【正文】 、昆侖山以及青藏高原部分河流，主要由高山冰雪融水補(bǔ)給。有春、夏兩次汛期，年徑流過程線呈雙峰型。因流域的調(diào)節(jié)作用，河流少雨季節(jié)一般比多雨季節(jié)滯后一個(gè)月左右。按照河流補(bǔ)給情況，全國(guó)大致可分為三區(qū)：①秦嶺以南主要為雨水補(bǔ)給區(qū)。春雨和秋雨各地不同，多氣旋過境地方春雨較多，多臺(tái)風(fēng)過境的地方秋雨較多。全國(guó)部分流量站極值比見表－。）極值比系列中最大值與最小值的倍比值，稱為極值比（），可以作為反映降水、徑流年際變幅的指標(biāo)。這一類特點(diǎn)是上升段和下降段很短，而且無規(guī)律的出現(xiàn)。屬于這一類的測(cè)站甚少，約占分析站數(shù)的％，其特點(diǎn)是上升段和下降段短，一般為—年。在地區(qū)上南北方不同步，大致相差半個(gè)周期，北方處于上升段，南方則為下降段，北方處于下降段，南方則為上升段，反映了全國(guó)時(shí)常出現(xiàn)的南澇北旱或北澇南旱的規(guī)律。1） 豐枯變化規(guī)律根據(jù)全國(guó)個(gè)有長(zhǎng)系列年降水和年徑流資料的測(cè)站的模比系數(shù)差積曲線分析，全國(guó)水資源豐枯變化規(guī)律大致可歸納為三種類型：① 有比較明顯的—年長(zhǎng)周期。由于降水、地表水和水文地質(zhì)條件的不同，我國(guó)平原地區(qū)地下水資源的差異也很大。）干旱干涸帶年降水量小于毫米，年徑流深不足毫米，有的地區(qū)為無流區(qū)。）半干旱少水帶年降水量—毫米，年徑流深—毫米，年徑流系數(shù)在以下。）半濕潤(rùn)過渡帶年降水量—毫米，年徑流深—毫米，年徑流系數(shù)—。年降水量—毫米，年徑流深—毫米，年徑流系數(shù)為—。其中臺(tái)灣東北部和西藏東南的局部地區(qū)，年徑流深高達(dá)毫米，是我國(guó)水資源最豐富地區(qū)。按照年降水和年徑流的多少，全國(guó)大致可劃分為水資源條件不同的個(gè)地帶：）多雨豐水帶年降水量大于毫米，年徑流深超過毫米，年徑流系數(shù)在以上。降水是水資源的重要補(bǔ)給來源。全國(guó)區(qū)域水資源總量計(jì)算成果見表－。全國(guó)多年平均地表水資源量為億立方米，多年平均地下水資源量為億立方米，扣除兩者之間的重復(fù)計(jì)算水量?jī)|立方米后，全國(guó)多年平均水資源總量為億立方米。四、我國(guó)水資源（一）水資源總量一個(gè)區(qū)域水資源總量，為當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇硭偷叵滤目偤?。水不足的困境，多個(gè)國(guó)家的水資源嚴(yán)重匱缺。在許多國(guó)家，不斷增長(zhǎng)的需水量與有限的水資源之間的矛盾日益突出。水資源在不同地區(qū)、不同年份和不同季節(jié)的分配是極不均衡的。年徑流量超過億立方米的國(guó)家有巴西、加拿大、美國(guó)、印度尼西亞、中國(guó)、印度等（表－）。年全世界人口為億，人均年徑流量為立方米；年世界人口增到億，則人均占有徑流量減為立方米；年世界人均水資源占有徑流量下降為立方米。世界各國(guó)通常采用多年平均徑流量來表示水資源量。（二）水資源的特性.水資源的循環(huán)再生性與其有限性水循環(huán)過程的無限性，再生補(bǔ)給水量的有限性.時(shí)空分布的不均勻性.利用的廣泛性和不可代替性從水資源利用方式看，可分為耗用水量和借用水體兩種。這里需要說明的是，土壤水雖然不能直接用于工業(yè)、城鎮(zhèn)供水，但它是植物生長(zhǎng)必不可少的條件，可以直接被植物吸收，所以土壤水應(yīng)屬于水資源范疇。這幾種淡水資源合起來只占全球總水量的％左右，約為萬立方公里。.狹義水資源狹義的水資源不同于自然界的水體，它僅僅指在一定時(shí)期內(nèi)，能被人類直接或間接開發(fā)利用的那一部分動(dòng)態(tài)水體。同時(shí)，水又是人類生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基本條件，其應(yīng)用價(jià)值表現(xiàn)為水量、水質(zhì)及水能三個(gè)方面。地球上的水，水平分布面積很廣，垂直分布存在于大氣圈、生物圈、巖石圈之中，其水量非常豐富，約為億立方公里，所以地球有“水的行星”之稱。據(jù)調(diào)查土層的平均濕度為％，相當(dāng)于含水深度為米，如果以陸地上土層覆蓋總面積萬平方公里計(jì)算，那么土壤水的儲(chǔ)量為立方公里?，F(xiàn)根據(jù)蘇聯(lián)學(xué)者年所發(fā)表的研究成果，從地面至深達(dá)公里的地殼內(nèi)，地下水總儲(chǔ)量為萬立方公里。由于全球各地的地質(zhì)構(gòu)造、巖石條件等變化復(fù)雜，很難對(duì)地下水儲(chǔ)量作出精確估算。雖然數(shù)量不多，但活動(dòng)能力卻很強(qiáng)，是云、雨、雪、雹、霰、雷、閃電的根源。觀測(cè)證明，在—米高度上，空氣中的水汽含量已減少為地面的一半；在米高度，減少為地面的十分之一；再向上，水汽含量就更少了，水汽最高可達(dá)平流層頂部，高度約米。地表之上的大氣中的水汽來自地球表面各種水體水面的蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)及植物散發(fā)，并借助空氣的垂直交換向上輸送。除海洋外，還有湖泊、河流、沼澤、冰川等。 地球上水的分布與水資源一、地球上水的分布地球總面積為億平方公里，其中海洋面積為億平方公里（表），約占地球總面積的％。.地下水與大氣接觸有很大的局限性，僅限于距地表最近的含水層，此層可溶入氧氣成為地下水氧化作用帶。.礦化度變化范圍大，從淡水直到鹽水。關(guān)于地下水化學(xué)成分的起源和形成過程，至今仍有許多長(zhǎng)期爭(zhēng)論的問題沒有解決。在湖水停滯區(qū)域，會(huì)形成局部還原環(huán)境，以致湖水中游離氧消失，出現(xiàn)、類的氣體。.湖水交替緩慢深水湖有分層性隨著水深的增加，溶解氧的含量降低，湖水與海水在化學(xué)成分上的差異，主要體現(xiàn)在湖水主要離子之間，無一定比例關(guān)系。在干旱地區(qū)，湖面年蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于年降水量，內(nèi)陸湖的入湖徑流全部耗于蒸發(fā)，導(dǎo)致湖水中鹽分積累，礦化度增大，形成咸水湖或鹽湖。不同類型的湖泊，其地理分布具有地帶性規(guī)律。湖泊的形態(tài)和規(guī)模、吞吐狀況及所處的地理環(huán)境，造成了湖水化學(xué)成分及其動(dòng)態(tài)的特殊性。由于水生植物減少，、的含量可達(dá)全年最大值。夏季水生植物繁茂，使、含量減少。.河水化學(xué)組成的時(shí)間變化明顯河水補(bǔ)給來源隨季節(jié)變化明顯，因而水化學(xué)組成也隨季節(jié)變化。其含量順序：.河水化學(xué)組成的空間分布有差異性大的江河，流域范圍廣，流程長(zhǎng)，流經(jīng)的區(qū)域條件復(fù)雜，并有不同區(qū)域的支流匯入，各河段水化學(xué)特征的不均一性就很明顯。在各種補(bǔ)給水源中，地下水的礦化度比較高，而且變化大；冰雪融水的礦化度最低，由雨水直接形成的地表徑流礦化度也很小。河水的水化學(xué)屬性幾乎完全取決于補(bǔ)給水源的性質(zhì)及比例。（三）河水化學(xué)成分的特點(diǎn)河水流動(dòng)迅速，交替期平均只有天。⑤ 西風(fēng)帶上降水量超過蒸發(fā)量，鹽度逐漸降低到以下。的信風(fēng)帶海域，蒸發(fā)量超過降水量達(dá)—毫米，故三大洋上都出現(xiàn)高鹽度中心。④ 南北緯176。② 海洋表面鹽度分布的總趨勢(shì)是從亞熱帶海區(qū)向高、低緯遞減，并形成鞍形（圖、）。① 世界大洋的平均鹽度是。參數(shù)、依賴于海水的離子組成?，F(xiàn)已制成實(shí)用鹽度與電導(dǎo)比查算表及溫度訂正表，供實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)精確地等于時(shí)，海水樣品的實(shí)用鹽度恰好等于。在實(shí)際工作中，此量不易直接量測(cè)，而以實(shí)用鹽度代替。此標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為千克溶液中含 克，在℃時(shí)，其電導(dǎo)率與鹽度為的標(biāo)準(zhǔn)海水電導(dǎo)率相等。在溫度、壓力不變情況下，電導(dǎo)率的差異反映著鹽度的變化，根據(jù)這個(gè)原理，可以由測(cè)定海水的電導(dǎo)率來推算鹽度。年代以來，海洋化學(xué)家致力于電導(dǎo)測(cè)鹽的研究。另一種說法是，由于海底火山活動(dòng)使海洋中的氯化物和硫酸鹽增多。硫酸鹽近于平衡狀態(tài)。雖然河水所含的碳酸鹽最多，但當(dāng)河水入海后，一部分碳酸鹽便沉淀；另一部分碳酸鹽被大海中的動(dòng)物所吸收，構(gòu)成它們的甲殼和骨骼等，因此海水中的碳酸鹽大大減少。一種說法是，海水中的鹽類是由河流帶來的。由表可知氯化物含量最高，占％，其次是硫酸鹽占％。溶解在海水中的元素絕大部分是以離子形式存在的。海水化學(xué)元素最大特點(diǎn)之一是上述種主要離子濃度之間的比例幾乎不變，因此稱為海水組成的恒定性。（二）海水的化學(xué)組成及特點(diǎn).海水的化學(xué)組成氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、硅、氟等種，其含量約占全部海水化學(xué)元素含量的—％，因此被稱為海水的大量元素。呈弱酸性，對(duì)于各種可溶性鹽類遠(yuǎn)未飽和。每年從海面濺入大氣的鹽分估計(jì)有噸；②風(fēng)從地面吹起的揚(yáng)塵；③火山爆發(fā)噴入大氣的易溶物質(zhì)及塵埃；④人類活動(dòng)向大氣排放的廢氣和煙塵。大量燃燒礦物燃料、金屬冶煉和化工生產(chǎn)，在無凈化的情況排放廢氣，都可能釀成酸雨危害。大氣降水的值小于即為酸雨。大氣水的化學(xué)成分和性質(zhì)有以下特點(diǎn)：.溶解氣體的含量近于飽和水汽蒸發(fā)上升及雨滴在凝結(jié)降落過程中與空氣充分接觸，在一定溫度、壓力條件下，、在降水中都近于飽和。大氣降水含有多種離子（表、）及微生物和灰塵。四、水體的化學(xué)性質(zhì)在水文循環(huán)過程中，水經(jīng)歷了各種各樣的環(huán)境，攜帶各種物質(zhì)一起遷移，并常常由一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)，導(dǎo)致各種元素在不同水體中的分散和富集。表天然水化學(xué)分類表（）地下水化學(xué)分類 地下水化學(xué)分類方法很多，見表。Ⅳ型水是酸性水，＜時(shí)，水中游離的和、的濃度為零。Ⅲ型水包括高礦化度的地下水、湖水和海水。河水、湖水、地下水大多屬于這一類型。Ⅱ型：［］＜［］＜[]。然后，在每一組內(nèi)又按各種離子摩爾的比例關(guān)系，分為四個(gè)水型：Ⅰ型：［］＞［］。首先按占優(yōu)勢(shì)的陰離子將天然水分為三類：重碳酸鹽類（）、硫酸鹽類（）、氯化物類（）。根據(jù)礦化度大小，可將天然水分為五類，見表。）按礦化度分類。利用庫爾洛夫式表達(dá)天然水的基本化學(xué)性質(zhì)，不僅簡(jiǎn)單明了，而且還能根據(jù)含量大于％的主要離子成分進(jìn)行水化學(xué)分類命名。例如，北京小湯山溫泉水的化學(xué)分析結(jié)果如下：式中，橫線上下分別為陰、陽離子的摩爾百分?jǐn)?shù)，按遞減順序排列，含量小于％的不予表示；橫線前面為礦化度，最前面為氣體成分和特殊成分，均以克升計(jì)；橫線后面為水溫，還可以寫出值等指標(biāo)。水化學(xué)分類方法較多，現(xiàn)介紹主要分類方法如下：）按水化學(xué)成分分類。三、天然水的分類在不同的地理環(huán)境中，天然水的礦化度和主要離子組成都有很大的差異。如果混合過程中沒有發(fā)生沉淀和吸附陽離子交換作用，那么混合前后水的礦化度之間呈線性關(guān)系，對(duì)任一組分來說都是如此。）混合作用雨水滲入補(bǔ)給地下水，地下水補(bǔ)給河水，河水注入湖泊或大海，河口段的潮水上溯，濱海含水層的海水入侵等，都是天然水的混合。在蒸發(fā)濃縮過程中，各種鹽類的沉淀順序?yàn)椋?、的氫氧化物，、的碳酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽，的硫酸鹽，、的氯化物，、的氯化物，最后為硝酸鹽。這些厭氧細(xì)菌就是依靠奪取硫酸根中的氧而生存的。如：↑硫化物與、進(jìn)一步作用生成沉淀，而水中失去了硫酸鹽，富集了。而在深層承壓水中，因含氧不足，就不會(huì)出現(xiàn)這種情況?！蚧V物的氧化是地下水中富集硫酸鹽的重要途徑。()）氧化作用天然水中的氧化作用，包括使圍巖的礦物氧化和使水中有機(jī)物氧化。盡管在地殼平均組成中，鉀和鈉的豐度很接近，而且鉀鹽的溶解度普通高于鈉鹽，但由于膠體吸附的能力大于，并且植物普遍吸收，合成有機(jī)質(zhì)。＞＞特別是在地下水和海水中，陽離子交替作用廣泛存在。腐殖質(zhì)膠體的吸附容量可達(dá)摩爾克。以克膠體中吸附離子的摩爾數(shù)來表示。其特征有：①離子交換是可逆反應(yīng)，處于動(dòng)態(tài)平衡；②離子交換以當(dāng)量關(guān)系進(jìn)行；③離子交換遵守質(zhì)量作用定律。同時(shí)膠體上原來吸附的離子，轉(zhuǎn)移到溶液中是解吸過程。按其溶解性能可分為兩類：一類是按礦物成分的比例全部溶于水中，稱全等溶解礦物，例如，氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽；另一類是礦物中只有一部分元素進(jìn)入水中，而原始礦物保持其結(jié)晶格架，這一類稱不全等溶礦物，主要是硅酸鹽和鋁硅酸鹽。二、天然水的礦化過程地殼中含有種化學(xué)元素，目前在天然水中基本都已發(fā)現(xiàn)。天然水中各種元素的離子、分子與化合物的總量稱為礦化度。天然水中形成各種鹽類的主要離子是、四種陽離子還有、等重金屬、稀有金屬、鹵素和放射性元素等微量元素；水中溶解的氣體有、特殊條件下也有、等。有機(jī)膠體主要是腐殖酸。）膠體物質(zhì)粒徑為—納米的多分子聚合體，為水中的膠體物質(zhì)。懸浮物的存在使天然水有顏色、變渾濁或產(chǎn)生異味。 地球上水的化學(xué)性質(zhì)一、天然水的化學(xué)成分目前各種水體里已發(fā)現(xiàn)多種元素。這與該區(qū)位于大西洋中部，受大陸影響小，鹽度高，離子濃度大，海水運(yùn)動(dòng)不強(qiáng)烈，懸浮物質(zhì)下降快有關(guān)。水色越高透明度越大，水色越低透明度越小，見表。水色和透明度，都反映了水體的光學(xué)特性。這就是透明度。（二）透明度透明度是表示各種水體能見程度的一個(gè)量度。水色計(jì)由種顏色組成，由深藍(lán)到黃綠直到褐色，并以號(hào)碼代表水色。水色是水體對(duì)光的選擇吸收和散射作用的結(jié)果，因?yàn)樗w對(duì)太陽光譜中的紅、橙、黃光容易吸收，而對(duì)藍(lán)、綠、青光散射最強(qiáng)，所以海水水色多呈蔚藍(lán)色、綠色；而水體的顏色與天空狀況、水體底質(zhì)的顏色也有關(guān)。五、水色與透明度（一）水色純水是無色的。之間米左右水層內(nèi)，密度最小，并且在米以內(nèi)垂直梯度極小，幾乎沒有變化；—米深度上密度垂直梯度最大，出現(xiàn)密度的突變層（躍層），它對(duì)聲波有折射作用，潛艇在其下面航行或停留在其上均不易被發(fā)現(xiàn)，故有液體海底之稱。在垂直方向上，海水的結(jié)構(gòu)總是穩(wěn)定的，密度向下遞增。極地海區(qū)由于溫度很低，所以密度最大。赤道地區(qū)由于溫度很高，鹽度較低，因而表面海水的密度很小，約。海水的密度與溫度、鹽度和壓力的關(guān)系比較復(fù)雜，凡是影響海水溫度和鹽度變化的地理因素，都影響密度變化。海水密度是實(shí)用鹽度（）、溫度（）和壓力（）的函數(shù)。因此在數(shù)值上密度和比重是相等的。（二）海水密度海水密度是指單位體積內(nèi)所含海水的質(zhì)量，其單位為。溫度一旦增減，三種形式分布就要發(fā)生變化。水分子有三種結(jié)構(gòu)形式：①四面體結(jié)構(gòu)；②類石英晶體結(jié)構(gòu)；③最緊密的堆積結(jié)構(gòu)?！洹?76。四、水的密度（一）純水的密度純水的介電常數(shù)很大、締合力很強(qiáng)。具有良好的地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件的地?zé)岙惓^(qū)，有可能形成大量地下熱水或天然蒸汽的地?zé)崽?。地下水在一定地質(zhì)條件下，因受地球內(nèi)部熱能的影響而形成地下熱水。如在新火山地區(qū)，地下水溫可達(dá)℃以上；而在寒帶、極地及高山、高原地區(qū)，地下水的溫度很低，有的可低至℃。各處地?zé)嵩鰷丶?jí)不同，一般為℃。④而在年常溫層以下，地下水溫則隨深度的增加而逐漸升高，其變化規(guī)律決定于一個(gè)地區(qū)的地?zé)嵩鰷丶?jí)。（四）地下水的水溫①一般在日常溫層以上，水溫有明顯的晝夜變化；②在年常溫層以上，水溫具有季節(jié)性變化。我國(guó)湖面水溫年變幅最大是太湖，最大值可達(dá)℃。水溫月平均最高值多出現(xiàn)在、月，月平均最低值多出現(xiàn)在、月，見圖。水溫的日變以表層最明顯，隨溫度的增加日變幅逐漸減小，最高水溫一般出現(xiàn)在每天的—時(shí)，最低水溫出現(xiàn)在—時(shí)，水溫日變幅在陰天和晴天之間的差別也較大，見圖－。這種水溫的垂直分布，稱為逆溫層；當(dāng)湖溫上下層一致，即水溫垂直梯度等于零時(shí)，將出現(xiàn)上下層水溫完全相同，這種水溫的垂直分布，成同溫狀態(tài)。如果，ρ