6第五章1生态学水环境.ppt

在约在约30mL水中，分别加入半药匙下列物水中，分别加入半药匙下列物质，用玻璃棒搅拌，比较它们的溶解性质，用玻璃棒搅拌，比较它们的溶解性均匀均匀均匀均匀不均匀不均匀均匀均匀均匀均匀不均匀不均匀是是是是否否是是是是否否各物质被分散在水中，都没有发生质的变化。因各物质被分散在水中，都没有发生质的变化。因此，水能使大部分物质在水中形成一种分散体系。此，水能使大部分物质在水中形成一种分散体系。水的特性和水的特性和水分子之间水分子之间形成由许多形成由许多水分子缔合水分子缔合在一起的集在一起的集合体有关。合体有关。南极洲气候酷寒，内南极洲气候酷寒，内陆高原年均气温在零陆高原年均气温在零下下5656，然而水底的，然而水底的鱼却可愉快地生存鱼却可愉快地生存由于冰的密度小于水，厚由于冰的密度小于水，厚厚的冰块浮在水面，很好厚的冰块浮在水面，很好地阻止了水与空气的热量地阻止了水与空气的热量交换，保证了水底温度在交换，保证了水底温度在4左右。左右。海洋水海洋水海洋的总水量为海洋的总水量为13.38亿亿km3，占地球总水量的，占地球总水量的96.5，折合成水深可达折合成水深可达3700 m，如果平铺在地球表面，平均，如果平铺在地球表面，平均水深可达水深可达2640 m。河流和湖泊水河流和湖泊水地球上河水和湖水的数量很少，只有地球上河水和湖水的数量很少，只有101700 km3，但它们，但它们直接供应人类生活、生产需要，与人类关系十分密切，是直接供应人类生活、生产需要，与人类关系十分密切，是水资源中最重要的组成部分。水资源中最重要的组成部分。大气水大气水大气中的水汽来自地球表面各种水体水面的蒸发、土壤大气中的水汽来自地球表面各种水体水面的蒸发、土壤蒸发及植物散发，并借助空气的垂直交换向上输送。一蒸发及植物散发，并借助空气的垂直交换向上输送。一般说来，空气中的水汽含量随高度的增大而减少。大气般说来，空气中的水汽含量随高度的增大而减少。大气水在水在7 km以内总量约有以内总量约有12900 m3，折合成水深约为，折合成水深约为25 mm，仅占地球总水量的，仅占地球总水量的 0.001。大气水虽然数量不多，。大气水虽然数量不多，但活动能力却很强，是云、雨、雪、雹、霰、雷、闪电但活动能力却很强，是云、雨、雪、雹、霰、雷、闪电的根源。的根源。地下水地下水地表之下储存于地壳约地表之下储存于地壳约10 km范围含水层中的重力水，称范围含水层中的重力水，称为地下水。由于全球各地的地质构造、岩石条件等变化复为地下水。由于全球各地的地质构造、岩石条件等变化复杂，很难对地下水储量作出精确估算。苏联学者杂，很难对地下水储量作出精确估算。苏联学者1974年所年所发表的研究成果，认为从地面至深达发表的研究成果，认为从地面至深达 2 km的地壳内，地的地壳内，地下水总储量为下水总储量为2340万万 km3。土壤水土壤水土壤水是指储存于地表最上部约土壤水是指储存于地表最上部约2 m厚土层内的水。据调厚土层内的水。据调查土层的平均湿度为查土层的平均湿度为10，相当于含水深度为，相当于含水深度为0.2 m，如，如果以陆地上土层覆盖总面积果以陆地上土层覆盖总面积8200万万 km2计算，那么土壤水计算，那么土壤水的储量为的储量为16500 km3。生物水生物水地球表面生物体内的贮水量约为地球表面生物体内的贮水量约为1120 km3。1、水资源的涵义、水资源的涵义广义水资源广义水资源 世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。类宝贵的财富，即水资源。狭义水资源狭义水资源 仅指在一定时期内能被人类直接或间接开发仅指在一定时期内能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体，主要指河流、湖泊、地下水利用的那一部分动态水体，主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水，个别地方还包括微咸水。和土壤水等淡水，个别地方还包括微咸水。土壤水是植物生长必不可少的条件，可以直接被植物吸土壤水是植物生长必不可少的条件，可以直接被植物吸收，属于水资源范畴。大气降水，不仅是径流形成的最收，属于水资源范畴。大气降水，不仅是径流形成的最重要因素，而且是淡水资源的最主要补给来源。重要因素，而且是淡水资源的最主要补给来源。一、水资源的基本含义一、水资源的基本含义2、水资源的特性、水资源的特性 水资源的循环再生性与其有限性水资源的循环再生性与其有限性 时空分布的不均匀性时空分布的不均匀性 利用的广泛性和不可代替性利用的广泛性和不可代替性 利与害的两重性利与害的两重性二、世界水资源二、世界水资源水资源是指全球水量中可为人类生存、发展所利用水资源是指全球水量中可为人类生存、发展所利用的水量，主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水的水量，主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量。最能反映水资源数量和特征的是年降水量和河量。最能反映水资源数量和特征的是年降水量和河流的年径流量。年径流量不仅包含降水时产生的地流的年径流量。年径流量不仅包含降水时产生的地表水，而且还包括地下水的补给。所以，世界各国表水，而且还包括地下水的补给。所以，世界各国通常采用多年平均径流量来表示水资源量。通常采用多年平均径流量来表示水资源量。各大洲的水资源各大洲的水资源 主要国家人均、亩均径流水量（主要国家人均、亩均径流水量（1985）水资源开发利用形势水资源开发利用形势水资源在不同地区、不同年份和不同季节的分配极不均水资源在不同地区、不同年份和不同季节的分配极不均衡。工农业不断发展，人口的急剧增加和生活水平的提衡。工农业不断发展，人口的急剧增加和生活水平的提高，不合理利用水和浪费水的现象则较为严重。许多国高，不合理利用水和浪费水的现象则较为严重。许多国家与地区，不断增长的需水量与有限的水资源之间的矛家与地区，不断增长的需水量与有限的水资源之间的矛盾日益突出。目前世界上盾日益突出。目前世界上60的地区面临淡水不足的困的地区面临淡水不足的困境，境，40多个国家的水资源严重匮缺。有的国家大量排放多个国家的水资源严重匮缺。有的国家大量排放污水造成的水资源污染，不仅更加加剧了水源不足的矛污水造成的水资源污染，不仅更加加剧了水源不足的矛盾，而且使世界生态环境受到破坏，直接威胁着人类自盾，而且使世界生态环境受到破坏，直接威胁着人类自身的健康和生存条件。身的健康和生存条件。三、我国水资源三、我国水资源1、水资源总量、水资源总量全国多年平均地表水资源量为全国多年平均地表水资源量为27115 亿亿m3，多年平均地，多年平均地下水资源量为下水资源量为8288 亿亿m3，扣除两者之间的重复计算水量，扣除两者之间的重复计算水量7279 亿亿m3后，全国多年平均水资源总量为后，全国多年平均水资源总量为28124 亿亿m3。全国区域多年平均年水资源总量全国区域多年平均年水资源总量2、水资源时空变化、水资源时空变化 地区分布很不均匀，总趋势是由东南沿海向西北内陆递减地区分布很不均匀，总趋势是由东南沿海向西北内陆递减按照年降水和年径流的多少，全国大致可划分为水资源按照年降水和年径流的多少，全国大致可划分为水资源条件不同的条件不同的5 个地带：个地带：多雨多雨-丰水带丰水带湿润湿润-多水带多水带半湿润半湿润-过渡带过渡带半干旱半干旱-少水带少水带干旱干旱-干涸带干涸带 多年变化多年变化丰枯变化规律丰枯变化规律 根据全国根据全国53个有长系列年降水和年径流资个有长系列年降水和年径流资料的测站的模比系数差积曲线分析，全国水资源丰枯变料的测站的模比系数差积曲线分析，全国水资源丰枯变化规律大致可归纳为三种类型：化规律大致可归纳为三种类型：有比较明显的有比较明显的6080 年长周期；年长周期；有比较明显的有比较明显的3040 年短周期；年短周期；没有明显的周期性变化规律。没有明显的周期性变化规律。极值比：系列中最大值与最小值的倍比值，可以作为反映降极值比：系列中最大值与最小值的倍比值，可以作为反映降水、径流年际变幅的指标。水、径流年际变幅的指标。季节变化季节变化全国降水量以夏季为最多，冬季很少，春季和秋季介于全国降水量以夏季为最多，冬季很少，春季和秋季介于冬、夏之间。春雨和秋雨各地不同，多气旋过境地方春冬、夏之间。春雨和秋雨各地不同，多气旋过境地方春雨较多，多台风过境的地方秋雨较多。河川年径流量的雨较多，多台风过境的地方秋雨较多。河川年径流量的季节变化取决于河流的补给条件。季节变化取决于河流的补给条件。按照河流补给情况，全国大致可分为三区：按照河流补给情况，全国大致可分为三区：秦岭以南主要为雨水补给区，河川径流量的季节变化主秦岭以南主要为雨水补给区，河川径流量的季节变化主要受降水季节分配的影响，夏汛比较突出。因流域调节要受降水季节分配的影响，夏汛比较突出。因流域调节作用，河流少雨季节一般比多雨季节滞后一个月左右。作用，河流少雨季节一般比多雨季节滞后一个月左右。东北地区、华北部分地区、黄河上游和西北一些河流，东北地区、华北部分地区、黄河上游和西北一些河流，为雨水和冰雪融水补给区，有春夏两次汛期，年径流过为雨水和冰雪融水补给区，有春夏两次汛期，年径流过程线呈双峰型。但一般春汛水量不大，多数河流占年径程线呈双峰型。但一般春汛水量不大，多数河流占年径流量的流量的5左右，少数超过左右，少数超过10。西北内陆地区的祁连山、天山、阿尔泰山、昆仑山以及西北内陆地区的祁连山、天山、阿尔泰山、昆仑山以及青藏高原部分河流，主要由高山冰雪融水补给，径流量青藏高原部分河流，主要由高山冰雪融水补给，径流量的变化与气温有密切关系，年内分配比较均匀。的变化与气温有密切关系，年内分配比较均匀。3、水资源条件和问题、水资源条件和问题1）水资源总量不少，但人均、亩均水量较少，合理利用）水资源总量不少，但人均、亩均水量较少，合理利用和保护水资源应作为我国长期坚持的国策。和保护水资源应作为我国长期坚持的国策。2）水资源的地区分布很不均匀，与人口、耕地的分布不）水资源的地区分布很不均匀，与人口、耕地的分布不相适应，进行水量的地区调配是水资源开发利用的重相适应，进行水量的地区调配是水资源开发利用的重要课题。要课题。3）水量的年内、年际变化大，水旱灾害频繁，抗旱防洪）水量的年内、年际变化大，水旱灾害频繁，抗旱防洪涝始终是一项艰巨任务我国位于东亚季风区，降水和涝始终是一项艰巨任务我国位于东亚季风区，降水和径流的年内分配很不均匀，年际变化大，少水年和多径流的年内分配很不均匀，年际变化大，少水年和多水年持续出现。水年持续出现。3、水资源条件和问题、水资源条件和问题5）地下水是我国重要水资源，要合理开发利用，防止过）地下水是我国重要水资源，要合理开发利用，防止过量开采。量开采。6）天然水质相当良好，但人为污染日趋严重，防止水质）天然水质相当良好，但人为污染日趋严重，防止水质恶化，保护水源已是当务之急。恶化，保护水源已是当务之急。4）水土流失和泥沙淤积严重，破坏了生态平衡，增加了）水土流失和泥沙淤积严重，破坏了生态平衡，增加了江河防洪困难，降低了水利工程效益。江河防洪困难，降低了水利工程效益。敦煌市位于甘肃省河西走廊最西端的大漠腹地，年平均降水量敦煌市位于甘肃省河西走廊最西端的大漠腹地，年平均降水量39.9 mm，蒸发量却，蒸发量却高达高达2486 mm。敦煌区域内地表水主要有发源于祁连山冰川的党河，及发源于祁连。敦煌区域内地表水主要有发源于祁连山冰川的党河，及发源于祁连山西段托来南山和疏勒南山之间的疏勒河。由于党河上游阿克塞哈萨克族自治县实山西段托来南山和疏勒南山之间的疏勒河。由于党河上游阿克塞哈萨克族自治县实施施“引党济红引党济红”工程分水工程分水500万万m3、月牙泉治理回灌年用水、月牙泉治理回灌年用水600万万m3以及人口和耕以及人口和耕地面积的急剧增加，造成党河断流。安西县双塔水库、玉门市昌马水库的建成使用，地面积的急剧增加，造成党河断流。安西县双塔水库、玉门市昌马水库的建成使用，拦截了河水，又