1、1,第四章 海洋和陆地水,4.4 海平面变化 4.5 海洋资源和海洋环境保护4.6 河流,2,4.4 海平面变化,4.4.1 影响因素 全球气候变化( 冰期:气温下降,冰川发育 海平面下降间冰期:气温增高,冰川消融 海平面上升) 4.4.2 海平面变化 七万年来的变化情况 近百年的海平面变化:海平面上升 21世纪海平面变化预测,P145 图4-15,3,4.5 海洋资源和海洋环境保护,4.5.1 海洋资源1. 化学资源淡水、重水、无机元素( Mg、K、Br、U等)2. 矿产资源石油、天然气、水合甲烷 (大陆架和浅海底)海滨砂矿 (重矿物砂)深海金属(锰结核、含金属泥)3. 动力资源波浪、潮汐、
2、海流 水流的动能4. 生物资源水产品,4,4.5.2 海洋环境保护1. 海洋污染的防止与治理2. 海洋资源的合理开发与利用 4.5.3 海洋对地表环境的影响1. 海洋对气候的调节作用(海水热容量大)海洋性气候,大陆性气候2. 洋流对气温的影响寒流暖流,5,4.6 河流,4.6.1 河流、水系和流域,1. 基本概念河流 水系 分水岭分水线 流域流域面积,6,河流:指陆地表面经常性或周期性有水流动的泄水凹槽。河流是流动的水与河谷的总称。 水系:指由干流和各级支流组成的河流系统 分水岭:指划分相邻水系或河流的山岭或河间高地; 分水线(分水界):分水岭最高点的连线;地表分水线受地形影响,地下分水线则受
3、地质构造和岩性控制; 流域(河盆):指分水线所包围的区域;,7,8,水系形式 岩层构造、沉积物性质 (树枝状、格状、长方形) 干支流配置方式 (扇状、羽状、梳状、平行水系)流域特征 流域面积 (整个河流水系的集水区) 河网密度 (流域中干支流总长度和流域面积之比)河流断面 落差 比降,9,河流分段 河源、上游、中游、下游、河口,10,4.6.2 水情要素,1. 水位 概念:河流中某一标准基面或测站基面上的水面高度,为流量大小的主要标志 影响因素:河流补给、河床堆积与侵蚀、冰凌、拦河坝、潮汐 水位变化:季节变化、年变化、最高水位 2. 流速 概念:水质点在单位时间内移动的距离 影响因素:河流比降
4、、河床摩擦力 描述公式:R:水力半径 I:河流比降C:待定系数 或,11,3.水温与冰情 水温影响因素:水源补给、季节变化、流程距离、流向 冰情:水温降至0oC以下,河水结冰 岸冰、冰块、河流阻塞、河面封冻 4.流量 概念:单位时间内通过某过水断面的水量流量与水位之间的联系:流量过程线:河流各种特征的综合反映,12,1. 径流形成过程 从降水开始,直到水流从流域出口断面流走的整个物理过程,可分为停蓄阶段、漫流阶段、河槽集流阶段,4.6.3 河川径流,停蓄阶段漫流阶段河槽集流阶段,13,14,2. 径流计量单位流量Q :单位时间内通过河流某一过水断面的水流体积,以m3s-1计。Q =Av 径流总
5、量WT :一定时段(月或年)通过河流某一断面的总水量,单位为m3或108m3。WT=QTT 径流模数M :单位流域面积上的平均流量,单位为m3s-1km-2。M=Q/F径流深度R :某一时段内的径流总量平均分布于其流域面积上的水层厚度,单位为mmR=WT/F 径流系数:同一流域面积、同一时段内径流深度(R)与降水量(P)的比值,表示降水量中形成径流的比例。 = R / P,15,全球年河川径流量(径流深度),16,3. 径流量的数学统计 算术平均值:指多年径流量的算术平均值,反映了平均每年流过河流某一断面的水量,也即正常径流量。均方差:用以反映数据系列的离散程度。离差系数:用于均值相差很大的不
6、同数据系列的离散程度比较。,17,4. 径流的变化年内变化:汛期、枯水期年际变化:径流量的年平均值变化,可用离差系数来刻划。 5. 特征径流洪水 定义:当流域内因暴雨或冰雪融水使大量径流在短时间内汇入河网,造成河流断面流量激增,水位猛涨,河槽内的水量甚至超过河网的正常宣泄能力时,即形成一次洪水过程。 度量:洪水位高低、洪水历时和洪峰流量 重现期(T ):指超量的某一水文特征值(如洪峰流量)多少年出现一次,18,金沙江虎跳峡,平水期,19,虎跳石,平水期,20,金沙江虎跳峡,汛期,21,虎跳石被淹没,汛期,22,洪水三要素:洪峰流量洪水总量洪水过程线(涨水期、退水期),23,降雨与洪水,时距,最
7、大雨量,洪峰流量,时间(小时),洪水总量,基本径流,24,长江,1998,25,刚果河,流域形状呈圆形,洪 水集中且洪峰流量大,26,三峡泄洪,27,小浪底泄洪,28,洪灾,29,洪灾,德国,30,密西西比河,1993,31,尼 罗 河 的 洪 水,32,枯水定义:河流断面上的较小流量。指标:月平均水量低于全年径流总量5%。度量:枯水径流和枯水期。,33,壶口,汛期,34,壶口枯水期,1995,35,36,37,1. 补给形式降水补给:雨水融水补给:积雪融化、永久积雪和冰川消融地下水补给湖泊和沼泽水补给人工补给,4.6.4 河流的水源补给,38,2. 补给形式与水文特征 雨水补给(闽江),39
8、,2. 补给形式与水文特征 冰雪融水补给(渭干河),40,2. 补给形式与水文特征 地下水补给(铁木里克河),41,水量平衡方程X = Y + Z +W + U 其中: X0,降水量; Y0,地表径流流出的水量;Z0,减去凝结量后的蒸发量;W,与相邻流域的地下水交换量;U,流域内蓄水量的变化。大流域水量平衡, W 0X = Y + Z + U多年水量平衡, U 0X = Y + Z +W,4.6.5 流域的水量平衡,42,(以径流的年内动态差异为标准划分),4.6.6 径流的分类,43,1.基本概念: 河流、水系、分水岭、分水线、流域、流域面积 2.径流形成过程 3.特征径流,本 节 重 点,