ch湖泊与沼泽实用

会计学1ch湖泊与沼泽实用一、湖泊概述◆湖泊：陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系，是湖盆、湖水以及水中物质共同构成的自然综合体。◆湖泊主要通过入湖河川径流、湖面降水和地下水而获得水量。◆湖泊分为不流通湖（无地表或地下出水口）和流通湖（有地表或地下出水口）两类。§1湖泊与水库◆不流通湖的湖水由于蒸发耗损而导致湖水含盐量增加。第1页/共54页◆流通湖的湖水通过地表或地下径流流走。湖水量收支的净差额，随着入流量和出流量的周期性或非周期性变化而变化，这种差额引起了湖水位的变化。◆湖水水位通常在雨季或稍后上升，蒸发旺季下降。以冰川融水为主要补给的湖泊，水位的变化既与热季又与雨季相应。§1湖泊与水库第2页/共54页◆在地表水循环过程中，湖泊具有重要作用：

√有的湖泊是河流的源泉，起着水量贮存与补给的作用，如鸭绿江、图们江、松花江。

√有的湖泊（与海洋沟通的外流湖）是河流的中继站，起着调蓄河川径流的作用，如鄱阳湖，太湖，洪泽湖，巢湖，洞庭湖。

√有的湖泊（与海洋隔绝的内陆湖）是河流的终点、河水的汇集地，构成了局部的水循环，如青海湖、甘肃的罗布泊、西藏三大圣湖（纳木错、羊卓雍错、玛旁雍错）。§1湖泊与水库第3页/共54页◆全球陆地表面湖泊总面积约270万km2，约占全球大陆面积的1.8％，其水量约为地表河流溪沟蓄水量的180倍，是陆地表面仅次于冰川的第二大水体。世界上湖泊最集中的地区为古冰川覆盖过的地区，如芬兰、瑞典、加拿大和美国北部。◆我国也是一个多湖泊的国家，面积＞1km2的湖泊有2300余个，湖泊总面积为71787km2，占全国总面积的8％左右。我国湖泊的分布以青藏高原和东部平原最为密集。§1湖泊与水库第4页/共54页二、湖泊的类型

1、湖泊的成因分类天然湖盆是在地球内、外力相互作用下形成的。◆以内力作用为主形成的湖盆，主要有构造湖盆、火山口湖盆和阻塞湖盆等；◆以外力作用为主形成的湖盆，主要有河成、风成、冰成、海成、溶蚀等不同类型的湖盆。1）构造湖：由于地壳的构造运动（如断裂、断层、地堑等）凹陷形成，其特点是湖岸平直、狭长、湖下陡峻，深度大，如贝加尔湖、洱海等。§1湖泊与水库第5页/共54页2）火山口湖：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，深度较深，如长白山天池、湛江湖光岩等（玛珥湖区别于其它火山口湖的特点是平地爆发，蒸汽、泥石同时喷发后形成火山口）。3）堰塞湖：包括熔岩堰塞湖与山崩堰塞湖。前者为火山爆发熔岩流阻塞河道形成，如镜泊湖、五大连池等；后者为地震、山崩导致河道阻塞所成，其存在时间往往不长即被河水冲毁而恢复原河道，如5.12四川地震形成的堰塞湖。§1湖泊与水库第6页/共54页4）河成湖：由于河流的改道、截弯取直、淤积等而成，其外形多是弯月形或牛轭形，故又称牛轭湖，水深一般较浅，如湖北的尺八口、白露湖、排湖，内蒙古的乌梁素海等。§1湖泊与水库第7页/共54页5）风成湖：由于风蚀洼地积水而成，多分布在干旱或半干旱地区，湖水较浅，面积、大小、形状不一，矿化度较高。如我国内蒙古巴丹吉林沙漠的高大沙山之间的低地上分布有百余个风成洼地湖，面积一般不超过0.5km2，最大的伊和扎格德海子，面积只有1.5km2，最大水深6.2m。6）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，即冰蚀湖与冰碛湖，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一些湖泊等。§1湖泊与水库第8页/共54页7）海成湖（又称海迹湖）：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泻湖，泻湖再经淡化后形成，如杭州西湖。8）岩溶湖：由于地表水及地下水溶蚀了可溶性岩层所致，形状大多呈圆形或椭圆形，水深较浅，如贵州的草海。§1湖泊与水库第9页/共54页2、按湖水与海洋沟通情况分类

外流湖：湖水能通过出流河汇入大海的湖泊。外流湖的水文特征：√补给主要来自入湖径流，主要损耗是出湖径流√湖面降水、蒸发、渗漏所占比例较小√湖泊对河川径流有明显的调节作用，使下游河流水位变化相对平缓√外流湖最高水位多出现在雨季，最低水位出现在少雨或引用湖水最多的季节√如鄱阳湖、洞庭湖都是外流湖§1湖泊与水库第10页/共54页

内陆湖：与海隔绝、湖水不能通过出流河汇入大海的湖泊。√我国的内陆湖泊主要分布在内蒙、新疆、甘肃、青海及西藏内流地区，如青海湖、罗布泊等。所处地区远离海洋，气候干燥，因此其水文特征为：√补给主要靠入湖径流，损耗主要是湖面蒸发√有些内陆湖泊因补给量小，蒸发强烈，致使湖水逐渐浓缩，形成咸水湖或盐湖√由于干旱和上游用水量的增加，入湖水量减少，很多内陆湖萎缩甚至干涸，如著名的居延海和罗布泊等早已干涸。§1湖泊与水库第11页/共54页3、按湖水矿化度分类◆按湖水矿化度分类（实际上主要是按湖水含盐度的大小），分为淡水湖、微咸水湖、咸水湖及盐水湖四类。矿化度指水中溶解成分的总量，包括溶解于水中的各种离子、分子、化合物，但不包括悬浮物和溶解气体。矿化度以“克/升”表示。测定矿化度的方法一般是将一升水加热到105～110℃，使水全部蒸发，剩下的残渣质量即是水的矿化度。§1湖泊与水库第12页/共54页外流湖大多为淡水湖（如鄱阳湖、洞庭湖、太湖等），内陆湖则多为咸水湖、盐水湖（如纳木错、青海湖、运城盐湖等）。类型矿化度（克/升）淡水湖＜1微咸水湖1～24咸水湖24～35盐水湖＞35§1湖泊与水库第13页/共54页三、湖水的温度◆湖水吸收太阳能而增温。据观测，湖水表层1m左右吸收了80％左右的辐射能，且部分能量被靠近水面20cm的水层所吸收，只有1％的能量能达到10m深处。可见，太阳辐射主要提高了湖水表层温度，而湖泊深处的热量交换则主要是通过涡动、对流混合来进行的。◆湖泊水温的年内变化，分为春夏增温期和秋冬冷却期，与当地气温变化息息相关。但其年内最高、最低水温的时间，大约比气温晚一个月左右，温度变化幅度也比气温变幅小，且湖水温度的年变幅随水深增加而递减。§1湖泊与水库第14页/共54页◆湖泊水温沿垂线分布主要有两种情况：1）正温层：指湖水温度随水深增加而降低，即湖泊的上层水温较高、下层温度较低，但均不低于4℃。§1湖泊与水库具有正温层分布的湖水稳定性较好，湖水不易发生涡动和混合。分布在热带和亚热带地区的湖泊，全年都具有正温层分布的特点，而分布在温带和暖温带的湖泊，仅在夏季呈现正温层分布。第15页/共54页§1湖泊与水库2）逆温层：指湖水温度随水深增加而升高，即上层水温低、下层水温高，但不高于4℃。温带湖泊在冬季多出现水温的逆温层；高山和极地湖泊的水温常年低于4℃

，都为逆温层。四、湖水运动湖水在风力、重力、密度梯度力的作用下，会发生各种形式的运动。第16页/共54页§1湖泊与水库进退运动升降运动混合湖流增减水波浪波漾（定振波）1、混合运动湖中的水团或水分子在水层之间相互交换、移动的现象。混合过程中，湖水的热量、动量、质量及溶解质等，从平均值较大的水域向较小的水域转移，使湖水表层吸收的辐射能及其它理化特性传到深处，并使湖底的营养盐类传到表层。第17页/共54页§1湖泊与水库2、波浪水质点在外力作用下，在其平衡位置附件做周期性的振动运动，振动的传播就形成波浪。波浪出现时波形向前传播，水质点只围绕平衡位置运动，本身并不向前运动。湖泊中的波浪主要由风引起，因此又称作风浪。湖泊风浪的产生与发展，取决于风速、风向、吹程及其作用的持续时间、水深、湖盆等。其它因素，如船行、湖面气压突变、湖底地震等也会引起波浪，但这是次要、较少发生的。第18页/共54页§1湖泊与水库3、湖流在浅水湖，因受湖底影响，风浪发展和停止时间都不长，波高达到最大值较快，消失也快。一般在风停1～2h后湖面恢复平静。在深水湖，随水深增大而风浪减弱，在湖底不产生波浪，风浪的发展和停息也需较长的时间。在特定外力的作用下，湖水沿一定方向的运动即为湖流。按其形成的原因，湖流可以分为风成湖流、重力流、密度流。1）风成湖流：由湖面上大气运动的风力将动量传给湖水而引起的水质点运动，也叫漂流。第19页/共54页§1湖泊与水库漂流能使湖水向一侧岸边拥聚，造成水位上升，而另一岸则水位下降，于是发生沉降流与上升流来使湖水平衡，这就是风成环流。2）密度流：由于水温、湖水含沙量、含盐量等的不同、变化而产生的水平压力梯度力引起的水质点的运动形式。如湖水温度变化时，在增温期，沿岸水温较湖心增加快，因此沿岸湖水密度相对较小，密度的压力梯度从湖心指向沿岸，湖中形成表层水流反向的两个方向相反的环流。第20页/共54页§1湖泊与水库在降温期，沿岸水温较湖心冷却快，沿岸湖水密度相对较大，密度的压力梯度由岸边指向湖心，湖中形成表层水流相向的两个方向相背的环流。3）重力流：由于进出湖泊的河水使得湖水面倾斜产生重力水平分力而引起的水质点运动。4、定振波（波漾）湖泊整体或局部水域，由于风力、气压突变、地震等影响，发生周期性的垂直升降运动称为波漾，也称驻波、定振波。第21页/共54页§1湖泊与水库定振波表面不发生升降的点称作波节（振节、节），如图中N点。波节两边水位有节奏地升降变化着。两个波节间水位垂直升降变化的最大幅度处称为波腹（图a中ab和cd），湖泊定振波既有单节的，也有双节或多节的。影响定振波波腹大小、周期长短的主要因素是湖盆形态、面积和湖水深度等。第22页/共54页§1湖泊与水库面积小、深度大的湖泊，定振波周期短、水位变幅也大；反之则周期长、变幅小。例如，日内瓦湖湖长72km，平均水深173m，其定振波平均周期为73min，最大波腹可达2m；而匈牙利巴拉顿湖长76km，平均水深仅3m，其定振波平均周期长达10～12h。同一湖泊也可能有不同变幅和不同周期的定振波。如，洱海长41.4km，平均宽6.3km，平均水深10.5m，测得有两种定振波周期，167.5min和19.5min，而振幅相应为70mm与16mm。分析表明，定振波周期和振幅的突变，与大气压力、降水和风场分布的突变有关。第23页/共54页§1湖泊与水库5、增水与减水由于强风或气压骤变引起的漂流，使湖泊迎风岸水量聚积，水往上涨，背风岸水往下降，前者称为增水，后者为减水。一岸增水，一岸减水，必然造成两岸水位差，湖面变成倾斜状态。倾斜的湖面反过来又阻滞着漂流作用，并在水下形成与漂流流向相反的补偿流。第24页/共54页§1湖泊与水库增减水时湖水水位变幅的大小决定于风力的强弱、湖盆的形态、湖水的深度（反比关系）等。通常浅水湖远大于深水湖，例如，平均水深为10.5m的洱海，实测到的增减水水位变幅一般仅80～90mm，这与该湖的风速较小也有关。而平均水深仅1.9m的太湖，在强风作用下增减水位变幅一般为20～30mm，如遇台风，变幅增大，如1956年8月1日全湖水位不变的情况下，迎风岸新塘和背风岸胥口水面一升一降，相差达到2.45m。第25页/共54页五、水库◆水库是人们按照特定目的，在河道上建坝或堤堰以创造蓄水条件而形成的人工湖泊。◆据统计，全世界已建和在建水库的总库容量大约5万多亿m3，水库总面积约40万km2。◆我国是世界上水库最多的国家，已建的大中小型水库约86800座，总库容约4169亿m3。我国还有库容在10万m3以下的塘坝630多万个，如此众多的水库塘坝，对我国的生态环境有着显著的影响。§1湖泊与水库第26页/共54页§1湖泊与水库1、水库拦蓄地表径流、减少入海流量，改变了流域内水量平衡要素的对比关系。2、筑坝拦水后，坝的上游库区水位拥高，使流速逐渐减缓，引起泥沙淤积，水体由河流变成了人工湖泊；坝的下游河流径流完全在人为的控制之中，洪水期拦蓄，以防洪蓄水，枯水期泄水，增大流量，有利于灌溉航运。下游河道中的径流几乎失去了洪峰。3、水库除了改变流域原有的水循环系统外，还会使地区的热量平衡发生变化。水比陆地具有更大的热容量，故库区会产生明显的小气候效应。第27页/共54页§1湖泊与水库例如在大型水库周围气温变得冬暖夏凉，钱塘江上游新安江水库周围的无霜期平均延长20天；由于库区水面蒸发量的增加，改变了附近大气的水汽含量，从而影响到降水分布，新安江水库水面上空降水减少100～150mm，而水库周围山区，降水量则增加100mm，这又形成了小范围的水循环。4、水库坝上游水位的抬高，同时也抬高了上游地区的地下水位，增加了水库临近地区的地下水补给量，这也常常会引起土壤次生盐碱化。5、水库建成后往往会给周围的自然环境带来一些不利的工程地质问题和生态系统的变化，如库岸滑坍、诱发地震问题等。第28页/共54页§1湖泊与水库据记载，美国米德水库（MeadLake）蓄水后10年间，出现600次地区性地震。我国汉江上游的丹江口水库蓄水后10年间，共测到426次地震，比建库前360年间记录到的地震次数（43次）多9倍多。埃及阿斯旺水坝修建虽然增加了水电资源，扩大了灌溉面积，但由于大量肥沃的泥沙被拦蓄在库区，下游平原失去了肥源，土壤渐渐贫瘠；河口地区沙丁鱼产量显著下降，清水下泄减少，海水倒灌增强，土壤受浸渍而逐渐盐碱化。第29页/共54页当今世界第一大水电工程－－三峡大坝位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪，大坝为混凝土重力坝，坝顶高185m、总长3035m，正常蓄水位175m，总库容393亿m3，其中防洪库容221.5亿m3，能够抵御百年一遇的特大洪水。§1湖泊与水库配有26台发电机的两个电站年均发电量849亿度；航运能力将从现有的1000万吨提高到5000万吨，万吨级船队可直达重庆，同时运输成本可降低35％。三峡工程总投资954.6亿元RMB（按1993年5月末价格计算）,其中枢纽工程500.9亿元；113万移民的安置费300.7亿元；输变电工程153亿元。第30页/共54页巍巍昆仑，滚滚长江，不尽东流。望巴山蜀水，沃野千里，人杰地灵，满天星斗。夔门天险，巫峡奇峰，山川壮丽冠九州。出西陵，看大江南北，繁荣锦绣。却惜无情风雨，滔滔洪水，万姓悲愁。众志绘宏图，截断波涛，高峡平湖，驯服龙虬。巨轮飞转，威力无穷，功在当代利千秋。展宏图，恰逢新时代，万丈潮头。宜昌截流纪念园第31页/共54页

都江堰§1湖泊与水库水利工程是全世界至今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。两千多年来，都江堰水利工程一直担负着四川盆地中西部地区7地市36县1000多万亩农田的灌溉，成都市50多家重点企业和城市生活供水，以及防洪、发电、漂水、水产、养殖、林果、旅游、环保等多项综合服务，是四川省国民经济发展不可替代的水利基础设施，其灌区规模居全国之冠。都江堰水利工程由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口引水口三大主体工程构成，三者有机配合，相互制约，协调运行，引水灌田，分洪减灾，科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤二八分沙)、控制进水流量等问题。第32页/共54页鱼嘴是修建在江心的分水堤坝，把汹涌的岷江分隔成外江和内江，外江排洪，内江引水灌溉。飞沙堰起泻洪、排沙和调节水量的作用。宝瓶口控制进水流量，因口的形状如瓶颈，故称宝瓶口。内江水经过宝瓶口流入川西平原灌溉农田。第33页/共54页安澜索桥鱼嘴第34页/共54页都江堰水利工程充分利用当地西北高、东南低的地理条件，根据江河出山口处特殊的地形、水势，利用水力学原理，乘势利导，无坝引水，自流灌溉，使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存，共为体系，保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。都江堰建成后，成都平原沃野千里，“水旱从人，不知饥馑，时无荒年，谓之天府”。其最伟大之处是建堰两千多年来经久不衰，而且发挥着愈来愈大的效益。都江堰的创建，以不破坏自然资源，充分利用自然资源为人类服务为前提，变害为利，使人、地、水三者高度协调统一。§1湖泊与水库第35页/共54页沼泽是指地表过湿或有一薄层低洼地面常年或季节性积水，土壤水分几达饱和，生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。§2沼泽沼泽是一种特殊的自然综合体，具有三个基本特征：①地表经常过湿或有薄层积水；②其上生长湿生植物或沼生植物（细叶莎草、水生美人蕉、茭白、芦苇等）；③有泥炭积累或也可无泥炭积累、但有潜育层存在。第36页/共54页一、沼泽的形成沼泽地段的自然地理特征一般是地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量，地表组成物质粘重不易渗透。沼泽主要分布在冷温带或温湿地带。我国南北各地均有沼泽分布，但由北向南逐渐减少。沼泽的形成大致可分为两种情况：水体沼泽化：主要包括海滨沼泽化、湖泊沼泽化和河流沼泽化。陆地沼泽化：包括森林沼泽化和草甸沼泽化。§2沼泽第37页/共54页

水分状况是沼泽形成与发展的主要因素。气候和地貌条件直接或间接决定了地表水的数量和分布。年降水量大于蒸发量的地区，空气湿度大，于是在一些平坦的低地上和缓慢沉降区、冻土区，由于排水不畅，地表常年处于过湿状态。这种过湿状态改变了土壤通气状况，抑制了土壤动植物和微生物的生命活动能力，破坏了土壤与大气、植物之间正常的物质交换，使得在这种缺氧条件下，土壤中矿物质的潜育化过程和有机物的泥炭化过程得到发展，从而形成了沼泽。§2沼泽第38页/共54页潜育化是土壤长期浸水，严重缺氧，产生较多还原物质(在lm深的土体中某些层段氧化还原电位下降到200mv以下)，并出现因高价铁、锰化合物转化为低价状态（还原）而生成的灰色斑纹层、腐泥层或青泥层，使土壤变成蓝灰色或青灰色的现象。潜育化土壤较正常土壤还原性有害物质较多，低价亚铁(Fe2+)含量可高达4000mg/kg，是非潜育化土壤的数十至数百倍；土性冷(可偏低2～3OC)；土壤的生物活动较弱，有机物矿化作用受抑制；易导致稻田僵苗不发，迟熟低产。§2沼泽第39页/共54页

泥炭是不同分解程度的、松软的植物残体堆积物，其有机质含量占30％以上。次生潜育化是指因耕作或灌溉等人为原因，土壤(主要是水稻土)由非潜育型转变为高位潜育型的过程。常表现为在50cm土体内出现青泥层。我国南方有潜育化、次生潜育化稻田400多万km2，广泛分布于江、湖、平原，如鄱阳平原、株江三角洲平原、太湖流域、洪泽湖以东的里下河地区，以及江南丘陵地区的山间构造盆地。§2沼泽第40页/共54页泥炭是煤的前身，也是腐殖煤系列的第一个成员，是在泥炭沼泽中堆积的。泥炭形成以后，在上覆沉积物的压力及进一步菌解条件下，经过压紧和脱水变为褐煤。当褐煤继续受到地下温度和压力作用时，经煤化作用形成烟煤、无烟煤。§2沼泽泥炭是沼泽形成过程中的产物，也是沼泽地形的特征之一。泥炭的主要来源是泥炭苔或泥炭藓，以及死去的沼泽植物和动物与昆虫的尸体，都可成为泥炭的形成来源。这些物质在死亡后沉积在沼泽底部，由于潮湿、缺氧、偏酸性的环境，而无法完全腐败分解，因而形成所谓的泥炭层。第41页/共54页热带地区气温高，植物残体分解快，不利于泥炭的积累。但在雨量多、湿度大、植物的生产量高、常年积水的热带低洼地带也能形成泥炭。可见，水分条件是形成沼泽的首要条件；地貌是形成沼泽的基础；潜育化、泥炭化是形成沼泽的标志。§2沼泽第42页/共54页全球沼泽面积约占陆地面积的0.8％。我国的沼泽总面积约11万km2，占全国陆地面积1.15％。二、沼泽的分布地球上除南极尚未发现沼泽外，其余各地均有沼泽分布。地球上最大的泥炭沼泽区在西伯利亚西部低地，南北宽800km，东西长1800km，这个沼泽区堆积了地球全部泥炭的40％。欧洲和北美洲北部也有分布。我国的沼泽主要分布在东北三江平原和青藏高原、四川的若尔盖高原等地。§2沼泽第43页/共54页三、沼泽的类型1、按照沼泽发育过程由低级到高级将其分为：低位沼泽（富养沼泽）中位沼泽（中养沼泽）高位沼泽（贫养沼泽）其中，低位沼泽、中位沼泽、高位沼泽是根据沼泽土壤中水的来源划分的。§2沼泽第44页/共54页富养沼泽（低位沼泽）：是沼泽发育的最初阶段。沼泽表面低洼，经常成为地表径流和地下水汇集地。富养沼泽水源补给主要是地下水，随着水流带来大量矿物质，营养较为丰富，灰分（各种矿物元素的氧化物）含量高。§2沼泽低位沼泽中水和泥炭的pH值多呈酸性或中性，有的受土壤底部基岩影响呈碱性。如川西北若尔盖沼泽的泥炭呈碱性，就是因为该区基岩多为灰质页岩与灰岩夹层，pH值在8左右。富养沼泽中的植物主要是苔草、芦苇、嵩草、木贼、桤[qī]木、柳、桦、落叶松、落羽松、水松等等。第45页/共54页贫养沼泽（高位沼泽）：往往是沼泽发育的最后阶段。随着沼泽的发展，泥炭藓增长，泥炭层增厚，沼泽中部隆起，高于周围，故称为高位沼泽或隆起沼泽。水源补给仅靠大气降水，灰分含量低，营养贫乏。水和泥炭呈强酸性，pH值为3～4.5。贫养沼泽植物主要是苔藓植物和小灌木杜香、越橘以及草本植物棉花莎草，尤其以泥炭藓为优势，形成高大藓丘，所以贫养沼泽又称泥炭藓沼泽。§2沼泽第46页/共54页中养沼泽（中位沼泽）：属于上述两者之间的过渡类型，由雨水与地表水混合补给，营养状态中等。有富养沼泽植物，也有贫养沼泽植物。苔藓植物较多，但尚未形成藓丘，地表形态平坦，称为中位沼泽或过渡沼泽。2、按植被生长情况，可以将沼泽分为：草本沼泽泥炭藓沼泽木本沼泽§2沼泽第47页/共54页草本沼泽：是典型的低位沼泽，类型多，分布广，常年积水或土壤透湿，以苔草及禾本科植物占优势，几乎全为多年生植物，很多植物