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1、第三章湖泊和沼第三章湖泊和沼泽泽第1页，共93页，编辑于2022年，星期二浙江千岛湖浙江千岛湖第2页，共93页，编辑于2022年，星期二地球上湖泊的总面积有地球上湖泊的总面积有270270万万kmkm2 2，占全部大陆面积的占全部大陆面积的1.81.8。世界上湖泊最集中的地区有芬兰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、瑞典，以及加拿大和美国北部。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_？世界上储？世界上储水量最大的淡水湖是水量最大的淡水湖是_？世界上面积最大的
2、淡？世界上面积最大的淡水湖是水湖是_？几个问题几个问题:里海里海贝加尔湖贝加尔湖青海湖青海湖贝加尔湖贝加尔湖苏必利尔湖苏必利尔湖第3页，共93页，编辑于2022年，星期二湖泊的作用？湖泊的作用？具有调节河川径流和气候的作用。具有调节河川径流和气候的作用。湖泊也是人类宝贵的自然资源之一，是人湖泊也是人类宝贵的自然资源之一，是人类生活和生产的重要水源，人们可利用湖水类生活和生产的重要水源，人们可利用湖水发展灌溉、发电、城市工矿的供水、水上运发展灌溉、发电、城市工矿的供水、水上运输、养殖业、旅游业，有的还能提供大量化输、养殖业、旅游业，有的还能提供大量化工原料（如盐、除芒硝、石膏等以及多种稀工原料（
3、如盐、除芒硝、石膏等以及多种稀有元素）。有元素）。第4页，共93页，编辑于2022年，星期二 盐湖水干后成了盐湖水干后成了盐矿盐矿盐湖盐湖 第5页，共93页，编辑于2022年，星期二所有湖泊都有其形成、发展与消亡的过程。所有湖泊都有其形成、发展与消亡的过程。湖泊是在内、外动力地质作用相互作用下形成的。湖泊是在内、外动力地质作用相互作用下形成的。以内力作用为主形成的湖泊主要有构造湖、火口湖以内力作用为主形成的湖泊主要有构造湖、火口湖和阻塞湖等和阻塞湖等；以外力作用为主形成的湖泊主要有以外力作用为主形成的湖泊主要有河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖以及侵蚀湖河成湖、风成湖、冰成湖、海成湖以及侵蚀湖等。
4、等。一般内力作用形成的湖泊规模较大，而外一般内力作用形成的湖泊规模较大，而外力作用形成的湖泊规模较小。力作用形成的湖泊规模较小。干燥区的湖泊由于盐分不断积累，淡水湖转干燥区的湖泊由于盐分不断积累，淡水湖转化为咸水湖化为咸水湖。湖泊知识拓展湖泊知识拓展第6页，共93页，编辑于2022年，星期二（二）湖泊的分类（二）湖泊的分类 湖泊的分类方法很多，主要有：按湖盆成因分类，湖泊的分类方法很多，主要有：按湖盆成因分类，按湖水补排情况分类，按湖水矿化度分类，按湖按湖水补排情况分类，按湖水矿化度分类，按湖水营养物质分类等。水营养物质分类等。1 1按湖盆的成因分类按湖盆的成因分类 构造湖：构造湖：由于地壳的
5、构造运动而沿断裂（断裂、断层、由于地壳的构造运动而沿断裂（断裂、断层、地堑等）产生一些凹陷形成湖盆。地堑等）产生一些凹陷形成湖盆。其特点是：湖岸平直、其特点是：湖岸平直、狭长、陡峻、深度大。例如，湖贝加尔、坦噶尼喀湖、狭长、陡峻、深度大。例如，湖贝加尔、坦噶尼喀湖、滇池、洱海。滇池、洱海。还有一些是由于构造运动引起区域地壳还有一些是由于构造运动引起区域地壳下沉而形成湖盆，下沉而形成湖盆，如维多利亚湖、洞庭湖、鄱阳湖、如维多利亚湖、洞庭湖、鄱阳湖、太湖太湖等等。第7页，共93页，编辑于2022年，星期二贝加尔湖贝加尔湖第8页，共93页，编辑于2022年，星期二第9页，共93页，编辑于2022年，
6、星期二第10页，共93页，编辑于2022年，星期二 火口湖：火口湖：火山喷发停止后，火山口成为积水的湖盆。火山喷发停止后，火山口成为积水的湖盆。其其特点是外形近圆形或马蹄形，深度较大。如白头山上特点是外形近圆形或马蹄形，深度较大。如白头山上的天池、雷州半岛的湖光湖。的天池、雷州半岛的湖光湖。长白山上的天池长白山上的天池 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、五大连池等；为火山爆发熔岩流阻塞河道形成，如镜泊湖、五大连池等；山崩堰塞湖为地巴山崩引起河道阻塞所
7、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（上的大小海子（19321932年地震山崩形成的）。年地震山崩形成的）。此外，水此外，水库是一种人工堰塞湖，它由人工在河道上建坝蓄水而库是一种人工堰塞湖，它由人工在河道上建坝蓄水而成。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，星期二湖北秭归县沙镇溪千将坪特大滑坡全貌湖北秭归县沙镇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
8、河流改道、截弯取直、淤积等，使原河由于河流改道、截弯取直、淤积等，使原河道变成了湖盆。其外形特点多是弯月形或牛轭形，故道变成了湖盆。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。例如，我国江汉平原上又称牛轭湖，水深一般较浅。例如，我国江汉平原上的一些湖泊。的一些湖泊。宁宁夏夏黄黄河河牛牛轭轭湖湖 第15页，共93页，编辑于2022年，星期二风成湖：风成湖：由于风蚀洼地积水而成，多分布在干旱或半由于风蚀洼地积水而成，多分布在干旱或半旱地区。湖水较浅，面积大小、形状不一，矿化度较旱地区。湖水较浅，面积大小、形状不一，矿化度较高。例如，我国内蒙古的湖泊、甘肃敦煌的月牙湖。高。例如，我国内
9、蒙古的湖泊、甘肃敦煌的月牙湖。月牙湖月牙湖第16页，共93页，编辑于2022年，星期二宁夏风成湖宁夏风成湖第17页，共93页，编辑于2022年，星期二冰成湖：冰成湖：由古代冰川或现代冰川的刨蚀或堆积作用由古代冰川或现代冰川的刨蚀或堆积作用形成的湖泊，即冰蚀湖与冰债湖。形成的湖泊，即冰蚀湖与冰债湖。其特点是大小、其特点是大小、形状不一，常密集成群分布。例如芬兰、瑞典、北形状不一，常密集成群分布。例如芬兰、瑞典、北美洲及我国西藏的湖泊。美洲及我国西藏的湖泊。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
10、口三角洲地区，由于沿岸：在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于沿岸流的沉积，使沙嘴、沙洲不断发展延伸，最后封闭海流的沉积，使沙嘴、沙洲不断发展延伸，最后封闭海湾部分地区形成湖泊，又称为泻湖。湾部分地区形成湖泊，又称为泻湖。拦湾坝（万宁市）拦湾坝（万宁市）第20页，共93页，编辑于2022年，星期二拦湾坝拦湾坝 第21页，共93页，编辑于2022年，星期二拦湾坝拦湾坝 第22页，共93页，编辑于2022年，星期二2 2按湖水进出情况分类按湖水进出情况分类 可可分分吞吞吐吐湖湖（泄泄水水湖湖）和和闭闭口口湖湖（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
11、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。有有时时有有河河水水注注入入，又又能能流流出出，有有时时只只有有入入湖湖河河流流，没没有有出出湖湖水流，他们呈间隙发生，称水流，他们呈间隙发生，称间隙湖。间隙湖。新疆哈纳斯湖新疆哈纳斯湖第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出可分为外流湖与内陆湖。外流湖
12、是湖水能通过出流河汇人大海者。流河汇人大海者。例如，太湖、洪泽湖等例如，太湖、洪泽湖等；内陆；内陆湖则与海隔绝，湖水不能外流入海。湖则与海隔绝，湖水不能外流入海。例如，新疆例如，新疆的乌仑古湖、罗布泊（现已干涸）、青海湖等的乌仑古湖、罗布泊（现已干涸）、青海湖等。第26页，共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按湖水矿化度分类按湖水矿化度分类 按湖水矿化度的大小，可分淡水湖，矿化度小于按湖水矿化度的大小，可分淡水湖，矿化度小于lg/Llg/L；微咸湖，矿化度在微咸湖，矿化度在l-24g/Ll-24
13、g/L；咸水湖，矿化度在咸水湖，矿化度在24-3524-35g/Lg/L；盐水湖，矿化度大于盐水湖，矿化度大于3535g/Lg/L。外流湖大多为淡水湖，外流湖大多为淡水湖，内陆湖则多为咸水湖、盐水湖。内陆湖则多为咸水湖、盐水湖。部分学者将部分学者将湖水含盐度湖水含盐度0.3 24.7 24.7的为的为咸水湖，咸水湖，含盐度达到饱和结晶的含盐度达到饱和结晶的称为称为盐湖。盐湖。第29页，共93页，编辑于2022年，星期二盐度最大的湖盐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盐度最大的湖死海死海死海的水含盐量很高，一般为死海的水含盐量很高，一般为250，每公升湖水
14、含盐，每公升湖水含盐227275克，在克，在110米深处，可达到米深处，可达到327克。因此，死克。因此，死海成了一个海成了一个“大盐库大盐库”，所蕴藏的盐量足够全世界，所蕴藏的盐量足够全世界40亿人食用亿人食用2，000年。此外，湖水里还有几十亿吨的钾年。此外，湖水里还有几十亿吨的钾盐、硫酸镁、溴、碘和其它许多有用的化学元素。死海湖水的盐类含量高，比重也大，一般为盐、硫酸镁、溴、碘和其它许多有用的化学元素。死海湖水的盐类含量高，比重也大，一般为1.1721.227，比人体比重（，比人体比重（1.0211.097）大，因此，人在水面上躺着也不会下沉。）大，因此，人在水面上躺着也不会下沉。第31
15、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按湖水营养物质分类按湖水营养物质分类按湖水所含溶解性营养物质的不同，可分为贫营养按湖水所含溶解性营养物质的不同，可分为贫营养湖、中营养湖、富营养湖。湖、中营养湖、富营养湖。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线的分布有三种情况。的分布有三种情况。（l l）正温）正温层层 全湖水温不低于全湖水温不低于4 4，这时这时上上层层水温水温
16、较较高，高，密度小；下密度小；下层层温度低而密度温度低而密度较较大。水温的大。水温的这这种分布称种分布称为为正正温温层层。这这种湖泊也称种湖泊也称为为暖湖暖湖。在正温在正温层层的垂直分布中，往往的垂直分布中，往往由于上下由于上下层层之之间间水温由高急水温由高急剧剧下降到下下降到下层较层较低温度，便形成低温度，便形成一突一突变层变层，称，称为为温温跃层跃层。湖水的热量来源于太阳辐射能、空气的乱流热交换、水湖水的热量来源于太阳辐射能、空气的乱流热交换、水汽凝结潜热和地壳传导热量等，其中以太阳辐射能为主。汽凝结潜热和地壳传导热量等，其中以太阳辐射能为主。第34页，共93页，编辑于2022年，星期二（
17、2 2）逆温层）逆温层 全湖水温低于全湖水温低于44，其中上层温度较低，其中上层温度较低，而下层水温较高，但不高于而下层水温较高，但不高于44（44时水的密度最大）。时水的密度最大）。水温的这种分布称为水温的这种分布称为逆温层逆温层。这种湖泊也称为。这种湖泊也称为冷湖冷湖。（3 3）同温层）同温层 当全湖水温上下一致时，称为当全湖水温上下一致时，称为同温同温层层 热带的湖泊为正温层分布；寒带的湖泊为逆温层热带的湖泊为正温层分布；寒带的湖泊为逆温层分布；温带的湖泊则随季节不同而不同，冬季为逆分布；温带的湖泊则随季节不同而不同，冬季为逆温层，夏季为正温层，春、秋季则出现同温层。温层，夏季为正温层，
18、春、秋季则出现同温层。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盐量与海水、河水、地下水有明显的差湖水的化学成分和含盐量与海水、河水、地下水有明显的差异，表现出如下特点异，表现出如下特点（l）湖水的矿化度差异大湖水的矿化度差异大 湖水通常湖水通常含有含有HCO3-，CO32-，CI-，Ca2+，Na+，K+，Mg2+等主要离子和等主要离子和一些生物原生质、有机质和溶解气体等。一些生物原生质、有机质和溶解气体等。在湿润地区，在湿润地区，年降水量年降水量大于年蒸发量，湖泊多为吞吐湖，水流交替条件好，湖水
19、矿化度大于年蒸发量，湖泊多为吞吐湖，水流交替条件好，湖水矿化度低，为淡水湖。低，为淡水湖。在干旱地区，在干旱地区，湖面年蒸发量远大于年降水量，湖面年蒸发量远大于年降水量，内陆湖泊的入湖径流量全部耗于蒸发，导致湖水中盐分积累，内陆湖泊的入湖径流量全部耗于蒸发，导致湖水中盐分积累，矿化度增大，形成咸水湖或盐湖。矿化度增大，形成咸水湖或盐湖。第37页，共93页，编辑于2022年，星期二（2 2）湖中生物作用强烈）湖中生物作用强烈 营养元素（营养元素（N N，P P）在湖水、在湖水、生物体、底质中循环，各地的淡水湖泊都有不同程度生物体、底质中循环，各地的淡水湖泊都有不同程度的富营养化的趋势。其中以云南
20、的滇池最为典型。的富营养化的趋势。其中以云南的滇池最为典型。（3 3）湖水交替缓慢，深水湖有分层性）湖水交替缓慢，深水湖有分层性 随着水深的增加，随着水深的增加，溶解氧的含量降低，溶解氧的含量降低，COCO2 2的含量增加。在湖水停滞区域，的含量增加。在湖水停滞区域，会形成局部还原环境，以致湖水中游离氧消失，出现会形成局部还原环境，以致湖水中游离氧消失，出现H H2 2S S，CHCH4 4类气体。类气体。第38页，共93页，编辑于2022年，星期二（四）湖水运动与水量平衡（四）湖水运动与水量平衡 1湖水运湖水运动动 湖水湖水总总是是处处在不断地运在不断地运动动状状态态之中，运之中，运动动形式
21、主要形式主要是具有周期性升降波是具有周期性升降波动动和非周期性的水平流和非周期性的水平流动动（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团或水分或水分子在水子在水层层之之间间相互交相互交换换的的现现象。象。湖水混合的方式有湖水混合的方式有涡动涡动混合混合和和对对流混合流混合。涡动涡动混合混合是由是由风风力和水力坡度力作用力和水力坡度力作用产产生的，而生的，而对对流混合流混合是由湖水密度差异引起的。是由湖水密度差异引起的。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进运动。湖流按其形成湖流是指湖水沿一定方向的前进运动。湖流按其形
22、成原因可分原因可分风成湖流、梯度流、惯性流和混合流风成湖流、梯度流、惯性流和混合流等。等。风成湖流：风成湖流：主要是由风的作用下引起的，同风海流的成因相似。主要是由风的作用下引起的，同风海流的成因相似。梯度流（重力流）：梯度流（重力流）：是由于水面倾斜产生的重力水平分力而引起的是由于水面倾斜产生的重力水平分力而引起的湖水流动。若这种梯度流是由于湖泊与河流相通而引起的，也称为湖水流动。若这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：惯性流：是由于产生湖流的外力停止作用后，水在惯性力作用下是由于产生湖流的外力停止作用后，水在惯性力作用下仍沿一定方向而流动，这种惯性流也称余流
23、。仍沿一定方向而流动，这种惯性流也称余流。混合流：混合流：是由两种以上的湖流混合而成的。是由两种以上的湖流混合而成的。湖流也可分为水平环流和垂直环流。水平环流又可分为气旋型湖流湖流也可分为水平环流和垂直环流。水平环流又可分为气旋型湖流（图（图5 51414）和反气旋型湖流。水平环流多在较稳定的风力作用下）和反气旋型湖流。水平环流多在较稳定的风力作用下形成的。湖水的垂直环流常发生在形成的。湖水的垂直环流常发生在湖水温变化时期湖水温变化时期。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 由于强风或气压骤变引起的漂流，使湖泊向风
24、岸水量聚积，水位上由于强风或气压骤变引起的漂流，使湖泊向风岸水量聚积，水位上升，称为增水；而背风岸水量减少，水位下降，称为减水。湖泊增减升，称为增水；而背风岸水量减少，水位下降，称为减水。湖泊增减水造成水位变化的水位变幅大小取决于风力的强弱、湖盆的形态、湖水造成水位变化的水位变幅大小取决于风力的强弱、湖盆的形态、湖水的深度（反比关系）等。水的深度（反比关系）等。（4）定振波）定振波 湖中水位发生有节奏的垂直升降变化，叫做定振波湖中水位发生有节奏的垂直升降变化，叫做定振波（也称驻波或波漾）（也称驻波或波漾）。影响定振波波腹大小、周期长短的主要因素是湖盆形态、面积和湖水深度影响定振波波腹大小、周期
25、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，通常等。面积小、深度大的湖泊，通常定振波定振波摆动快、周期短、水位变幅也摆动快、周期短、水位变幅也大；反之则周期长、变幅小。大；反之则周期长、变幅小。定振波定振波周期和振幅的突变，与气压、降水和风场分布的突变有关。周期和振幅的突变，与气压、降水和风场分布的突变有关。湖中发生定振波时，总有一个或几个点水位没有升降变化，这些湖中发生定振波时，总有一个或几个点水位没有升降变化，这些点点称为节或振节。称为节或振节。定振波有单节、双节和多节。而升降幅度最大的断面称定振波有单节、双节和多节。而升降幅度最大的断面称为波腹。为波腹。第42页，共
26、93页，编辑于2022年，星期二定振波的特点：定振波的特点：波峰没有水平移动，波峰和波谷在波峰没有水平移动，波峰和波谷在一定湖区内具有周期性的升降运动；水质点运动不同一定湖区内具有周期性的升降运动；水质点运动不同于前进波，在腹点处的质点，只有垂直方向运动，在于前进波，在腹点处的质点，只有垂直方向运动，在节点处的质点，仅有水平方向的运动，在波面上的其节点处的质点，仅有水平方向的运动，在波面上的其余各点既有水平分速，也有垂直分速，其质点的运动余各点既有水平分速，也有垂直分速，其质点的运动轨迹为抛物线形；定振波波及整个水层，湖中全部水轨迹为抛物线形；定振波波及整个水层，湖中全部水体摆动体摆动 定振波
27、的周期（定振波的周期（T T）可按下式计算；可按下式计算；式中：式中：n n为节数；为节数；g g为重力加速度；为重力加速度；H H为水深；为水深；L L为水为水域长度。域长度。湖泊定振波的水位变幅、周期长短，取决于湖水面积、湖泊定振波的水位变幅、周期长短，取决于湖水面积、湖盆形态和湖水深度。面积小。深度大的湖泊，定振湖盆形态和湖水深度。面积小。深度大的湖泊，定振波摆动快，周期短；反之，周期长。波摆动快，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
28、，由于收人和支出不尽相同，因而湖泊中储储存的存的水量也在水量也在变变化。其化。其水量平衡方程水量平衡方程为为：式中：式中：P P为为降水量；降水量；E E1 1为为湖面水汽凝湖面水汽凝结结量；量；R R表表和和R R地地为为地表地表和地下入流量；和地下入流量；RR 表表和和RR 地地为为地表和地下出流量；地表和地下出流量；E E2 2为为湖面蒸湖面蒸发发量；量；q q为为工工农业农业与城市引用水量；与城市引用水量；为时为时段始末湖水量段始末湖水量的的变变化化值值。以上各。以上各项项均按均按计计算算时时段段计计算。算。单单位位为为m m3 3。若若为为内内陆陆湖泊湖泊，湖水的收入量，湖水的收入量
29、仅仅用于蒸用于蒸发发（E E）。若多年）。若多年期期间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认为没有没有变变化，化，则则内内陆陆湖泊水湖泊水量平衡方程量平衡方程为为：式中：式中：P P为为湖面降水量；湖面降水量；R R为为入湖地表径流量。入湖地表径流量。第45页，共93页，编辑于2022年，星期二（五）湖泊水库的调蓄作用（五）湖泊水库的调蓄作用 1 水库的调节水库的调节 2 湖泊的调蓄作用湖泊的调蓄作用 第46页，共93页，编辑于2022年，星期二1.水库的调节水库的调节运用水库蓄容径流的能力来抬高水位，集中落差，并对入库径流在时程上、运用水库蓄容径流的能力来抬高水位，集中落差，并
30、对入库径流在时程上、地区上，按各用水部门的需要，重新分配过程，称水库调节。水库的防洪、地区上，按各用水部门的需要，重新分配过程，称水库调节。水库的防洪、灌溉、发电及航运等效益；均建筑在水库调节能力的基础上。水库建成之后灌溉、发电及航运等效益；均建筑在水库调节能力的基础上。水库建成之后的调度运行，其主要工作就在于如何合理调配水量。按调节周期的长短，水的调度运行，其主要工作就在于如何合理调配水量。按调节周期的长短，水库调节可分日调节、年调节及多年调节。其中日调节是指通过调节使水库在库调节可分日调节、年调节及多年调节。其中日调节是指通过调节使水库在一昼夜之内，完成一个循环，日调节时间不长，要求的调节
31、库容较小。年调一昼夜之内，完成一个循环，日调节时间不长，要求的调节库容较小。年调节是指利用水库拦蓄能力，将丰水期多余水量蓄存起来，以备枯水期使用，节是指利用水库拦蓄能力，将丰水期多余水量蓄存起来，以备枯水期使用，其调节周期为一年，故称年调节。当水库已蓄满，来水量仍大于用水量，将其调节周期为一年，故称年调节。当水库已蓄满，来水量仍大于用水量，将发生弃水。此种仅能调节部分多余水量的径流调节，称不完全年调节，水库发生弃水。此种仅能调节部分多余水量的径流调节，称不完全年调节，水库如能拦蓄年度内全部来水量，称完全年调节。多年调节是指水库将丰水年多如能拦蓄年度内全部来水量，称完全年调节。多年调节是指水库将
32、丰水年多余的水量蓄存起来，以补枯水年水量的不足，其调节周期可连续好几年。在余的水量蓄存起来，以补枯水年水量的不足，其调节周期可连续好几年。在进行水库调节计算时，常利用如下相对指数来表示水库的工作特性。进行水库调节计算时，常利用如下相对指数来表示水库的工作特性。第47页，共93页，编辑于2022年，星期二2.湖泊的调蓄作用湖泊的调蓄作用 湖泊作为天然水库，湖泊作为天然水库，除了能拦蓄本流域上除了能拦蓄本流域上游来水，减轻下游洪游来水，减轻下游洪水的压力外，还可分水的压力外，还可分蓄江河洪水，降低于蓄江河洪水，降低于流河段的洪峰流量，流河段的洪峰流量，滞缓洪峰发生的时间，滞缓洪峰发生的时间，发挥调
33、蓄作用。发挥调蓄作用。第48页，共93页，编辑于2022年，星期二 以洞庭湖为例以洞庭湖为例，洞庭湖是我国第二大淡水湖。它的水源：北有松滋、太平、藕池、调弦（已封，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（已封堵）堵）4口分泄长江水入湖（占入湖总水量口分泄长江水入湖（占入湖总水量37.7），南、西有湘、资、沅、澧），南、西有湘、资、沅、澧4大水系入汇大水系入汇（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，在湖区东北角经城陵），各方水流入湖停蓄后，在湖区东北角经城陵矶出湖入长江。现有水域矶出湖入长江。现有水域2691平方公
34、里，最大水深平方公里，最大水深10.5米，最大容积米，最大容积200余亿立方米。故接纳余亿立方米。故接纳4水、吞吐长江的洞庭湖，是调蓄长江中游干、支流洪水的重要的天然水库。洞庭湖的削峰作用明水、吞吐长江的洞庭湖，是调蓄长江中游干、支流洪水的重要的天然水库。洞庭湖的削峰作用明显，显，4水、水、4口的入湖洪水，经过洞庭湖调蓄，多年（口的入湖洪水，经过洞庭湖调蓄，多年（1951-1983）平均削减了洪峰流量的）平均削减了洪峰流量的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%。据统计。据统计4口口1951-1983年多年多年平均分流量为年平均分流
35、量为1180亿立方米，占入湖总量亿立方米，占入湖总量37.7，而多年平均汛期（，而多年平均汛期（5-10月）分流量为月）分流量为1094亿立方米，故长江分流入湖水量中亿立方米，故长江分流入湖水量中92.7是在汛期入湖的。显然洞庭湖已成为长江汛期的天然是在汛期入湖的。显然洞庭湖已成为长江汛期的天然分洪、滞洪区了。分洪、滞洪区了。1954年特大洪水时，洞庭湖甚至削减了长江干流约发挥了巨大的作用。年特大洪水时，洞庭湖甚至削减了长江干流约发挥了巨大的作用。然而近然而近30多年来，洞庭湖的调蓄能力在不断地减弱，这是由于湖区泥沙淤积，湖泊容积不多年来，洞庭湖的调蓄能力在不断地减弱，这是由于湖区泥沙淤积，湖
36、泊容积不断减少所致。多年平均入湖泥沙达断减少所致。多年平均入湖泥沙达1.3351.335亿立方米，其中又以长江亿立方米，其中又以长江4 4口挟带的泥沙为主，约口挟带的泥沙为主，约占其中占其中8282，而多年平均出湖泥沙仅，而多年平均出湖泥沙仅0.3510.351亿立方米，平均每年沉积在湖区的泥沙为亿立方米，平均每年沉积在湖区的泥沙为0.9840.984亿立方米，洞庭湖通过蓄浑吐清，固然对减轻长江干流河床泥沙的沉积、稳定干流亿立方米，洞庭湖通过蓄浑吐清，固然对减轻长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，泥沙沉积湖底，日积月累就使洞庭湖的面积、容积逐年减小河床起着有利的作用，但是
37、，泥沙沉积湖底，日积月累就使洞庭湖的面积、容积逐年减小，从而削弱了其调蓄能力。据，从而削弱了其调蓄能力。据19541954年及年及19831983年湖区实测地形图对比，城陵矶水位年湖区实测地形图对比，城陵矶水位2323米时，米时，容积减少容积减少5959，3333米时，容积减少米时，容积减少4040。一般与河流相通的外流湖均有调蓄作用。一般与河流相通的外流湖均有调蓄作用。第49页，共93页，编辑于2022年，星期二鄱阳湖在一般年份可调节来水量的鄱阳湖在一般年份可调节来水量的15-30，而特大洪水年，如，而特大洪水年，如1954年，它年，它削减了入湖峰量的削减了入湖峰量的50以上，其削峰量为以上
38、，其削峰量为23400立方米立方米/秒。湖泊调蓄能力秒。湖泊调蓄能力的大小，首先决定于湖泊容积，其次决定于内湖水位与外江水位之间的的大小，首先决定于湖泊容积，其次决定于内湖水位与外江水位之间的涨落关系及差值。以江汉湖群为例，在沿江口门未设控制闸前，江湖相涨落关系及差值。以江汉湖群为例，在沿江口门未设控制闸前，江湖相通，内湖与外江水位涨落同步变化，故调节能力有限。江湖分家后，一通，内湖与外江水位涨落同步变化，故调节能力有限。江湖分家后，一般根据预报、汛前泄空湖容，洪水期再开闸蓄洪，因而提高了湖泊的蓄般根据预报、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。湖区泥沙沉积影响湖泊的调蓄是
39、自然因素，而盲目围湖造田、洪能力。湖区泥沙沉积影响湖泊的调蓄是自然因素，而盲目围湖造田、人为因素削弱湖泊的调蓄能力和破坏湖泊资源的现象，更应该引起重视，人为因素削弱湖泊的调蓄能力和破坏湖泊资源的现象，更应该引起重视，已出现的问题也要采取还田为湖等措施妥善解决。据统计，仅洞庭湖、已出现的问题也要采取还田为湖等措施妥善解决。据统计，仅洞庭湖、鄱阳湖、江汉湖群因围垦而失去湖泊容积达鄱阳湖、江汉湖群因围垦而失去湖泊容积达350亿立方米，导致可调蓄的亿立方米，导致可调蓄的淡水资源损失相当于淮河正常径流量的淡水资源损失相当于淮河正常径流量的1.3倍，比东线南水北调计划引水倍，比东线南水北调计划引水1000
40、立方米立方米/秒的流量还多秒的流量还多35亿立方米的水量。亿立方米的水量。第50页，共93页，编辑于2022年，星期二二、沼二、沼泽泽（marsh或或swamp）（一）沼泽概述（一）沼泽概述（二）沼泽的形成与类型（二）沼泽的形成与类型（三）沼泽的水文特征（三）沼泽的水文特征（四）沼泽的生物沉积作用（四）沼泽的生物沉积作用（五）沼泽的利用改造（五）沼泽的利用改造（六）沼泽地的功能（六）沼泽地的功能 第51页，共93页，编辑于2022年，星期二（一）沼泽概述（一）沼泽概述 沼泽是地表过度湿润，其上长有湿生植物，并有泥沼泽是地表过度湿润，其上长有湿生植物，并有泥炭堆积的地段。炭堆积的地段。所谓泥炭，
41、就是植物残体在水中缺所谓泥炭，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，逐年积累而氧的条件下，弱分解或几乎没有分解，逐年积累而形成的物质。形成的物质。若把沼泽看作不稳定的土地和不可航行的水，虽则若把沼泽看作不稳定的土地和不可航行的水，虽则不科学，却很中肯。这正着重指出了土地和水相互不科学，却很中肯。这正着重指出了土地和水相互渗透的性质，表明沼泽是介于陆地和水体间的自然渗透的性质，表明沼泽是介于陆地和水体间的自然体。沼泽中经常含有大量的水，占体。沼泽中经常含有大量的水，占89899494，甚，甚至更多，而泥炭只占至更多，而泥炭只占5 51010。沼泽是良好的蓄。沼泽是良好的蓄水体。水
42、体。第52页，共93页，编辑于2022年，星期二沼泽是地表土壤层水过饱和的地段。它是一种特殊的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：自然综合体，具有三个基本特征：(1)(1)地表经常过湿或地表经常过湿或有薄层积水：有薄层积水：(2)(2)其上生长湿生植物或沼生植物：其上生长湿生植物或沼生植物：(3)(3)有泥炭积累或无泥炭积累，但有潜育层存在。有泥炭积累或无泥炭积累，但有潜育层存在。沼泽排沼泽排水差，潜水面位于地表。水差，潜水面位于地表。全球沼泽面积约占陆地面积的全球沼泽面积约占陆地面积的0.80.8。我国的沼泽主要分。我国的沼泽主要分布在四川的若尔盖高原
43、、三江平原布在四川的若尔盖高原、三江平原(北大荒北大荒)等地，总面积等地，总面积约约1111万平方公里，占全国陆地面积万平方公里，占全国陆地面积1.151.15。当年红军经过。当年红军经过的松潘草地，面积的松潘草地，面积27002700kmkm2 2.第53页，共93页，编辑于2022年，星期二 沼泽的形成与类型沼泽的形成与类型1 沼泽的形成沼泽的形成 2 沼泽的类型沼泽的类型 第54页，共93页，编辑于2022年，星期二 沼泽的形沼泽的形成成沼泽的形成和发展，一般是在沼泽的形成和发展，一般是在温湿和温湿和冷湿气候冷湿气候、平坦和低洼平坦和低洼的地形条件的地形条件下，有利于它的形成和发展。下，
44、有利于它的形成和发展。沼泽沼泽地段的自然条件一般是地势低平、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，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。其主要分布在冷温或温湿地带。其形成大致可分两种情况：形成大致可分两种情况：沼泽的沼泽的形成可分形成可分水体沼泽化水体沼泽化和和陆地沼泽化陆地沼泽化。若尔盖高原上的江错湖湖滨沼泽若尔盖高原上的江错湖湖滨沼泽 第55页，共93页，编辑于2022年，星期二（l l）水体沼水体沼泽泽化水体沼化水体沼泽泽化化过过程包程包括括湖泊沼湖泊沼泽泽化化和和河流沼河流沼泽泽化化。湖湖泊泊沼
45、沼泽泽化化中中，浅浅湖湖沼沼泽泽化化和和深深湖湖沼沼泽泽化化过过程程有有所所不不同同。浅浅湖湖沼沼泽泽化化过过程程，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积，变变成成泥泥炭炭，再再加加上上泥泥沙沙的的淤淤积积，使使湖湖面面逐逐渐渐缩缩小小，水水深深变变浅浅，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发展展，最最后后整整个个湖湖泊泊就就变变成成了了沼沼泽。泽。第56页，共93页，编辑于2022年，星期二深湖沼泽化过程是由于水中生长长根茎的漂浮植物，其深湖沼泽化过程是由于水中生
46、长长根茎的漂浮植物，其根茎交织在一起，形成根茎交织在一起，形成“浮毯浮毯”，浮毯可与湖岸相连。，浮毯可与湖岸相连。由风或水流带入湖中的植物种子便在浮毯上生长起来。由风或水流带入湖中的植物种子便在浮毯上生长起来。以后由于植物的不断生长与死亡，植物残体便累积在浮以后由于植物的不断生长与死亡，植物残体便累积在浮毯层上形成泥炭。当浮毯层发展到一定厚度时，浮毯层毯层上形成泥炭。当浮毯层发展到一定厚度时，浮毯层下部的植物残体在重力作用下，渐渐沉入湖底形成下部下部的植物残体在重力作用下，渐渐沉入湖底形成下部泥炭层。随着时间的推移，由于上、下部泥炭层的扩大泥炭层。随着时间的推移，由于上、下部泥炭层的扩大加厚，
47、和湖底的填高，净水层逐渐减小，最后两者相连，加厚，和湖底的填高，净水层逐渐减小，最后两者相连，湖泊就全部转化为沼泽。湖泊就全部转化为沼泽。河流沼泽化过程，常发生在水浅、流速小的河段，河流沼泽化过程，常发生在水浅、流速小的河段，其形成过程同浅湖沼泽化相似。其形成过程同浅湖沼泽化相似。第57页，共93页，编辑于2022年，星期二（2）陆地沼泽化陆地沼泽化又可分为森林沼泽化和草甸）陆地沼泽化陆地沼泽化又可分为森林沼泽化和草甸沼泽化过程沼泽化过程 森林沼泽化过程，往往是由于森林的自然演森林沼泽化过程，往往是由于森林的自然演替、采伐和火烧之后而形成的替、采伐和火烧之后而形成的(迹地演化而成迹地演化而成)
48、。在寒带和寒温带茂密的针叶林区，由于森林阻挡。在寒带和寒温带茂密的针叶林区，由于森林阻挡了阳光和风，枯枝落叶层覆盖了地面，减少了地面了阳光和风，枯枝落叶层覆盖了地面，减少了地面蒸发，枯枝落叶层又拦蓄了部分地面径流，如遇土蒸发，枯枝落叶层又拦蓄了部分地面径流，如遇土壤底层为不易透水的岩石或沉积层，就会使土壤过壤底层为不易透水的岩石或沉积层，就会使土壤过湿，引起森林退化，使适合这种环境的草类、藓类湿，引起森林退化，使适合这种环境的草类、藓类植物生长，从而森林逐渐演变成沼泽。此外，森林植物生长，从而森林逐渐演变成沼泽。此外，森林采伐和火烧，可使土壤表层变紧，减少了水分蒸腾，采伐和火烧，可使土壤表层变
49、紧，减少了水分蒸腾，使土壤表层过湿，为沼泽植物生长发育创造了条件，使土壤表层过湿，为沼泽植物生长发育创造了条件，因而在采伐和火烧迹地上容易引起沼泽化。因而在采伐和火烧迹地上容易引起沼泽化。第58页，共93页，编辑于2022年，星期二草甸沼泽化过程，常发生在地势低平、排草甸沼泽化过程，常发生在地势低平、排水不畅的地方。疏丛草逐渐被密丛草所代水不畅的地方。疏丛草逐渐被密丛草所代替，植物残体在水不易流通的环境里，因替，植物残体在水不易流通的环境里，因分解不充分而转化为泥炭，草甸植被逐渐分解不充分而转化为泥炭，草甸植被逐渐为沼泽植被所代替，草甸转化为沼泽。为沼泽植被所代替，草甸转化为沼泽。第59页，共
50、93页，编辑于2022年，星期二2沼泽的类型沼泽的类型 低位沼泽低位沼泽 中位沼泽中位沼泽 高位沼泽高位沼泽 第60页，共93页，编辑于2022年，星期二低位沼泽低位沼泽 也称富营养型沼泽，它是沼泽发育的初级阶也称富营养型沼泽，它是沼泽发育的初级阶段。其主要特征是；沼泽表面呈浅碟形；泥段。其主要特征是；沼泽表面呈浅碟形；泥炭层不太厚；由于地表水和地下水补给丰富，炭层不太厚；由于地表水和地下水补给丰富，水文状况尚未发生显著变化；沼泽植物以嗜水文状况尚未发生显著变化；沼泽植物以嗜养分植物为主（如莎草、芦苇等）。养分植物为主（如莎草、芦苇等）。第61页，共93页，编辑于2022年，星期二中位沼泽中位