接觸問題

[拼音]:hupo

[英文]:lake

陸地上相對封閉的窪地中匯積的水體。這種相對封閉的窪地稱為湖盆。湖泊是湖盆與運動的水體相互作用的綜合體,由於湖中物質和能量的交換,產生一系列物理、化學和生物過程,從而構成獨特的湖泊生態系統。

地球上湖泊的總面積約2058700平方公里,佔全部大陸面積的1.5%。湖泊總水量約176400立方公里,其中淡水貯量佔52%左右。由於歷史和習慣的原因,中國各地對湖泊的稱呼很多,如湖、泊、澤、澱、海(子)、諾爾、淖、錯、茶卡、庫爾、庫勒、池、蕩、漾、塘、潭、泡等。

成因和型別

根據成因,湖泊大致可分為以下型別。

構造湖

直接由地殼構造運動(斷裂、褶皺、地塹等)使地面凹陷積水而成的湖泊。這類湖泊岸壁陡峭,深度較大。

冰川湖

由冰川侵蝕和沉積作用形成的湖泊。冰川磨蝕地表形成冰蝕窪地後積水而成的湖泊,稱冰蝕湖;冰川后退時,挾帶的礫石在地面堆積成四周高中間低的窪地,或堵塞部分河床後形成的湖泊,稱冰磧湖。

火山口湖

火山噴出的熔岩和碎屑物堆積在火山口周圍,使火山口形成窪地聚水形成的湖泊。其外形近似圓形或馬蹄形,表面積和集水面積均不大,湖水較深。一般分佈於古代和近代火山活動地區。

堰塞湖

因地震、山崩、滑坡、泥石流、冰磧或火山噴發的熔岩和碎屑物堵塞河流而形成的湖泊。

風成湖

因長期風力作用使地面形成風蝕窪地而積水形成的湖泊。沙丘之間窪地積水也可形成風成湖。這類湖泊的特點是湖底平坦、湖岸較規則、面積小、水淺無出口、湖水量變化大,含鹽量高,多以時令湖(間歇性湖泊)出現。

水力沖積湖

由於水流的沖刷和泥沙淤積所形成的湖泊。按水力作用的特點不同,這類湖又可分為下列幾類:

(1)河成湖。因河流改道、裁彎取直、泥沙淤積使原河道的一部分形成湖盆。此類湖面積小,保持原河道外形,凹岸深陡,洪水期湖水與河水相通,又稱牛軛湖、弓形湖、月牙湖等,多沿江河分佈。

(2)灘地湖。在河漫灘上由於水流沖刷形成窪地後積水形成的湖泊。

(3)河堤決口湖。河堤決口時水流劇烈沖刷形成的湖泊。

(4)潟湖。淺水海灣因灣口被泥沙淤積與海洋隔離而形成的湖。珊瑚礁發育所形成的環礁,環繞部分水體也屬此類。又稱海跡湖、海成湖、殘跡湖等。

溶解湖

由於水的溶解作用產生溶蝕窪地積水形成的湖泊。在石灰岩等可溶性岩石分佈較廣的地區,由地表水或地下水溶蝕後形成的喀斯特湖,或因地下水溶解了土壤中某些鹽類引起塌陷而成的塌陷湖等,都屬於溶解湖。

有機湖

由水生植物或珊瑚等有機物堆積而形成的湖泊。

人工湖

一般通稱為水庫(見水庫水文效應)。

從發生學觀點來看,上述湖泊中構造湖、火山口湖系內營力作用形成;堰塞湖可能由內營力作用形成,也可能由外營力作用形成;其餘各類湖泊主要由外營力作用形成。多數湖泊則往往在內營力和外營力綜合作用下形成。

此外,還有根據湖泊的某些單項特徵進行分類的。如:按照湖水與徑流的關係,將湖泊分為外流湖和內陸湖,或排水湖(吞吐湖)和非排水湖(非吞吐湖);按照湖水熱狀況,將淡水湖劃分為熱帶湖、溫帶湖和寒帶湖;按照湖水所含氮、磷等營養鹽含量、水中綠色植物生物量及水的pH值、生物耗氧量、水色透明度等水質綜合指標,將湖泊分為富營養型湖、中營養型湖和貧營養型湖;按照湖水礦化度可將湖泊分為淡水湖(一般指湖水含鹽量不超過1%)、鹹水湖、鹽湖(一般指湖水含鹽量超過24.7%)等。

湖盆形態

湖泊在發展過程中不斷改變著自己的形態,研究湖泊的形態有助於研究湖泊的起源,計算湖泊的容積,研究湖水理化性質和水文情勢的變化等。湖泊發展到一定階段後,形態趨於相似。一般發育良好的深水湖泊,其形態可分為湖岸、沿岸地帶、岸邊淺灘、水下斜坡、湖盆底等 5個部分。隨湖泊面積的大小、湖盆的地質條件和水流情況等不同,湖盆形態也稍有差異。

在量度湖泊形態時,一般採用湖泊的長度、寬度、水面面積、容積、深度、湖底平均坡度等特徵數值。為表示湖泊水深與相應湖水面積之間的關係,可以用深度-面積關係曲線。為表示湖泊水深與相應的湖泊容積之間的關係,可以用深度-容積關係曲線。這兩個關係曲線是湖泊和水庫的重要特徵線。

湖水的理化性質

主要指湖水的光學性質、熱學性質、化學成分等。

水色和透明度

湖水的顏色取決於水對光線選擇吸收和選擇散射的情況,以及水中含有懸浮物及浮游生物的多寡。淺水湖泊還與其底質的性質等有關。一般湖水呈現淺藍色、青藍色。湖水中懸浮物質或浮游生物含量較多時可呈黃褐色。湖水透明度指湖水能使光線透過的程度,它不僅與湖水中懸浮物、浮游生物的含量有關,且與水溫、湖面狀況及天氣情況有關。懸浮物、浮游生物含量高,水溫低,湖面波動大以及風雨天時,則湖水透明度都小。一般中小型湖泊湖心水色淺、透明度大,邊緣相反。

水溫

湖水熱量主要來自太陽輻射,它與周圍環境不斷髮生熱量交換。因此,湖水溫度不斷地隨時間和空間而變化。由於地區、季節、水深等不同,湖水溫度隨深度的變化存在著同溫、正溫及逆溫3種分佈形式。

化學性質

湖水中所含化學成分主要來源於降水、河川徑流、地下水、湖盆岩石、土壤、湖中水生生物的新陳代謝產物。湖水的化學性質包括含鹽量、礦化度、硬度、酸鹼度、溶解氧、陰陽離子濃度、氧化還原、生物營養元素和有機質含量。湖水的化學性質不僅受周圍自然環境的影響,而且還受人類活動的制約。

水文特徵

包括湖水運動、水量補給與損耗、水位變化及其對河川徑流的調節等水文現象。

湖水運動

湖水的基本運動形式有波浪、湖流及其他動力現象。

波浪是風作用在水面引起水質點週期振動的現象。波浪的大小取決於風力、風的持續時間和吹程以及水下地形。波浪是水的垂直運動。在岸邊淺水區,因風力影響波頭破碎,也可出現區域性的水平運動。

湖流是指湖中水團沿一定方向前進的運動。湖流按成因可分為重力流和風生流兩類。重力流是由於水面傾斜產生重力沿水面的分力而引起的流動,也稱梯度流。湖泊中由於河湖水量交換引起區域性升降,造成水面傾斜而形成的湖流稱吞吐流,是重力流的一種。吞吐流主要受河川水文情勢控制。風生流是由風對水面的摩擦力及與風同時產生的波浪的背壓力所引起的湖水運動。它取決於風力、風的持續時間及湖面的大小。

其他動力現象包括增減水、定振波、水體混合現象等。增減水指湖水在風力作用下,在迎風岸水位上升,背風岸水位下降,因而使湖面發生傾斜的現象。定振波是指湖水位圍繞一個或幾個點發生有節奏的垂直升降變化。它可以由風、氣壓、山崩、滑坡、地震等因素引起。水體混合現象則指水體在熱力和動力作用下發生的垂直運動。水體混合能改善水質,對湖中生物發育有利。

湖泊水量平衡

任意時段的湖泊水量平衡方程式可以下述形式表示:

式中P為湖面降水量;R進為進湖徑流量;

為出湖徑流量;E為湖面蒸發量;Q為工農業等用水量;△V為湖盆蓄水變數。當進湖徑流量大於出湖徑流量時,湖泊水量呈正平衡,湖水位上升;反之,出現負平衡,湖水位下降。可見,湖泊水位變化與水量平衡具有密切關係。湖泊水量平衡在年內不同季節、各年之間的變化是不相同的。

世界上絕大多數湖泊都直接受河川水量補給,只有少數湖泊受冰川、融雪補給,地下水大多與其他形式補給混合。對於大多數外流湖而言,其水量平衡的特點是補給部分主要為進湖徑流量,損耗部分主要為出湖徑流量。湖面降水、蒸發及湖盆滲漏量所佔比例一般甚小,可忽略不計。對內陸湖而言,R出為零,湖泊來水量除滲漏外,幾乎全部消耗於蒸發。

湖泊水位變化

湖泊水位變化主要取決於進出湖徑流量的變化、湖泊補給特性及補給係數。此外,多年氣候變化、湖岸升降及湖盆淤塞也有一定影響。內陸湖泊水位變化變幅較小。

湖泊調節作用

大型外流湖對河川的調節作用很明顯,主要體現在削減和延緩汛期洪峰量,同時可將調噓的水量緩慢下洩,使下游水位、流量變化緩慢,內陸湖泊對河川的調節作用微弱或完全沒有。

資源

湖泊是水資源的一部分,包括水利、生物和礦產資源,具有供水、水力發電、灌溉、航運、漁業、旅遊、調蓄徑流及調節當地氣候等多方面的功能。鹽湖中的鹽、鹼等礦物,硼、鋰等稀有元素等,在國防工業、化學工業和人民生活中具有重要意義。但是,目前世界湖泊水體汙染日益加劇,資源破壞嚴重,許多國家正採取多種措施,為維護湖泊良好的生態環境而作出努力。(見彩圖)

參考文章

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