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3.河川徑流的主要特征

中國地表徑流的形成、分布和變化,主要受氣候和地形的影響,人類改造自然的活動影響也不可忽視。各地河川徑流均具有一定的區域特性,彼此不盡相同。概括地說,中國河川徑流的主要特征是:徑流資源地區分布很不均勻;徑流的季節分配和年際變化深受東亞季風氣候影響,變率較大;地表水流侵蝕強烈,多數河川固體徑流較多。

河川徑流量

中國河川平均徑流總量達27115億立方米,僅次于巴西、俄羅斯、加拿大、美國和印度尼西亞,居世界第六位。中國河川徑流資源的地區分布很不均勻。外流區面積約占全國總面積的64%,其徑流量占全國總量的95.65%;而內流區面積約占全國面積的36%,徑流量僅占全國總量的4.35%。外流區內,長江流域徑流資源最豐富,約占全國總量的37%。其次是廣東、廣西沿海各河流域,約占全國總量的17.2%。藏南、西南地區和浙閩沿海各河流域的徑流量各占全國總量的8%左右。其余各地區徑流量很少,其中黃河流域面積約占全國的7.8%,但徑流量僅占全國總量的2.6%。

[長江] 長江是中國的第一大河,也是世界著名大河之一,它全長6300千米,流域面積180余萬平方千米,占中國陸地總面積的近1/5。長江支流眾多,構成龐大的水系。由于長江流域面積廣大,而且又處于中國亞熱帶季風區,降水充沛,所以水量十分充足。長江的流域面積只比黃河大一倍半,其徑流量(約10000億立方米)卻相當于黃河實際徑流量的20倍。就徑流量而言,長江僅次于南美洲的亞馬孫河和非洲的剛果河,居世界第三位。長江的水量主要來自上游和中游,占總徑流量的90%以上。

[珠江] 珠江是中國南方的大河之一,流域面積為44.2萬多平方千米,約為長江的1/4,但因處于中國降水最豐沛地區,徑流量高達3380億立方米,約占全國徑流總量的12.5%,接近于長江徑流量的1/3,為黃河的7倍左右,在中國河流中居第二位。

[黑龍江] 黑龍江以與烏蘇里江合流處以上河段計算,中俄兩國境內的流域面積為162萬平方千米,支流有200余條,其中以松花江為最大。黑龍江的徑流總量為2709億立方米,居中國河流徑流量第三位。

[雅魯藏布江] 雅魯藏布江徑流總量為1167億立方米,居全國第四。

[黃河] 黃河全長5464千米,流域面積75.2萬余平方千米,為中國第二大河,也是世界著名大河之一。但因其大部徑流半干旱地區,地表產水量少,徑流相當貧乏,徑流總量只有480億立方米,在中國大河中居第八位。目前黃河的灌溉面積已達5000萬畝,多年平均灌溉用水量約為90多億立方米。黃河的水量有90%來自上中游地區,大約有50%的水量來自蘭州以上的上游流域。黃河中游包頭至陜縣段,流經黃土高原,接納了許多支流,流域面積增加44%,但水量只增加32%。陜縣 以下的下游段,河床高出平地,不但沒有支流注入,反而向兩岸滲漏,水量逐漸減少。

水量平衡

中國地域遼闊,各地區的自然條件復雜,因此水量平衡在地區上的變化很大。在北緯30°左右的長江中下游一帶,年徑流量與年蒸發量各占一半,即一半左右的降水形成了徑流;長江以南,徑流量超過蒸發量,山區尤為顯著;長江以北,蒸發量超過徑流量,愈往內陸蒸發所占比例愈大;長城以北和賀蘭山以西,降水幾乎全部蒸發,地表徑流極為貧乏,尤其是塔里木等極端干旱的內陸盆地,地表徑流幾乎為零。

徑流深度

在中國年平均徑流深度圖上,50毫米和200毫米等深線是中國水文地理上兩條重要的分界線。50毫米徑流等深線,與400毫米降水等值線相近,即自東北的海拉爾起,經齊齊哈爾、哈爾濱、赤峰、張家口、延安、蘭州、黃河沿,止于西藏南部,從東北向西南斜貫全國。這條線把中國分為東西兩部分,東部濕潤,徑流豐富,基本上為農業區;西部干旱,徑流很少,主要為農牧區。200毫米徑流等深線,大致相當于800毫米降水等值線,即淮河—秦嶺一線。此線以南以種植水稻為主,以北以旱作為主。

[東南沿海丘陵和臺灣山地] 本區是中國地表徑流最豐富的地區,徑流深大都在1000毫米以上。浙閩沿海丘陵山地的迎風坡一般都在1200~1400毫米左右。臺灣山地迎風坡大都在2000毫米以上,其中大屯山區超過4000毫米,為全國之冠。但浙閩沿海平原和山間盆地及臺灣西部平原地區,地形不利于降水形成,徑流深一般僅700~800毫米。

[南嶺以南和海南島地區] 本區地表徑流也非常豐富,山地徑流量均在1400~1600毫米,其中十萬大山中心區可高達2000毫米。但沿海平原和谷地,如珠江三角洲、雷州半島、海南島西北部等地,徑流深一般都不足800毫米。

[江南丘陵] 本區地形崎嶇,成雨機會多,而且紅、黃壤透水性差,故地表徑流也相當豐富。山地是高徑流區,如武陵山、雪峰山、九嶺山、幕阜山、井岡山等多雨中心的徑流深均在1000~1200毫米左右。其間的平原和盆地是低徑流區,如鄱陽湖盆地和贛江中下游平原徑流深不足700毫米,洞庭湖盆地和湘江中下游平原僅400~500毫米。

[四川盆地] 本區地形復雜,徑流深的地區差別很大。盆地中的東部平行嶺谷區徑流深超過600毫米,盆地中心部分只有300毫米,其余大都在500毫米以下。盆地周圍的山地徑流深均超過1000~1200毫米,峨眉山和雅安附近高達1600毫米以上。

[云貴高原] 本區西部和南部邊緣山地是高徑流區,徑流深達1000~1800毫米,但背風谷地僅300~400毫米。貴州高原除西部盤縣一帶山地徑流深可超過1000毫米外,其他地區大都為400~600毫米。云南中部及東部巖溶區是明顯的低徑流區,徑流深不足200毫米,是長江以南徑流深最小的區域。

[華北地區] 本區徑流深呈現明顯的經向分布規律。沿海的山東丘陵徑流深在200~300毫米以上。華北平原降水少,蒸發旺盛,土壤透水性好。自黃淮平原向海河平原,徑流深從200毫米降至50毫米以下,最低地區尚不足25毫米。燕山山地成雨條件較為有利,植被稀疏,徑流深大都在100毫米以上,迎風地帶可高達300~400毫米。黃土高原距海較遠,降水少,蒸發強,黃土質地疏松,滲透性強,故徑流深多數在50毫米以下。

[東北地區] 本區徑流分布規律與華北大致相似。東部的長白山地徑流深一般在300~500毫米,鴨綠江中下游的山地高達700毫米以上。小興安嶺降水較少,徑流深降至200毫米左右。大興安嶺徑流深地區差別很大,北部降水稍少,蒸發較弱,且存在島狀凍土,阻止徑流下滲,徑流深約在150~200毫米左右;南部已屬半干旱地區,降水少,蒸發強,徑流深只有50毫米左右。東北區的平原低地是低徑流區,如三江平原沼澤區,地表徑流大多消失在水泡子中,使蒸發量增大,徑流深一般在150毫米以下。嫩江下游沼澤區則不足25毫米。

[內蒙古高原] 本區距海甚遠,氣候干燥,大面積草地阻截地面水流,增加集水面積上的蒸發,加上各類植物葉面的蒸騰,徑流的補給條件變差,因此徑流深均在25毫米以下,并有大面積無流區,尤其是賀蘭山以西的阿拉善地區全無表流產生。

[新疆] 本區位于歐亞大陸中心,氣候干燥,徑流貧乏。戈壁荒漠雨量極少,而且幾乎全部蒸發,徑流深大都在10毫米以下,哈密盆地只有8.5毫米。塔里木盆地和準噶爾盆地中的沙漠地區終年無徑流。伊犁河流因受西來水汽的影響,徑流深為343毫米。山地有利于降水的形成,并有冰雪融水補給,徑流比較豐富。阿爾泰山區徑流深高達750毫米,天山一般在200~300毫米,昆侖山區比較干旱,徑流深在50~100毫米左右。

天山

[西藏] 本區徑流深自東南向西北遞減,藏東南雅魯藏布江自大拐彎處直至國境一帶,西南季風帶來大量降水,匯流坡度又大,徑流深可達1000~2000毫米。戴林、巴昔卡一帶多年平均降水量高達5000毫米左右,徑流深約3500毫米,是中國徑流深度最大的地區之一。雅魯藏布江中上游谷地,處于喜馬拉雅山北側雨影區,降水向上游逐漸減少,徑流深在100~300毫米。自黃河、長江的源頭到青海省南部,徑流深自北而南增加,在50~300毫米。藏北高原海拔在4500米以上,四周受高山阻擋,降水稀少,氣候干寒,河床淺平,局部低洼處潴水成湖,徑流形成條件較差,徑流深在25毫米以下。

河流補給來源

[雨水補給] 雨水補給是中國廣大地區,尤其是東南半壁河流補給的一種主要的形式。在浙閩丘陵山地、四川盆地和黃淮海平原等地,雨水補給可占年徑流量的80%~90%。云貴高原占60%~70%。東北區和黃土高原一般占50%~60%。西北內陸地區,因氣候干燥、降水稀少,一般只占50%~30%。中國大部分地區為東亞季風區,降水量的年內分配很不均勻,集中在夏、秋兩季,因而洪水區大都發生在5~10月,枯水期出現于1~2月,豐、枯水量相差懸殊。如長江夏、秋季的徑流量約占年徑流量的70%~80%,冬、春兩季只占20%~30%。在河流以雨水補給為主的地區,夏季的大暴雨往往造成峰高、量大的全流域特大洪水。

[冰雪融水補給] 冰雪融水補給主要作用在中國東北、西北和藏北高原的河流。東北河流的冰雪融水補給主要是季節性積雪融水補給,補給量占年徑流量的10%~15%,主要發生在春季,并形成春汛。藏北高原和西北區河流的冰雪融水補給,主要是指高山地區的永久積雪或冰川融水補給。藏北高原有些河流的冰雪融水補給量可占年徑流量的60%以上,西北地區的占40%~50%以上。以冰雪融水補給為主的河流,汛期出現在氣溫最高的7、8月份,6、9月次之;枯水期出現在氣溫最低的冬季。徑流的年內變化遠較雨水補給的河流小。

[地下水補給] 地下水補給是中國河流補給的一種普遍形式,幾乎所有河流都有一定數量的地下水補給。長江以南,除四川盆地和浙閩沿海丘陵地區地下水補給量占不到年徑流量的10%~20%外,其余大部分占20%~30%。西南巖溶地區地下水補給豐富,可達30%~40%。黃淮海平原不及20%,山東丘陵約20%~30%。黃土高原溝壑區河床切割深,地下水補給可占40%~50%,無定河中上游高達60%。內蒙古一般在20%以下。藏北高原寬谷盆地內一般占50%~60%以上。西北地區山麓洪積、沖積扇地帶,地下水補給普遍高達50%~60%以上。以地下水補給為主的河流,水量的年內分配比較均勻。

河流含沙量

中國河流眾多,地表切割較甚,降水集中、多暴雨,加上歷史上人類活動對天然植被的破壞,以致地表侵蝕強烈,河川固體徑流較多。

[黃河] 黃河不僅含沙量高,而且輸沙量也很大,約占中國東部外流區河流總輸沙量的61.5%。黃河泥沙的來源,在地區上很不均衡,其中大部分來自黃土高原地區。在河口鎮以上,黃河的年平均輸沙量僅有1.4億噸,占黃河總輸沙量的8.8%;河口鎮至龍門區間的年輸沙量達8.8億噸,占黃河總輸沙量的55%;龍門至潼關區間的年輸沙量為5.8億噸,占黃河總輸沙量的36.2%。黃河泥沙的另一個特點,是季節分配高度集中。由于水土流失主要受暴雨的影響,因此泥沙主要集中于汛期幾個月,而這幾個月內又集中于幾場暴雨。同時,黃河輸沙量的年際變化也很大。年輸沙量最多的年份與最少的年份相差幾乎可達10倍,這在世界大河中也是罕見的。這不但與陜、晉黃土高原區降水量年變率很大有密切關系,也與黃土高原地面組成物質疏松、植被覆蓋差有關。由此可見,河流水文情況受流域自然地理條件的制約,能明顯地反映流域的自然地理特征。

[遼河和華北各河] 遼河的含沙量為3.6千克/立方米,遼河上源老哈河高達90千克/立方米;華北的灤河含沙量為3.96千克/立方米。永定河官廳站在官廳水庫修建前,含沙量高達60.9千克/立方米,都屬含沙量較大的河流。

[長江流域各河] 長江流域各河的含沙量相對較小,除金沙江中游、嘉陵江中上游和漢江在1~10千克/立方米外,多數河流在1千克/立方米以下,上游各支流大多為0.5~1.0千克/立方米,中下游各支流只有0.2千克/立方米左右。長江大通站的多年平均含沙量為0.53千克/立方米。盡管長江的平均含沙量不及華北諸河,但其水量浩大,年輸沙量有4.68億噸之多,僅次于黃河。由于多年來在長江中上游山區盲目墾荒和砍伐林木,致使水土流失加劇,長江的含沙量也隨之增高。因此,在長江流域,尤其是在其中上游地區進行植樹造林,綠化荒山,防止水土流失,已成為刻不容緩的重要任務。

[浙閩沿海、珠江流域以及西南各河]這些河流的含沙量很小,一般在0.3千克/立方米以下。中國南方河流含沙量雖然不高,但因流量豐富,因此輸沙量也很可觀。如珠江(以西江為代表),輸沙量僅次于黃河、長江和海河(以永定河為代表),居全國第四位。

[東北地區河流] 東北地區分布著茂密的森林和草原,加之氣候冷濕,結冰期較長,河流含沙量都很小。如松花江為0.16千克/立方米;黑龍江更小,只有0.02~0.05千克/立方米,與黃河相比,相差200多倍。

[西北干旱區河流] 西北干旱區一般河流的含沙量只有0.1~0.5千克/立方米,其中以地下水補給為主的河流含沙量最小,高山冰雪融水補給為主的河流次之。由暴雨形成的臨時性河流的含沙量最大,甚至可發生泥石流。

[天山南坡和昆侖山北坡的河流] 天山南坡和昆侖山北坡的河流含沙量最大。天山南坡的庫車河蘭干站,1958年的平均含沙量達28千克/立方米,輸沙率為228千克/秒,年輸沙量達720萬噸。昆侖山北坡以葉爾羌河為代表,多年平均含沙量為4.56千克/立方米,年輸沙量2910萬噸。

[西藏河流] 西藏河流的含沙量一般不高,大都在0.5千克/立方米以下。如藏南寬谷中的雅魯藏布江,含沙量也只有0.529千克/立方米,輸沙量也比較小。

4.湖泊

中國湖泊分布甚廣,總面積75610平方千米,總貯水量約7510億立方米。面積在1平方千米以上的湖泊,全國共有2000余個,面積超過1000平方千米的大湖有12個。

東部的淡水湖泊

中國東部地區的湖泊,大都是吞吐性的淡水湖泊,含鹽度一般在1‰以下。湖盆淺平,平均水深一般在4米以內。其中,屬于河跡湖、牛軛湖的如長江沿岸的湖泊;屬于海跡湖的如華北平原的七里海等;屬于洼地湖的如華北平原的白洋淀、文安洼,淮河中游的城東湖、城西湖、瓦埠湖等。還有一些湖泊,其形成與構造運動的沉陷或斷裂有關,如洞庭湖、鄱陽湖,云南的滇池、洱海、撫仙湖等。中國東部淡水湖泊分布最密集的地區是長江中下游的干、支流沿岸,大小湖泊共有1200余個,其中較大的有鄱陽湖、洞庭湖、太湖、洪澤湖和巢湖,為中國著名的五大淡水湖泊。中國東部的湖泊,許多與河流相通,對江河洪水有巨大的調蓄作用。如鄱陽湖可削減江西境內贛、修、饒、信、撫等五河來洪量的15%~30%;洞庭湖不僅承納湘、資、沅、澧四水的全部水量,還能分蓄長江四口——松滋、太平、藕池、調弦的來水,從而減輕了洪水對長江的威脅;淮河中游及海河平原上的一些洼地湖泊,也都是良好的蓄洪區。此外,中國東部地區還有若干火山湖,如長白山的天池(中朝界湖)和雷州半島的湖光巖等。貴州高原上還有一些石灰巖溶蝕湖,如草海等。

西北干旱區的內陸湖泊

中國西北干旱區的湖泊大都是河流尾閭匯集于洼地而成的內陸湖。由于氣候干燥,蒸發強烈,湖水礦化度高,多為咸水湖或鹽湖。如內蒙古的吉蘭泰鹽湖,柴達木盆地的察爾汗鹽湖、茶卡鹽湖等都是著名的產鹽湖泊。內蒙古東部的呼倫湖是內蒙古草原最大的微咸水湖,夏季水位升高時,湖水可流出注入海拉爾河。還有一些湖泊,其形成與構造斷陷作用有關,如阿爾泰山西南麓的布倫托海、天山北麓的艾比湖以及天山南麓的博斯騰湖、吐魯番盆地的艾丁湖等。

青藏高原的湖泊

青藏高原是中國湖泊分布集中的地區之一,湖泊面積達30974平方千米,約占全國湖泊總面積的38.4%。主要分布在喜馬拉雅山以北的藏南高原及岡底斯山、念青唐古拉山以北與昆侖山脈之間的藏北羌塘高原面上。青藏高原上較大的湖泊大多由冰川作用或泥石流阻塞而成。除藏東南外流湖泊為淡水湖外,絕大多數為內陸咸水湖或半咸水湖。高原上最大的湖泊是青海湖,面積4635平方千米,最大水深28.7米,湖水平均礦化度12.49克/升,是中國內陸第一大湖,也是中國最大的咸水湖泊。此外,還有納木錯、色林錯、扎日南木錯、班公錯、羊卓雍錯等。

青海湖鳥島

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