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水文 (水循環, 陸地水資源, 水平衡, 水資源問題) - Coggle Diagram
水文
水循環
在地表環境中的水,在太陽輻射下,經過
蒸發散作用
,進入大氣中。
大氣中的水氣經冷卻凝
降水
而降落地表。
降落在陸地上的水,除了部分以冰雪形態儲存在高山與極區外,一部分經由蒸發散返回大氣中,一部分沿地表流動,成為
地面逕流
匯河流與湖泊。
另有部分會
入滲
地下,成為
地下逕流
。
不論是河湖的水或地下水,最終都會匯流入海。
水在大氣和地球之間交換,周而復始循環不已的過程就稱為
水循環
。
可更新資源
陸地水資源
地下水資源
降水入滲於地面以下時,成為地面下的水,包括
土壤水和及含水層的地下水
根據含水層的構造,地下水又可分為
自由地下水和受壓地下水
自由地下水
含水層下方為不透水層,地下水面以上的不飽和帶則與地表連通
受壓地下水
若含水層上、下方皆為不透水層,且不透水層間為飽和帶,僅於補注區有不飽和帶和地表相連
泉
若地下水面與地面交切,地下水自接觸處湧出地表而形成
例如:中國的新疆與河西走廊,高山雪水流至山麓,向下入滲為地下水,再於扇端地帶湧出成泉,形成綠洲
自流井
當水井深入受壓地下水層,且受壓含水層傾斜,井口面低於受壓地下水位時,地下水會自動湧流至地面
水資源
指分布於地表附近,
可被人類開發,供維生、農業、漁業與工業發展、電力生產、 航運、遊憩
等之用的水
淡水
最為重要
地球逕的水有97%儲存於海洋
目前較易開發利用的淡水資源來自
河流、淡水湖泊和較淺層的地下水
河川水資源
河川水量占全球的
0.0001%
,更新週期平均為
兩星期
,其一年可用的水量約是儲存量的
二十餘倍
,取用方便,為
人類高度依賴的水資源來源
在降水量多的
熱帶地區
,
河川水資源豐富,乾燥氣候區相對貧乏
e.g : 亞馬遜河的水量便占全球河川總水量的15%,而乾燥地區的河川水量僅占約2%
降水季節變化顯著的地區,河川的水量變化也大,增加水資源開發利用的難度,故常興建水壩和攔水堰來截蓄與取用河川水資源
湖泊水資源
湖泊是
地表低窪地瀦水
而成,其除了作為水資源的提供來源外,尚具
有蓄洪和調節河川的防災功能
依含鹽量多寡可分為
淡水湖和鹹水湖
淡水湖與河川相通,或是降水供給豐沛,故鹽分不易累積,在水資源利用上較為重要,世界上多數的淡水湖分布在中、高緯度地區,加拿大境內即占半數
鹹水湖多位於蒸發散量大的乾燥地區內,缺乏淡水供給,鹽分含量高,利用上較受局限
水文歷線
一段時間內在河流某點上的流量變化曲線
降水時產生的地表逕流進入河川會使河川流量增加,降水停止後流量逐漸減少,因此降水事件發生後河川的水文歷線往往具明顯的起伏變化
地面水資源
河川和淡水湖泊
是人類用水的主要來源
洪峰滯延期
暴雨時由最大降水強度發生到洪峰出現的時間間距
水平衡
全球水平衡
在較長的時間尺度下,
全球的總蒸發散量等於降水量
,亦即
自陸地和海洋的蒸發散至大氣的水量等於大氣產生的降水
。
海洋的水量收入來自於
大氣的降水和陸地的逕流
,水量支出源自於
蒸發
陸地的水量收入來自於
大氣的降水
,水量支出
包括蒸發散至大氣的水分和輸往海洋的逕流
。
剩水與缺水
全球各地降水與太陽輻射條件不盡一致
當一地的降水量大於可能蒸散量,該地屬於
剩水區
,可利用的水量相對較多,水資源豐富,位於赤道附近與緯度大於40度的中、高緯地區。
落降水量小於可能蒸發散量,則為
缺水區
水源相對貧乏,位於緯度10-40度間,受副熱帶高壓帶籠罩影響。
指在某段時間內,一個地區的水量收支平衡狀況。
就全球的尺度而言,水在
陸地、海洋和大氣
三者間
均維持收支均
等
但因
降水、蒸發和逕流
具有
季節性和區域性
的差異,因此各地的水量收支狀況並不相同。
水資源問題
水資源分布相對不均
由於各地降水量、人口與發展程度不一,因此水資源的豐缺程度也有明顯的空間差異
若以各國每人平均可得的淡水資源量衡量,熱帶的中非、西非、南美洲和高緯度地區的國家淡水資源較為充足
淡水資源較為缺乏的國家則集中於自南亞、西亞、東非至北非一帶
水資源爭奪紛爭
因此資源所引發的國際紛爭,主要與水資源控制權的爭奪或國際河湖的水資源開發有關