第二章水资源的概念和特点及水循环转化规律总结

或地下水体，称作是用水的侧支循环。
15％海洋水 汽
大循环
降 雨
陆 地 小 循 环
蒸 发
降 雨
海 洋 小 循 环
蒸 发
占陆地降雨 量89％
11％降雨量
陆
地
入海径流
海
洋
用水侧支循环
水循环示意图
水循环
大循环与小循环的关系：相互联系的，小循环包
含在大循环内部，总趋势是海洋向陆地输送水汽，
而陆地又将一部分径流流回大海。
水资源系统
水资源不仅指具有供水价值和能够取出、调度
和管理的淡水，而且应充分注意永续利用的要求，
使用后可通过水文循环予以恢复和更新。
在以供水为目的的水资源研究中，应以水资源
系统的观点来看待和利用水资源，并以可持续发展
的理论指导水资源的开发利用。
专业术语
1、地表水：指分布于地球表面的各类水体。如海
洋、江河、湖泊、冰川等。
2、分水岭（分水线）：地形高低起伏形成若干低
地，低地被较高的山脊和坡脊环绕，这些山脊和坡
脊称为分水岭。
褶皱、向斜、背斜动画
专业术语
3、流域：陆地表面被长短不一、高低错落的不同 等级分水线分割成大大小小的汇水区域，称为流域。 当流域的地面、地下分水线重合时，该流域称闭合 流域。反之，则称为非闭合流域。非闭合流域的地
表集水区和地下集水区不一致。
专业术语
4、地下水：赋存于地下岩土体空隙中的水。 根据埋藏条件，地下水可划分为潜水、承压水； 按岩土空隙的形态分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。
5、含水层（透水层）、隔水层：含水的岩层称为
含水层，相对不含水的（或透水能力较差）的岩层 称为隔水层。
自流水盆地动画
潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的地下水。潜水 没有隔水顶板，或只有局部的隔水顶板。 潜水的表面为自由水面，称作潜水面。 潜水面到地面的距离称为潜水埋藏深度。
李白《将进酒》：君不见黄河之水天上 来，奔流到海不复回。…….
水资源的特点
（1）可再生性
全球各种水体更新的平均周期
水的类型
极地冰川 永冻层地下冰 世界大洋水 高山冰川 地下水
更新周期
10000年 9700年 2500年 1600年 1400年
水的类型
湖泊水 沼泽水 土壤水 河流水 大气水
更新周期
17年 5年 1年 16天 8天
矿化度1g/L~3g/L微咸水
矿化度>3g/L 咸水
水资源的概念
掌握
水资源 ：是一种可以再生的（恢复的或更新 的），参与自然界水分循环的，能够提供人 类持续利用的，动态的淡水资源。
水资源的概念
对水资源概念的理解：
（1）可恢复的动态资源；
（2）参与自然界水分循环；
（3）可以利用并且具有资源价值的水；
（2）不应纳入水资源：因为水资源的开发、利 用是指通过人类劳动的投入和改造，主动开发的 行为。大气水和土壤水的利用，目前仅限于人类 对自然条件的顺应和被动服从，这些水既不能取 出，又不能按照人的意愿实施调度和调控。所以 不能算作水资源，最多只能视为潜在的水资源。
水资源的概念
需注意的：水资源与人类开发利用的关系
在水循环过程中，地球上大气圈、水圈、岩石圈、
生物圈通过蒸发、降水下渗进行水交换。
全球年水量平衡
水量(×104km3)
分区 海洋 陆地 其中：外流区 内流区
面积(×104km2) 36100 14900 11900 3000
降水
45.8 11.9 11.0 0.9
径流
4.7 4.7 4.7 －
蒸发
50.5 7.2 6.3 0.9
的60%~70%。枯水年和丰水年经常交替出现。
水资源的特点
（3）时、空分布的不均匀性 水资源在地区分布上也很不均匀，呈现由东南到 西北递减的特点。在局部地区呈现由山区向平原递减 的特点。 长江、珠江和浙闽地区，人均水资源量3120m3， 属丰裕区；黄淮海地区人均水量530m3，其中海河流域 仅200m3，属水资源严重不足区；西北内陆河区属水资 源贫乏地区。
（4）对人具有使用价值，而且在当今科技水平和社会
经济条件下，能够开发利用的水。
水资源的概念
过去多年或历史时期储存下来的冰川、深 层地下水，因恢复周期很长，一旦被大量取 用就难以恢复，所以一般不宜作为水资源。
海水尽管已经有海水淡化技术，但成本高，
技术复杂，现今还不宜作为水资源。
水资源的概念
大气水和土壤水的资源归属问题，目前争议较大 （1）应纳入水资源：因为这些水都具有使用价 值。自古以来它们就被利用于农、林、牧业的生 产活动中。
南沿海向西北递减，而径流则自西向东及自北向
南注入太平洋。
其次是印度洋水汽随西南季风进入我国西南、中 南、华北以至河套地带，成为夏秋季降水的主要 源泉之一，径流的一部分自西南一些河流注入印 度洋，另一部分流入太平洋。
我国水文循环的路径
大西洋的少量水汽随盛行的西风环流和气旋东移，
也能参加我国内陆腹地的水分循环。
全球
51000
57.7
－
57.7
我国水文循环的路径
我国处于西伯利亚干冷气团和太平洋暖湿气团 交锋带，一年内降水量和输送水汽等的变化，主要 决定于暖气团的进退早晚，冷气团强弱及西太平洋 强热带风暴情况。
西伯利亚干冷气团
太平洋暖湿气团
我国水文循环的路径
我国的水汽主要来自太平洋，由东南季风和热带
风暴，将大量水汽输向内陆形成降水，雨量自东
北冰洋水汽借强盛的北风经西伯利亚和蒙古进入我 国西北，风力大而稳定时，可越过两湖盆地直至珠 江三角洲，但水汽含量少，引起的降水并不多，小 部分径流由额尔齐斯河注入北冰洋，大部汇归太平 洋。鄂霍次克海和日本海的水汽随东北季风进入我 国，对东北地区春夏季降水起着相当大的作用，径
（1）产水功能是有条件的
（2）水资源的“质”与“量”是有阈值 的 （3） 水资源是环境资源，建设和谐社会需要关
注人与人的和谐，更需要关注人与自然的和谐，防 止水与人类的相互侵害。
可再生 不可再生？
水资源的特点
（1）可再生性
也称可恢复性、可更新 性。是指在一定限度内 取用的水量可以得到再 生补给。自然界的水资 源参与水文循环，为其 可再生创造了条件。
（5）水资源系统是一个复杂的巨系统，涉及众多学 科。
水资源的概念
《英国大百科全书》中定义水资源为“全部 自然界任何形态的水，包括气态水、液态水 和固态水”。
《中华人民共和国水法》第二条，本法所称 水资源，是指地表水和地下水。
水资源的概念
《中国大百科全书》 （大气、海洋、水文卷）定义：“地球表层可供人 类利用的水，包括水量（水质）、水域和水能资源， 一般指每年可更新的水量资源”。 （水利卷）定义 ：“自然界各种形态（气态、固 态或液态）的天然水，并将可供人类利用的水资源 作为供评价的水资源”。
水资源的特点
（6）相互转化性
大气水、地表
水与地下水的相互
转化是自然界的普
遍规律。
水资源的特点
（7）流动性和随机性
流动性：人往高处走，水往低处流。
随机性：每年的水资源量是不同的，但多年平均量
基本是常数，因此水资源的可持续能力不应超过水
循环的多年平均的最大水量。
（8）系统性
水资源的特点
由若干可以相
潜水面上任何一点的高程称为该点的潜水位。
潜水位相等的各点的连线称为等水位线。
承压水：充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的地下 水。
承压含水层上部的隔水层（弱透水层）称作隔水顶板， 下部的隔水层（弱透水层）称作隔水底板。 与潜水相比较，承压水与大气圈、地表水圈的联系较差，水循环 缓慢。
6、包气带与饱水带
互区别而又相互联
系和相互作用的要
素组成的有机体， 且在一定的环境中， 具有特定功能的整 体。
水资源的特点回顾
可再生性
有限性
时、空分布的不均匀性
利用的广泛性和不可替代性
利与害的两重性
相互转化性
流动性和随机性 系统性
水资源系统
定义：水的自然部分与人工部分的有机结合。
地表水系统：水体和流域 自然系统 地下水系统：水和岩层 水资源系统 人工系统 管理系统：组织机构和管理
水资源的分类
地下水资源：《供水水文地质勘察规范》(GBJ27-88)
（1）补给量：地下水径流流入量、大气降水入渗补给量、地表
水入渗补给量、越流补给量、人工补给量，m3/a
（2）储存量：体积储存量(潜水)、弹性储存量(承压水)m3
（3）允许开采量：在技术经济条件许可条件下，在整个开采期
内，以出水量不减少，动水位不超过设计要求，水质、水温变化在 允许范围内，在单位时间内从水文地质单元(或取水地段)中能够取 出的水量。以不影响邻近已建水源地开采和不发生危害性工程地质 现象为前提。
地表以下一定深度上， 松散沉积物（或岩石） 中的空隙被重力水所充
满，形成地下水面。
地下水面以上的地层部
分称为包气带；地下水
面以下的饱含水的地层
部分称为饱水带。
地表水及地下水的特点
水源 地 下 水 江 河 水 水质 水温 杂质 少，含 盐量较 地表水 高 污染 不易被污染； 一旦受到污染， 恢复期较长或 很难恢复 开采利用 开采受地 形和地质 条件的限 制
水资源的特点
（2）有限性
水循环是无限的，但水资源量却是有限的。一 个地区水资源量取决于本地区降水量，而降水量是 有限的，（我国多年平均降水量是6.2万亿方/年） 降水量只是一个地区水资源的最大数量，而事实上 水资源量远远小于降水量。 水资源不是“取之不尽、用之不竭”的。
水资源的特点
（3）时、空分布的不均匀性 水资源在年内、年际间变化很大。我国属大陆 性季风气候，受季风和西风环流的影响，降水在一 年之内，夏秋多，而冬春少。夏秋季降水量占全年
水资源的特点
（1）可再生性
从水资源持续利用的角度看，水体的储水量 并非全部都能利用，只有其中积极参与水分循环的 那部分水量，由于利用后能得到恢复，才能算作可 资利用的水资源量。而这部分水量的多少，主要取 决于水体的更新周期，周期愈短，可利用的水量就 愈大。如我国冰川储量有5×1013m3，而实际参与 水循环的水量仅是总储量的1/100。
第二章
1、水资源的概念和特点
2、水循环及对水资源的理解有差异； （2）水的表现形式多样：？？ （3）水的物理、化学性质具有较强的地域性； （4）水资源开发利用受自然因素、社会因素、经济 因素、环境因素等多种因素的影响和限制，且各因素 是不断变化的；
工程系统：工程单元
制度
水资源系统
功能：
（1）以资源的形式用水兴利的功能，如供水、发电、
航运、养殖、旅游等； （2）以调节控制为手段的减灾除害的功能，如防洪、 除涝、改良盐碱地、改善环境等； （3）以工程和非工程的手段保护水质和水生态环境
的功能等。
现代的大型水资源系统功能已发展为具有兴利 除害和保护环境的综合功能。
水循环及转化规律
水循环：地球上的水在大气圈、水圈、岩石
圈和生物圈四大圈层中进行着连续不断地循 环运动，水的这种循环运动成为水循环。
水循环
水循环的三个阶段：降水、径流、蒸发
降水 径流
降雨、降雪、雾、冰雹等 地表径流和地下径流 水面、陆面、植物、土壤等
蒸发
水循环：大循环、小循环、侧支循环
水循环
大循环：海陆之间的水文循环称为大循环。 小循环：海洋小循环、陆地小循环。 用水的侧支循环：水经过使用后一部分消耗于蒸发 并返回大气，另一部分则以废污水形式回归于地表
降水量随纬度的变化动画
水资源的特点
（4）利用的广泛性和不可替代性 没有水就没有生命，人类的生息繁衍和社会经 济活动，生态环境都离不开水。水资源是生活资料 又是生产资料，用途广泛。 水资源的不可替代性说明了它是一种比其它矿 产资源、生物资源等更重要的资源。
水资源的特点
（5）利与害的两重性 降水和径流时、空分布不均匀，常造成洪涝、 干旱等自然灾害。如果人为开发利用不当，也会引 起人为灾害，如荒漠化、次生盐渍化、水质污染等。 水既有可利用性的一面也有能引发灾害的一面， 这是它的两重性。 “水可载舟，亦可覆舟”。
好
稳定
一般上 不稳 游较好 定 不稳 受来水 定受 影响 天气 影响
较多
较少， 含盐量 较高， 含藻类 较高
易受污染
易利用
湖泊 水库 水
易受污染
易利用
水资源的分类
地表水资源：
（1）河川径流量（水文测站的数据）： 由于开采、蒸发、渗漏损失等需还原）丰、平、
枯
（2）湖泊储存量 （3）冰川积蓄量(冰川利用慎重) 也可以划为：补给资源量和储存资 源量
水资源的概念
1988年联合国将水资源定义为： 作为资源的水应当是可供利用或有可能 被利用，具有足够数量和可用质量，并可适 合对某地用水的需求而能长期供应的水源。
水资源的概念
水资源包括：水质和水量 质和量是不可分隔的两个方面，人们利用水资 源，既要求有一定的量，又要求水质符合标准，两 者缺一不可，否则将会失去其经济价值。 我们所指的质：矿化度<1g/L 淡水