水文地质学基础 2.地球上的水循环.ppt

孔隙与水实验通知 42111，5月2日，周四，5、6节； 42112 ，5月2日，周四，7、8节； 地点：水工楼105 研究对象 地下水的功能 研究内容 发展历史 学科体系 地位与作用 复习：第1章 绪言(Preface) 第2章 地球中水的分布与循环（Water /Hydrological Cycle） 2.1 地球中水的分布 2.2 地球中水的循环 2.3 中国水资源概况 2.4 中国地下水概况（自学） 2.1 地球中水的分布 水体种类 亿 km3 % 淡水亿 km3 % 海洋水 13.38 96.54 0 0 地表水 0.2425 1.75 0.2417 69.0 地下水 0.2370 1.71 0.1083 30.92 土壤水 0.00016 0.001 0.000165 0.05 大气水 0.000129 0.0009 0.000129 0.04 生物水 0.000011 0.00001 0.000011 0.003 总储量 13.8598 100 0.3503 100 地球上的水广泛存在于大气圈、水圈、岩石圈及生物圈中 不同层圈其水分含量、分布及物理化学状态不同，可以区分为浅部层圈水和深部层圈水。 浅部层圈水 分布于大气圈到地壳的上半部的水； 分布类型：大气水、地表水、地下水以及生物体中的水； 物理状态：气态水、液态水和固态水，以液态水为主。 化学状态：以自由水分子形式存在； 深部层圈水 分布于地壳的下部到下地幔之间的水； 物理状态：高温高压，压密的气水溶液； 化学状态：多以离子态或矿物结合水的形式存在。 从大气圈到地幔的各层圈的水分是一个完整的统一体，它们之间相互联系、相互转化。 根据循环的途径、速度和深度等，分为地质循环和水文循环。 地质循环(Geological Cycle) 2.2 地球中水的循环 发生于大气圈到地幔之间的水分交换。 一般属于间接循环，它与岩浆活动、岩石重结晶、沉积成岩等地质活动有关，它主要表现为伴随地球物质的运动、转移、变化过程而产生的水分循环。 具有循环途径长，速度缓慢（循环周期长）的特点。 研究水的地质循环，有助于分析地壳浅表和深部各种地质作用，对于寻找矿产资源、预测环境变化和深部地质灾害具有重要意义。 水文循环(Hydrological Cycle) 定义：是大气水、地表水及地壳浅部岩石空隙中的地下水之间的水分交换。 特点： 是一种直接循环，即浅部层圈中水分子的直接转换； 具有循环速度快，循环途径短，交替迅速的特点。 分类： 大循环：海洋—陆地之间，受控于全球气候条件的变化； 小循环：陆地—陆地，或海洋—海洋，受局部气候影响，可调控。 水文循环的动力——太阳辐射和重力共同作用。 水文循环的意义 水质净化、水量更新再生； 对地球气候、水资源、地貌形态、生态环境等有重要影响，与人类关系最为直接。 自然界的水循环 地质循环与水文循环关系示意图 人均水资源量(m3) 北方990m3 全国2140m3 温带国家中度缺水的上限为2000m3 缺水警戒线 1700m3 2002年，吴季松 根据联合国标准 淡水资源总量2.8万亿m3（第4），人均2200 m3（第121，1/4，全球13个人均水资源最贫乏的国家） 2.3 中国水资源概况 全球主要国家和中国水资源量及人均水资源量对比 摘自全球分析网发布的《2012-2016年中国水务行业投资分析及前景预测报告》 中东地区国家缺水最为严重，埃及人均 936吨，以色列 300吨，沙特阿拉伯只有 249吨，科威特 95吨。 400个城市存在供水不足（2/3），其中110个比较严重缺水。 空间分布极不均匀 多年平均降雨量628mm 华南：1500-2000 长江流域：1000-1500 华北：500 东北：500-600 西南高原：1000-1500 西北内陆：小于400 我国31个省中有21个省的人均水资源量低于1000立方米，处于缺水状态，其中9个省的人均水资源量少于500立方米，处于严重缺水状态。 我国1949—2007年不同部门水资源使用情况 小结 地下水是地球水圈的重要组成部分，它与地表水、大气水联系密切，相互转化。 由于地下水不断参与自然界的水循环，它不断地得到补给，消耗的水量可以得到恢复——地下水是可再生的资源，这是地下水作为长期、稳定的供水水源的保证。 地下水主要来自大气降雨的补给，因此一个地区地下水的丰富程度主要取决于这个地区降雨量的多少。 水文循环示意图 蒸发 降雨 径流 各种水体水循环周期