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外流湖

外流湖(Exorheic Lake),即指与河流连通并流入海洋的湖泊;区别于与海洋完全隔绝的内流湖,外流湖通过河流间接与海洋相通,既有河水的流入,又有湖水的流出。外流湖并多分布于外流河干支流的沿岸地区,例如亚洲长江水系的洞庭湖鄱阳湖、北美的五大湖,都属于外流湖。

地貌变迁、气候变化、人类活动都会对外流湖产生影响,甚至导致内外流湖之间的转换。而外流湖作为湖泊的主要类型,除了引水灌溉、水产养殖、调节气候、景观旅游等常规功能外,还在调洪蓄水、内河航运等方面发挥巨大的作用。

形成和影响

在地质作用(如地壳升降)及外力因素(如冰川移动、河流冲淤、风力侵蚀等)的影响下,地表形成洼地,称为湖盆,当洼地的集水面积上有降水、地表或地下水补给时,水就积蓄于洼地之中,若补给量大于损失和排出量(蒸发、下渗、外流)或处于平衡状态,洼地中经常保持一定水量,就形成湖泊,湖水能够通过出流河汇入海洋就形成了外流湖。

外流湖从形成到消亡这一漫长的演变过程中,由于所处的地理环境的不同,其变迁的历史也很不一样。初生期的外流湖,周围自然界对其影响较小,湖盆基本上保留了它的原始形态,岸线欠发育。湖水清澈,湖水的有机质含量低属贫营养型,湖里的生物种类不多,几乎没有大型水生植物分布。当外流湖发展到壮年期,周围的环境因素参与了湖泊形态的改造,发育了入湖三角洲,湖盆淤浅,湖岸受到侵蚀等等,加上入湖径流携入的盐量不断增加,外流湖由贫营养型演变成中营养型。老年期的外流湖,基本上已濒临衰亡阶段,此时湖水极浅,湖面缩小,湖水多属富营养型,大型水生植物满湖丛生,湖泊日渐消亡,常演变为沼泽地。

泥沙淤积

入湖泥沙的多少将直接影响湖泊的淤积速度和寿命。位于中原地区东部的长江中下游平原和黄淮海平原上的湖泊,一般都是吞吐型外流淡水湖。与大江大河贯通,就为入湖江河携带的泥沙提供一个沉积环境。中国的外流湖泊绝大多数属浅水湖,泥沙的淤积在塑造和改变湖盆形态方面起着决定性的作用。

人类活动

人类活动对湖泊变迁的影响主要表现为灌区排水,筑堤建闸,滩地围垦,拦河筑坝等。中国外流区的淡水湖,一般沿岸带浅滩发育良好,这些湖滩草洲不仅是洪水调蓄的空间场所,也是生物繁衍之地,为滞洪﹑蓄水和发展水产作出过贡献。如中原地区的五大淡水湖区,素有“鱼米之乡”的盛誉,之所以成为富饶的水乡,就是因为具有水源充沛﹑灌溉便利,水产丰富等优越的自然条件。但是,后来一些湖泊因不断围垦,使一些多湖地区的湖群走向消亡,变成了平陆县。如素有千湖之称的江汉平原湖群,2012年湖泊面积为2707平方千米,只及新中国成立后的31.7%。

内流外流湖泊的转换

地貌变迁

地貌的改变促使湖泊与海洋沟通情况,以青海湖为例。青海湖早期为河湖并存状态,古黄河曾流经青海湖盆地。青海湖在晚更新世早期以前是古布哈河―倒淌河的“过境湖”,在此之后,青藏高原东北地区缘处于强烈隆升时期。随着日月山野牛山的强烈隆升作用及青海湖的相对沉降,迫使倒淌河由原来的北西一南东流向改为向北西方向流去形成名副其实的倒消河,并最终形成完全封闭的青海湖。

气候变化

气候逐渐干旱会造成湖泊流域性质的改变,由外流湖转变为内流湖。如羊卓雍措原是个高原外流构造湖,曾与其周围的空姆错,沉错和巴纠错连为一体,湖水通过墨曲外流。注入雅鲁藏布江,以后随着气候逐渐干旱与补给水量的减少而引起湖水位下降(即流域临时侵蚀基面的降低),促使入湖支流与墨曲诸河的洪积作用增强,堵塞墨曲河谷,使羊卓雍错与雅鲁藏布江隔绝从而成为高原内陆湖。

分布

中国分布

中国湖泊的分布,大致以大兴安岭-阴山山脉-贺兰山-祁连山脉-昆仑山脉-唐古拉山脉-冈底斯山脉一线为界。此线东南为外流湖区,以淡水湖为主,湖泊大多直接或间接与海洋相通,成为河流水系的组成部分,属吞吐性湖泊。此线西北为内流湖区,湖泊处于封闭或半封闭的内陆盆地之中,与海洋隔绝,自成一小流域,为盆地水系的尾闾,以咸水湖或盐湖为主。

世界分布

湖泊的数量非常巨大,现在世界上有成千上万个湖泊。这些湖泊主要集中在3个湖泊带:北美湖泊带,东非湖泊带和中亚湖泊带。这3个湖泊带上的湖泊数量非常多、面积非常大、蓄水量非常多。北美湖泊带和东非湖泊带以外流湖为主,中亚湖泊带以内陆河为主。

代表湖泊

亚洲

亚洲湖泊很多,分布很广,根据其地理位置,大致可以分为五个湖群:北亚湖群、西亚湖群、中亚湖群、青藏高原湖群和长江中下游平原湖群。其中长江中下游湖群广泛分布外流湖,包括鄱阳湖洞庭湖太湖等。

鄱阳湖湖泊面积为3960平方千米,蓄水量达259.0亿立方米,是中国第一大淡水湖泊。它位于长江的南岸、江西省北部平原上。湖的外形像一只呀呀葫芦都昌县以北湖面狭窄,好似葫芦的“颈”,是连通长江的水道;都昌以南,湖面辽阔,是湖的主体。鄱阳湖集水面积为16.1万平方千米,纳江西省赣、抚、信、饶、修五大河流的来水,经湖口转泄入长江,年平均来水量为1500亿立方米,1954年最大来水量为2300亿立方米。而每年注入长江的水量约占长江干流大通站年水量的1/5,对长江中、下游的水文情势有一定的影响。

洞庭湖是中国第二大淡水湖泊,地跨湘鄂两省,位于长江中游荆江南岸,南接湘、资、沅、澧四水,北纳长江荆江段松滋、太平、藕池镇三口来水,东有新墙河汨罗江汇入,最终通过城陵矶注入长江,有九龙戏珠之说。湖泊现有面积2650平方千米,总蓄水量167亿立方米,流域面积26.33万平方千米,是长江仅存的两个大型通江湖泊之一,是长江流域重要的调蓄湖泊,在维系长江中下游平原流域江湖关系和生态平衡具有有重要作用,有长江之肾之称。

太湖是中国第三大淡水湖,是典型的外流湖,位于江苏省浙江省两省的交界处,在长江三角洲的南部,古称震泽、具区,又名高邮湖、笠泽,是一个大型浅洼碟形淡水湖泊。太湖东西宽68.5千米,南北长55.9千米,周长400千米,实际面积约2460平方千米。

欧洲

欧洲湖泊众多,但分布很不均匀,主要分布在北部和阿尔卑斯地区。典型外流湖有拉多加湖(Ladozhskoye Lake

)和奥涅加湖(Lake Onega)。

拉多加湖是欧洲第一大外流湖,位于俄罗斯西北部。南北长219千米,平均宽83千米,连湖内岛屿在内面积1.81万平方千米。平均深51米,北部最深处225米,蓄水908立方千米。湖面海拔5米,西北部湖岸曲折,南岸多岬角,湖中岛屿约660个。结冰期长3-4个月。沃尔霍夫河、斯维里河等注入,其中224千米长的斯维里河沟通了该湖与奥涅加湖。涅瓦河由湖中流出,西通波罗的海芬兰湾。湖南岸升辟有新拉多加运河,是白海—波罗的海及伏尔加河—波罗的海两水道的重要航路。

奥涅加湖位于俄罗斯西北部,长248千米,宽80千米,面积9720平方千米,湖面平均海拔33米,平均水深30.5米,最深处115.9米,为欧洲第二大湖。该湖泊有舒亚河与沃德拉河等58条河流注入,湖中有1650个小岛。奥涅加湖风大浪高,不宜航行,但沿岸建有通航运河,经过白海—波罗的海运河与波罗的海,白海相通,经过伏尔加河—波罗的海水道与伏尔加河相连,可通航芬兰瑞典丹麦德国

非洲

非洲湖泊集中分布于东非高原,其中维多利亚湖(Victoria Nyanza)是非洲最大的外流湖泊和世界第二大淡水湖,坦噶尼喀湖(Lake Tanganyika)是世界第二深湖。

维多利亚湖,又译为维多利亚尼扬扎湖,是典型外流湖。该湖有数千条入湖河流,但最主要的入湖河流是该湖的东北地区方向的肯尼亚区域,而维多利亚尼罗河是该湖的唯一出口,它从湖的北部海岸流出。它主要位于坦桑尼亚(49%,约3.3万平方千米)与乌干达(45%,3.1万平方千米),少部分在肯尼亚(占6%,0.4万平方千米)境内。该湖面积约为6.8平方千米,集水区面积约为18.4万平方千米,储水量约为2760立方千米,水力停留时间约为18406天,按体积算,是世界第九大大陆湖泊,也是世界第二大淡水湖,还是世界上最大的热带湖泊,同时还是尼罗河的主要水库。维多利亚湖的湖水有80%来自降雨,其余20%来自河流,每年的蒸发量在2米-2.2米之间。

坦噶尼喀湖是典型外流湖,坦噶尼喀湖主要有三大入水河流:马拉加拉西河从湖的东面流入湖中、鲁菲吉河从湖的北面进入湖中、卡兰博河从湖的西北方向流入湖中,但该湖仅有一个出水口——卢库加河,并最终流入刚果河。坦噶尼喀湖位于坦桑尼亚刚果布隆迪赞比亚四国的交界处,南纬3°-9°之间,是东非西支裂谷带上一个断陷型湖泊。该湖是非洲五大湖之一,淡水储量约为18940立方千米,水力停留时间约为147049天,面积约为32826.65平方千米,是世界上体积第二大淡水湖,水深达1470米,透明度约为11米,是世界上第二深水湖,湖长673千米,是世界上最长的湖,同时它也是地球上20个古老湖泊之—,据估计其年龄在900万-1200万年之间。

南美洲

南美洲的湖泊较少,面积在8000平方千米以上的湖泊仅有3个,典型的外流湖有马拉开波湖(Maracaibo Lake)和尼加拉瓜湖(Lago de Nicaragua)。

马拉开波湖拉丁美洲最大的湖泊,位于委内瑞拉西北部的马拉开波盆地内。南北长155千米,东西最宽处为120千米,面积13300平方千米,北面有一条长55千米、宽3千米的水道与委内瑞拉湾相通,故有人称它为“加勒比海的大水湾”。湖盆由断层下陷而成。南半部较深,越往北湖水越浅。

尼加拉瓜湖位于尼加拉瓜西南部,湖水由40多条河流补给,其中以来自西北方向马那瓜湖的蒂皮塔帕河为最大。从湖的东南角流出的圣胡安河,向南东流,注入加勒比海。湖呈卵形,长177千米,平均宽58千米,面积8262平方千米。水深不一,中部水深约18米,位于奥梅特佩岛东南方的最深点水深61米。尼加拉瓜湖原为太平洋海湾,由于火山活动而与海洋隔离,形成湖泊。原来的海洋鱼类逐渐适应淡化的水体,使尼加拉瓜湖成为世界上唯一的有海洋鱼类的淡水湖

北美洲

位于美国加拿大交界处的五大湖它们按大小分别为苏必利尔湖(LakeSuperior)、休伦湖(Lake Huron)、密歇根湖(Lake Michigan)、伊利湖(Lake Erie)和安大略湖(Lake Ontario)。五大湖湖面高程自西向东呈阶梯式下降:苏必利尔湖与休伦湖形成多急流的圣玛丽斯河,密歇根湖和休伦湖水位相平,休伦湖与伊利湖形成圣克莱尔河急流,伊利湖与安大略省湖水之间形成尼亚加拉河急流,流程的一半处形成世界著名大瀑布—尼亚加拉瀑布,湖水经安大略湖口进入圣老楞佐河最后注入大西洋圣劳伦斯湾

苏必利尔湖中主要岛屿有罗亚尔岛(美国国家公园之一)、阿波斯特尔群岛、米奇皮科滕岛和圣伊尼亚斯岛。沿湖多林地,风景秀丽,人口稀少。苏必利尔湖水质清澈,湖面多风浪,湖区冬寒夏凉。季节性渔猎和旅游为当地娱乐业的主要项目。

休伦湖为北美五大湖中的第二大湖,是第一个为欧洲人所发现的湖泊,湖名源出休伦族美洲原住民。东北部多岛屿,沿湖为游览区。

密歇根湖,又译为密执安湖,在北美五大湖中面积居第三位,是惟一全部属于美国的湖泊。湖北部与休伦湖相通,北端多岛屿,以比弗岛为最大。沿湖岸边有湖波冲蚀而成的悬崖,东南岸多有沙丘,尤以印第安纳州国家湖滨区和州立公园的沙丘最为著名。湖区气候温和,大部分湖岸为避暑地。

伊利湖是北美五大湖的第四大湖,东、西、南面为美国,北面为加拿大,是五大湖中最浅的一个,湖水由东端经尼亚加拉河排出。岛屿集中在湖的西端,以加拿大的皮利岛为最大。西北岸有皮利角国家公园(加拿大)。

安大略湖是北美五大湖中最东和最小的一个,北为加拿大,南是美国,大致成椭圆形。著名的尼亚加拉大瀑布上接伊利湖,下灌安大略湖,两湖落差99米。湖水由东端流入圣老楞佐河

大洋洲

大洋洲内流区域(包括无流区)约占总面积的52%,均分布在澳大利亚中部及西部地区,外流区较少且河流短小,大洋洲的湖泊较少,较大的外流湖有蒂阿瑙湖(Lake Te Anau)和陶波湖(Lake Taupo)。

蒂阿瑙湖面积达344平方千米,水深达300多米。这座湖汇入克林顿河和艾格林顿河的河水,以怀奥河为出口,湖区有发达的渔业和旅游业。

陶波湖的南面有怀卡托河注入,湖水由湖东北方流出,并覆盖几座火山口。它位于北岛中部怀卡托州火山高原上,面积1925平方千米,湖面海拔357米。陶波湖兼具景观、休闲及经济效益的功能。

南极洲

人们发现有数以百计的冰下湖,其中多数都在有流动水联通的盆地中,其面积和亚马孙河流域一般大,藏在厚厚的冰层下。这让冰下水体成为世界上最大的生态系统类型之一,可能对下游的沿海南冰洋有着重要影响,这些水最终汇入其中。探测表明,南极冰盖底部存在着一个庞大的水系,通过暗河把部分冰下湖连成一体。

开发与利用

外流湖作为湖泊的一个主要类型,连通河流,具有引水灌溉、饮用水源地、交通运输、发电、水产养殖调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡、繁衍生物多样性的和景观旅游的功能,尤其是在调蓄洪涝、交通运输方面的有重要作用。

调蓄洪涝

鄱阳湖和洞庭湖是连通长江的外流湖。鄱阳湖在丰水期削减洪峰流量可占流域内总水储量变幅的15%-30%,有效缓解了长江干流对支流来水的承接压力减低沿岸地区的洪水威胁风险37。2020年7月长江中下游平原流域受强降雨影响引发了百年一遇的严重洪水灾害,遥感观测数据显示,2020年汛期鄱阳湖及流域内其他将泊的总调蓄量约为151亿立方米。

洞庭湖除汇集湘江资江沅江市澧水四水约26万平方千米的洪水外,还接纳通过荆江松滋、太平、藕池、调弦(1958年冬封堵)等四口分泄的长江洪水,上述洪水及区间洪水通过洞庭湖的调蓄,于岳阳七里山注入长江。由于荆江四口分流及洞庭湖的调蓄,削减了长江及洞庭湖四水的洪峰,减轻了荆江河段、洞庭湖区城陵矶以下地区的防洪压力,是长江中游最重要的洪水调蓄场所。

交通运输

鄱阳湖汇纳江西省赣江、抚河信江鄱江、修河五河来水,是江西省航运中枢之地。江西省已形成以长江(江西段)、赣江和信江高等级肌道为肓荣,以共口为从充的进口售群;以都阳归湖为中心向外辐射的水路运输体港为核心,宜春市上饶市吉安市鹰潭市等地区港口等地区港口为补充的港口集群;以鄱阳湖为中心向外辐射的水路运输体系。鄱阳湖区是目前江西省水路通江达海的惟一出口,承担着全省水运的主力作用。

湖南省水运地理特征独特,洞庭湖是湖南水运通江达海要塞。洞庭湖南和西接湘、资、沅、澧四水及汨罗江等小支流,北纳长江湖北的松滋、太平、藕池镇、调弦四口来水,由城陵矶汇入长江。湖南省规划建设“一江一湖四水”航道网的2150千米骨干航道基本上都要通过洞庭湖连接长江,洞庭湖是掌控湖南水运连通外界命脉的总开关。

苏必利尔湖是北美五大湖水系中重要的航道。奥吉布瓦人拥有漫长的乘白桦独木舟在湖面航行的历史。1735年,湖面上出现了第一艘带甲母质的船。1855年,圣玛丽河上的苏运河(Soo 运河,或Soo Locks)建成,扩大了苏必利尔湖的航运经济苏必利尔湖沿岸主要的港口城市包括明尼苏达州德卢斯市、威斯康星州苏必利尔市、密歇根州马奎特市(Marquette)、安大略省桑德贝市等,这些城市及其港口得益于苏必利尔区域矿业的发展而繁荣起来。截至2024年,德卢斯海运港(Duluth Seaway Port)每年吞吐近800艘航船,搭载近3200万吨的矿石、粮食、煤炭等货物,是美国最大的干散货港口。

水力发电

瀛湖位于陕西省安康市城区西南16公里处,是西北五省最大的淡水湖。1990年12月12日,位于瀛湖的安康水电站首台机组投产发电,截止2022年1月1日零时,安康水力发电厂年度发电量突破37.453亿千瓦时。

伊利湖下游地区的尼亚加拉瀑布最早于1853用于发电。1961年,尼亚加拉瀑布水电项目正式投入,并成为纽约州最大的电力生产项目。该项目的发电量达到240万千瓦,每秒高达1420立方米的水通过尼亚加拉瀑布城地下的管道从尼亚加拉河输送至刘易斯顿和罗伯特摩西水电站

参考资料

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Changes of Vegetation Distribution in the East Dongting Lake After the Operation of the Three Gorges Dam, China.Frontiers.2024-07-04

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坦噶尼喀湖 .东非大湖与城市生态研究站.2024-07-05

南极冰盖下,能找到地外生命吗?.中国海洋发展研究中心.2024-07-05

鄱阳湖的航运能力如何?目前水运量有多大?. 大江网(中国江西网).2024-06-28

城陵矶枢纽工程是湖南水运建设首要.中华航运网.2024-07-04

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安康水电站投产发电30周年:走出防汛发电与生态环保和谐共赢新路子.西部网.2024-07-05

37.43亿千瓦时!安康水电厂年度发电量创投产发电31年来最高纪录.西部网.2024-07-05

Niagara Falls.britannica.2024-04-16

..2024-05-01

Collections.americanhistory.2024-04-20