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水循环
水的行星
目录
01
02
03
04
自然界的水循环
水循环的地理意义
洪涝灾害防治
第一节 水循环与水资源合理利用
1.水的形态与水体
水
的
形
态
气态水
液态水
固态水
数量最少,分布最广
数量最大,分布次之
仅在高纬、高山和特殊条件下存在
海洋水
海洋水是地球上主要的水体
约占全球水储量的97%
海洋水
陆地水
陆地水水量不足,占全球水储量的3%
湖泊水
冰川
河水
地下水
冰川:是地球淡水的主体,主要分布在两极地区和中低纬度高山地区,水量占全球淡水储量的三分之二以上。
大气层中也有少量的水,基本上是以水汽的形态存在。
目前人类利用较多的淡水资源,主要是河水、淡水湖泊水以及浅层地下水,水量约占全球淡水储量的0.3%。
什么是水循环?
1.水循环是指自然界的水在水圈、岩石圈、大气圈、生物圈过蒸发(蒸腾)、降水、水汽输送、下渗、径流等环节连续运动的过程。
为什么会发生水循环?
水循环
内因
水在常温常压状态下的三态变化
外因
太阳辐射和重力作用提供能量
固
液
气
蒸发
凝结
凝固
融化
凝华
升华
吸热
放热
1.海上内循环
海洋表面的水蒸发成水汽,进入大气后在海洋上空凝结,形成降水,落到海洋表面。
降水量最大,是海陆间循环的近10倍。
蒸发
降水
海上内循环
典例:
未登陆的台风
参与海上内循环
降落在大陆上的水,部分或全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽,被气流带到上空,冷却凝结形成降水,降落到大陆上。
陆地内循环运动而补给陆地水体的水量较少。
2.陆上内循环
蒸发、蒸腾
降水
陆地内循环
塔里木盆地的绿洲与城镇分布图
塔里木盆地附近的河流多参与陆上内循环
典例:
蒸发
降水
海上内循环
蒸发、蒸腾
降水
陆地内循环
蒸发
水汽输送
降水
地表径流
下渗
地下径流
海陆间循环
水循环示意图
降水量最大,是海陆间循环的近10倍。
海洋
①
⑦
②
③
④
⑨
⑧
湖
陆地
⑤
⑥
你画对了吗?
海洋
①
蒸
发
⑦降
水
②水汽输送
③
降
水
④地表径流
⑨
水
汽
蒸
发
⑧
植
物
蒸
腾
湖
陆地
⑤
下
渗
⑥地下径流
水域面积
植被覆盖率
①影响蒸发的主要因素
蒸发旺盛,蒸发量大
蒸发微弱,蒸发量小
光照
气温
风速
湿度
强
弱
高
低
大
小
小
大
大
小
高
低
1. 影响水循环各个环节的自然因素
影响因素 对地表径流的影响
年降水量(气候) 决定地表径流流量大小的最主要的因素
流域面积(支流数量) 同地表径流流量成正相关
植被 涵养水源,起到“削峰补枯”的作用
地质条件(土壤质地) 河流流经喀斯特地貌区、沙质土壤,河水易下渗,减少地表径流的流量
蒸发 主要在干旱、半干旱地区对地表径流的影响大
人类活动 沿岸取水会导致径流量减少
②影响径流的主要因素
1. 影响水循环各个环节的自然因素
③影响下渗的主要因素
1. 影响水循环各个环节的自然因素
④影响水汽输送的主要因素
风(源地、强弱等)、距海远近、地形地势等
⑥影响降水的主要因素
1. 影响水循环各个环节的自然因素
⑤影响地下径流的因素
岩石缝隙、地下水埋藏条件、补给量、地质构造、人类活动。
水库的修建,对库区及下游地区的水循环产生了哪些影响?
对库区
对库区下游
下渗增多,地下径流增多
蒸发加强,库区更湿润,降水增多
地表径流季节变化减小,年际变化减小
地表径流总量下降
2. 人类活动对水循环的影响
有利影响 修建水库:①由于水域面积的扩大和下渗增加,使地下水位提高,可加大蒸发量和降水量;②改变地表径流的季节分配,减少洪水期径流量,增加枯水期径流量。
跨流域调水:改变地表径流的空间分布,也可以使蒸发量增加,大气中水汽增多,从而增加降水量。
植树造林、保护湿地:能起到涵养水源的作用,使下渗增多,地表径流减少。
2. 人类活动对水循环的影响
不利影响 滥伐森林,破坏地表植被:减少蒸腾,导致空气中水汽减少,使降水量减少;降雨时,下渗减少,地表径流汇聚加快,容易发生洪涝灾害
围湖造田:减少湖泊自然蓄水量,削弱其防洪抗旱能力;减弱湖泊水体对周围地区气候的调节作用
城市路面硬化:增加地表径流,减少下渗,减少地下径流,易造成城市内涝
用水不当:河流上游地区过度引水灌溉,会导致下游水量减少,甚至出现断流;对地下水过量开采和使用,导致地下水位下降,会使有泉水出露的地方出现断流,绿洲地区出现生态恶化和土地荒漠化
水循环维持了全球水的动态平衡,从总体来看,海洋水、陆地水、大气水不会增多,也不会减少。
水圈
水圈
促进水体更新,维持全球水的动态平衡
不同水体的更新周期不同
河流:16天
湖泊水:17年
深层地下水:1400年
高山冰川:1600年
海水:2500年
永久积雪:9700年
水循环作为大气系统能量的主要传输、储存和转化者,通过对地表太阳辐射的重新分配,使得不同纬度热量收支不平衡的矛盾得以缓解。
水循环的强弱及路径,直接影响到各地的天气过程,乃至区域的基本气候特征。
水循环的强弱变化,往往引发区域性的洪涝、干旱等自然灾害。
大气圈
在水循环的驱动下,形成了多姿多态的地表形态。
岩石圈
水循环是海陆间联系的纽带,陆地径流源源不断向海洋输送泥沙、有机物和无机盐类。
岩石圈
水循环的地理意义总结
联系水圈、大气圈、岩石圈和生物圈;
促进了地球上各种水体的更新,维持了全球水体的动态平衡;
水循环是地球上物质迁移和能量转换的重要过程;
降水和地表径流不断塑造着地表形态;
水循环是海陆间联系的主要纽带;
促进全球能量交换。
洪涝灾害与防治
(一)洪涝灾害的概念
洪水灾害:是指由于暴雨或冰雪融化以及水利工程失事等引起的江河湖泊水量迅猛增加,水位急剧上涨,水流冲出天然水道或人工堤坝所造成的危害。
雨涝灾害:由于大雨、暴雨或持续性降雨等使低洼地区积水、淹没的现象。
自然原因
气候
降水强度大、历时长;冰雪的大量消融
地形
地势低洼;海水(河水)顶托,排水不畅
水系
流域面积广、支流多;河道弯曲;入海(河)河道少;地上河等
人为原因
破坏植被被
水土流失--涵养水源能力降低--下游泥沙淤积--泄洪能力弱--容水差
围湖造田
调洪蓄水能力降低
占用河道
容水能力降低
洪涝灾害成因分析
中上游地区植树种草,增强涵养水源、保持水土的能力
退耕还湖,修建水库,修筑堤坝、建分洪区
裁弯取直,疏浚河道,开挖入海河道
依靠现代信息技术,建立洪水预警系统,提高天气预报准确性
加强洪泛区土地管理,拟定居民的应急撤离计划和对策,实行防洪保险等
容水
去水
告水
洪涝灾害的防治措施
(1)从水循环的角度分析,造成该城市内涝的原因是什么?
【合作探究】洪涝灾害的防治(以山西太原城市内涝为例)
2016年7月19日,山西太原遭遇强降雨天气,城市多处路段内涝严重,行车如行船。自2006年入夏以来,暴雨突袭致使全国不少城市陷入“看海”窘境,“逢雨必涝”成了我国城市发展中的一大“痼疾”。事实上,从20世纪90年代开始,我国的城市内涝问题就已经凸显,但当时内涝造成的损失远比江河洪水造成的损失小,因而尚未引起足够的关注。然而,自2010年以来,有4年洪涝灾害造成的损失超过了198年洪水所造成的损失(2551亿元),面对损失逐年增高的趋势,人们开始对城市内涝问题给予越来越多的关注。
①降水多
③地表径流增多
②路面硬化,下渗减少
④排水不畅
降水
下渗
地表径流
(1)从水循环的角度分析,造成该城市内涝的原因是什么?
【合作探究】洪涝灾害的防治(以山西太原城市内涝为例)
2016年7月19日,山西太原遭遇强降雨天气,城市多处路段内涝严重,行车如行船。自2006年入夏以来,暴雨突袭致使全国不少城市陷入“看海”窘境,“逢雨必涝”成了我国城市发展中的一大“痼疾”。事实上,从20世纪90年代开始,我国的城市内涝问题就已经凸显,但当时内涝造成的损失远比江河洪水造成的损失小,因而尚未引起足够的关注。然而,自2010年以来,有4年洪涝灾害造成的损失超过了198年洪水所造成的损失(2551亿元),面对损失逐年增高的趋势,人们开始对城市内涝问题给予越来越多的关注。
①夏季多暴雨,降雨强度大,范围集中;
②地势低洼,地表径流排水不畅;
③路面硬化导致下渗作用减小,地表径流增多。
(1)从水循环的角度分析,造成该城市内涝的原因是什么?
①夏季多暴雨,降雨强度大,范围集中;
②地势低洼,地表径流排水不畅;
③路面 硬化导致下渗作用减小,地表径流增多。
降水
下渗
地表径流
(2)我们应该如何打破该城市“逢雨必涝”的窘境?
①夏季多暴雨,降雨强度大,范围集中;
②地势低洼,地表径流排水不畅;
③路面 硬化导致下渗作用减小,地表径流增多。
降水
下渗
地表径流
措施:
①打造海绵城市,加大绿化面积,提高涵养水源能力,扩大使用渗水砖,增加下渗;
②完善城市排水系统等
读图文材料,回答下列问题。
材料一:“海绵城市”,是指城市像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,干旱缺水时将蓄存的水“释放”并加以利用。这种“生态治水”的新方式,突破了“以排为主”的传统雨水管理理念,有助于防止城市内涝。
材料二:传统模式“快排”与海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排的对比”
1.分析海绵城市对减轻城市内涝的作用。
海绵城市在下雨时吸水、蓄水、渗水,最大限度地实现雨水在城市区域的储存和渗透,减少了地表径流。
读图文材料,回答下列问题。
材料一:“海绵城市”,是指城市像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,干旱缺水时将蓄存的水“释放”并加以利用。这种“生态治水”的新方式,突破了“以排为主”的传统雨水管理理念,有助于防止城市内涝。
材料二:传统模式“快排”与海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排的对比”
2.简述海绵城市建设的生态意义。
“海绵城市”建设减少地表径流,缓解城市内涝。
加强蓄水能力,促进雨水资源利用。
下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,干旱缺水时将蓄存的水“释放”并加以利用,缓解水资源紧缺现象,是“生态治水”的新方式。
活动探究
认识砂田影响的水循环环节
宁夏中部气候干旱,人们在耕作土壤表面铺设厚10——15厘米的砂石覆盖层,发展农作物种植,这就是砂田,砂田作物的产量较高,品质较好。
砂田和裸田的蒸发量
4月末种植前砂田和裸田不同程度含水量
1.分析砂石覆盖层对水的下渗的影响。
2.读图1,比较砂田和裸田蒸发量的差异,说明砂石覆盖层对蒸发的影响。
3.读图2,比较4月末砂田和裸田土壤含水量,归纳砂田影响的水循环环节及其作用。
(1)比较砂田和裸田蒸发量的差异,说明砂石覆盖层对下渗的影响。
不同深度土壤含水量不同,在同一深度上砂田的土壤含水量总是大于裸田,说明砂田增加了地表水的下渗,
(2)比较砂田和裸田蒸发量的差异,说明砂石覆盖层对蒸发的影响。
二者的蒸发量随季节变化的趋势相似,且砂田的蒸发量总是小于裸田,说明砂石覆盖层可以减少蒸发量。
(3)比较4月末砂田和裸田土壤含水量,归纳砂田影响的水循环环节及其作用。
不同深度土壤含水量不同,在同一深度上砂田的土壤含水量总是大于裸田,说明砂田增加了地表水的下渗,减少了土壤水分的蒸发,使土壤中的水分含量增加,对提高作物的产量和质量效果较明显。
课后巩固:
下图为我国江南丘陵某地区水循环示意图,图中岩层坚硬不透水。据此完成下面小题。
1.当该地森林覆盖率增加后( )
A.水分下渗减少 B.降水量急剧减少
C.蒸腾作用增强 D.地表径流增加
2.该地修建梯田对水循环的影响主要表现在( )
A.增加植物蒸腾 B.减缓地表径流 C.增加地下径流 D.减少水汽输送
课后巩固:
某校地理兴趣小组做了以下实验:模拟相同降雨条件下,对四种下垫面状况(绿地、环保透水混凝土砖铺装、草皮空心砖铺装和不透水釉面砖铺装)进行了降雨径流的模拟试验过程研究。下图示意降雨累积土壤入渗量随时间变化统计曲线。据此完成下面小题。
3.图示实验中,四种不同的地面铺装状况主要影响的水循环环节是( )
A.下渗 B.降水 C.水汽输送 D.蒸发
4.为了美化环境并减轻城市内涝的发生,城市下垫面最适宜增加( )
A.草皮空心砖 B.透水混凝土砖 C.不透水釉面砖 D.绿地
课后巩固:
林冠截留是指在降水过程中,水分被地表植被接收并直接蒸发而没有进入土壤的过程。研究表明,林冠截留能力与降水特征,以及林冠郁闭度(乔木遮蔽地面的程度)、树种组成及冠层密(厚)度等特征有关。下图为我国长白山脉天然林(实线)和辽东人工林(虚线)的林冠截留情况比较。据此完成5-7题。
5.林冠的截留量会直接影响( )
A.地面径流 B.下渗 C.地面蒸发 D.地下径流
6.林冠对降水的截留率,会随降水量增加而( )
A.先减后增 B.先增后减
C.持续减少 D.持续增大
7.中小雨量(28毫米以下)时,人工林比天然林截留能力更强,主要是由于人工林( )
A.林木低矮 B.郁闭度大 C.树种丰富 D.冠层更厚
课后巩固:
“海绵城市”是指城市像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,干旱时将蓄存的水“释放”并加以利用。有专家提出水循环可分为自然循环和社会循环两大类,如图为某城市水循环示意图。读图完成下面小题。
8.图中①②③⑦分别表示( )
A.地表径流、地下径流、蒸发、人工降水
B.地下径流、地表径流、管道输水、跨流域调水
C.地表径流、跨流域调水、蒸发、人工降水
D.跨流域调水、地表径流、管道输水、人工降水
9.某班同学为天津市建设“海绵城市”献计献策,下列措施可行的有( )
A.普及屋顶绿化,扩大绿地面积 B.加强监督和管理,消除水体污染
C.跨流域调水,禁止开采地下水 D.地面铺设透水砖,就地消纳雨水