地表水与水系循环-《工程地质第2版》

1.地球水系统

地球表面 3/4 的面积被海洋、冰层、湖泊、沼泽及江河覆盖。大陆表层岩石和土壤的空隙中也充填有大量地下水。大气对流层中飘浮着大量的水气和雨、雪微粒。这些水体共同构成一个连续而不规则的圈层，称为水圈。水圈的质量约为 1.44×1018 t，是地球总质量的近1/4 000。

海洋水、地下水、地表水（河流）、大气水共同构成了地球水系统。海洋水、地下水、地表水（河流）、大气水相互之间时刻不断地进行着交换，它们之间相互补充、相互影响。海洋水、地下水、地表水（河流）、大气水之间水量的关系如图5.3 所示。

图5.3　地球水系统组成示意图

2.地球水系统循环的动力

海洋水、陆地水和大气水随时随地都通过相变和运动进行着大规模的交换，这种交换过程称为地球水分循环。而促使它们循环的主要动力就是太阳能（太阳光线的照射），其次是地球的重力势能和地形结构（地面对水产生压力）。地球水系统循环如图 5.4 所示。

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图5.4　大气降水循环示意图

3.地球水系统循环平衡的特点

全球每年水分的总蒸发量和总降水量均为 500 000 km3。全球海洋的总蒸发量约为 430 000 km3，总降水量大约为 390 000 km3。蒸发量比降水量多支出的大约 40 000 km3 水以水蒸气形式输送到大陆上空。

陆地上的降水量比蒸发量多大约40 000 km3，其中有一部分渗入地下补给地下水，一部分暂存于湖泊中，一部分被植物吸收，多余部分最后以河川径流形式回归海洋，从而完成海陆之间的水量平衡。地球水系统循环平衡示意图如图 5.5 所示。

图5.5　地球水系统循环平衡示意图