4.1 水循环 讲义 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修一

第一节水循环讲义 一、水的行星 1. 地球上水的分布 地球被称为"水的行星"，表面积约71%被水覆盖。地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于海洋、陆地和大气之中，共同组成了水圈。 从形态和空间分布来看，地球上的水分为以下几类： 水体类型 储量占比 主要特征 海洋水 约96.53% 咸水，是地球上最大的水体 陆地水 约3.47% 包括冰川、河流、湖泊、地下水等，淡水量极少 大气水 极少 以水汽形式存在于大气中，参与水循环最活跃 其中，淡水仅占全球总水量的约2.5%，而淡水中又有约68.7%以冰川和永久积雪的形式存在，难以直接利用。真正能被人类直接利用的淡水资源（河流水、淡水湖泊水、浅层地下水）仅占全球总水量的约0.3%。 图1 地球水体组成比例 2. 淡水资源的珍贵性 尽管地球表面大部分被水覆盖，但可直接利用的淡水资源十分有限。淡水资源的时间分布和空间分布极不均匀，加上人类活动的影响，全球许多地区面临水资源短缺问题。 图2 干旱地区野生动物对水源的依赖（肯尼亚） 水资源短缺已成为许多国家和地区面临的重大挑战。保护水资源、合理利用水资源，是每个人应尽的责任。 二、自然界的水循环 1. 水循环的概念 水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过蒸发（蒸腾）、水汽输送、降水、下渗、径流等环节连续运动的过程。 水循环的动力来自太阳辐射能和地球重力能。 2. 水循环的类型 （1）海陆间循环（大循环） 海陆间循环是指海洋水与陆地水之间通过蒸发、水汽输送、降水、径流等环节进行的循环过程。这是最重要的水循环类型，参与的水量最大，影响范围最广。 主要环节：海洋水蒸发→水汽输送→陆地降水→地表径流/地下径流→返回海洋。 图3 海陆间水循环过程示意图 （2）陆地内循环 陆地内循环是指陆地表面的水（河流、湖泊、土壤水、植物蒸腾等）蒸发或蒸腾后，在当地或邻近地区以降水形式返回陆地表面的循环过程。 主要环节：陆地水蒸发（植物蒸腾）→水汽输送→陆地降水。 （3）海上内循环 海上内循环是指海洋表面的水蒸发后，在海洋上空凝结并以降水形式返回海洋的循环过程。这是参与水量最大的循环类型。 主要环节：海洋水蒸发→水汽输送→海洋降水。 图4 三种水循环类型对比示意图 循环类型 发生空间 主要环节 特点 海陆间循环 海洋↔陆地 蒸发→水汽输送→降水→径流 水量大，影响范围广，是最重要的类型 陆地内循环 陆地内部 蒸发/蒸腾→降水 补给陆地水的次要形式 海上内循环 海洋内部 蒸发→降水 参与水量最大 3. 水循环的环节 水循环主要包括以下环节： 蒸发：液态水变为水汽进入大气的过程。海洋是蒸发量最大的区域。 水汽输送：大气中的水汽随气流从一个地区输送到另一个地区。 降水：水汽在大气中凝结后以雨、雪等形式降落到地表。 下渗：降落到地面的水渗入土壤和地下岩石层的过程。 径流：地表和地下的水沿一定路径流动的过程。分为地表径流和地下径流。 蒸腾：植物通过叶片将水分以水汽形式释放到大气中的过程。 4. 人类活动对水循环的影响 人类活动可以影响和改变水循环的某些环节： 改变地表径流：修建水库、跨流域调水、植树造林等可以改变地表径流的时空分布。 影响蒸发和下渗：城市化导致地面硬化，减少下渗、增加地表径流；植树造林可增加下渗和蒸腾。 影响降水：城市热岛效应、大气污染等可能改变局部降水条件。 三、水循环的地理意义 1. 维持全球水量平衡 水循环使地球上各种水体不断更新，维持全球水量的动态平衡。通过水循环，大气圈、水圈、岩石圈和生物圈相互联系起来。 2. 进行物质迁移和能量交换 水循环是地球上物质迁移和能量交换的重要载体。水在循环中携带溶解物质和悬浮物质，促进地表化学元素的迁移；同时伴随着热量的吸收和释放，调节全球热量平衡。 3. 塑造地表形态 水循环中的径流（尤其是地表径流）是塑造地表形态的重要力量。流水通过侵蚀、搬运和沉积作用，不断改变地表形态。 图5 黄河三角洲卫星影像（2020年）——黄河输沙造陆的典型例证 黄河每年携带大量泥沙入海，在入海口处沉积，不断塑造新的陆地。这是水循环通过径流环节实现物质迁移、塑造地表形态的典型例证。 4. 影响气候和生态 水循环通过蒸发和降水影响区域气候；通过水分输送维持陆地生态系统。例如，庐山云雾就是水循环中山地降水的具体表现。 图6 庐山云雾——水汽凝结形成云雾的自然景观 四、洪涝灾害与防治 1. 洪涝灾害的成因 洪涝灾害是指因暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖泊水量迅速增加或水位迅猛上涨，导致淹没低洼地区，造成财产损失和人员伤亡的自然灾害。 洪涝灾害的形成与下列因素有关： 自然因素：短时间内强降水、地形地势低洼排水不畅、流域植被覆盖率低等。 人为因素：城市化导致地面硬化、围湖造田减少蓄洪能力、破坏植被加剧水土流失等。 图7 洞庭湖洪水前后遥感影像对比 2. 洪涝灾害的防治措施 （1）工程措施 修建水库：调节河流径流，拦蓄洪水，削减洪峰。 加固堤防：提高河流两岸堤坝的防洪标准。 疏浚河道：增加河道行洪能力。 建设蓄滞洪区：在适当地区开辟蓄洪、滞洪空间。 （2）生物措施 植树造林：增加植被覆盖率，提高涵养水源、保持水土的能力。 退耕还林还草：恢复自然植被，减少水土流失。 图8 黄土高原鱼鳞坑——水土保持的生物工程措施 鱼鳞坑是一种水土保持工程措施，在坡面上挖出半月形坑穴，交错排列如鱼鳞，可以拦截坡面径流和泥沙，起到蓄水保土的作用。 （3）非工程措施 加强洪水监测和预报，建立预警系统。 制定防洪预案，提高公众防灾意识。 合理规划土地利用，避免在行洪区内建设重要设施。 3. 洪涝灾害中的自救 遭遇洪涝灾害时，应采取以下自救措施： 关注气象和防汛预警信息，提前做好撤离准备。 向高处转移，避免在低洼地带停留。 远离河流、沟谷等易发山洪的区域。 不贸然涉水行走，防止跌入下水道或坑洞。 如遇洪水被困，应尽量向高处躲避并设法发出求救信号。 图9 洪涝灾害自救指南 五、实验探究：模拟水循环 实验目的 通过实验装置模拟自然界的水循环过程，加深对水循环各环节的理解。 实验装置与步骤 实验装置通常包括：一个密闭的透明容器（如鱼缸或塑料箱）、一个热源（如热水或灯泡）、一面挡板（模拟地形）等。 实验步骤： 在容器底部注入适量水，模拟"海洋"。 在"陆地"一侧放置挡板，模拟地形起伏。 用热源加热"海洋"一侧，模拟太阳辐射。 观察"海洋"水的蒸发、"陆地"一侧的"降水"现象。 图10 水循环模拟实验装置示意图 实验现象与结论 加热后，可以观察到"海洋"表面的水不断蒸发形成水汽；水汽上升后在容器顶部遇冷凝结；当凝结的水滴足够大时，在"陆地"一侧形成"降水"。这一实验直观地模拟了自然界中蒸发→水汽输送→降水的水循环基本过程。 六、知识小结 知识模块 核心内容 关键词 水的行星 地球表面约71%被水覆盖，但可直接利用的淡水仅占约0.3% 水圈、淡水、储量 水循环类型 海陆间循环、陆地内循环、海上内循环 大循环、蒸发、降水、径流 水循环环节 蒸发（蒸腾）、水汽输送、降水、下渗、径流 六大环节 地理意义 维持水量平衡、物质迁移、能量交换、塑造地表、影响气候生态 平衡、迁移、塑造 洪涝防治 工程措施+生物措施+非工程措施相结合 水库、植树造林、预警 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $