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第7章 水资源的种类

地球上的水资源,从广义上来说是指水圈内水量的总体,是人类可直接或间接利用的水,是自然资源的一个重要组成部分。

天然水资源通常包括河川径流、地下水、积雪和冰川、湖泊水、沼泽水、海水。

1.千丝万缕——河川径流

河川径流,通俗地讲就是指分布在陆地表面纵横交错的大小河川。它们蜿蜒流长,纵横驰骋穿行在千山万岭,游荡在广阔的平原上。河川径流不但给人们以灌溉之利,还不断侵蚀、塑造着广袤的大地。它就像是人体的无数神经血管,在地理环境中起着举足轻重的作用。

河川径流包含大气降水和高山冰川积雪融水产生的动态地表水及绝大部分动态地下水,是构成水分循环的重要环节,是维持水量平衡的基本要素。

径流量通常是指某一时段(年或日)内流经河道上指定断面的全部水量。一条河流的径流量由水文站的实际观测资料计算求得,其大小及变化与流域气候等自然地理因素及人为经济活动有关。

河川径流一般受人类的影响较小,它的分布具有地带性,变化具有周期性。如中国河川径流量的分布规律就是从东南向西北逐步递减。

2.暗地精髓——地下水

顾名思义,地下水就是指地面以下的水,是处在地表之下的水资源,一般是硬水。然而随着应用领域的不同,地下水也具备了不同的含义。

一般对地下水的定义,是指在地表面以下土壤或岩石孔隙中的水。不过也有人定义要在地层水达到饱和之后的水分,才称为地下水。而地表下土壤水分没有达饱和的水,不认定其是地下水。将地下水定义为后一种的情况,这类情况大多应用在学术领域上。

地下水分布广泛,水量稳定,很少受到气候的影响,污染程度较低。世界上许多国家都把地下水作为人类生活用水和饮用水源。此外,地下水也是生态系统的组成部分。

地下水是水资源的重要组成部分,尤其是在地表水资源相对贫乏的干旱、半干旱地区,地下水资源具有不可替代的作用,如我国西北、华北地区主要以地下水作为生活和生产的水源。

与地表水相比,地下水受到各种“屏障”(土壤及岩石层)的保护,基本上都能做到“洁身自好”,只有在矿体、矿化地层中某些矿物质的过量溶解后才会导致水质污染,成为地下水的第一环境污染问题。当然,它只在少数地区或特殊条件下才产生,影响有限。

地下水更为严峻的污染是指人类生产、生活而造成的地下水质发生恶化的现象,这是地下水污染的主要问题。

地下水对人类来说有着非常重要的作用,因此保护地下水已是人类首当其冲、义不容辞的事。2008年我国很多地方遭遇了雪灾,交通不便,自来水管道也严重损坏,幸亏有地下水帮助人们才度过了难关。试想一下,要是以后我们的地下水也因为各种原因被破坏而不能使用,我们岂不是连最后的救命草都要丧失?目前,我国大中城市的地下水已经开始被污染,不仅污染因素多,而且超标率高,酸碱性超过400.看来治理和呵护地下水已经是我们迫在眉梢的事情。

3.冰冻的结晶——积雪与冰川

通常我们在冬季外出旅行时,总是会为路上遭遇的积雪和冰川兴奋不已。这样的风景是很美的,相信常年生活在温暖城市的人一定颇有感触。

那什么是积雪与冰川呢?

积雪又被称作为雪被或雪盖,它是一种覆盖在陆地和海冰表面的雪层。对于积雪的定义,中国气象部门已经给出明确的定义,只要是雪掩盖的面积达到该地可见面积一半以上的就可称积雪。如果按照积雪保持的时间划分,积雪可分为长年存在的永久积雪和冬季形成、夏季消融的季节积雪。

积雪对全球大气和海洋的热状况以及区域性气候都有重大影响。不仅如此,积雪还是重要的淡水资源。融雪形成的径流是亚洲、欧洲、北美的北部河流和一些山区河流水源的主要补给来源。

而冰川的定义是由积雪演化而成的,指能自行运动的巨大冰体。冰川是陆地上重要的水体之一。根据冰川的形态和规模,它可以分为大陆冰川和山岳冰川两大类。

大陆冰川(也称大陆冰盖或冰被)面积大、冰层巨厚,分布不受下伏地形的影响,冰面呈微凸形,中央部分冰层最厚,由中央最高处向四周作放射状挤压流动,至海岸断裂入海,成为巨大的海洋漂浮冰山。

格陵兰和南极大陆冰川是世界上最大的两个冰川。

4.一汪碧眼——湖泊水

打开地图册,你一定会看到地球上那些星罗棋布,静怡动人的湖泊。它们没有大海的浩瀚壮观,却有着姑娘的娇羞、柔美可人。

湖泊水可以说是陆地水资源的重要组成部分,也是我国饮用水的重要来源。很多人对湖泊水一直有一种直观的感性认识,认为它是陆地上蓄水的低洼池。其实并不然,实际上琥珀石大陆上较封闭的天然水域,是湖盆与运动水体的物质互相作用的综合体。

湖泊水虽然看起来静怡端庄,不似河流那样奔腾不息,但它们依然千娇百媚,变幻多端。当然,也正因为湖泊特殊脆弱的生态系统,较之河流、地下水,湖泊水也更容易受到伤害和破坏,环境问题是尤其突出的。

5.深陷其中——沼泽水

关于沼泽,大家最浅显的认识就是,它地质柔软,潮湿,稍不注意就要吞没踩在它上面的生物,十分可怕。

那么沼泽水最科学的解释又是什么呢?其实和我们看到的也差不多,它以自由水和粘着水两种形式构成,一般存在于地表过湿或有薄层的沼泽草根层和泥炭层中。

由于水多,沼泽地的土壤过分缺氧,在缺氧条件下,有机物分解异常缓慢,只呈半分解状态,最终形成了泥炭。又由于泥炭吸水性强,土壤更加缺氧,物质分解过程更缓慢,养分也更少。因此,许多沼泽植物为了呼吸到新鲜空气便把自己的根系常露出地表,以适应缺氧环境。沼生植物有发达的通气组织,有不定根和特殊的繁殖能力。

沼泽有三类:木本沼泽,主要分布在温带,有乔木沼泽和灌木沼泽之分,优势植物有杜香属、桦木属和柳属;草本沼泽,类型多,分布广,优势植物有苔草,其次有芦苇、香蒲等;苔藓沼泽,又名高位沼泽,优势植物是泥炭藓属。

沼泽水的惟一补给来源是大气降水。缓坡上的沼泽体以大气降水补给为主,低洼处常有地表径流过境。地下水以上未露出的沼泽,以地下水补给为主。平原地区流域分水线处的沼泽,由大气降水和当地径流补给,河流阶地坡脚处还有地下水补给。河漫滩上的沼泽,大多为河水、地下水和大气降水共同补给。海滨沼泽由海水和降水补给。内陆干旱区的沼泽多为地下水补给。

另外,无论沼泽发育在何种地貌部位上,只要沼泽表面发育成凸形,就只有大气降水补给。地球上除南极还没有发现沼泽外,其他各地均有沼泽分布。

沼泽里的植物茂盛,一般是挺水植物偏多,草的高矮根据不同地理气候条件决定:南方沼泽草比较高,纬度较高的地区草较矮,甚至很大部分是苔藓。

沼泽的天气情况跟沼泽所处的地理位置有关,像东北三江平原的沼泽和黄河三角洲的沼泽的天气状况一般和当地天气一致。如果在秋冬季,沼泽地容易下雾。到了夏天,人们就要小心识别了,因为夏天的雾有时候是沼气,而不是雾,这些沼气很容易让人中毒。

有些沼泽地在山脚或者山谷中,下雾是一年四季常有的事情。有时也与植物有关,比如像泥沼地,有植物会分解产生出如雾般的气体,所以那种沼泽对人和动物也是危险最大的。不仅如此,雾气蒙蒙的沼泽环境还常常被渲染的异常阴森恐怖。

6.荡气回肠——海水

海水是水圈的主体,是地球上水的最大来源地。那么,地球上的海水是从哪来的呢?对于这个问题可以说是众说纷纭,但绝对很少会有人认为海水是由陆地上或海平面下的火山爆发形成的。其实前文说水的来源已经提到,地球原来是一个内心狂热的火球,它通过火山爆发而喷出的气体在大气层凝结成了水蒸气,然后待冷却后变成水,落到地壳的凹地,逐渐汇成了海洋。

就目前而言,海洋面积占地球总表面积的70%以上,海洋的平均深度约3800米。人们已发现海水中含有80多种化学元素,总盐量为3.5%左右。海水中含有的盐类都是重要的无机盐工业资源,其可以制取食盐、石膏、芒硝、溴、硫酸镁、氯化钾、氯化镁、碳酸镁、氧化镁等产品。

海水的化学加工主要是海水的综合利用和海水的淡化。

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