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1、第三节第三节第三节第三节 湖泊和沼泽湖泊和沼泽湖泊和沼泽湖泊和沼泽一、一、湖泊湖泊（一）湖泊概述（一）湖泊概述湖泊的定湖泊的定义：湖湖泊泊是是指指终年年蓄蓄积了了水水，又又不不直直接接与与海海洋洋相相连的天然洼地。它是湖盆和湖水的的天然洼地。它是湖盆和湖水的总称。称。湖泊与水湖泊与水库的区的区别？湖泊是天然成因；水湖泊是天然成因；水库是人工建成的。是人工建成的。浙江千浙江千岛湖湖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“千湖之千湖之国国”)、瑞典，以及加拿大和
2、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？世界上上储水量最大的淡水湖是水量最大的淡水湖是_？世界上面？世界上面积最最大的淡水湖是大的淡水湖是_？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，源之一，是人是人类生活和生生活和生产的重要水源，人的重要水源，人们可利可利用湖水用湖水发展灌展灌溉、发电、城市工、城市工矿的供水
3、、的供水、水上运水上运输、养殖、养殖业、旅游、旅游业，有的，有的还能提能提供大量化工原料（如供大量化工原料（如盐、除芒硝、石膏等、除芒硝、石膏等以及多种稀有元素）。以及多种稀有元素）。盐湖水干后成了湖水干后成了盐矿盐湖湖 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主形成的湖泊主要有构造湖、火口湖和阻塞湖等造湖、火口湖和阻塞湖等；以外力作用以外力作用为主主形成的湖泊主要有河成湖、形成的湖泊主要有河成湖、风成湖、冰成湖、成湖、冰成湖、海成湖以及
4、侵海成湖以及侵蚀湖等。湖等。一般内力作用形成的一般内力作用形成的湖泊湖泊规模模较大，而外力作用形成的湖泊大，而外力作用形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（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，按湖水按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，按湖水水营养物养物质分分类等。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、而沿断裂（断裂、断断
5、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。其特点其特点是：湖岸平直、狭是：湖岸平直、狭长、陡峻、深度大。例如，湖、陡峻、深度大。例如，湖贝加加尔、坦噶尼喀湖、滇池、洱海。、坦噶尼喀湖、滇池、洱海。还有一些是有一些是由于构造运由于构造运动引起区域地壳下沉而形成湖盆，引起区域地壳下沉而形成湖盆，如如维多利多利亚湖、洞庭湖、鄱阳湖、湖、洞庭湖、鄱阳湖、太湖太湖等等。贝加加尔湖湖火口湖：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水的湖盆。盆。其特点是外形近其特点是外形近圆形或形或马蹄形，深度蹄形，深度较大。大。如白如白头山上的天池、雷州半山上的天池、雷州半岛的湖
6、光湖。的湖光湖。长白山上的天池白山上的天池 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。熔岩堰熔岩堰塞湖塞湖为火山爆火山爆发熔岩流阻塞河道形成，如熔岩流阻塞河道形成，如镜泊湖、五泊湖、五大大连池等；池等；山崩堰塞湖山崩堰塞湖为地巴山崩引起河道阻塞所致，地巴山崩引起河道阻塞所致，这种湖泊往往种湖泊往往维持持时间不不长，又被冲而恢复原河道。，又被冲而恢复原河道。例如岷江上的大小海子（例如岷江上的大小海子（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是一种人工堰塞湖，它由人工在河道上建坝蓄水而成。蓄水而
7、成。黑黑龙江五大江五大连池池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 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，使等，使原河道原河道变成了湖盆。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，故又称牛形，故又称牛轭湖，水深一般湖，水深一般较浅。例如，我浅。例如，我国江国江汉平原上的一些湖泊。平原上的一些湖泊。宁宁夏夏黄黄河河牛牛轭湖湖 风成湖：成湖：由于由于风蚀洼地洼地积水而成，多分布在干旱水而成，多分布在干旱或半旱地区。湖水或半旱地区。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。例如，我国内蒙古的湖
8、泊、甘高。例如，我国内蒙古的湖泊、甘肃敦煌的敦煌的月牙湖。月牙湖。月牙湖月牙湖宁夏宁夏风成湖成湖冰成湖：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作作用形成的湖泊，即冰用形成的湖泊，即冰蚀湖与冰湖与冰债湖。湖。其特点是大小、其特点是大小、形状不一，常密集成群分布。例如芬形状不一，常密集成群分布。例如芬兰、瑞典、北、瑞典、北美洲及我国西藏的湖泊。美洲及我国西藏的湖泊。北美洲五大湖北美洲五大湖海成湖海成湖：在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于：在浅海、海湾及河口三角洲地区，由于沿岸流的沉沿岸流的沉积，使沙嘴、沙洲不断，使沙嘴、沙洲不断发展延伸，最后展延伸，最后封封闭海湾部分地
9、区形成湖泊，又称海湾部分地区形成湖泊，又称为泻湖。泻湖。拦湾湾坝（万宁市万宁市）拦湾湾坝 拦湾湾坝 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流，他他们呈呈间隙隙发生生，称称间隙湖。隙湖。新疆哈新疆哈纳斯湖斯湖世世界界上上最最大大的的湖湖
10、里里海海3 3按湖水与海洋沟通情况分按湖水与海洋沟通情况分类 可分可分为外流湖与内外流湖与内陆湖。外流湖是湖水能通湖。外流湖是湖水能通过出流河出流河汇人大海者。人大海者。例如，太湖、洪例如，太湖、洪泽湖湖等等；内；内陆湖湖则与海隔与海隔绝，湖水不能外流入海。，湖水不能外流入海。例如，新疆的例如，新疆的乌仑古湖、古湖、罗布泊（布泊（现已干涸）已干涸）、青海湖等、青海湖等。青海湖青海湖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lglg/L/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，矿化化度在
11、度在24-3524-35g/Lg/L；盐水湖，水湖，矿化度大于化度大于3535g/Lg/L。外流外流湖大多湖大多为淡水湖，内淡水湖，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。盐度最大的湖度最大的湖死海死海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
12、足够全世界全世界40亿人食用人食用2，000年。此外，湖水里年。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多有用的化学元素。死海湖水的化学元素。死海湖水的盐类含量高，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。青海湖青海湖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（三）湖水温度和化
13、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的分布有三的分布有三种情况。种情况。（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，密度小；下高，密度小；下层温度低而密度温度低而密度较大。水温的大。水温的这种分布种分布称称为正温正温层。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的垂直分布中，往往由于上下布中，往往由于上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
14、能、空气的乱流射能、空气的乱流热交交换、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。（2 2）逆温）逆温层 全湖水温低于全湖水温低于44，其中上，其中上层温温度度较低，而下低，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）。水温的水的密度最大）。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，称为同同温温层 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而不同，冬季不同
15、而不同，冬季为逆温逆温层，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。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、地下水有明显的差异，表的差异，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 湖水通常含有湖水通常含有HCO3-，CO32-，CI-，Ca2+，Na+，K+，Mg2+等主要离子和一些生物原生等主要离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，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，吞吐湖，水流交替条件好，湖水水流交替条
16、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量，内大于年降水量，内陆湖泊的入湖径流量全湖泊的入湖径流量全部耗于蒸部耗于蒸发，导致湖水中致湖水中盐分分积累，累，矿化度增大，形成咸化度增大，形成咸水湖或水湖或盐湖。湖。（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）在湖在湖水、生物体、底水、生物体、底质中循中循环，各地的淡水湖泊都有不，各地的淡水湖泊都有不同程度的富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
17、 随着水随着水深的增加，溶解氧的含量降低，深的增加，溶解氧的含量降低，COCO2 2的含量增加。在的含量增加。在湖水停滞区域，会形成局部湖水停滞区域，会形成局部还原原环境，以致湖水中境，以致湖水中游离氧消失，出游离氧消失，出现H H2 2S S，CHCH4 4类气体。气体。（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，运动形式形式主要是具有周期性升降波主要是具有周期性升降波动和非周期性的水平和非周期性的水平流流动（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或水分子在水分子在水层之之间相互交相
18、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。涡动混合是由混合是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，而对流混合是由湖水密度差异引起的。流混合是由湖水密度差异引起的。（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。湖流按其形成原因可分形成原因可分风成湖流、梯度流、成湖流、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
19、引生的重力水平分力而引起的湖水流起的湖水流动。若。若这种梯度流是由于湖泊与河流相通而引起的，种梯度流是由于湖泊与河流相通而引起的，也称也称为吞吐流。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，水在惯性力作用性力作用下仍沿一定方向而流下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气旋型湖流（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
20、的定的风力作用下形成的。湖水的垂直力作用下形成的。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。（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，水位上升，称水位上升，称为增水；而背增水；而背风岸水量减少，水位下降，称岸水量减少，水位下降，称为减减水。湖泊增减水造成水位水。湖泊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，叫做定振化，
21、叫做定振波（也称波（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、面积和湖水深度等。面和湖水深度等。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、快、周期短、水位周期短、水位变幅也大；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有关。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
22、。而升降幅度。而升降幅度最大的断面称最大的断面称为波腹。波腹。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，波峰和波谷在一定湖区内具有周期性的升降运谷在一定湖区内具有周期性的升降运动；水；水质点点运运动不同于前不同于前进波，在腹点波，在腹点处的的质点，只有垂直点，只有垂直方向运方向运动，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，在波面上的其余各点既有水平分速，也有垂，在波面上的其余各点既有水平分速，也有垂直分速，其直分速，其质点的运点的运动轨迹迹为抛物抛物线形；定振波形；定振波波及整个水波及整个水层，湖中全部水体，湖中全部水体摆动 定振波的周期（定振
23、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，取决于湖短，取决于湖水面水面积、湖盆形、湖盆形态和湖水深度。面和湖水深度。面积小。深度大小。深度大的湖泊，定振波的湖泊，定振波摆动快，周期短；反之，周期快，周期短；反之，周期长。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量也在存的水量也在变化。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
24、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地地为地表和地下入流量；地表和地下入流量；R R 表表和和R R 地地为地表和地下出流地表和地下出流量；量；E E2 2为湖面蒸湖面蒸发量；量；q q为工工农业与城市引用水量；与城市引用水量；为时段始末湖水量的段始末湖水量的变化化值。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）。）。若若多年期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，则内内陆湖泊水量平衡方程湖泊水量平衡方程为：式中：式中：P P为
25、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。（五）湖泊水（五）湖泊水库的的调蓄作用蓄作用 1 水水库的的调节 2 湖泊的湖泊的调蓄作用蓄作用 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，并对入入库径流径流在在时程上、地区上，按各用水部程上、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。水上。水库建成之后的建成之后的调度运行，其主要工作就在度运行，其主要工作就在于如何合理于
26、如何合理调配水量。按配水量。按调节周期的周期的长短，水短，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在一昼夜之内，完成一个循内，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，将丰水期多余水量蓄存起来，以蓄能力，将丰水期多余水量蓄存起来，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水量部分多余水量的径流的径流调节，称不完全年，
27、称不完全年调节，水，水库如能如能拦蓄年度内全部来水量，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，将丰水年多余的水量蓄存起来，以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。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，除了能除了能拦蓄本流域上蓄本流域上游来水，减游来水，减轻下游洪下游洪水的水的压力外，力外，还可分可分蓄江河洪水，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
28、量，滞滞缓洪峰洪峰发生的生的时间，发挥调蓄作用。蓄作用。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，洞庭湖是我国第二大淡水湖。它的水源：北有松滋、太平、藕池、池、调弦（已封堵）弦（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大水系入大水系入汇（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），各方水流入湖停蓄后，在湖区水流入湖停蓄后，在湖区东北角北角经城陵城陵矶出湖入出湖入长江。江。现有水域有水域2691平方公里，平方公里，最大水深最大水深10
29、.5米，最大容米，最大容积200余余亿立方米。故接立方米。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。洞庭湖的削峰作用明。洞庭湖的削峰作用明显，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。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，占入湖立方米，占入湖总量量37.7，而多年
30、平均汛期（，而多年平均汛期（5-10月）分流量月）分流量为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汛期的天然分洪、滞洪区了。江汛期的天然分洪、滞洪区了。1954年特大洪水年特大洪水时，洞庭湖甚，洞庭湖甚至削减了至削减了长江干流江干流约发挥了巨大的作用。然而近了巨大的作用。然而近30多年来，洞庭湖的多年来，洞庭湖的调蓄能力在蓄能力在不断地减弱，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，湖泊容积不断减少所致。多年平均入湖泥不断减少所致。多年平均入湖泥沙达沙达1.3351.335亿立方米，
31、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，而多年平均出湖泥沙平均出湖泥沙仅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，立方米，洞庭湖通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、稳定干流河床起着定干流河床起着有利的作用，但是，泥沙沉有利的作用，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，逐年减小，从而削弱了其从而削弱了其调蓄能力。据蓄能力。据19541954年及年及1983198
32、3年湖区年湖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。一般与河流相通的外流湖均有。一般与河流相通的外流湖均有调蓄作用。蓄作用。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，它削减了入湖峰量的年，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。秒。湖泊湖泊调蓄能力的大小，首先决定于湖泊容蓄能力的大小，首先决定于湖泊容积，其次决定于内湖水位，其次决定于内湖水位与外江水位之与外江水位之间的的涨落关系及差落关系及差值。
33、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，内湖与外江水位前，江湖相通，内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、汛前泄空湖容，洪水期再开开闸蓄洪，因而提高了湖泊的蓄洪能力。湖区泥沙沉蓄洪，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蓄能力和破坏湖泊和破坏湖泊资源的源的现象，更象，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
34、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、江汉湖群湖群因因围垦而失去湖泊容而失去湖泊容积达达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流量的失相当于淮河正常径流量的1.3倍，比倍，比东线南水北南水北调计划引水划引水1000立立方米方米/秒的流量秒的流量还多多35亿立方米的水量。立方米的水量。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（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
35、）沼泽地的功能地的功能（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，有湿生植物，并有泥炭堆并有泥炭堆积的地段。的地段。所所谓泥炭，就是植物残泥炭，就是植物残体在水中缺氧的条件下，弱分解或几乎没有分体在水中缺氧的条件下，弱分解或几乎没有分解，逐年解，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，却很中肯。这正着重指出了土地正着重指出了土地和水相互渗透的性和水相互渗透的性质，表明沼，表明沼泽是介于是介于陆地和地和水体水体间的自然体。沼的自然体。沼泽中中经常含有大量的水
36、，常含有大量的水，占占89899494，甚至更多，而泥炭只占，甚至更多，而泥炭只占5 51010。沼。沼泽是良好的蓄水体。是良好的蓄水体。沼沼泽是地表土壤是地表土壤层水水过饱和的地段。它是一种特殊和的地段。它是一种特殊的自然的自然综合体，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：湿生植物或沼生植物：(3)(3)有泥炭有泥炭积累或无泥炭累或无泥炭积累，但有潜育累，但有潜育层存在。存在。沼沼泽排水差，潜水面位于地表。排水差，潜水面位于地表。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
37、国的沼。我国的沼泽主主要分布在四川的若要分布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。当年年红军经过的松潘草地，面的松潘草地，面积27002700kmkm2 2.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 沼沼泽的的类型型 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，一般是在温湿和冷湿气候温湿和冷湿气候、平坦和低洼平坦和低洼的地形条件下，有利于它的形的地形条件下，有利于它的形成和成和发展。展。沼沼泽地段的自然条地段的自然条件一般是地件一般是地势低平、排
38、水不低平、排水不畅、蒸蒸发量小于降水量，地表量小于降水量，地表组成成物物质粘重不易渗透。故主要分粘重不易渗透。故主要分布在冷温或温湿地布在冷温或温湿地带。其形成。其形成大致可分两种情况：大致可分两种情况：沼沼泽的形的形成可分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上的江错湖湖湖湖滨沼沼泽（l l）水体沼水体沼泽化水体沼化水体沼泽化化过程程包括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
39、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，最最后后整整个个湖湖泊就泊就变成了沼成了沼泽。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根茎的漂浮植物，其根茎交物，其根茎交织在一起，形成在一起，形成“浮毯浮毯”，浮毯可与湖，浮毯可与湖岸相岸相连。由。由风或水流或水流带入湖中的植物种子便在浮毯入湖中的植物种子便在浮毯上生上生长起来。以后由于植物的不断生起来。以后由于植物的不断生长与死亡，植与死
40、亡，植物残体便累物残体便累积在浮毯在浮毯层上形成泥炭。当浮毯上形成泥炭。当浮毯层发展展到一定厚度到一定厚度时，浮毯，浮毯层下部的植物残体在重力作用下部的植物残体在重力作用下，下，渐渐沉入湖底形成下部泥炭沉入湖底形成下部泥炭层。随着。随着时间的推的推移，由于上、下部泥炭移，由于上、下部泥炭层的的扩大加厚，和湖底的填大加厚，和湖底的填高，高，净水水层逐逐渐减小，最后两者相减小，最后两者相连，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、流速小的生在水浅、流速小的河段，其形成河段，其形成过程同浅湖沼程同浅湖沼泽化相似。化相似。（2）陆地沼地沼泽化化陆地沼地沼泽化又
41、可分化又可分为森林沼森林沼泽化和草甸沼化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程，往往是由于森林的自然演替、采伐和火演替、采伐和火烧之后而形成的之后而形成的(迹地演化迹地演化而成而成)。在寒。在寒带和寒温和寒温带茂密的茂密的针叶林区，叶林区，由于森林阻由于森林阻挡了阳光和了阳光和风，枯枝落叶，枯枝落叶层覆覆盖了地面，减少了地面蒸盖了地面，减少了地面蒸发，枯枝落叶，枯枝落叶层又又拦蓄了部分地面径流，如遇土壤底蓄了部分地面径流，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
42、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成沼沼泽。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，造了条件，因而在采伐和火因而在采伐和火烧迹地上容易引起沼迹地上容易引起沼泽化。化。草甸沼草甸沼泽化化过程，常程，常发生在地生在地势低平、低平、排水不排水不畅的地方。疏的地方。疏丛草逐草逐渐被密被密丛草草所代替，植物残体在水不易流通的所代替，植物残体在水不易流通的环境境里，因分解不充分而里，因分解不充分而转化化为泥炭，草甸泥炭，草甸植被逐植被逐渐为沼沼泽植被
43、所代替，草甸植被所代替，草甸转化化为沼沼泽。2沼沼泽的的类型型 低位沼低位沼泽 中位沼中位沼泽 高位沼高位沼泽 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。其主要特征是；沼段。其主要特征是；沼泽表面呈浅表面呈浅碟形；泥炭碟形；泥炭层不太厚；由于地表水和地不太厚；由于地表水和地下水下水补给丰富，水文状况尚未丰富，水文状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（如主（如莎草、芦莎草、芦苇等）。等）。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。它是沼沼泽发育的育的过渡渡阶段。其主要特征是：段。其主要特征
44、是：由于泥炭由于泥炭层的日益增厚，沼的日益增厚，沼泽表表层变得得平坦；水分运平坦；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。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；表面中部凸起；沼沼泽中水文状况中水文状况发生了生了显著的著的变化；沼化；沼泽植物以需养分少的植物以需养分少的为主（如水主（如水藓、羊、羊胡子草等）。胡子草等）。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
45、是以不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，而是以其外部形形态等特征命名的等特征命名的。（返回）（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管水、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（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水量平衡的突出特点。沼点。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
46、分水量为沼沼泽吸收，消耗于蒸吸收，消耗于蒸发。据研究，沼。据研究，沼泽水量支水量支出部分，径流量出部分，径流量约占占2525，而蒸，而蒸发量却占量却占7575。所以沼所以沼泽地区径流模数是很小的。在多年地区径流模数是很小的。在多年变化化中，蒸中，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与沼量的大小与沼泽类型、气候条件及沼型、气候条件及沼泽蓄水的多少有关。一般地蓄水的多少有关。一般地说，潜育沼，潜育沼泽、低位、低位沼沼泽蒸蒸发量量较大，沼大，沼泽蓄水多蓄水多时，蒸，蒸发量与量与辐射平衡射平衡值呈正相关。在夏季，当沼呈正相关。在夏季，当沼泽前期蓄水前期蓄水量基本
47、耗尽量基本耗尽时，沼，沼泽蒸蒸发量与降水量也呈正相量与降水量也呈正相关。关。（3）沼）沼泽水的运水的运动 沼沼泽径流可分径流可分为沼沼泽地表径流和泥炭地表径流和泥炭层径流。径流。在沼在沼泽发育的初育的初级阶段，沼段，沼泽地表径流一般呈地表径流一般呈微弱流微弱流动状状态。低位沼。低位沼泽区受沼区受沼泽表面微地形表面微地形的影响，一部分在湿洼地中呈明流流的影响，一部分在湿洼地中呈明流流动，另一，另一部分水通部分水通过草丘成渗透流，且流草丘成渗透流，且流线网成向心状；网成向心状；在高位沼在高位沼泽区，由于沼区，由于沼泽体中部表面凸起，因体中部表面凸起，因而形成而形成辐射状流射状流线网。网。泥炭泥炭层
48、径流是一种渗透流，呈径流是一种渗透流，呈层流状流状态，可用达西定律（可用达西定律（见“地下水地下水”一一节）描述。）描述。（4）沼沼泽的温度、的温度、冻结和解和解冻表面有表面有积水或表水或表层水水饱和的沼和的沼泽，其表面温度，其表面温度及日及日变幅都小于一般地面，地表无幅都小于一般地面，地表无积水而近于水而近于干燥的泥炭沼干燥的泥炭沼泽和干涸的潜育沼和干涸的潜育沼泽则接近于一接近于一般地面。沼般地面。沼泽温度日温度日变化波及的垂直深度一般化波及的垂直深度一般均很小。高均很小。高纬地区的沼地区的沼泽有有冻结现象，当潜水象，当潜水位到位到过沼沼泽表面表面时，冻结过程开始程开始较晚，晚，冻结慢、深度
49、小；当表慢、深度小；当表层有机物有机物质近于干燥近于干燥时，冷，冷却快、却快、冻结早，但下早，但下层冻结很很迟缓，冻结深度深度也小。同理，春天解也小。同理，春天解冻迟、化透、化透时间晚。例如，晚。例如，三江平原，三江平原，7月月间正正值盛夏，沼盛夏，沼泽表面温度可表面温度可高于高于20，但有的沼，但有的沼泽表面以下仍有表面以下仍有冻层存在。存在。（5）沼）沼泽水水质特征特征 沼沼泽水富含有机水富含有机质和和悬浮物，生物化学浮物，生物化学作用作用强烈。水体混烈。水体混浊、呈黄褐色。因有、呈黄褐色。因有机酸和机酸和铁锰含量含量较高，沼高，沼泽水面常出水面常出现红色。沼色。沼泽水水矿化度化度较低，除
50、干旱区的低，除干旱区的盐沼和海沼和海滨沼沼泽外，一般不超外，一般不超过500 mg/L；水的硬度很低；水的硬度很低；pH值3.57.5呈酸性呈酸性和中性反和中性反应，以弱酸性反，以弱酸性反应居多；腐植居多；腐植质的含量从每升几毫克（的含量从每升几毫克（mg）至上百毫至上百毫克（克（mg）不等。不等。（四）沼（四）沼泽的生物沉的生物沉积作用作用沼沼泽地区生地区生长大量嗜湿性植物，死亡后尸体堆大量嗜湿性植物，死亡后尸体堆积，它，它们在沼在沼泽水、上覆植物尸体和泥沙的掩覆下，水、上覆植物尸体和泥沙的掩覆下，处于氧于氧气不足的气不足的环境中，境中，进行行缓慢的氧化和慢的氧化和细菌分解，放出菌分解，放出