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1、第三章第三章 湖泊和沼湖泊和沼泽泽第1页，共93页，编辑于2022年，星期二浙江千浙江千岛湖湖第2页，共93页，编辑于2022年，星期二地球上湖泊的地球上湖泊的总面面积有有270270万万kmkm2 2，占全部大占全部大陆面面积的的1.81.8。世界上湖泊最集中的地区有芬。世界上湖泊最集中的地区有芬兰(号称号称“千湖之国千湖之国”)、瑞典，以及加拿大和美国北部。瑞典，以及加拿大和美国北部。世界上最大的湖是世界上最大的湖是_？世界上最深的湖是？世界上最深的湖是_？世界上海拔最高的湖是？世界上海拔最高的湖是_？世界上？世界上储水量最大的淡水量最大的淡水湖是水湖是_？世界上面？世界上面积最大的淡水湖
2、是最大的淡水湖是_？几个几个问题:里海里海贝加加尔湖湖青海湖青海湖贝加加尔湖湖苏必利必利尔湖湖第3页，共93页，编辑于2022年，星期二湖泊的作用？湖泊的作用？具有具有调节河川径流和气候的作用。河川径流和气候的作用。湖泊也是人湖泊也是人类宝宝贵的自然的自然资源之一，是源之一，是人人类生活和生生活和生产的重要水源，人的重要水源，人们可利用湖可利用湖水水发展灌展灌溉、发电、城市工、城市工矿的供水、水上的供水、水上运运输、养殖、养殖业、旅游、旅游业，有的，有的还能提供大量能提供大量化工原料（如化工原料（如盐、除芒硝、石膏等以及多种、除芒硝、石膏等以及多种稀有元素）。稀有元素）。第4页，共93页，编辑
3、于2022年，星期二 盐湖水干后成了湖水干后成了盐矿盐湖湖 第5页，共93页，编辑于2022年，星期二所有湖泊都有其形成、所有湖泊都有其形成、发展与消亡的展与消亡的过程。程。湖泊是在内、外湖泊是在内、外动力地力地质作用相互作用下形作用相互作用下形成的。成的。以内力作用以内力作用为主形成的湖泊主要有构造主形成的湖泊主要有构造湖、火口湖和阻塞湖等湖、火口湖和阻塞湖等；以外力作用以外力作用为主形成的主形成的湖泊主要有河成湖、湖泊主要有河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖以成湖、冰成湖、海成湖以及侵及侵蚀湖等。湖等。一般内力作用形成的湖泊一般内力作用形成的湖泊规模模较大，大，而外力作用形成的湖泊而外力作用形
4、成的湖泊规模模较小。小。干燥区的湖泊由于干燥区的湖泊由于盐分不断分不断积累，淡水湖累，淡水湖转化化为咸水湖咸水湖。湖泊知湖泊知识拓展拓展第6页，共93页，编辑于2022年，星期二（二）湖泊的分（二）湖泊的分类 湖泊的分湖泊的分类方法很多，主要有：按湖盆成因分方法很多，主要有：按湖盆成因分类，按，按湖水湖水补排情况分排情况分类，按湖水，按湖水矿化度分化度分类，按湖水，按湖水营养养物物质分分类等。等。1 1按湖盆的成因分按湖盆的成因分类 构造湖：构造湖：由于地壳的构造运由于地壳的构造运动而沿断裂（断裂、断而沿断裂（断裂、断层、地、地堑等）等）产生一些凹陷形成湖盆。生一些凹陷形成湖盆。其特点是：湖其
5、特点是：湖岸平直、狭岸平直、狭长、陡峻、深度大。例如，湖、陡峻、深度大。例如，湖贝加加尔、坦噶、坦噶尼喀湖、滇池、洱海。尼喀湖、滇池、洱海。还有一些是由于构造运有一些是由于构造运动引起引起区域地壳下沉而形成湖盆，区域地壳下沉而形成湖盆，如如维多利多利亚湖、洞庭湖、湖、洞庭湖、鄱阳湖、鄱阳湖、太湖太湖等等。第7页，共93页，编辑于2022年，星期二贝加加尔湖湖第8页，共93页，编辑于2022年，星期二第9页，共93页，编辑于2022年，星期二第10页，共93页，编辑于2022年，星期二火口湖：火口湖：火山火山喷发停止后，火山口成停止后，火山口成为积水的湖盆。水的湖盆。其特点是外形近其特点是外形近
6、圆形或形或马蹄形，深度蹄形，深度较大。如白大。如白头山上的天池、雷州半山上的天池、雷州半岛的湖光湖。的湖光湖。长白山上的天池白山上的天池 第11页，共93页，编辑于2022年，星期二堰塞湖：堰塞湖：有熔岩堰塞湖与山崩堰塞湖之分。有熔岩堰塞湖与山崩堰塞湖之分。熔岩堰塞湖为熔岩堰塞湖为火山爆发熔岩流阻塞河道形成，如镜泊湖、五大连池火山爆发熔岩流阻塞河道形成，如镜泊湖、五大连池等；等；山崩堰塞湖为地巴山崩引起河道阻塞所致，这种湖泊山崩堰塞湖为地巴山崩引起河道阻塞所致，这种湖泊往往维持时间不长，又被冲而恢复原河道。例如岷江上的往往维持时间不长，又被冲而恢复原河道。例如岷江上的大小海子（大小海子（193
7、21932年地震山崩形成的）。年地震山崩形成的）。此外，水库是一种此外，水库是一种人工堰塞湖，它由人工在河道上建坝蓄水而成。人工堰塞湖，它由人工在河道上建坝蓄水而成。第12页，共93页，编辑于2022年，星期二黑龙江五大连池黑龙江五大连池第13页，共93页，编辑于2022年，星期二湖北秭湖北秭归县沙沙镇溪千将坪特大滑坡全貌溪千将坪特大滑坡全貌 第14页，共93页，编辑于2022年，星期二河成湖：河成湖：由于河流改道、截弯取直、淤由于河流改道、截弯取直、淤积等，使原等，使原河道河道变成了湖盆。其外形特点多是弯月形或牛成了湖盆。其外形特点多是弯月形或牛轭形，形，故又称牛故又称牛轭湖，水深一般湖，水
8、深一般较浅。例如，我国江浅。例如，我国江汉平平原上的一些湖泊。原上的一些湖泊。宁宁夏夏黄黄河河牛牛轭湖湖 第15页，共93页，编辑于2022年，星期二风成湖：成湖：由于由于风蚀洼地洼地积水而成，多分布在干旱或半水而成，多分布在干旱或半旱地区。湖水旱地区。湖水较浅，面浅，面积大小、形状不一，大小、形状不一，矿化度化度较高。高。例如，我国内蒙古的湖泊、甘例如，我国内蒙古的湖泊、甘肃敦煌的月牙湖。敦煌的月牙湖。月牙湖月牙湖第16页，共93页，编辑于2022年，星期二宁夏宁夏风成湖成湖第17页，共93页，编辑于2022年，星期二冰成湖：冰成湖：由古代冰川或由古代冰川或现代冰川的刨代冰川的刨蚀或堆或堆积
9、作用作用形成的湖泊，即冰形成的湖泊，即冰蚀湖与冰湖与冰债湖。湖。其特点是大小、形其特点是大小、形状不一，常密集成群分布。例如芬状不一，常密集成群分布。例如芬兰、瑞典、北美洲及、瑞典、北美洲及我国西藏的湖泊。我国西藏的湖泊。第18页，共93页，编辑于2022年，星期二北美洲五大湖北美洲五大湖第19页，共93页，编辑于2022年，星期二海成湖海成湖：在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于沿岸：在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于沿岸流的沉流的沉积，使沙嘴、沙洲不断，使沙嘴、沙洲不断发展延伸，最后封展延伸，最后封闭海湾海湾部分地区形成湖泊，又称部分地区形成湖泊，又称为泻湖。泻湖。拦湾湾坝（万宁市）（万宁市
10、）第20页，共93页，编辑于2022年，星期二拦湾湾坝 第21页，共93页，编辑于2022年，星期二拦湾湾坝 第22页，共93页，编辑于2022年，星期二2 2按湖水按湖水进出情况分出情况分类 可可分分吞吞吐吐湖湖（泄泄水水湖湖）和和闭口口湖湖（不不泄泄水水湖湖）。前前者者既既有有河河水水注注入入，又又能能流流出出，例例如如，洞洞庭庭湖湖、鄱鄱阳阳湖湖等等；后后者者只只有有入入湖湖河河流流，没没有有出出湖湖水水流流，例例如如，青青海海湖湖、里里海海等等。有有时有有河河水水注注入入，又又能能流流出出，有有时只只有有入入湖湖河河流流，没没有有出出湖湖水水流，他流，他们呈呈间隙隙发生，称生，称间隙湖
11、。隙湖。新疆哈新疆哈纳斯湖斯湖第23页，共93页，编辑于2022年，星期二第24页，共93页，编辑于2022年，星期二世世界界上上最最大大的的湖湖里里海海第25页，共93页，编辑于2022年，星期二3 3按湖水与海洋沟通情况分类按湖水与海洋沟通情况分类 可分为外流湖与内陆湖。外流湖是湖水能通过可分为外流湖与内陆湖。外流湖是湖水能通过出流河汇人大海者。出流河汇人大海者。例如，太湖、洪泽湖等例如，太湖、洪泽湖等；内；内陆湖则与海隔绝，湖水不能外流入海。陆湖则与海隔绝，湖水不能外流入海。例如，新例如，新疆的乌仑古湖、罗布泊（现已干涸）、青海湖等疆的乌仑古湖、罗布泊（现已干涸）、青海湖等。第26页，共
12、93页，编辑于2022年，星期二青海湖青海湖第27页，共93页，编辑于2022年，星期二第28页，共93页，编辑于2022年，星期二4按湖水按湖水矿化度分化度分类 按湖水按湖水矿化度的大小，可分淡水湖，化度的大小，可分淡水湖，矿化度小于化度小于lg/Llg/L；微咸湖，微咸湖，矿化度在化度在l-24g/Ll-24g/L；咸水湖，咸水湖，矿化度在化度在24-24-3535g/Lg/L；盐水湖，水湖，矿化度大于化度大于3535g/Lg/L。外流湖大多外流湖大多为淡水淡水湖，内湖，内陆湖湖则多多为咸水湖、咸水湖、盐水湖。水湖。部分学者将部分学者将湖水含湖水含盐度度0.3 24.7 24.7的的为咸水
13、湖，咸水湖，含含盐度达到度达到饱和和结晶的称晶的称为盐湖。湖。第29页，共93页，编辑于2022年，星期二盐度最大的湖度最大的湖死海死海第30页，共93页，编辑于2022年，星期二盐度最大的湖度最大的湖死海死海死海的水含死海的水含盐量很高，一般量很高，一般为250，每公升湖水含，每公升湖水含盐227275克，在克，在110米深米深处，可达到，可达到327克。因此，死海成了一个克。因此，死海成了一个“大大盐库”，所，所蕴藏的藏的盐量足量足够全世界全世界40亿人食用人食用2，000年。年。此外，湖水里此外，湖水里还有几十有几十亿吨的吨的钾盐、硫酸、硫酸镁、溴、碘和其它、溴、碘和其它许多有用的化学元
14、素。死海湖多有用的化学元素。死海湖水的水的盐类含量高，比重也大，一般含量高，比重也大，一般为1.1721.227，比人体比重（，比人体比重（1.0211.097）大，因）大，因此，人在水面上躺着也不会下沉。此，人在水面上躺着也不会下沉。第31页，共93页，编辑于2022年，星期二青海湖青海湖第32页，共93页，编辑于2022年，星期二5 5按湖水按湖水营养物养物质分分类按湖水所含溶解性按湖水所含溶解性营养物养物质的不同，可分的不同，可分为贫营养湖、中养湖、中营养湖、富养湖、富营养湖。养湖。云云南南滇滇池池第33页，共93页，编辑于2022年，星期二（三）湖水温度和化学成分（三）湖水温度和化学成
15、分 1湖水温度湖水温度 由于湖水增温和冷却作用，由于湖水增温和冷却作用，湖水温度沿垂湖水温度沿垂线的分布有三种情的分布有三种情况。况。（l l）正温正温层 全湖水温不低于全湖水温不低于4 4，这时上上层水温水温较高，密高，密度小；下度小；下层温度低而密度温度低而密度较大。水温的大。水温的这种分布称种分布称为正温正温层。这种湖泊也称种湖泊也称为暖湖暖湖。在正温在正温层的垂直分布中，往往由于上的垂直分布中，往往由于上下下层之之间水温由高急水温由高急剧下降到下下降到下层较低温度，便形成一突低温度，便形成一突变层，称称为温温跃层。湖水的湖水的热量来源于太阳量来源于太阳辐射能、空气的乱流射能、空气的乱流
16、热交交换、水汽凝、水汽凝结潜潜热和地壳和地壳传导热量等，其中以太阳量等，其中以太阳辐射能射能为主。主。第34页，共93页，编辑于2022年，星期二（2 2）逆温）逆温层 全湖水温低于全湖水温低于44，其中上，其中上层温度温度较低，低，而下而下层水温水温较高，但不高于高，但不高于44（44时水的密度最大）。水的密度最大）。水温的水温的这种分布称种分布称为逆温逆温层。这种湖泊也称种湖泊也称为冷湖冷湖。（3 3）同温）同温层 当全湖水温上下一致当全湖水温上下一致时，称，称为同温同温层 热带的湖泊的湖泊为正温正温层分布；寒分布；寒带的湖泊的湖泊为逆温逆温层分布；温分布；温带的湖泊的湖泊则随季随季节不同
17、而不同，冬季不同而不同，冬季为逆逆温温层，夏季，夏季为正温正温层，春、秋季，春、秋季则出出现同温同温层。第35页，共93页，编辑于2022年，星期二第36页，共93页，编辑于2022年，星期二2湖水的化学成分湖水的化学成分 湖水的化学成分和含湖水的化学成分和含盐量与海水、河水、地下水有明量与海水、河水、地下水有明显的的差异，表差异，表现出如下特点出如下特点（l）湖水的湖水的矿化度差异大化度差异大 湖水通湖水通常含有常含有HCO3-，CO32-，CI-，Ca2+，Na+，K+，Mg2+等主要离等主要离子和一些生物原生子和一些生物原生质、有机、有机质和溶解气体等。和溶解气体等。在湿在湿润地区，地区
18、，年降水量大于年蒸年降水量大于年蒸发量，湖泊多量，湖泊多为吞吐湖，水流交替条件好，湖水吞吐湖，水流交替条件好，湖水矿化度低，化度低，为淡水湖。淡水湖。在干旱地区，在干旱地区，湖面年蒸湖面年蒸发量量远大于年降水大于年降水量，内量，内陆湖泊的入湖径流量全部耗于蒸湖泊的入湖径流量全部耗于蒸发，导致湖水中致湖水中盐分分积累，累，矿化度增大，形成咸水湖或化度增大，形成咸水湖或盐湖。湖。第37页，共93页，编辑于2022年，星期二（2 2）湖中生物作用）湖中生物作用强烈烈 营养元素（养元素（N N，P P）在湖水、在湖水、生物体、底生物体、底质中循中循环，各地的淡水湖泊都有不同程度的富，各地的淡水湖泊都有
19、不同程度的富营养化的养化的趋势。其中以云南的滇池最。其中以云南的滇池最为典型。典型。（3 3）湖水交替）湖水交替缓慢，深水湖有分慢，深水湖有分层性性 随着水深随着水深的增加，溶解氧的含量降低，的增加，溶解氧的含量降低，COCO2 2的含量增加。在湖水的含量增加。在湖水停滞区域，会形成局部停滞区域，会形成局部还原原环境，以致湖水中游离氧消境，以致湖水中游离氧消失，出失，出现H H2 2S S，CHCH4 4类气体。气体。第38页，共93页，编辑于2022年，星期二（四）湖水运（四）湖水运动与水量平衡与水量平衡 1湖水运湖水运动 湖水湖水总是是处在不断地运在不断地运动状状态之中，运之中，运动形式主
20、要形式主要是具有周期性升降波是具有周期性升降波动和非周期性的水平流和非周期性的水平流动（l）湖水的混合湖水的混合 湖水混合是湖中的水湖水混合是湖中的水团或水分子在或水分子在水水层之之间相互交相互交换的的现象。象。湖水混合的方式有湖水混合的方式有涡动混合混合和和对流混合流混合。涡动混合是混合是由由风力和水力坡度力作用力和水力坡度力作用产生的，而生的，而对流混合是由湖流混合是由湖水密度差异引起的。水密度差异引起的。第39页，共93页，编辑于2022年，星期二（2）湖流）湖流 湖流是指湖水沿一定方向的前湖流是指湖水沿一定方向的前进运运动。湖流按其形成原因。湖流按其形成原因可分可分风成湖流、梯度流、成
21、湖流、梯度流、惯性流和混合流性流和混合流等。等。风成湖流：成湖流：主要是由主要是由风的作用下引起的，同的作用下引起的，同风海流的成因相似。海流的成因相似。梯度流（重力流）：梯度流（重力流）：是由于水面是由于水面倾斜斜产生的重力水平分力而引起的湖水生的重力水平分力而引起的湖水流流动。若。若这种梯度流是由于湖泊与河流相通而引起的，也称种梯度流是由于湖泊与河流相通而引起的，也称为吞吐流。吞吐流。惯性流：性流：是由于是由于产生湖流的外力停止作用后，水在生湖流的外力停止作用后，水在惯性力作用下性力作用下仍沿一定方向而流仍沿一定方向而流动，这种种惯性流也称余流。性流也称余流。混合流：混合流：是由两种以上的
22、湖流混合而成的。是由两种以上的湖流混合而成的。湖流也可分湖流也可分为水平水平环流和垂直流和垂直环流。水平流。水平环流又可分流又可分为气旋型湖流气旋型湖流（图5 51414）和反气旋型湖流。水平）和反气旋型湖流。水平环流多在流多在较稳定的定的风力作用下形力作用下形成的。湖水的垂直成的。湖水的垂直环流常流常发生在生在湖水温湖水温变化化时期期。第40页，共93页，编辑于2022年，星期二第41页，共93页，编辑于2022年，星期二（3）湖泊增减水）湖泊增减水 由于由于强风或气或气压骤变引起的漂流，使湖泊向引起的漂流，使湖泊向风岸水量聚岸水量聚积，水位，水位上升，称上升，称为增水；而背增水；而背风岸水
23、量减少，水位下降，称岸水量减少，水位下降，称为减水。湖泊减水。湖泊增减水造成水位增减水造成水位变化的水位化的水位变幅大小取决于幅大小取决于风力的力的强弱、湖盆的形弱、湖盆的形态、湖水的深度（反比关系）等。、湖水的深度（反比关系）等。（4）定振波）定振波 湖中水位湖中水位发生有生有节奏的垂直升降奏的垂直升降变化，叫做定振波（也称化，叫做定振波（也称驻波或波漾）波或波漾）。影响定振波波腹大小、周期影响定振波波腹大小、周期长短的主要因素是湖盆形短的主要因素是湖盆形态、面、面积和湖和湖水深度等。面水深度等。面积小、深度大的湖泊，通常小、深度大的湖泊，通常定振波定振波摆动快、周期短、快、周期短、水位水位
24、变幅也大；反之幅也大；反之则周期周期长、变幅小。幅小。定振波定振波周期和振幅的突周期和振幅的突变，与气，与气压、降水和、降水和风场分布的突分布的突变有关。有关。湖中湖中发生定振波生定振波时，总有一个或几个点水位没有升降有一个或几个点水位没有升降变化，化，这些些点称点称为节或振或振节。定振波有定振波有单节、双、双节和多和多节。而升降幅度最大的。而升降幅度最大的断面称断面称为波腹。波腹。第42页，共93页，编辑于2022年，星期二定振波的特点：定振波的特点：波峰没有水平移波峰没有水平移动，波峰和波谷在一，波峰和波谷在一定湖区内具有周期性的升降运定湖区内具有周期性的升降运动；水；水质点运点运动不同于
25、不同于前前进波，在腹点波，在腹点处的的质点，只有垂直方向运点，只有垂直方向运动，在，在节点点处的的质点，点，仅有水平方向的运有水平方向的运动，在波面上的其余，在波面上的其余各点既有水平分速，也有垂直分速，其各点既有水平分速，也有垂直分速，其质点的运点的运动轨迹迹为抛物抛物线形；定振波波及整个水形；定振波波及整个水层，湖中全部水体，湖中全部水体摆动 定振波的周期（定振波的周期（T T）可按下式可按下式计算；算；式中：式中：n n为节数；数；g g为重力加速度；重力加速度；H H为水深；水深；L L为水域水域长度。度。湖泊定振波的水位湖泊定振波的水位变幅、周期幅、周期长短，取决于湖水短，取决于湖水
26、面面积、湖盆形、湖盆形态和湖水深度。面和湖水深度。面积小。深度大的小。深度大的湖泊，定振波湖泊，定振波摆动快，周期短；反之，周期快，周期短；反之，周期长。第43页，共93页，编辑于2022年，星期二第44页，共93页，编辑于2022年，星期二 2湖泊水量平衡湖泊水量平衡 湖泊水量，由于收人和支出不尽相同，因而湖泊中湖泊水量，由于收人和支出不尽相同，因而湖泊中储存的水存的水量也在量也在变化。其化。其水量平衡方程水量平衡方程为：式中：式中：P P为降水量；降水量；E E1 1为湖面水汽凝湖面水汽凝结量；量；R R表表和和R R地地为地表地表和地下入流量；和地下入流量；R R 表表和和R R 地地为
27、地表和地下出流量；地表和地下出流量；E E2 2为湖湖面蒸面蒸发量；量；q q为工工农业与城市引用水量；与城市引用水量；为时段始末湖水量段始末湖水量的的变化化值。以上各。以上各项均按均按计算算时段段计算。算。单位位为m m3 3。若若为内内陆湖泊湖泊，湖水的收入量，湖水的收入量仅用于蒸用于蒸发（E E）。）。若多年期若多年期间地下水的收人与支出量可地下水的收人与支出量可认为没有没有变化，化，则内内陆湖泊湖泊水量平衡方程水量平衡方程为：式中：式中：P P为湖面降水量；湖面降水量；R R为入湖地表径流量。入湖地表径流量。第45页，共93页，编辑于2022年，星期二（五）湖泊水（五）湖泊水库的的调蓄
28、作用蓄作用 1 水水库的的调节 2 湖泊的湖泊的调蓄作用蓄作用 第46页，共93页，编辑于2022年，星期二1.水水库的的调节运用水运用水库蓄容径流的能力来抬高水位，集中落差，并蓄容径流的能力来抬高水位，集中落差，并对入入库径流在径流在时程程上、地区上，按各用水部上、地区上，按各用水部门的需要，重新分配的需要，重新分配过程，称水程，称水库调节。水。水库的防洪、灌的防洪、灌溉、发电及航运等效益；均建筑在水及航运等效益；均建筑在水库调节能力的基能力的基础上。上。水水库建成之后的建成之后的调度运行，其主要工作就在于如何合理度运行，其主要工作就在于如何合理调配水量。按配水量。按调节周期的周期的长短，水
29、短，水库调节可分日可分日调节、年、年调节及多年及多年调节。其中日。其中日调节是指通是指通过调节使水使水库在一昼夜之内，完成一个循在一昼夜之内，完成一个循环，日，日调节时间不不长，要求的要求的调节库容容较小。年小。年调节是指利用水是指利用水库拦蓄能力，将丰水期多余水蓄能力，将丰水期多余水量蓄存起来，以量蓄存起来，以备枯水期使用，其枯水期使用，其调节周期周期为一年，故称年一年，故称年调节。当水。当水库已蓄已蓄满，来水量仍大于用水量，将，来水量仍大于用水量，将发生弃水。此种生弃水。此种仅能能调节部分多余部分多余水量的径流水量的径流调节，称不完全年，称不完全年调节，水，水库如能如能拦蓄年度内全部来水量
30、，蓄年度内全部来水量，称完全年称完全年调节。多年。多年调节是指水是指水库将丰水年多余的水量蓄存起来，以将丰水年多余的水量蓄存起来，以补枯水年水量的不足，其枯水年水量的不足，其调节周期可周期可连续好几年。在好几年。在进行水行水库调节计算算时，常利用如下相常利用如下相对指数来表示水指数来表示水库的工作特性。的工作特性。第47页，共93页，编辑于2022年，星期二2.湖泊的湖泊的调蓄作用蓄作用 湖泊作湖泊作为天然水天然水库，除，除了能了能拦蓄本流域上游来蓄本流域上游来水，减水，减轻下游洪水的下游洪水的压力外，力外，还可分蓄江河洪可分蓄江河洪水，降低于流河段的洪水，降低于流河段的洪峰流量，滞峰流量，滞
31、缓洪峰洪峰发生生的的时间，发挥调蓄作用。蓄作用。第48页，共93页，编辑于2022年，星期二 以洞庭湖以洞庭湖为例例，洞庭湖是我国第二大淡水湖。它的水源：北有松滋、太平、藕池、，洞庭湖是我国第二大淡水湖。它的水源：北有松滋、太平、藕池、调弦弦（已封堵）（已封堵）4口分泄口分泄长江水入湖（占入湖江水入湖（占入湖总水量水量37.7），南、西有湘、），南、西有湘、资、沅、澧、沅、澧4大水系大水系入入汇（占（占53.9），湖区四周中小河注入（占），湖区四周中小河注入（占8.4），各方水流入湖停蓄后，在湖区），各方水流入湖停蓄后，在湖区东北北角角经城陵城陵矶出湖入出湖入长江。江。现有水域有水域2691平
32、方公里，最大水深平方公里，最大水深10.5米，最大容米，最大容积200余余亿立方立方米。故接米。故接纳4水、吞吐水、吞吐长江的洞庭湖，是江的洞庭湖，是调蓄蓄长江中游干、支流洪水的重要的天然水江中游干、支流洪水的重要的天然水库。洞庭。洞庭湖的削峰作用明湖的削峰作用明显，4水、水、4口的入湖洪水，口的入湖洪水，经过洞庭湖洞庭湖调蓄，多年（蓄，多年（1951-1983）平均削减了）平均削减了洪峰流量的洪峰流量的28.4。1954年最大削峰量可达年最大削峰量可达20653立方米立方米/秒，削减了秒，削减了19%。据。据统计4口口1951-1983年多年平均分流量年多年平均分流量为1180亿立方米，占入
33、湖立方米，占入湖总量量37.7，而多年平均汛期（，而多年平均汛期（5-10月）分月）分流量流量为1094亿立方米，故立方米，故长江分流入湖水量中江分流入湖水量中92.7是在汛期入湖的。是在汛期入湖的。显然洞庭湖已成然洞庭湖已成为长江江汛期的天然分洪、滞洪区了。汛期的天然分洪、滞洪区了。1954年特大洪水年特大洪水时，洞庭湖甚至削减了，洞庭湖甚至削减了长江干流江干流约发挥了巨大的作了巨大的作用。然而近用。然而近30多年来，洞庭湖的多年来，洞庭湖的调蓄能力在不断地减弱，蓄能力在不断地减弱，这是由于湖区泥沙淤是由于湖区泥沙淤积，湖泊容，湖泊容积不断减不断减少所致。多年平均入湖泥沙达少所致。多年平均入
34、湖泥沙达1.3351.335亿立方米，其中又以立方米，其中又以长江江4 4口挟口挟带的泥沙的泥沙为主，主，约占其中占其中8282，而多年平均出湖泥沙而多年平均出湖泥沙仅0.3510.351亿立方米，平均每年沉立方米，平均每年沉积在湖区的泥沙在湖区的泥沙为0.9840.984亿立方米，洞庭湖通立方米，洞庭湖通过蓄蓄浑吐清，固然吐清，固然对减减轻长江干流河床泥沙的沉江干流河床泥沙的沉积、稳定干流河床起着有利的作用，但是，泥沙沉定干流河床起着有利的作用，但是，泥沙沉积湖底，日湖底，日积月累就使洞庭湖的面月累就使洞庭湖的面积、容、容积逐年减小，从而削弱了其逐年减小，从而削弱了其调蓄能力。据蓄能力。据1
35、9541954年及年及19831983年湖年湖区区实测地形地形图对比，城陵比，城陵矶水位水位2323米米时，容，容积减少减少5959，3333米米时，容，容积减少减少4040。一般与河流相通。一般与河流相通的外流湖均有的外流湖均有调蓄作用。蓄作用。第49页，共93页，编辑于2022年，星期二鄱阳湖在一般年份可鄱阳湖在一般年份可调节来水量的来水量的15-30，而特大洪水年，如，而特大洪水年，如1954年，年，它削减了入湖峰量的它削减了入湖峰量的50以上，其削峰量以上，其削峰量为23400立方米立方米/秒。湖泊秒。湖泊调蓄能蓄能力的大小，首先决定于湖泊容力的大小，首先决定于湖泊容积，其次决定于内湖
36、水位与外江水位之，其次决定于内湖水位与外江水位之间的的涨落关系及差落关系及差值。以江。以江汉湖群湖群为例，在沿江口例，在沿江口门未未设控制控制闸前，江湖相通，内前，江湖相通，内湖与外江水位湖与外江水位涨落同步落同步变化，故化，故调节能力有限。江湖分家后，一般根据能力有限。江湖分家后，一般根据预报、汛前泄空湖容，洪水期再开汛前泄空湖容，洪水期再开闸蓄洪，因而提高了湖泊的蓄洪能力。湖区泥沙蓄洪，因而提高了湖泊的蓄洪能力。湖区泥沙沉沉积影响湖泊的影响湖泊的调蓄是自然因素，而盲目蓄是自然因素，而盲目围湖造田、人湖造田、人为因素削弱湖泊的因素削弱湖泊的调蓄能力和破坏湖泊蓄能力和破坏湖泊资源的源的现象，更
37、象，更应该引起重引起重视，已出，已出现的的问题也要采取也要采取还田田为湖等措施妥善解决。据湖等措施妥善解决。据统计，仅洞庭湖、鄱阳湖、江洞庭湖、鄱阳湖、江汉湖群因湖群因围垦而失而失去湖泊容去湖泊容积达达350亿立方米，立方米，导致可致可调蓄的淡水蓄的淡水资源源损失相当于淮河正常径失相当于淮河正常径流量的流量的1.3倍，比倍，比东线南水北南水北调计划引水划引水1000立方米立方米/秒的流量秒的流量还多多35亿立方立方米的水量。米的水量。第50页，共93页，编辑于2022年，星期二二、沼二、沼泽（marsh或或swamp）（一）沼（一）沼泽概述概述（二）沼（二）沼泽的形成与的形成与类型型（三）沼（
38、三）沼泽的水文特征的水文特征（四）沼（四）沼泽的生物沉的生物沉积作用作用（五）沼（五）沼泽的利用改造的利用改造（六）沼（六）沼泽地的功能地的功能 第51页，共93页，编辑于2022年，星期二（一）沼（一）沼泽概述概述 沼沼泽是地表是地表过度湿度湿润，其上，其上长有湿生植物，并有有湿生植物，并有泥炭堆泥炭堆积的地段。的地段。所所谓泥炭，就是植物残体在水泥炭，就是植物残体在水中缺氧的条件下，弱分解或几乎没有分解，逐年中缺氧的条件下，弱分解或几乎没有分解，逐年积累而形成的物累而形成的物质。若把沼若把沼泽看作不看作不稳定的土地和不可航行的水，定的土地和不可航行的水，虽则不科学，却很中肯。不科学，却很中
39、肯。这正着重指出了土地和水正着重指出了土地和水相互渗透的性相互渗透的性质，表明沼，表明沼泽是介于是介于陆地和水体地和水体间的自然体。沼的自然体。沼泽中中经常含有大量的水，占常含有大量的水，占89899494，甚至更多，而泥炭只占，甚至更多，而泥炭只占5 51010。沼。沼泽是良好是良好的蓄水体。的蓄水体。第52页，共93页，编辑于2022年，星期二沼沼泽是地表土壤是地表土壤层水水过饱和的地段。它是一种特殊的自和的地段。它是一种特殊的自然然综合体，具有三个基本特征：合体，具有三个基本特征：(1)(1)地表地表经常常过湿或有薄湿或有薄层积水：水：(2)(2)其上生其上生长湿生植物或沼生植物：湿生植
40、物或沼生植物：(3)(3)有泥炭有泥炭积累或累或无泥炭无泥炭积累，但有潜育累，但有潜育层存在。存在。沼沼泽排水差，潜水面位排水差，潜水面位于地表。于地表。全球沼全球沼泽面面积约占占陆地面地面积的的0.80.8。我国的沼。我国的沼泽主要分布主要分布在四川的若在四川的若尔盖高原、三江平原盖高原、三江平原(北大荒北大荒)等地，等地，总面面积约1111万平方公里，占全国万平方公里，占全国陆地面地面积1.151.15。当年。当年红军经过的的松潘草地，面松潘草地，面积27002700kmkm2 2.第53页，共93页，编辑于2022年，星期二 沼沼泽的形成与的形成与类型型1 沼沼泽的形成的形成 2 沼沼泽
41、的的类型型 第54页，共93页，编辑于2022年，星期二 沼沼泽的形的形成成沼沼泽的形成和的形成和发展，一般是在展，一般是在温温湿和冷湿气候湿和冷湿气候、平坦和低洼平坦和低洼的地形的地形条件下，有利于它的形成和条件下，有利于它的形成和发展。展。沼沼泽地段的自然条件一般是地地段的自然条件一般是地势低平、低平、排水不排水不畅、蒸、蒸发量小于降水量，地量小于降水量，地表表组成物成物质粘重不易渗透。故主要粘重不易渗透。故主要分布在冷温或温湿地分布在冷温或温湿地带。其形成大。其形成大致可分两种情况：致可分两种情况：沼沼泽的形成可分的形成可分水体沼水体沼泽化化和和陆地沼地沼泽化化。若若尔盖高原上的江盖高原
42、上的江错湖湖湖湖滨沼沼泽 第55页，共93页，编辑于2022年，星期二（l l）水体沼水体沼泽化水体沼化水体沼泽化化过程包括程包括湖泊沼湖泊沼泽化化和和河流沼河流沼泽化化。湖湖泊泊沼沼泽化化中中，浅浅湖湖沼沼泽化化和和深深湖湖沼沼泽化化过程程有有所所不不同同。浅浅湖湖沼沼泽化化过程程，是是由由水水生生植植物物或或湿湿生生植植物物的的不不断断生生长与与死死亡亡，沉沉入入湖湖底底的的植植物物残残体体的的堆堆积，变成成泥泥炭炭，再再加加上上泥泥沙沙的的淤淤积，使使湖湖面面逐逐渐缩小小，水水深深变浅浅，水水生生植植物物和和湿湿生生植植物物也也不不断断地地从从湖湖岸岸向向湖湖心心发展展，最最后后整整个个
43、湖湖泊泊就就变成成了了沼沼泽。第56页，共93页，编辑于2022年，星期二深湖沼深湖沼泽化化过程是由于水中生程是由于水中生长长根茎的漂浮植物，根茎的漂浮植物，其根茎交其根茎交织在一起，形成在一起，形成“浮毯浮毯”，浮毯可与湖岸相，浮毯可与湖岸相连。由由风或水流或水流带入湖中的植物种子便在浮毯上生入湖中的植物种子便在浮毯上生长起来。起来。以后由于植物的不断生以后由于植物的不断生长与死亡，植物残体便累与死亡，植物残体便累积在在浮毯浮毯层上形成泥炭。当浮毯上形成泥炭。当浮毯层发展到一定厚度展到一定厚度时，浮，浮毯毯层下部的植物残体在重力作用下，下部的植物残体在重力作用下，渐渐沉入湖底形沉入湖底形成下
44、部泥炭成下部泥炭层。随着。随着时间的推移，由于上、下部泥炭的推移，由于上、下部泥炭层的的扩大加厚，和湖底的填高，大加厚，和湖底的填高，净水水层逐逐渐减小，最减小，最后两者相后两者相连，湖泊就全部，湖泊就全部转化化为沼沼泽。河流沼河流沼泽化化过程，常程，常发生在水浅、流速小的河段，其生在水浅、流速小的河段，其形成形成过程同浅湖沼程同浅湖沼泽化相似。化相似。第57页，共93页，编辑于2022年，星期二（2）陆地沼地沼泽化化陆地沼地沼泽化又可分化又可分为森林沼森林沼泽化化和草甸沼和草甸沼泽化化过程程 森林沼森林沼泽化化过程，往往是由于森林的自然演程，往往是由于森林的自然演替、采伐和火替、采伐和火烧之
45、后而形成的之后而形成的(迹地演化而成迹地演化而成)。在寒在寒带和寒温和寒温带茂密的茂密的针叶林区，由于森林阻叶林区，由于森林阻挡了阳光和了阳光和风，枯枝落叶，枯枝落叶层覆盖了地面，减少覆盖了地面，减少了地面蒸了地面蒸发，枯枝落叶，枯枝落叶层又又拦蓄了部分地面径蓄了部分地面径流，如遇土壤底流，如遇土壤底层为不易透水的岩石或沉不易透水的岩石或沉积层，就会使土壤就会使土壤过湿，引起森林退化，使适合湿，引起森林退化，使适合这种种环境的草境的草类、藓类植物生植物生长，从而森林逐，从而森林逐渐演演变成沼成沼泽。此外，森林采伐和火。此外，森林采伐和火烧，可使土壤，可使土壤表表层变紧，减少了水分蒸，减少了水分
46、蒸腾，使土壤表，使土壤表层过湿，湿，为沼沼泽植物生植物生长发育育创造了条件，因而在采伐造了条件，因而在采伐和火和火烧迹地上容易引起沼迹地上容易引起沼泽化。化。第58页，共93页，编辑于2022年，星期二草甸沼草甸沼泽化化过程，常程，常发生在地生在地势低平、排低平、排水不水不畅的地方。疏的地方。疏丛草逐草逐渐被密被密丛草所代替，草所代替，植物残体在水不易流通的植物残体在水不易流通的环境里，因分解不境里，因分解不充分而充分而转化化为泥炭，草甸植被逐泥炭，草甸植被逐渐为沼沼泽植植被所代替，草甸被所代替，草甸转化化为沼沼泽。第59页，共93页，编辑于2022年，星期二2沼沼泽的的类型型 低位沼低位沼泽
47、 中位沼中位沼泽 高位沼高位沼泽 第60页，共93页，编辑于2022年，星期二低位沼低位沼泽 也称富也称富营养型沼养型沼泽，它是沼，它是沼泽发育的初育的初级阶段。段。其主要特征是；沼其主要特征是；沼泽表面呈浅碟形；泥炭表面呈浅碟形；泥炭层不不太厚；由于地表水和地下水太厚；由于地表水和地下水补给丰富，水文状丰富，水文状况尚未况尚未发生生显著著变化；沼化；沼泽植物以嗜养分植物植物以嗜养分植物为主（如莎草、芦主（如莎草、芦苇等）。等）。第61页，共93页，编辑于2022年，星期二中位沼中位沼泽 也叫也叫过渡型沼渡型沼泽或中或中营养型沼养型沼泽。它是沼。它是沼泽发育的育的过渡渡阶段。其主要特征是：由于
48、泥炭段。其主要特征是：由于泥炭层的日益增厚，沼的日益增厚，沼泽表表层变得平坦；水分运得平坦；水分运动状况状况发生了改生了改变；沼；沼泽植物以中养分植物植物以中养分植物为主。主。第62页，共93页，编辑于2022年，星期二高位沼高位沼泽 也称也称贫营养型沼养型沼泽，它是沼，它是沼泽发育的高育的高级阶段。其特点是：由于泥炭的不断累段。其特点是：由于泥炭的不断累积，泥炭，泥炭层较厚；沼厚；沼泽表面中部凸起；沼表面中部凸起；沼泽中水文状中水文状况况发生了生了显著的著的变化；沼化；沼泽植物以需养分少植物以需养分少的的为主（如水主（如水藓、羊胡子草等）。、羊胡子草等）。第63页，共93页，编辑于2022年
49、，星期二必必须注意的是：注意的是：这里的低位沼里的低位沼泽、中位沼、中位沼泽、高位沼、高位沼泽，不，不是以是以其所其所处地形高低命名地形高低命名，而是以其外部形，而是以其外部形态等特征命名的等特征命名的。（返回）第64页，共93页，编辑于2022年，星期二（三）沼（三）沼泽的水文特征的水文特征 （l）沼沼泽水的存在形式是以重力水、毛管水的存在形式是以重力水、毛管水、薄膜水等形式存在于泥炭和草根水、薄膜水等形式存在于泥炭和草根层中。中。（2）沼）沼泽水量平衡水量平衡（3）沼）沼泽水的运水的运动（4）沼）沼泽的温度、的温度、冻结和解和解冻（5）沼）沼泽水水质特征特征 第65页，共93页，编辑于20
50、22年，星期二（2）沼）沼泽水量平衡水量平衡 蒸蒸发量大、径流量小是沼量大、径流量小是沼泽水量平衡的突出特点。水量平衡的突出特点。沼沼泽地区地表径流量很少，大部分水量地区地表径流量很少，大部分水量为沼沼泽吸吸收，消耗于蒸收，消耗于蒸发。据研究，沼。据研究，沼泽水量支出部分，水量支出部分，径流量径流量约占占2525，而蒸，而蒸发量却占量却占7575。所以沼。所以沼泽地地区径流模数是很小的。在多年区径流模数是很小的。在多年变化中，蒸化中，蒸发量量变化小，径流量化小，径流量变化相化相对较大。沼大。沼泽蒸蒸发量的大小量的大小与沼与沼泽类型、气候条件及沼型、气候条件及沼泽蓄水的多少有关。蓄水的多少有关。