按主题学习 · 讲清原理,回到真实山河

河流与湖泊

地理专题景观类型插图
AI 地理插图 · 表达景观类型,不作为具体地点的实景或测绘依据

追踪水的去向,理解汇流与盐度。 从概念、案例到地图实践,建立自己的地理解释。

这一次,真正弄懂一个问题

为什么下游没有下大雨,河水仍可能上涨?为什么湖面扩大,却不代表湖水一定变淡?答案都藏在水的来路与去路中。河流把山地、平原、湖泊和海洋联系起来,读一条河不能只记发源地和入海口,还要追问水从哪里补给、怎样汇集、在哪里暂存,又带走了哪些物质。顺着这些问题,便能进一步理解洪水、枯水与湖泊咸淡。

学完能做什么:读完后,你将能区分河流与流域,用“流入减流出”解释湖面变化,并说明湖泊有无出口为什么会改变盐分积累的条件。

01

河流是一条水路,流域是一片来水的土地

河流是看得见的水路,流域则是为这条水路供水的整片土地。先选定一处河流出口,凡地表径流能够汇到这里的区域,都属于这处出口以上的流域。山脊常使雨水分别流向两侧坡面,因而常构成分水岭,但平缓高地也能分水,并非只有高大山脉才行。出口一换,范围也会改变:一条支流有自己的小流域,汇入干流后,又成为更大流域的一部分。

在地图上,省界与流域界线常常不重合,因为前者按行政管理划分,后者按水的汇集关系划分。研究下游水质或洪水,必须向上追踪来水地区,不能把目光停在同一个省。地下水还可能穿越地表分水岭,使地下水路不同于地面所见;到了岩溶地区,岩石裂隙和地下通道会让情况更复杂,只凭地表山脊判断全部水路尤其容易出错。

02

湖面升降,先算“进来多少、出去多少”

湖泊像水循环中的一个储水环节,湖面升降可以先从水量收支查起。在一段时间内,储水量变化等于流入减去流出。流入包括直接落在湖面的降水、入湖河流和地下水补给;流出则包括出湖河流、蒸发、地下渗漏以及取水等。湖面扩大,只能说明这段时间净收入增加,不能直接断定当地降雨增多,因为上游来水增加或出水减少,也可能产生相同现象。

读湖泊影像时,还要把水位、面积和体积分开:水位是高低,面积是水面铺开多大,体积则关系到究竟存了多少水。浅而平缓的湖盆里,水位稍变,大片湖滩便可能露出或被淹没;陡岸深湖的面积变化却可能较小。因此,比较两幅影像应尽量选取相近季节,并同时检查降水、入湖流量和湖盆形态,避免把季节差异或湖盆形状误当成水量结论。

03

为什么有的湖是淡水,有的湖会积盐?

河流和地下水接触岩石、土壤时,会把一部分溶解物质带入湖中。蒸发主要让水返回大气,盐类大多留下;若湖泊有稳定的外流出口,一部分盐分还能随出水离开。在长期收支作用下,干旱地区的一些封闭湖泊便容易积盐,这能解释青海湖这类内陆咸水湖的基本机制。不过,湖泊是否有出口只是重要条件之一,“内流湖一定咸、外流湖永远淡”仍是过度概括。

真实湖泊的盐度,还受来水含盐量、补给强弱、湖泊形成与演变过程、地下水交换以及盐类沉淀等因素影响。一次雨后湖水变淡,与更长时期内的盐分积累并不矛盾,两者发生在不同时间尺度上。判断一片湖水究竟咸淡,需要水质资料;地图上的蓝色深浅、湖面看起来多大,都不能代替盐度测量。

04

下游为什么没下大雨,也可能涨水?

下游涨水,关键是上游来水已经走在路上。不同支流的雨水汇入河道后,会在不同时间到达下游,这就是汇流与传播过程;下游水位还会受到河道通过能力、湖泊调蓄和河口潮汐等影响。因此,本地雨停不等于河水立即回落。反过来,上游有雨也不等于下游一定发生洪灾,雨区位置、持续时间、前期土壤湿润程度和调度,都会改变最终结果。

河漫滩是河流在较大流量时可能占用的空间。平时,它往往平坦、开阔又接近水源,具有利用价值;但正因位置贴近河道,也伴随洪水暴露风险。分析聚落选址时,应把用水、交通和土地利用的便利,与可能受淹的空间放在一起看。三维地形能帮助辨认低地、谷地和河道的相对位置,却只能提供空间线索,不能替代洪水预报或安全评估。

动手实验 · 一座假想湖泊

没下雨,湖水也能上涨吗?

让湖面降雨保持为零,把上游来水调大,再播放30天。随后增加出水,比较同一座湖的变化。这里的数值都是教学假设,不对应本页湖泊的实测情况。

初始储水1000万m³,湖面面积10km²;每日净变化为−2万m³,30天后储水940万m³。

怎么算?这个模型省略了什么?

每日储水变化=河流入湖+湖面降雨−河流出湖−湖面蒸发。10km²湖面上的1mm降雨相当于1万m³。固定面积时,储水变化除以面积得到水位变化;真实湖盆面积通常随水位改变。

假设初始储水1000万m³、湖面面积10km²、各项日流量恒定;暂不计算地下水、取水、泥沙和闸门调度。水量不足时按比例缩减蒸发与出湖需求,储水不为负。可用来认识收支关系,不能推算真实湖泊水位或洪水。

概念依据:USGS:湖泊与水库。模型由本站按水量守恒编写。

把三种水环境放在一起看

观察对象最值得追踪的关系不能直接下的结论
珠江水系西江、北江、东江等来水怎样联系到三角洲河网与河口地图上一条河线不能代表全部汊道或当时流量
鄱阳湖入湖河流、湖泊与长江之间的水位和水量联系某一季节的湖滩裸露,不等于全年一直干旱
青海湖封闭湖盆的补给、蒸发和盐分长期收支内陆湖的湖面扩大,不等于湖水已变成淡水
学会以后,去地图里找答案

用南岭认识“分水”,用珠江认识“汇水”

  1. 在广东及周边地图上开启山脉与河流图层,先找出南岭、北江和珠江口的大致位置,建立“高地—河流—河口”的空间参照。
  2. 向北比较南岭另一侧的水系,向南追踪北江的方向,再分别画出两组从高地指向低地的箭头,用箭头表达分水与汇水。
  3. 只用图上能够确认的信息写两句话,再提出一个必须借助水文资料才能回答的问题,分清地图观察与实测判断。
打开观察地图 ↗
完成观察后,展开思路与答案

南岭的部分山地参与长江与珠江两大水系的分水,向南的部分来水进入珠江水系。准确分水线还要结合更细致的地形与水系资料,不能把整条山脉示意线当成实测边界。图中可以观察流路与高低关系,但“今天水量多大、多久到达河口”无法仅凭地形回答,还需要实测流量、雨量以及汇流和传播过程资料。

你可能还想问

所有河流都从西向东流吗?

不是。全国地势大体西高东低,确实影响许多大河的总体方向,但局部河道还受山岭、谷地、构造和侵蚀过程约束,可以向北、向南或曲折流动。判断一条具体河段,最可靠的方法是沿地图追踪上下游及其汇入关系,而不是把全国的总体趋势套到每一道河湾上。

湖泊一定能防洪吗?

不一定。湖泊能在一定条件下暂存来水、改变洪峰过程,但调蓄作用取决于还剩多少可用蓄水空间、湖泊与河道怎样连通,以及各次来水何时到达。若湖泊已经处于高水位,剩余空间有限,继续来水时便不能简单依靠“有湖”判断安全,更不能把湖泊理解成洪水风险的消除器。

怎样区分水深与海拔?

湖面海拔是水面相对于高程基准的高度,水深则是水面到湖底的垂直距离,两者不能互相替代。知道湖面海拔,并不会自动知道湖底有多深。本站展示的是地表高程地图,不能据此读取真实湖底形状和水深。

继续查证与阅读

概念说明与地图观察相互配合;演示不是实时监测,具体数字请以所引用资料的范围和年份为准。

LESSON LIBRARY

找到你的下一课

每课都有图解、观察任务与练习解析

← 返回完整课程目录