水文地质学第一章.ppt

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这些水分布在什么地方?
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永久冻土带固态水0。022%
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昆明理工大学国土资源工程学院地球科学系
表1-1地球浅部层圈水的分布
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生物圈的水及矿物结合水
人体构成中水平均占70%。
植物体的水分含量可高达90%以上。
水是生物体的重要组成部分,人体构成中水占65~70%,植物体的水分含量达90%。
正常情况下,一个人一天需要2~3千克水。当人体缺水1%-2%,感到渴;缺水5%,口干舌燥,皮肤起皱,意识不清,甚至幻视;当人体失水10%~20%时,就会出现幻觉,甚至死亡。没有食物,人可以活较长时间(有人估计为两个月),如果连水也没有,顶多能活一周左右。一个人在饥饿时,可以损失40%的体重而不致毙命,但是如果损失了20%的水分,就很有可能死亡。
矿物结合水是指矿物结晶内部及其间的水。如:沸石水、结晶水、结构水等
矿物结合水在一定温度下从矿物中释出成为自由态的水,与其他水体相互转换。
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地球深层圈水分布于地壳下部直到下地幔这一范围内,在地壳下部深约15——35千米处,地温达400摄氏度以上,压力也很大,这里的水不可能以普通液态水或气态水存在,而成为被压密的汽水溶液
地幔的含水量:未经去气作用的地幔物质约含5——7%的水
地幔软流层中所含水分总量约相当于现代海洋水总量的35——50倍
据推测,在极高的温压下,这里的水电离为氢离子和氢氧根离子,甚至进一步电离为氢离子和氧离子。当软流层的岩浆沿通道上升,温压降低时,氢氧离子将结合为自由态的水析出
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地球深层圈中特殊高温高压下的离解状态的水,以及地壳矿物内部的结合水,均是以非自由态存在的水。传统观点未将其纳入地球水圈之中,这是值得商榷的
首先,存在于地球各层圈的水具有共同的来源。其次,目前有许多证据说明,地球深层的水及地壳矿物结合水均与地球浅层圈中自由态的水相互转化,地球各层圈中以各种形式存在的水是一个相互联系、相互转化的整体。而且,在成岩、成矿、岩浆、变质等过程乃至地球形变过程中,深层圈的水及矿物结合水都发挥着重要的不可忽视的作用
本教材认为:广义的水圈应当包括地球各圈层中以不同状态存在且相互转化的所有的水
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第二节自然界的水循环
自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水构成一个系统,这一系统内的水相互联系、互相转化的过程即是自然界的水循环
自然界的水循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围,可分为水文循环和地质循环两类
作业1-1:自然界的水循环可分为和两类.
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,,按此速度全部水量循环一次,或者说全部水量更新一次,需要2400年。各种水体发生完全更新所需时间是不同的。
极地冰盖、
常年雪、
地下冰10000年
世界大洋2500年
高山冰川1600年
地下水(深部)1400年
湖泊17年
沼泽5年
土壤水1年
河水16日
大气水8日
生物水几小时
水在自然界是以循环运动的方式存在的,在时间和空间上的分布是极不均匀的。
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一、水文循环
水文循环是在太阳辐射和重力的共同作用下发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
水文循环的特点:循环速度较快、途径较短,转换交替比较迅速
水文循环的能动力及循环方式:水文循环是在太阳辐射和重力的共同作用下,以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的.
作业1-2:水文循环:
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水文循环的过程
地表水、包气带水及饱水带中浅层水通过蒸发和植物蒸腾而变为水蒸气进入大气圈
水汽随风飘移,在适宜条件下形成降水
落到陆地上的大气降水,部分汇集于江河湖沼形成地表水,部分渗入地下
渗入地下的水,部分滞留于包气带中(其中的土壤水为植物提供了生长所需的水分),其余部分渗入饱水带岩石空隙之中,成为地下水。
地表水和地下水有的重新蒸发返回大气圈,有的通过地表径流和地下径流返回海洋
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