第一章 地球上的水分循环和水量平衡
第一节 地球上的水分循环
一、地球上水的分布
地 球 的 水 量 估 计
二、水分循环(the hydrological cycle) （一）水分循环及其成因 1.水分循环的概念
水圈中各种水体通过不断蒸发，水汽输送，凝结，降落，下渗，地面和地下径流的往复循环过程，如图所示，称为水分循环。
水文循环贯穿整个水圈，上至10km，下至地表以下1km左右也正是水的循环运动,使得人类永续用水；生活，发电，工业。农业等。因此，研究水循环是水文学的重要内容，也是核心内容。
2.水循环的基本过程
整个水分循环过程包括了蒸发、降水、径流3个阶段和水分蒸发、水汽输送、凝结降水、水分下渗、径流5个环节。
① 降水（Precipitation）：大气中水汽凝结后以液态水或固态水降落到地面的现象。如雨、雪、雾、雹、霰等。
② 蒸发（Evaporation）：水分子从水面、冰雪面或其它含水物质表面以水汽形式逸出的现象。包括截留蒸发、地面蒸发、叶面蒸发、水面蒸发等。
③ 径流（Runoff）：陆地上的降水由地面和地下汇流到河流、湖库、沼泽、海洋、含水层或沙漠的水流。包括地面径流和地下径流。 ④ 渗流（Seepage flow）：水从地表渗入地下及在地下流动的现象。 3.水分循环原因
内因是水的“三态”变化。在一定条件下，水的气态、液态、固态可以相互转化。这使水分循环过程的转移、交换成为可能。 外因是太阳辐射和地心引力。
太阳辐射的热力作用为水的“三态”转化提供了条件；太阳辐射分布的不均匀性和海陆的热力性质的差异，造成空气的流动，为水汽的移动创造了条件。 地心引力（重力）则促使水从高处向低处流动。从而实现了水分循环。
（二）水分循环类型
地球上的水分循环，根据其路径和规模的不同，可分为大循环和小循环。 1．大循环
海陆之间的水分交换过程，称为大循环，也称海陆间循环。它是由许多小循环组成的复杂的水分循环过程。 2．小循环
小循环是指水仅在局部地区（海洋或陆地）内完成的循环过程。小循环可分为海洋小循环和陆地小循环。
(三)水循环周期
大气中总含水量约1.29×105亿m3
全球年降水总量约5.77×106亿m3
大气中的水汽平均每年转化成降水44次（ 5.77×106亿m3 /1.29×105亿m3）,即大气中的水汽每8天更新1次；
全球河流总储水量约2.12×104亿m3
河流年径流量约4.7×105亿m3
全球的河水每年更新22次(4.7×105亿m3/ 2.12×104亿m3)也即河水每16天多更新一次
（四）水分循环的地理意义
1.水文循环与地球圈层构造
2.水循环与全球气候
（1）水循环是大气系统能量的传输、储存、和转化者; （2）水循环促进全球水热平衡；
（3）水循环的强弱与路径影响到各地的天气过程 3.水循环与地貌形态及地壳运动 4.水循环与生态平衡
(1)水是生命之源，是生物有机体的基本组成物质；
（2）水文循环是制约一个地区生态环境平衡或失调的关键，是影响生物有机体活动旺盛、枯萎的主要因子。 5.水循环与水资源开发利用
水循环----水资源可再生---永续利用---水资源可持续利用（区别于“取之不尽，用之不竭”） 可利用的水资源量是有限的---------必须重视水资源的合理利用与保护；
只有开发利用的强度不超过水循环更新速度，并控制水污染的条件下，水才能永续利用。 水资源是有限的，而水资源需求量不断增加，且水污染日趋严重，应如何解决这一矛盾？
研究水文循环的目的，在于认识它的基本规律，揭示其内在联系，这对合理开发和利用水资源，抵御洪旱灾害，改造自然，利用自然都有重要的意义。 6.水循环与水文现象以及水文学科的发展 7.
第二节 水量平衡
一、概述
所谓水量平衡，是指任一区域(如一个流域)在任一时段（如一年）内，其收入水量与支出水量之差额等于区域内蓄水变量。
w入-w出＝?S
w入
w出
式中： 叫为收入水量； 为支出水量； 以为蓄水变量。在多水期为量增加；在少水期 为负值，表示蓄水量减少；多年平均水量即为：
?S
?S
?S
水平衡原理示意图 图A 图B
正值，表示蓄水