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第三节土地资源的水文组成要素和条件分析土地资源的水文要素包括:地表水、地下水它不仅是土地资源的重要组成因素，而且是与土地资源的利用与开发紧密相关。一、地表水（一）地表水的类型地表水系指存在于河流、湖泊、冰川和沼泽等水体的水分，也称陆地水。1．河流河流是地面流水不断汇集的结果。从水文方面可以分为常年性河流与间歇性河流，前者多在湿润区，后者在干旱区；从河床类型上可分为下切性河流、地上性河流及介于二者之间的半地上、半地下河流，山区、丘陵区多为下切性河流，平原区则后二者较较多；从河流补给类型上分，则可分为雨水补给型、冰雪补给型和地下水补给型，它们往往不能截然分开。雨水补给是我国河流最普遍补给的水源，秦岭－淮河以南、青藏高原以东的地区雨水补给一般占河流年径流的60%～80%，北方和西北地区渐少。融雪补给包括流域内季节性积雪融化以后对河流的补给和高山地区多年冰雪融化后的补给，前者多见于纬度较高的地区和高山区。地下水补给是河川可靠而经常的来源，冬季和其它干旱季节所占比例更大。我国河流径流的年内变化分为四个阶段：一是春季春汛或平水、枯水期，此时的北方由于冰雪融化，河流水位上涨，水量增加形成春汛，其中以东北的河流显著；此时由于南方的春雨旱，径流迅速增加，径流量也大；但华北、西北地区春旱严重，河流大多处于枯水期。二是夏季洪水期，夏季是我国河流径流量最丰富的季节，大多数河流都出现夏季洪水期。三是秋季平水期，秋季是我国河流径流普遍减退的时期，是由夏季洪水过渡到冬季枯水之间的平水期。四是冬季枯水期，冬季是我国大部分河流最枯竭的季节，在干旱和半干旱地区小河常断流。2.湖泊是土地上较封闭的天然水域，是经常充满水的陆上洼地，也是湖盆与运动水体及水中物质互为作用的综合体。我国湖泊总面积1134.15万hm2，湖水的来源有雨水、地面流水、地下水、冰融水及古代海洋残留水等。按其水质可分为淡水湖、咸水湖和盐湖。前者分布于外流区，多是河流作用的直接产物，是某一巨大水系的重要组成部分，具有调蓄洪水、发展农、渔等重要作用；咸水湖和盐湖多分布于内陆干旱区，一个湖泊多自成一个小流域，成为盆地水系的尾闾。当补给困难时，湖水则不断浓缩，湖面逐渐萎缩，直至干涸成盐湖；按分布地带不同可有高原湖泊和平原湖泊之分，从而也形成我国东部平原和青藏高原二大湖群。3.冰川是由积雪变质成冰并能自行呈固体移动的水体，广泛分布于我国西南、西北的高山地带，依冰体温度可分为冷冰川和暖冰川。后者在我国很少，但因其消融强度高，故对土地利用作用大，依其分布地带又可分为大陆性冰川和海洋性冰川，前者多为冷冰川，后者多为暖冰川。4.沼泽沼泽是一种特殊的自然综合体，其地表经常过湿或有薄层积水，其上主要生长着湿生植物或沼泽植物，土层严重潜育化或有泥炭的形成与积累。高纬度的冷湿地区主要是泥炭沼泽，如我国大小兴安岭的沟谷和三江平原等地；潜育沼泽多分面于中低纬的高湿地区，如长江中下游、东北、华北等地，分布相对集中。依其发育阶段，泥炭沼泽可分为低位、中位和高位沼泽，前者处于富营养阶段，后者处于贫营养阶段.（二）地表水的数量和质量我国河川径流资源丰富，流域面积在100km2以上的河流约有5万条，径流总量约2.7万亿m3；外流水域约占总水量的2/3，内流水域占1/3；径流补给中，雨水约占60%～80%，地区不同，变幅较大.我国现代冰川面积约5.7万km2，总储水量近3.0万亿m3，年融水量约504.6亿m3；全国天然湖泊在1km2以上的有2800多个，总面积8.0万km2；沼泽总面积约为11.0万km2，其中大部分为可开垦的荒地.地表水质由于我国自然条件复杂，季节变化明显，随着时空变化差异较大，东南沿海向西北大陆，水矿化度（易溶盐类）逐渐提高，硬度增加，可由东部的30mg/L到西部的近数万mg/L。水中的HCO3-、Ca2＋、Mg2+变化较小，而SO42-、Cl-、Na++K+则逐渐增加；东部多属重碳酸盐钙质水，向西逐渐变为氯化物钠质水（咸水湖、盐湖）。冰川融水矿化度低、硬度小，是西部干旱区各业用水的优质水源。二、地下水地下水可包括上层潜水与深层承压水两个方面。在土地资源研究与开发中，首先要考虑上层潜水，它是供水、排水和影响区域土地质量的重要因素。地下水对农业的影响主要从水量、水质和埋深几个方面来进行评价，它直接决定着地下水供给的保证率，使用范围与开发成本，一般说来，水量愈丰实，供应保证率越高。（一）地下水的类型、补给及排泄条件1．地下水类型地下水按其埋藏状况，可分为三种类型(图2—3)：(1)包气带水。地表以下一定深度上存在着地下水面。地下水面以上，称为包气带；地下水面以下，称为饱水带。包气带是大气水、地表水与地下重力水相互转化的过渡带。包气带水是指存在于包气带中的地下水，主要包括土壤水和上层滞水。土壤水对成土作用及植物生长具有重要作用，对土地资源的性质与利用影响较大。上层滞水是积聚在包气带中局部隔水层上具有自由水面的重力水。它最接近地表．一般水量不大，旱季常常枯竭，且容易遭受污染。(2)潜水。是埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上的重力水。潜水水位、水量、水质常常因气候的改变而改变。潜水广泛分布于第四纪疏松沉积物中，对土壤性质有明显的影响。在平原地区的低洼处，当潜水位埋藏较浅时，可能使近地表层长期处于水分饱和、过饱和状态而形成沼泽现象。而当气候干旱蒸发强烈时，由于水分大量蒸发，把水中盐分留在土壤中，会造成盐渍化。在平原地区积极开发潜水，不仅能增加可用水源，还可以使地下水位降低，进而达到旱涝盐碱综合治理的积极效果。潜水按含水介质条件可分为松散岩类孔隙潜水、可溶岩类溶隙潜水和基岩山区裂隙潜水。前二者一般水量较丰富，开发利用价值较高；而后者水量一般不丰富，但在缺水山区是重要的供水水源。(3)承压水。是指充满于两个稳定隔水层之间含水层中的地下水，具承压性是它的主要特征。在承压水井中，承压水位高于顶部隔水层，有时甚至高于地表，形成自流水。承压水受顶部隔水层的限制，与外界联系不密切，不能从当地获得降水或地表水的渗入补给。承压水通常具有水量丰富、水质良好、动态稳定、不易污染的特点。限于承压水的形成条件，且忌过量开采，还应注意水源的卫生防护，以保证水资源可持续利用。2．地下水的补给与排泄上层滞水主要接受大气降水的补给，以蒸发形式排泄。雨季获得补充，积存一定水量，旱季水量逐渐消耗，甚至枯竭。上层滞水动态变化显著，其分布区与补给区一致。潜水在其分布范围内都可以接受大气降水的补给，在有地表水分布的地区，当地表水位高于地下水位时，地表水也可以补给潜水；在干旱少雨的沙漠地区，凝结水是潜水的重要补给来源。潜水的排泄方式有：水平方向的径流排泄，即潜水径流到适当地形处，以泉、渗流等形式排泄于地表或流人地表水体；垂直方向的蒸发排泄，即潜水通过土壤蒸发和植物蒸腾作用进人大气。此外，人工开采也是潜水排泄的一种重要方式。承压水在很大程度上与潜水一样，主要接受大气降水和地表水的入渗补给，但由于受到顶部隔水层的限制，补给区与分布区不一致，经常相距很远。承压水有时也可获得相邻含水层的越层补给。承压水的排泄主要以泉和渗流的形式排泄于地表或地表水体，还有人工开采排泄。在一个区域的土地资源认识、评价与开发中，水文地质条件，特别是包气带水和潜水的水文地质条件，占有十分重要的地位，所以，我们必须注重土地资源的水文地质研究。（二）地下水的水位和水质对于土地利用来说，通常可将地下水位分为高水位(水位埋深＜0.5m)、中等水位(水位埋深0.5—2.0)和低水位(水位埋深＞3.0m)等。高水位区，若水质好且水源充足者即可发展水稻与水产养殖，中等水位是较为理想的蔬菜种植区，因为这种水位在灌溉条件较好的地区正值土壤的毛管水上升高度内，可以减少灌溉额与灌水次数，但要根据其潜水水质而定，如地下水矿化度高，则易产生土壤盐渍化。地下水的水质主要是指地下水的理化性质。重点是分析其化学成分。地下水矿化度系指地下水中含有各种阴、阳离子的总量(单位g／L)，其分级与应用指标见下表。地下咸水主要分布于西北、华北干早、半干旱地区。一般是随降水量的增加,NaCl→Na2SO4→CaCO3→Fe2O3→Al2O3等化合物和相应元素产生淋溶系列迁移，因而在干旱区多为钠质风化壳，半湿润和半干旱区多为钙质风化壳，而湿热区多为铁铝风化壳。因此，在土壤与地下水中也有相应的元素淋失或积聚.分级含盐量（g/L）水质应用淡水＜1可以饮用及灌溉微淡水1～3可勉强饮用，勉强阶段性灌溉咸水3～10无特殊措施，不宜农用盐水10～50不宜农用，可作工业用卤水＞50不宜农用，可作工业用(三)合理开发利用地下水资源在评价地下水资源时，常采用补给量、储存量和开采量三个基本概念。开采地下水进行工农业利用或饮用时，要对地下水的水质、水量、地下水分布规律以及地下水与地表水的相互转化关系研究清楚，做到合理开发利用，防止盲目开采或超采带来严重后果。例如:莱州湾南岸，由于连续十几年的气候持续干旱及不合理的超采地下淡水资源，累计超采达50亿m3以上，造成地下水位大幅度下降，最低水位达黄海基面以下20m，全区地下水漏斗面积达3000km2，致使海水与滨海古咸水超过地下淡水位界面，每年从地下层间或断层不断向内陆腹地侵染。莱州湾地区海(咸)水入侵，不仅引起地下水咸化，土地资源退化，给当地社会经济带来巨大损失，而且酿成42万人口吃水困难。灌溉定额也要有所控制。有的地方灌水量过大，引起地下水位上升，致使土壤次生盐渍化和沼泽化。因此，要研究和解决土壤盐渍化和沼泽化问题，就必须掌握当地的具体水文地质条件，研究地下水状况，否则难以奏效。尤其在我国东部沿海地区进行灌溉时，必须开展水盐运动规律的研究，才能发挥灌溉的效益。例如:原北京农业大学在河北省盐渍土地区的曲周试验站，研究水盐动态规律，掌握客观条件，采用综合改良措施取得成功，促进土壤逐渐脱盐，作物产量不断增加，为黄淮海平原的水资源合理利用提供了经验。南方一些烂泥田、冷浸田，由于泉水出露．土温较低，影响作物生长。采用开挖环山沟疏导泉水等方法降低地下水位，逐步改良土壤。所以，地下水是一种可以得到补偿的资源，只要注意防止污染，开发利用得当，可以长期使用。三、水文条件对农用土地资源的影响见课本50页四、水文条件对城市土地利用的影响水文要素对城市土地利用的具体影响和作用，主要反映在城市分布位置、用地布置、市政工程建设以及环境景观、地基稳定性等方面。（一）地表水的主要作用与影响包括：第一，河川湖海等地表水体的分布，是城市形成发展的基本条件，沿河设城是古代城址选择的通例。近代水运，特别是海运对城市发展有重要的作用，对耗水工业具有不可替代的吸引力，近江、沿海、沿江建城市，在很多情况下，仍然是首选目标。第二，城市规划布局要求考虑水污染的危害、环境保护，一般有污染水的工业企业、污水处理设施以及排污管道出口等，均应布置在河流下游；反之，居住用地、水源地则应安排在上游部位；在大河支流汇入处与近海河流入海口，在某些时候要考虑其顶托和回水影响。水质不好、浑浊度、细菌量都是限制地表水作为饮用水的因素，硬度较大的水不宜直接作为工业用水。第三，河流的供水状况对沿河城市规划建设有重大影响按一般要求，百年一遇洪水位以上0.5米～1米的地段，才可作为城市建设用地，反之，常有洪水威胁的地段，则不宜作为城市建设用地，如必须利用，则应根据土地使用性质的要求，采用不同的防洪水设计标准（50年、100年一遇），修筑坚固堤防，采取可靠防洪措施。（二）地下水对城市土地利用的影响除其水源功能外，地下水埋藏深度影响地面建筑物的基础稳定性，从而影响城市用地与建筑物的具体布局。一般说来，三层以上建筑，要求地下水埋深在1.0米～1.5米；有地下室的建筑要求地下水埋深在2.5米～3.0米；低层建筑;要求在0.8米～1米；道路，要求在1米。地下水埋深过浅的地方，一般不予选用作建筑用地；或要采用降低地下水位措施后，再进行利用。此外，地下水质不佳，如氯离子和硫酸离子含量高将对硅酸盐水泥产生一定的腐蚀，甚至会影响到建筑物基础的稳定性，出现灾害。植被是土地生态系统中最活跃的因素之一，对生态