索引：一.河流 二.湖泊、沼泽与冰川 三.地下水明利配资 四.海洋明利配资
一.河流
地表流水在重力作用下沿陆地表面的线形凹地（河槽）经常或间歇地流动称为河流。经常有水流动的河流称为常年流水河流，间歇有流水的河流称为间歇性河流。以海洋为最后归宿的河流称为外流河，而一些注入内陆湖沼或因渗漏、蒸发而消失于荒漠中的河流称为内流河（内陆河）。
一条河流常可划分为河源、上游、中游、下游和河口五段。
l 河源是河流发源之地，通常为冰川、湖沼、山涧或泉水等补给源。
l 上游紧接河源，比降较大，多瀑布急流和险滩，流速大，流量小，侵蚀强烈，河谷狭窄，河槽多由基岩或砾石构成。
l 中游河段比降和流速变小，流量增大，冲刷和淤积大致保持均衡，河谷较宽，河槽多由粗砂构成。
l 下游河段比降和流速更小，流量更大，淤积作用显著，多浅滩或沙洲，河谷更为宽阔，河槽多为细砂和淤泥构成。
l 河口是河流的终端，即河流入海、入湖沼或汇入更高级河流处。河口处常有泥沙堆积，有时分汉现象显著，在入海或入湖处形成三角洲。有的河口泥沙堆积量很小，则形成喇叭口状河口。
在河流的五段划分中，河源和河口较易于确定，如河源的确定常依据“河源唯远”和“水量最丰”的原则，容易达成共识。但河流上、中、下游的划分，由于不同研究者分别着重考虑地貌特征、水文特征、历史习惯或经济利用价值等而有不同的划分方法。
从河源到河口，河流接纳众多支流，由大大小小的河流构成脉络相通的网状系统称为水系，也叫河网。在一个水系中，直接注入海洋或内陆湖泊的河流叫干流，注入干流的河流称为干流的一级支流，注入干流一级支流的河流称为干流的二级支流，依次类推。河流的集水区域称为流域，相邻的流域以分水线为界。集水区面积则为河流流域面积。反映河流水文情势及其变化的因子称为水文要素，主要包括水位、流速、流量、水温与冰情、河流泥沙和河流水化学等。水位是指河流某一断面相对于基准面的水面高程。基准面又称基面，是高程的起算零点，可分为绝对基面和测站基面两种。绝对基面又称为标准基面，它是以某一海滨地点平均海平面作为高程起算零点的基面，例如我国统一规定采用青岛平均海面为绝对基面。测站基面是以观测点最低枯水位以下0.5～1m处作为零点的基面。水位的高低取决于河流中水量的多少以及河道冲淤、风、结冰、水生植物生长等的状况。流速是指河流水质点在单位时间内移动的距离。河流流量是指单位时间内通过某一过水断面的水量。流量过程是流域各种自然地理要素综合作用的产物，在水文水利计算、水文预报、水利工程设计以及工程运行中，是应用最广的一个参数。
由降水开始到水流汇集至河流出口断面的整个过程称为径流形成过程。为了从总体上把握和认识这一错综复杂的物理过程明利配资，人们常将其概括为如下三个子过程：
①流域蓄渗过程。降雨初期，除一小部分（一般不超过5％）降落在河槽水面上的雨水直接形成径流外，大部分降雨并不立即产生径流，而是消耗于植物截留、下渗、填洼与蒸发。在这一阶段中，凡是不产生径流的降水部分称为损失量。
②坡地汇流过程。坡地汇流包括坡面漫流、壤中流和地下径流三种径流成分的汇流过程。坡地汇流流程较短，历时也较为短暂。
③河网汇流过程。各种径流成分经过坡地汇流注入河网，在河网内沿河槽向出口断面流动和汇集的过程称为河网汇流。人们还将径流形成过程概括为产流过程和汇流过程。蓄渗和产生坡地水流的过程称为产流过程，坡地汇流和河网汇流过程称为汇流过程。产汇流理论是研究降雨径流形成的物理机制和运动规律的一个科学领域，是河流水文研究的核心部分。
受到补给源和其他因素的影响，河流径流有着明显的时间变化，表现为径流的年内变化和年际变化。我国东部大部分地区夏季降水丰沛，河川径流增多，为河流丰水期或汛期；冬季寒冷干燥、降水稀少，河川径流量很少，为河流枯水期；春、秋两季雨量中等，河流水量中等，为河流平水期。径流的年际变化主要是由降水量的年际变化引起的。一般把年径流量大于正常年径流量（多年径流量的算术平均值）的年份视为丰水年，小于正常年径流量的年份视为枯水年。径流的年际变化表现出丰水年组与枯水年组交替出现的规律，但这种交替的周期并不相等。就我国的河流而言，在多数情况下南方和北方河流的丰、枯水年组并不同步，常出现“南丰北枯”或“南旱北涝”的情况。径流年际变化的特点不利于人类充分地利用水资源。一个地区枯水年或丰水年的连续出现往往会造成较严重的旱灾或洪涝灾害。为了兴利除害，常需修建具有多年调节功能的大型水库或跨流域调水工程。这些工程的规划设计以及工程的管理运用，都要求人们认真研究河川径流的年际变化规律，对河流水情做出较为准确的预报。
二.湖泊、沼泽与冰川
湖泊是指陆地表面洼地积水形成的面积广阔的水域，它是一种重要的陆地水体。天然湖泊的形成包括湖盆洼地的形成和湖盆积水过程两个方面。内力作用和外力作用都可以形成湖盆。湖盆积水一方面来自落至湖泊中的各种形式的降水，另一方面来自湖盆洼地周围地表水或地下水的补给。
按照不同的分类标准，湖泊可划分为多种类型。依据湖水是否入海可把湖泊分为内陆湖和外流湖，按照湖水的矿化度大小可把湖泊划分为淡水湖（矿化度小于1g/L）、咸水湖（矿化度介于1～35g/L之间）和盐湖（矿化度大于35g/L）。湖水并非静止地存在于湖盆之中，而是存在着多种形式的运动，如波浪、湖流、定振波等。湖水运动是湖泊重要的水文现象，它对湖水的性质、湖盆的演化、湖中生物活动等都有重要影响。
沼泽是地表经常过分湿润或具有明显潜育层（呈还原反应的土层）的地段。全球沼泽面积约有112.2×104km2，大部分集中在北半球的中高纬度地区。我国的沼泽面积约11×104km2，集中分布在东北三江平原、大小兴安岭和长白山地，以及四川诺尔盖高原等处，沿海及大湖湖滨亦有零星分布。水分是沼泽形成的主要条件，只有过多的水分才有利于水生植物的生长和泥炭层的形成。沼泽的形成可分为水体沼泽和陆地沼泽化两种情况。沼泽的类型很多，我国学者按照综合分类的原则，对诺尔盖高原的沼泽进行了如下分类：首先按发育阶段划分沼泽型，包括低位型（初级阶段）、中位型（过渡阶段）和高位型（高级阶段）；其次根据所处地貌类型划分沼泽亚型，如湖滨洼地沼泽亚型、阶地沼泽亚型等；最后依据植被情况划分沼泽体，如睡莲－苔草沼泽体、蒿草－木里苔草沼泽体等。沼泽对自然地理环境有明显的影响，并且是一种重要的自然资源，沼泽植物和泥炭都有多种用途。
冰川是由固态降水积累演化而成并能自行流动的天然冰体。全球冰川面积约1.6×107km2，占陆地总面积的10％以上；冰川总体积约为2.4×107km2，占地表淡水资源总量的68.7％。因此，冰川是重要的陆地水体。冰川冰是一种浅蓝而透明的具有可塑性的多晶冰体，从新雪落地积累变成冰川冰要经过雪的堆积、粒雪化和成冰作用三个阶段。根据冰川的形态、规模和运动特征，可将其划分为大陆冰川（大陆冰盖或冰被）和山岳冰川（山地冰川）两类。按照气候条件和冰川性质，冰川可分为海洋性冰川和大陆性冰川两类。海洋性冰川又称暖冰川，是在湿润的海洋性气候条件下形成的，补给量大，消融强烈，运动速度较快，年运动距离达100m或更大，进退幅度大，侵蚀作用强。大陆性冰川又称冷冰川，是在干冷的大陆性气候条件下形成的，补给量小，消融缓慢，运动速度较慢，一般年运动距离30～50m，进退幅度小，侵蚀作用弱。
三.地下水
地下水是指存蓄和运动于土壤和岩石空隙中的水。地下水主要来源于大气降水在地表的下渗和地表水体的下渗，赋存于土壤和岩石中的空隙之中。根据岩石水理性质的差异，地球表层的岩层可分为含水层和隔水层两类。含水层是指在重力作用下能够给出并通过相当数量水的饱水岩层。含水层不仅储存地下水，而且地下水还可在其中运移，这就意味着含水层必须有大量的有效空隙且具有良好的透水性能。隔水层是指在常压条件下仅靠重力作用不能给出或不能通过相当数量水的岩层。隔水层对地下水的运动起阻隔作用，它常常是含水层的边界。含水层能够储存地下水的多少，在一定程度上取决于隔水层的位置、形状和构造条件等。地下水有多种分类方法，我国目前比较通用的是按照埋藏条件的分类，划分为上层滞水、潜水和承压三种类型（见图9，10）。
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图9 上层滞水与潜水
上层滞水是储存于包气带中局部隔水层上的重力水，分布范围不广，水量不大，动态极不稳定，主要是受气候条件的制约。上层滞水接近地表，故其矿化度一般较低，但它也最易遭受污染。
潜水是指埋藏于地表以下第一稳定隔水层上具有自由表面的重力水，这个自由表面称为潜水面，潜水面的高程称为潜水位，从地表到潜水面的垂直距离称为潜水的埋藏深度。潜水面到下伏隔水层之间充满着重力水的岩层称为含水层。潜水具有自由水面，在重力作用下，潜水由位较高处向较低处流动形成潜水流。潜水受当地自然条件特别是气候条件的影响较大，因此动态变化较大。潜水分布普遍且埋藏较浅，易于开采，因此常成为重要的饮用水和生产用水源。
承压水是指充满于两个隔水层之间承受一定压力的地下水，其主要特征是具有承压性质，具有较大的静水压力。两个隔水层分别被称为承压水的顶板和底板，当顶板因自然或人为的原因被穿透时，便会发生水位上升现象。水位上升到一定高度不再上升时的稳定水位叫承压水位，自隔水层顶板底面某一点到承压水位之间的垂直距离叫该点的水头。当承压水位高于地面高程时，该水头称为正水头，此时钻孔穿透顶板，地下水可自行流出，这时的承压水称为全自流水。当承压水位低于地面高程时，该水头称为负水头，承压水只能在钻孔中上升至一定高度，不能流出地表，这时的承压水称为半自流水。承压水的形成主要取决于地质构造，埋藏承压水的构造盆地称为自流盆地，埋藏承压水的单斜构造称为自流斜地。承压水由于有隔水层保护，封存条件好，所以动态稳定，常是较为理想的水源。
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图10 自流盆地剖面图
四.海洋
海洋是自然地理环境中水圈的主体，是地球上最庞大的水分源地。全球海洋面积为3.61×108km2，占地球表面积的70.8％。海洋在自然地理环境的物质输送和能量交换中起着重要的作用，对全球自然地理环境的形成与变化影响巨大。海洋曾是地球上生命的摇篮，如今它仍然孕育着繁多的生物，给人类提供了大量的食物资源。海洋还蕴藏着极其丰富的化学资源、矿产资源和动力资源，因此被人们称为“蓝色宝库”。
海水是含有多种溶质和杂质的复杂的水溶液，其中水约占96.5％，其他物质约占3.5％。溶解在海水中的化学元素有80多种，但是各种元素含量差别很大。根据含量的大小及与海洋生物的关系，这些元素可分为大量元素、微量元素和营养元素三大类。除了组成水的氢和氧外，其他含量大于1mg/L的元素有12种，见下表，这些元素通常被称为大量元素，占海水总盐分的99.9％。其他元素因在海水中的含量极少而称为微量元素。此外，磷、氮、硅、硫、钙等元素对于构成海洋生物有机体有重要的作用，因而被称为营养元素。
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海水发生着规模巨大的运动，运动方式有三种，即波浪、潮流和洋流。
波浪是海洋表层水在风、潮汐、地震或局部大气压变化作用下所产生的高低起伏的周期性波动现象。波浪是海洋中最普遍的一种海水运动形式，它对海水理化性质及海岸带侵蚀与泥沙堆积等均有重要的影响，也是塑造海岸地貌形态的主要动力因素。波浪运动的实质是水质点的振动和波形的传播，水质点只是环绕自己的平衡位置做近似圆周运动，整个水体并未向前运动。在风的直接作用下海面产生的波动称为风浪，它是海洋中最为常见的波浪。当风开始平息，或波速超过风速时，风浪离开风区传到远处，这时的波浪称为涌浪。涌浪传播速度很快，有时会超过海上风暴系统的移动速度，它的出现往往预示着风暴即将来临。在靠近岸边的浅海区，波浪要发生倒卷和破碎，这种倒卷和破碎的波浪称为破浪。破浪继续向海岸推进，直接打击海岸，称为拍岸浪，它对海岸有着巨大的冲击力量。波浪在传到岸边附近时，要形成波浪的折射现象，其结果是使波峰线变得大致与海岸平行。
潮汐是海水在天体引潮力的作用下所发生的一种周期性运动，包括海面周期性的垂直涨落和海水周期性的水平流动。通常称前者为潮汐（狭义），称后者为潮流。潮汐现象因时因地而异。就一个太阴日内所发生潮汐的情况而言，潮汐可分为半日潮、全日潮和混合潮三种类型（见下图）。
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图11 潮汐类型
半日潮是在一个太阴日内只有两次高潮和两次低潮，而且两个相邻高潮或低潮高度几乎相等，涨、落潮时也近乎相等的潮汐。
全日潮是指在一个太阴日内有一次高潮和一次低潮的潮汐。混合潮是指在一个太阴日内也有两次高潮和两次低潮，但潮差不等，涨、落时也不相等的潮汐。
海洋潮汐现象是在天体引潮力的作用下形成的。影响潮汐的天体主要是月亮和太阳，所以潮汐有太阴潮和太阳潮之分。太阴潮是海洋汐的主体，太阳潮只起到增大或减小太阴潮差的作用。当月相为朔或望时，日、地、月三者近似地在一条直线上，日、月潮相互叠加，太阳高潮最大限度地拔高了太阴高潮，太阳低潮最大限度地压低了太阴低潮，从而形成了最大的潮差，这种潮汐称为大潮。当月相为上弦或下弦时，日、地、月三者位置形成直角，日、月潮相互抵消一部分，太阳低潮最大限度地削低了太阴高潮，太阳高潮最大限度地填高了太阴低潮，这种潮汐称为小潮。海洋中的潮流因受海洋地理环境的影响而互有差异。大洋中部潮流不太明显，潮速较小；浅海区潮流较显著，潮速较大；海峡或海湾入口处的潮流最明显，潮速最大。在喇叭口形海湾或河口中，潮流可以激起高达十几米的怒潮，如北美的芬地湾和我国的钱塘江口，都有蔚为壮观的怒潮发生。
洋流又称海流，是指海水沿一定方向从一个海区水平地或垂直地流向另一个海区的大规模非周期性的流动。洋流按成因可分为风海流、密度流和补偿流三类，其中风海流是洋流的主要类型。洋流按本身和周围海水温度的差异可分为暖流和寒流。暖流是本身水温高于周围海水水温的洋流，寒流则相反。按照流经的地理位置，洋流又可分为赤道流、大洋流、极地流和沿岸流等。大气与海洋之间处于相互作用、相互影响之中。大气从海洋上获得能量而产生运动，大气运动又驱动着海水运动。在大气环流、海面气压场、地球自转，以及海陆分布等因素的综合影响下明利配资，产生了大洋表层环流系统。这一系统包括反气旋型环流、气旋型环流、季风漂流和绕极环流几个组成部分。
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