 1）河系:汇入某河干流的全部支流的总和。 2）流域:指分水线或分水岭以内河系集水 面积的范围。 3）河流的补给类型:地表水和地下水
2、径流及影响径流的因素 径流:一个流域内的降水除去消耗于蒸发以 外的全部水流。可以分为：地表径流和地 下径流。
河流的流域 I—干流；Ⅱ、Ⅲ一支流； 1—干流的分水岭；2、3一支 流的分水岭。
径流的研究方法
（ 3 ）径流模数（M） ——指单位面积 F 上平均产生的流量 公式：M=Q/F*103 单位：L/s.km2 （4 ）径流深度（Y) ——指计算时段内的总的径流量，均匀 分布于测站以上整个流域面积上所得到的 平均水层厚度。 公式：Y=W/F 单位：mm （5）径流系数（a） ——指同一时段内流域面积上的径流深 度与降水量的比值 公式：a=Y/X （以小数或百分数表示）
径流的研究方法
径流的研究方法
（1）流量Q 单位时间内通过河流某一过 水断面所流出的水量，m3/s。 Q=v*F
（2）径流总量（W）W=Q*T Q=v*F
Q——单位时间内通过河流某一断面的水量称为径流量，单 位为（m3/s） F——过水断面面积（m2） v——通过该断面的平均流速（m/s） T——某一时段（一般为一年）
初生水：直接由岩浆中分离出来的气体化合而成
的，这种水是岩浆作用的结果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
脱生水：水化矿物和含有结晶水的矿物，如石膏
CaSO4· 2O、芒硝NaSO4· 2O、褐铁矿 2H 10H Fe2O3· 2O，当存在环境发生变化时，如深埋地下 3H 后受高温高压作用，结晶水脱出来，形成自由流动 的地下水。
3
分区
外流区
年水深（mm）
924 395 529 300 300 1270 130 1400 1130 1130
内流河域
降水量 蒸发量 降水量
世界海洋
径流量 蒸发量 降水量
全球 蒸发量
近期研究表明：自20世纪初以来，全球
海平面发生了变化。
主要原因： 1、全球气候转暖，冰雪融水汇入海洋，使海平 面上升0.7mm。 2、气候变暖使陆地蒸发加强，可使海平面上升 0.2mm。 3、人类修筑山塘水库减少入海径流量，海平面下 降0.1mm。 4、气温升高使地下水位降低，地下水减少的储量 若汇入海洋，可使海平面上升约0.8mm。
O ：时段内输出区域的各种水量之和 △W =W1 -W2： 区域内时段始末的储水量 不同区域、不同研究对象可以写出具体的水量平衡 方程式
二
我国水量平衡
河流
中国水系
流域面积 （ %）
56.72 6.51 0.53 63.76 36.24 100
降水量 （ mm）
气温的相应变化。 气压：由于大气的质量随高度增加而降低，因此压力 也随高度增加而降低。而地表热力状况的差异，则造 成气压在水平方向的变化。 绝对湿度 某一地区某一时刻空气中水汽的含量。代 湿度：大气中水汽含量构成了空气湿度。水汽具有重 表符号：重量单位m，压力单位e 量，所以也有压力。 某一温度下，空气中可能被容纳的水汽数量称为饱和 蒸发：常温下水由液态变为气态进入大气的过程 水汽含量（M或E）。 降水 ：一个地区降水量的大小，决定了该地区水资 相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。r＝e/E 源的丰富程度
水文循环的水量平衡
一 水量平衡
通用水量平衡方程
（1）水文学（水文地质学）研究的基本原理 物质不灭（质量）、能量守恒定律为基本原理 （2）通用水量平衡方程：区域—段—要素 I = O + (W1 -- W2) = O + △W
其中，I ：时段内输入区域的各种水量之和
中国水系 北冰洋流域
内流区域
太平洋流域
印度洋流域
三
全球水量平衡
水 量 平 衡 要 素 年 水 量 （ km ）
降水量 110000 47000 63000 9000 9000 458000 47000 505000 577000 577000 径流量 蒸发量
内因：水体本身的性质
液 气 固
水循环的条件 水循环的动力
外因：太阳辐射
地心吸引力
水体流动的动力
水文循环
（3）水文循环的划分 循环路径不同： 大循环（海-陆）与小循环（海-海，陆-陆） 时空尺度不同： 全球水文循环，流域水文循环，水-土-生系 统水文循环 （4）水文循环的运动规律 海洋的蒸发量>降水量 陆地的降水量>蒸发量 大陆输入水汽量与输出水量基本平衡
水文循环示意图
水汽输送
降水
水汽输送 降水
蒸发
蒸发
入 渗
径流
水文循环尺度——全球、流域（区域）、水-土-生
全球水文循环
水文循环的作用
通过循环—水的质量得以净化、水的数量得以再生
水资源不断更新与再生，可以保证在其再生速 度水平上的永续利用──也是可持续发展保证
地球浅部层圈水的分布
据联合国教科文组织资料，转引自中国大百科全书《大气科学· 海洋科学· 水文科学》卷。 未包括生物圈及岩石圈矿物结合水。
二、地下水的起源
主要是降水和地表水等渗入地下形 成——渗入水 。 凝结水：水汽凝结形成的地下水。 埋藏水：和沉积物同时生成或海水渗入到原生沉
积物的空隙中而形成的地下水。
据上推测，海平面每年上升约1.6mm。
思考题
（1）水文循环的内、外因是什么？
（2）为什么称水资源为可再生资源，可再生的水资源 是 取之不尽的吗？ （3）举例说明人类活动对“水文循环”产生的影响。 （4）研究一个地区水量平衡有何意义？
第二节 自然界的水循环
自然界的水循环
地质循环与水文循环关系示意图 （据阿勃拉莫夫）
水文循环
地球表层圈的水（大气水、地表水和地壳岩石空隙的地下 水）的分布形式
水文循环
（1）定义--在太阳热力和重力的作用下，大 气圈、 水圈和岩石圈中的水不断相互转化的 水文循环-环节 过程。 （2）产生原因