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第七章湖泊与沼泽太湖一、湖泊概述日月潭第一节湖泊概述水文学[back][next]一、湖泊的概念及其分布二、湖泊的类型三、湖泊的形态四、湖泊形态的度量五、湖泊水量平衡与特点六、湖水运动(一)概念:
湖泊是陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系,是湖盆、湖水以及水中物质组合而成的自然综合体。一、湖泊的概念及其分布在地表水循环过程中,有的湖泊是河流的源泉,起着水量贮存与补给的作用;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;还有的湖泊(与海洋隔绝的内陆湖)是河流终点的汇集地,构成了局部的水循环。水文学[back][next](二)湖泊的分布◆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所蓄水量的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。水文学[back][next]◆我国是一个多湖泊的国家,面积>1km2的湖泊有2300余个,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。水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]密执根湖畔水文学[back][next]尼亚加拉瀑布伊利湖与安大略湖之间水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]青藏高压上的湖泊分布青藏高原上的湖泊分布水文学[back][next]珠峰下的心形湖水文学[back][next]我国东部的湖泊群水文学[back][next]水文学[back][next]二、湖泊的类型
(一)湖泊的成因分类天然湖盆是在内、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。水文学[back][next]旅游与地理学院1、构造湖:由于地壳的构造运动(断裂、断层、地堑等)所产生的凹陷形成。其特点是湖岸平直、狭长、陡峻,深度大,如贝加尔湖、洱海等。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,深度较大,如长白山的天池,湛江湖光岩等。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1932年地震山崩形成的岷江上的海子。水文学[back][next]旅游与地理学院4、河成湖:由于河流的改道、截弯取直、淤积等而成,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,如我国江汉平原上的一些湖泊。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。如我国内蒙古的湖泊。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湖泊等。水文学[back][next]旅游与地理学院7、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泻湖,泻湖再经淡化后形成,这种湖泊又称海迹湖,如杭州的西湖。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。水文学[back][next]旅游与地理学院(二)按湖水与海洋沟通情况分类可分外流湖与内陆湖两类。外流湖是湖水能通过出流河汇入大海,而内陆湖则与海隔绝。水文学[back][next](三)按湖水矿化度分类◆按湖水矿化度分类,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4类。◆外流湖大多为淡水湖,内陆湖则多为咸水湖、盐水湖。类型矿化度淡水湖<1g/l微咸水湖1—24g/l咸水湖24—35g/l盐水湖>35g/l水文学[back][next]旅游与地理学院
湖泊的分布没有地带性规律可循,也不受海拔的限制。
我国湖泊分布,大概以大兴安岭-阴山-贺兰山-祁连山-昆仑山-冈底斯山一线为界。此线东南为外流湖区,以淡水湖为主,湖泊大多直接或间接与海洋相通,成为河流水系的组成部分,属吞吐型湖泊。此线西北为内陆湖区,以咸水湖或盐湖为主,湖泊位于封闭或半封闭的内陆盆地之中,与海洋隔绝。水文学[back][next]旅游与地理学院2、水库的组成:
A、拦河坝也称挡水建筑物,主要起拦蓄水量(抬高水位)的作用;
B、输水建筑物是专供取水或放水用的,即引水发电、灌溉或放空水库等,也能兼泄部分洪水;
C、溢洪道也称泄洪建筑物,供渲泄洪水、作防洪调节与保证水库安全之用,故有水库的太平门之称。
(四)人工湖泊----水库1、定义:水库是由人工改造或修建水工建筑物而形成的、具有一定容积和用途的水量交换缓慢的水体,又称人工湖泊。◆据统计,全世界已建和在建水库的总库容大约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。此外,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巨大的影响。水文学[back][next]3、特征库容与特征水位
(1)死库容与死水位(设计最低水位)水库在调蓄过程中有一个设计最低水位,它是根据发电最小水头和灌溉最低水位而确定的,同时也考虑到泥沙的淤积情况。这个水位也称死水位,死水位以下的库容不能用以调节水量,称死库容。一个水库的总库容通常包括防洪库容、兴利库容和死库容。相应于各种库容有各种特征水位。
(2)兴利库容(有效库容)与正常高水位为了满足灌溉、发电等需要而设计的库容,称为兴利库容。兴利库容相应的水位,称正常高水位,即水库在正常运用条件下允许保持的最高水位,它也是确定水工建筑物的尺寸、投资、淹没损失、发电量等的重要指标。水文学[back][next]
(3)防洪限制水位:在汛期到来之前,常预先把水库放空一部分,利用这部分放空的库容增加拦蓄洪水的能力,以削弱洪峰。相应于放空的那部分库容的水位称为汛前限制水位,即水库调洪起始水位,它是由洪水特性和防洪要求综合考虑确定的,在洪水来临前,水库不能超过此水位。(4)防洪库容与设计洪水位、校核洪水位:为调蓄上游入库洪水、削减洪峰、减轻下游洪水威胁,以达到防洪目的的库容,称防洪库容。在水库正常运行情况下,当发生设计洪水时,水库允许达到的最高水位(与防洪库容),称为设计洪水位或最高洪水位。当发生特大洪水时,水库允许达到的最高水位,称为校核洪水位。4、水库的分级
水库的总库容是指与校核洪水位相应的水库容积,它包括了死库容、兴利库容、防洪库容和超高库容。我国目前大中小型水库是按总库容的大小划分等级的。水文学[back][next]旅游与地理学院5、水库的类型:湖泊型与河川型三、湖泊的形态:深度较大湖泊的湖岸形态常可分为五个部分
水文学[back][next]3、岸边浅滩:浅滩可分两部分,靠近湖滨部分受湖水冲刷形成侵蚀浅滩,底部多为基岩或坚硬的土壤,在侵蚀浅滩以外是沉积作用而形成的堆积浅滩。2、沿岸地带:包括水上部分及水淹部分,水上部分只有在高水位时才受湖水波动的影响,而水淹部分不受湖水涨落的影响长期为水淹没。1、湖岸:是湖泊边坡的水上部分,坡度陡,环绕全湖,是受近岸波浪作用而形成。水文学[back][next]4、水下斜坡:湖底和岸边浅滩的过渡地带,其坡角可达30°,坡上覆盖物坡顶为砂砾,坡脚为淤泥。5、湖盆底:水下斜坡的坡脚至湖泊中央部分。水文学[back][next]
一般发育良好的深水湖泊,均可找到模式图上的各个部分,但有时也可能稍有差异,其差异程度视湖泊大小、湖盆的地质条件、湖泊中水流运动情况而定。旅游与地理学院水文学[back][next]旅游与地理学院四、湖泊形态度量
在进行湖泊研究时或对各湖泊进行对比时,须量度湖泊形态的特征数值。1、湖泊长度:湖泊的长度是连接湖面外围两个彼此间最远点的最短距离,AB之间为湖长,根据湖泊的形状,可能是直线也可能是折线。水文学[back][next]旅游与地理学院2、湖泊宽度B:湖泊宽度可分为两种:湖泊最大宽度和湖泊平均宽度。湖泊最大宽度是垂直于湖泊长度线方向相对两岸间的最大距离;湖泊平均宽度是湖水面积FB除以湖泊长度L。水文学[back][next]旅游与地理学院3、湖泊岸线发展系数:湖泊岸线的发展程度常用岸线发展系数表示,即用湖泊岸线长度和与湖泊面积相同的圆的周长之比来决定。如下式:水文学[back][next]旅游与地理学院4、湖泊水面面积:由于湖泊中水位不断地升降,因此所测得的湖泊水面面积也在不断地变化,某一湖泊最高水位时所得的湖水面积,即为该湖泊的最大面积,而平常提到某一湖泊的水面面积时,必须注明相应的水位。水文学[back][next]旅游与地理学院5、湖泊补给系数K0:湖泊补给系数,表示入湖水量的多少,若两个湖泊自然条件相似,湖泊面积也相同,则补给系数大的湖泊,入湖水量也大。其式为水文学[back][next]旅游与地理学院6、湖泊容积V:在湖泊等深线图上量出各等深线所包围的面积,用下式计算容积7、湖泊深度H:湖泊最大深度为最高水位减去湖底最深点的高程。湖泊平均深度Ho可用下式决定水文学[back][next]五、湖泊水量平衡
湖泊中,有不同方式的入流和出流,由于入流和出流在数量上不尽相等,因而湖泊中储存的水量也在变化。根据物质不灭定律可知,入湖水量与出湖水量之差应等于湖中增加或减少的水量,所以可写出某时段湖泊水量平衡方程:水文学[back][next]旅游与地理学院六、湖水的性质
1、颜色和透明度
湖水一般呈浅蓝、青蓝、黄绿或黄褐色。湖水颜色以含沙量多少、泥沙颗粒大小、浮游生物种类和数量多少为转移。一般说,含沙量小,泥沙颗粒小、浮游生物少,则湖水呈浅蓝或青蓝色;反之则呈黄绿或黄褐色。
湖水透明度与太阳光线,湖水含沙量、温度及浮游生物都有关系。确定湖水透明度的方法与海水相同。
水文学[back][next]旅游与地理学院2.温度:太阳辐射热是湖水的主要热量来源。而湖水向外辐射和蒸发,则是热量损耗的主要方式。水文学[back][next]热带水温常年在4℃以上,故温度分布始终为正列状态。温带湖随季节不同而分别出现逆列、正列、等温状态。高山和极地湖泊的水温常年低于4℃,多为逆列状态。湖水温度增到4℃以上,密度又降低,最热层位于湖面,水温随深度增加而降低,这种温度分布称为正列状态,多发生于夏季。湖面温度增到4℃时,表水密度增大下沉,较冷水因密度小而上升,这样对流的结果,水温趋于均匀,称为等温状态;多发生在春季;淡水在4℃时密度最大。当湖面温度低于4℃时,水温随深度增加而升高,这种温度分布称为逆列状态,多出现于冬季;旅游与地理学院
依据不同气候带中湖温的垂直变化规律,湖泊可以分为------
热带湖、温带湖、寒带湖水文学[back][next]旅游与地理学院3、化学成分湖水的化学成分大致相同,但化学元素含量及其变化,却可以因时因地而有较大差异。作为补给来源的降水、地表径流和地下水,含有许多溶解气体和盐类,例如雨水含氮、氧、二氧化碳、亚硝酸,地下水除含氮、氧、氢及二氧化碳外,还有碳酸钙、碳酸钠、硫酸钠、等。水文学[back][next]旅游与地理学院七、湖水的运动
基本形式:进退运动和升降运动;多数情况下这两种运动是相互结合进行的。引起湖水运动的主要因素是风和水的密度差。除此之外,如河流入湖或湖水流出也可以引起湖水运动。在个别区域,由于气压突然变化也会引起湖面的运动。地震也可引起湖面很大的波动。湖水运动是湖泊中主要的动力因素,它对于湖水的物化性质、湖中泥沙运动、湖岸变迁和水生物活动等都起着重要的作用。水文学[back][next]旅游与地理学院(一)波浪
湖中的波浪绝大多数是由风引起的。由于湖泊、水库水面宽度有限,水深较浅,因此,湖面波浪无论在形状或大小都不能与海浪相比。湖泊四周为陆地所包围,形成孤立的水体,因此,地形条件对湖泊风浪的影响远比海浪为大。1、波高h:波峰与波谷间的垂直距离,以米计。2、波长:二相邻波峰或波谷间的水平距离,以米计。3、波速c:波形中任一点在单位时间内所传播的距离,以米/秒计。4、周期T:二相邻波峰通过空间同一点时所需的时间。各要素之间的关系为5、波陡m:为波高与波长的比率,水文学[back][next]旅游与地理学院(二)湖流
水文学[back][next]1、概念
湖流是指湖中的水团沿一定方向前进的运动,水团在前进中基本保持着它们的理化性质,湖流能促进湖水在平面上和垂线上的混合作用。是由于风所形成的水面倾斜,当风停止后,增减水的水面倾斜,使水团从迎风岸(增水岸)流向背风岸(减水岸),当产生该种湖流时,湖中水量并不发生变化。2、分类1)吞吐流;是由于出入湖泊的水量引起水面局部上升或下降,造成水面倾斜而形成潮流。凡外流湖及内流湖中直接承纳河流径流或排水入河者都有吞吐流产生,当存在此种湖流时,湖中水量亦发生变化。2)常量流;3)密度环流;
3)密度环流:一种为湖水水层温度变化不均匀,引起密度差异,造成水面倾斜而形成湖流;另一种是指入湖河水因温度、溶解质、悬移质含量与湖水不同,与湖水泥合后造成密度差异而形成的潮流。密度环流最易发生在湖水温度变化时期。请判别湖水是增温还是冷却?水文学[back][next]增减水的水位变化,首先决定于风速大小,风速大时增水现象比较强烈,水位变化较大,当风速剧烈增强时,大量湖水向增水岸转移,补偿流来不及把相等的水量送还减水沏岸,水位将剧烈增高。湖盆形态对增减水水位变化有很大影响,在深水岸边,由于补偿流流势大,水位变化较小,而在有浅滩分布的岸边,由于底部摩阻作用,补偿流的规模不及表面流,因此水位变化较剧烈,特别是在狭窄的湖湾、库湾以及沿盛行风向而伸展的湖泊和水库中,增减水现象是很强烈的。
(三)增水和减水
水文学[back][next]由于强风或气压骤变引起的漂流将大量湖水从湖的背风岸迁至向风岸,在向风岸引起水位上升现象,称为增水,而在背风岸引起水位下降现象,称为减水。由于沿风向湖泊两岸产生水位差使水面产生倾斜。这种倾斜水面又反过来阻滞风成流的流动,并在水面下产生与风成流方向相反的补偿流。
1、概念
2、影响因素
增减水现象可由实测资料进行分析,如图为太湖一次增减水过程。它是1956年8月初台风侵袭期间的水位变化过程。自8月1日傍晚起,湖面发生强烈东北风,迎风岸新塘站即涨水,至2日晨水位猛涨至4.80米,而背风岸胥口站水位则由3.10米下降至2.35米,两站水位相差2.45米。此后风向转为东南,水位逐渐恢复。但迎风岸百渎站水位随即上涨,背风站吴楼水位下降。水文学[back][next]水文学[back][next](四)水库异重流水文学[back][next]异重流是两种重率不同的流体相汇合,由于重率的差异而发生的相对运动。在运动过程中,各层流体能保持其原来的特性,不因交界面上的紊动作用而发生全局性的掺混现象。水流比重差异系数是由于水温、含沙量、溶解质的含量不同所致。温差异重流常见于热电站冷却水的引水口,盐水异重流常见于入海河口,而浑水异重流则主要发生在河流入库处。1、概念2、运动特点3、分类4、形成过程挟沙水流进入水库壅水段后,由于水深增加,流速减低,水流中所挟带的泥沙不断向底部沉降,水面的流速与含沙量逐渐趋向于零。向底部沉降的泥沙,较粗的部分将就地淤积,形成三角洲淤积,较细的则由于沉降速度小,还能继续保持悬浮状态。水文学[back][next]进到B点以后,表层水开始变清,形成一个明显的清浑水交界面,这时该区周内出现两种比重不同的流体,在重力作用下,潜入底部的水流就有可能携带着所剩下来的悬浮物质,以一定的速度向前运动,形成异重流。旅游与地理学院由于异重流在向水库区运动的过程中,将带动一部分交界面上的清水相随同行,因而其表层就会出现相反方向的补偿流。这种补偿流的回流将推动水面的漂浮物质向B点附近聚集,这就是水库异重流产生的一个标志,B点通常称为异重流的潜入点,即水库异重流形成和插入库底的潜入点。清浑水的重力差是形成水库异重流的根本原因。如果入库的浑水能持续不断,库底又有足够的坡降,则异重流能在水库中长距离运行,以至到达坝前。此外,如果坝体底孔开启异重流就可以排出水库。因此,弄清异重流运动规律,对采取异重流排沙,减经水库淤积速率将有重要的意义。水文学[back][next]旅游与地理学院维持异重流前进的动力是重力,但异重流体的有效重力大大减小。由于重力作用大大削弱,使惯性力的作用相对显得十分突出。相对突出的惯性力作用,使异重流能够轻易超越障碍及爬高,这是一般水流运动做不到的。此外,由于重力作用减弱,阻力作用也显得十分突出,由于阻力作用相对增强,故异重流的运动速度是很小的。因此,异重流要维持长距离运动,清浑水交界面在水流方向上必须有足够的坡度。5、水库异重流的特性
水文学[back][next]第二节沼泽沼泽是地表土壤层水过饱和的地段。它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;③有泥炭积累或无泥炭积累,但有潜育层存在。
全球沼泽面积约占陆地面积的0.8%。我国的沼泽主要分布在四川的若尔盖高原、三江平原等地,总面积约11万平方公里,占全国陆地面积1.15%。水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]水文学[back][next]一、沼泽的形成◆水体沼泽化:主要是指海滨沼泽化、湖泊沼泽化和河流沼泽化。◆陆地沼泽化:森林沼泽化和草甸沼泽化。水文学[back][next]沼泽地段的自然条件一般是地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量,地表组成物质粘重不易渗透,故主要分布在冷温或温湿地带。其形成大致可分两种情况:
在沼泽物质中,水占85%到95%,干物质(主要是泥炭)只占5%-10%。水分条件是沼泽形成的首要因素。只有过多的水分才能引起喜湿植物侵入,导致土壤通气状况恶化,并在生物作用下形成泥炭层。水文学[back][next]
(一)水体沼泽化
水体沼泽化最广泛,它可以形成三种基本类型的沼泽,即海滨沼泽、湖泊沼泽和河流沼泽。1、海滨沼泽的形成
海滨地区随着海岸的外推,逐渐脱离海水的影响,在雨水淋溶下,沉积物中盐分逐渐降低,这种情况有利于耐盐微生物的发育,因而逐渐过渡到生草阶段。在沼泽生成过程中,往往由于海水的倒灌或河流泛滥,常引起生草过程的中断,在老的生草地上形成新的泛滥沉积层,在一定条件下,又重新开始生草过程,这样不断的更替,逐渐发育成埋藏有黑土底层的盐渍沼泽。水文学[back][next]2、湖泊沼泽的形成1)浅水湖泊沼泽的形成
浅水湖泊湖岸倾斜平缓,湖中水草丛生,由于各种水草生存条件的不同,因此从湖岸至湖心繁殖的水草有规律的成带状排列。在岸边浅水地带生长苔草植物,在水深2米左右处生长芦苇和芜届类植物,水深在4米以上则生长藻类和眼于菜属植物,再深,由于湖底光照不足只能生长抱子植物。随着水生植物的蔓延和大量浮游生物的形成,沉积在湖底的植物残体,由于缺氧几乎没有被分解而堆积,厚度不断增加,沿岸植物不断向湖心蔓延,湖泊逐渐淤汉而形成沼泽。水文学[back][next]水文学[back][next]2)深水湖泊沼泽的形成
在水深岸陡的湖泊中,首先在背风岸水面上长满着漂浮植物,它们是由长根茎的水芋,沼泽陵菜等组成,其长根茎相互交织成网与岸边相连形成漂浮筏,苦药等植物就在漂浮植物的网孔上生长,若植物漂浮筏的厚度不大,可被风吹离岸边,就形成浮岛散布湖中。由于漂浮筏上植物不断的向上增长,漂浮筏植物就愈向下沉,死亡植物残体从下面脱落沉入湖底,形成泥炭逐渐淤高,这样湖底与漂浮筏之间的距离逐渐缩小,漂浮筏逐渐向湖心伸展,最后使湖泊转化为沼泽。水文学[back][next]水文学[back][next]
(二)陆地沼泽化
陆地沼泽化表现为多种形式,但基本形式是森林沼泽化和草甸沼泽化两种。在过湿区域的森林砍伐迹地或火烧迹地上,草本植物大量繁殖,一方面阻碍木本植物生长,另方面又成为苔藓植物的温床,最后形成苔藓沼泽,这是森林沼泽化。水文学[back][next]
地表长期处于过湿状态,特别是河水泛滥及邻近水体沼泽化的影响,使潜水位升高或地下水出露造成草甸的过度湿润,以致低洼处水分积聚,土壤中形成嫌气环境,死亡有机质在嫌气细菌作用下,缓慢分解而形成泥炭层,这是草甸沼泽化。此外,海滨高低潮位间反复被海水淹没的平坦海岸带,也可形成沼泽;高山或高原多年冻土区的古夷平面、宽广河流阶地、甚至平坦分水岭上,冻土层阻碍地表水下渗,即使降水量并不丰富,地表仍能处于过湿状态,形成沼泽。水文学[back][next]
低位沼泽是沼泽发展的初级阶段,沼泽初形成时,土壤中的矿物营养物质还比较丰富,泥炭的灰分含量一般超过18%,又叫富营养型沼泽.沼泽表面平坦或呈浅凹状;主要生长富营养苔草植被,这就是低位沼泽。二、沼泽的分类水文学[back][next]
随着泥炭的堆积,土壤中的矿物营养愈来愈少,富营养植物逐渐死亡。泥炭灰分含量不足4%,又叫贫营养型沼泽,沼泽中心得不到从四周流来的含矿物营养水,最先出现寡营养植物。;因为残体分解慢,中心区逐渐向上隆起,这样就形成了高位沼泽。高位沼泽代表沼泽发展的寡营养阶段。此后,沼泽中可能出现草甸植物,从而经历由湿到干的演化过程。水文学[back][next]三、沼泽的水文特性(一)沼泽的含水性泥炭沼泽按重量比计算,一般含有89-94%的水分,这些水分多贮存在疏松的植物残体和泥炭孔隙之中,沼泽特别是泥炭沼泽是一个良好的蓄水体。泥炭沼泽一般可分为上下两层,上层由枯枝落叶层所构成,下层由不同植物残体及不同分解程度的泥炭所组成。上层含水量变化无常,地下水下降,上层孔隙无水,因而空气能周期地进入此层的孔隙中,植物根系即在此层内生长,孔隙中的水分与植物种类有关。如水藓孔隙中水分平均为干物重量的24.68倍,荒芜和苔草仅为干物重的3-4倍。与上层不同,下层含水量经常不变。上层对沼泽水文情况影响比较显著,称为活跃层;下层氧气不能进入,成嫌气状况,对沼泽的水文影响比较小,称惰性层。水文学[back][next](二)沼泽的蒸发
沼泽上层孔隙较大,当地下水面与沼泽表面在毛管作用以内(30厘米)时,因毛管作用能将大量水分输送到沼泽表面,供蒸发所需,其蒸发量与水面蒸发量相差无几。当地下水面下降到毛管临界深度以下时,蒸发作用只能在某一深度沼泽孔隙中进行。组成沼泽上层的植物残体导热率很小,一昼夜所蒸发的水分在0.1-0.2毫米之间。苔藓植物覆盖层如同一个调节器一样,使沼泽不致干涸,又能促进蒸发,排除过多水分。水文学[back][next](三)沼泽的渗透泥炭沼泽因覆盖层孔隙比砂土孔隙大,渗透系数每秒可达10厘米以上,如苔藓植物覆盖层每秒可达20厘米以上。由于孔隙大,渗透系数大,故降落到沼泽表面的雨水很快下渗到地下水面,很少形成地表径流。泥炭沼泽的渗透系数在垂直方向上变化较大,据试验,渗透系数由表层向下逐渐减小,如上层渗透系数每秒几十厘米,而在1.0-1.2米处的渗透系数就不到每秒千分之一厘米。其原因为深处植物残体分解程度增大,泥炭密度加大,深处所受压力增加,致使孔隙变小。试验证明,沼泽表面下Z处泥炭层的渗透系数K与Z成反比关系,即水文学[back][next](四)沼泽径流
沼泽径流产生于沼泽水网区域中,水网由沼泽区的小河、湖泊和泥潭构成。沼泽形成前就存在的小河、湖泊称为原生小河、原生湖;沼泽形成后生成的称为次生小河、次生湖。泥潭是沼泽地区内极度过湿且有冲散的泥炭层、草根层与水、泥混在一起的水体。沼泽区内植物丛生、泥炭积累、排水不畅,因而形成了沼泽径流运动极为缓慢的特征。水文学[back][next]沼泽径流也可分成地表径流和泥炭层申的地下径流两类。降水时,水分首先被泥炭层及草根层吸收,随着降水延续,含水量渐增,潜水位升高,作用层内部水分以侧渗方式流出。降水强度大于渗透率的地方,产生地表径流。由于未饱和泥炭层下渗能力极大,故常先出现地下径流,后产生地表径流。沼泽发育初期,沼泽径流多呈微弱流动或停滞状态。低位沼泽因表面微地形的影响,水流一部分为明流,一部分通过草丘为渗透流,故称为半表面漫流。低位沼泽中部下凹,地表漫流流线呈向心网状;高位沼泽中部上凸,地表漫流流线呈辐射网状。水文学[back][next]水文学[back][next]
沼泽因产流少,减少了一次降雨的河川径流量且延长了汇流时间;此外,沼泽可削减洪峰流量,甚至使当年来水不能当年流出。水文学[back][next]结束北美五大湖苏必利尔湖密执根湖休伦湖伊利湖安大略湖总面积达24.5万km2密执根湖畔尼亚加拉瀑布伊利湖与安大略湖之间青藏高压上的湖泊分布青藏高原上的湖泊分布珠峰下的心形湖我国东部的湖泊群构造湖1构造湖云南滇池,面积300km2构造湖2西山看滇池构造湖构造湖3污染严重的滇池构造湖构造湖4洱海,面积250km2构造湖构造湖5银苍玉洱构造湖构造湖6云南抚仙湖构造湖构造湖7坦噶尼喀湖构造湖构造湖8构造湖死海,东非大裂谷北端,低于海平面约416米。构造湖9构造湖贝加尔湖,深达1620m,世界第一深构造湖10构造湖贝加尔湖畔21火山口湖1火山口湖湛江湖光岩,我国唯一的玛珥湖火山口湖2湖光岩清澈的湖水火山口湖火山口湖3长白山天池,面积9.82km2,1199年喷发后形成。是中国海拔最高(2194m)、最深的淡水湖(373m)。火山口湖火山口湖4长白山天池北侧缺口形成长白瀑布,落差68m火山口湖21堰塞湖1镜泊湖,“水平如镜”,熔岩堵塞牡丹江上游而成,面积95km2堰塞湖堰塞湖2吊水楼瀑布堰塞湖堰塞湖3洪水期的镜泊湖堰塞湖堰塞湖4五大连池,因1719—1721年火山喷发,堵塞了嫩江支流小白河而形成5个相连的湖泊堰塞湖堰塞湖5五大连池,总面积>600km2堰塞湖21河成湖1中国三大淡水湖:鄱阳湖(3583km2)、洞庭湖(2820km2)、太湖(2400km2),成因都属于构造+河成。河成湖洞庭湖河成湖2太湖河成湖河成湖3扬州瘦西湖河成湖河成湖4九江,甘棠湖,烟水亭河成湖22风成湖1月牙泉,现在面积仅9亩,水深1m左右,面临消失的危险风成湖风成湖2居延海,内蒙古额济纳旗风成湖风成湖3沙湖,宁夏银川风成湖风成湖4埃及的沙漠湖泊风成湖22冰成湖1冰成湖喀纳斯湖,北疆阿尔泰山,中国唯一的北冰洋水系湖泊,面积为44.8km2,南北长约24km,东西宽约2km,最大水深188m。冰成湖2天山天池“瑶池仙境”,4.9km2冰成湖冰成湖3美国,阿拉斯加冰成湖冰成湖4冰成湖挪威22海成湖西湖:5.6km2,平均水深1.47m三潭印月海成湖平湖秋月断桥残雪断桥残雪苏堤春晓岩溶湖-草海草海22中国第一大咸水湖-青海湖4400km2,古称“西海”纳木错中国海拔最高的咸水湖(4718m)死海岸边的盐死海游泳死海泥中国死海山西运城密西西比密西西比河上的水坝多瑙河上的水坝黄河三门峡黄河龙羊峡丹江口水库十三陵水库万绿湖水库的平面形态
(二)湖泊波漾湖泊整体或局部水域,由于风力、气压突变、地震等影响,发生周期性的摆动称波漾,也称驻波、定指波。被漾摆动的轴心称波节,波节处尤水面升降运动,如图3—60中评点,波节两图3—60单节波漾边水面交替发生倾向的倾斜,因而湖边水位是有节奏的升降变化着的。两个波节间水位垂直升降变化的最大幅度处称为波腹,即图中的。6和c8。湖泊的波漾基本上是单节的,亦有双节或多节的,如图3—61(。)和3—61(6)。影响波漾波腹大小、周期长短的主要因素是湖盆形态、面积和湖水深度等。面积小、深度大的湖泊,通常波漾摆动快、周期短、水位变幅也大;反之则周期长、变幅小。例如,日内瓦湖砌长72千米,平均水深173米,其披漾平均周期为73分钟,最大波腹可达2米;而匈牙利的巴拉顿湖长76千米,平均水深仅3
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