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地表水

地表水

地表水（Surface water），亦称“陆地水”，地球水体的重要组成，是陆地表面动态水和静态水的总称，包括各种液态和固态的水体。狭义的地表水主要包括河流、湖泊、冰川和沼泽等水体；广义的地表水则指以液态或固态形式覆盖在地球表面、暴露于大气的自然水体，包括海洋、冰川、湖泊、沼泽以及地下一定深度的水体等。通常不特别说明时地表水都指狭义的地表水。

地表水是由多年来自然降水积累而成，其丰枯程度主要由降水量决定，同时也受流经地区地质状况、气候、人为活动等因素的影响。通常具有流动性、不稳定性、有限性、多用途性和时空分布不均等特征。按盐分含量，可以将其划分为淡水、半咸水、咸水三种类型。

地表水是人类生活用水的重要来源之一，也是各国水资源的主要组成部分，不仅可以影响地貌形态，还能提供广泛的生态系统服务，例如工业和农业生产、区域气候调节和生态系统维护等。

定义

地表水是陆地表面动态水和静态水的总称，包括各种液态和固态的水体。地表水的概念有狭义和广义之分。

狭义的地表水并不包括海洋水，主要包括河流、湖泊、冰川和沼泽等水体，通常不特别说明的都指狭义的地表水。

广义的地表水指以液态或固态形式覆盖在地球表面、暴露于大气的自然水体，包括海洋、冰川、湖泊、沼泽以及地下一定深度的水体等，生物水和大气水不属于地表水。

形成

主要来源

地表水以降水为主要补充来源，其输入项包括降水产生的地面径流、土壤水与地下水对地表水体的补给、泉水溢出等，输出项包括河流入海水量、地表水体蒸散发、地表水体对地下水的补给和人类用水消耗等。降水在地表径流和汇集后形成的水体为液态水，而当气温低于一定程度时，地表水可以以固态（冰川和积雪）形式存在。地表水与地下水可以互相转换，部分地表水能够渗透形成地下水；地下水也能够进入河湖和沼泽，成为地表水。

因为大气降水是地表水体的主要补给来源，所以对于一定时间和空间范围内的地表水资源而言，其丰枯程度是由降水量多少决定的。

循环过程

水循环把水圈中的地表水、土壤水与地下水，以及构成自然界（包括生物圈）与流动在社会中所有的水都联系在一起，是多环节的自然过程，可以分为海陆间循环、陆上内循环和海上内循环三个环节。地表水循环主要参与海陆间循环和陆上内循环，其循环过程为：地表水分蒸发上升到大气中→水汽凝结为液态水降落至地球表面→形成地表径流→地表水流入海洋或蒸发至大气中。

随着人类活动的加剧，如土地利用的改变、城市化的发展、水利水电与水土保持工程的建设以及地下水的大量开采等，打破了流域自然水循环系统原有的规律和平衡，改变了降水、蒸发、入渗、产流和汇流等水循环各个过程，使原有的流域水循环系统由单一的受自然主导的热力学循环转变为受自然和社会共同影响、共同作用的新的水循环系统。

结构组成

组成物质

地表水中主要有钾、钠、钙、镁、氯、硫酸根、碳酸氢根和碳酸根八大离子。但因其水质与补给水来源的水质密切相关，故地表水的组成变化极大，主要区别为杂质的种类和含量。地表水中一般含有三类物质：溶解性物质、胶体物质、悬浮颗粒物。

溶解性物质为溶解于水中的物质，颗粒直径在1纳米以下，在水中以分子或离子状态存在。水中的溶解物质可以分为盐类、气体和有机化合物三种类型。溶解性物质的溶解度并不是一个恒定的值，如温度升高通常会使溶解度增加。溶解性物质会对腐蚀、结垢产生影响，因此在水处理中，了解物质的溶解性对于净化水质和污染物控制非常重要。

胶体物质为颗粒直径在1~100纳米的杂质。水中的无机化合物胶体主要是铁、铝及硅的化合物，有机物胶体则是动植物体腐烂及其分解产生的腐殖质。地表水中的同类胶体物质因为带有相同电荷而相互排斥，所以它们在水中不能相互结合，也不会自行聚集下沉。胶体物质是使地表水浑浊的主要原因之一。

悬浮颗粒物是指水中颗粒直径大于100纳米的杂质。在地表水中，泥沙、黏土是悬浮物的主要成分，其次是动植物及其遗骸、微生物、有机化合物等。悬浮物质在水中是不稳定的，分布也是不均匀的。悬浮颗粒物在地表水中分布不均，动态也不稳定，是使地表水浑浊的主要原因之一。

存在形式

地表水主要以河流、湖泊、冰川、沼泽等形式存在。

河流是指由一定区域内地表水和地下水补给，经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流。河流沿途接纳众多支流，并形成复杂的干支流网络系统，即为水系。陆地上各河流河床水量约为0.212万立方千米，小于于湖泊、地下水等水体的储水量，但各河流流入海洋的总径流量约为3.63万亿立方千米。河流作为地表经常性流水，起到了连接大气水、地下水、海水的主要作用，是汇集和输送水量及水中的泥沙、盐类及有机物质进入海洋、湖泊的主要通道，为人类带来了丰富的淡水资源，同时河流在平原区堆积了富含养分的细土，为农业生产提供了良好条件，对于人类的生活和生产作用很大。

湖泊是陆地表面具有一定规模的天然洼地蓄水体系，是湖盆、湖水及水中物质组成的自然综合体。湖泊水是地表水的组成部分，在不断地与外界水体进行交换和循环。由于湖泊的成因不同，湖泊的形状、面积、性质等差异很大。据估算，全球湖泊总面积为270万平方千米，占全球陆地面积的1.8%，面积大于5000平方千米的湖泊有35个；全球湖泊水的总储量为17.64万立方千米。湖泊可以拦蓄流域上游来水，减轻下游洪水压力，调节区域自然环境变化幅度，为人类生产生活提供必要的物质资源。

冰川是陆地表面的一种固态水体，它是地表固态降水的积累演化形成的能自行流动的天然冰体。据统计，全球冰川总面积约1634.6万平方千米，占世界陆地面积的11%；总储水量为2406.4万立方千米，约占地表淡水区总量的68.7%。如果冰川全部融化，世界上大洋的水面将上升50米左右。冰川是冰冻圈的重要组成部分，自然界最宝贵的水资源。冰川的积累和消融强烈地影响着地表的演化过程，位于高山河源地区的冰川，通过相交转化输出液态水，为河流提供了稳定可靠的补给水。

沼泽是地表有多年薄层积水或土壤层水分过饱和、生长着吸湿和喜水植物的地段。沼泽地区经常含有90%以上的水和5%~10%的干燥物质，生长着特殊的沼泽植物。根据科学家们的统计，全球沼泽面积约为112.2万平方千米，约占全球陆地面积的0.8%，在温带森林及冻土带中分布最多。沼泽是纤维植物、药用植物、蜜源植物的天然宝库，是鸟类、鱼类等栖息、繁殖和育肥的良好场所，具有湿润气候、净化环境的功能。

主要特征

流动性

流动性是指地表水受到切力作用后各质点发生不断的相对运动，通常表现为液态水体的连续流动、固态水体的缓慢移动等。对地表水而言，流动性是其更新、变化的基础特性，地表水因此能在循环中形成并再生。

不稳定性

不稳定性是指地表水的流动状态经常发生变化，通常表现为其水质和水量有明显的季节性，且易受地面因素影响而被污染，有机化合物和细菌含量高，水温变幅大，有时还有较高的色度。地表水的不稳定性影响灌溉水源的稳定性，进而影响农作物的生长和产量，使地表水资源的使用价值大大降低。

有限性

有限性是指区域地表水资源是可耗尽的，即在一定时间和空间范围内，大气降水对地表水的补给量是有限的。地表水的有限性决定了水资源在一定数量限度内开发利用才是安全的。

多用途性

多用途性是指地表水因其丰富的物理和化学特性，能够满足人类社会和自然环境多样化的需求。地表水资源通常可广泛应用于农业（包括林、牧、副业）生产用水、工业生产用水、城镇居民生活用水、水力发电用水、船筏水运用水、水产养殖用水、水利环境保护用水等，对社会经济发展、人类生产生活有重要作用。

时空分布不均匀

时空分布不均性是指地表水的分布呈现出明显的空间、时间差异，其空间分布的主要特征是降水和河川径流的地区分布不均匀；时间分布的主要特征是年际、年内变化幅度大。地表水的时空分布不均匀性使水资源与人口和耕地不匹配，部分地区会有水资源短缺的问题。

主要分类

按盐分含量分类

按盐分含量，地表水可被分为淡水、半咸水、咸水三类。

含盐量少于0.3%的水为淡水。全球70%的淡水以冰雪的形式覆盖在南极洲大陆和周边海洋上，其它大洲虽都分布有重要的河流和湖泊，但部分地区仍存在淡水资源短缺的问题。地处北美洲的苏必利尔湖是典型的淡水水体。

含盐量在0.3%~2.47%之间的为半咸水。半咸水主要分布在河口区以及内陆咸水湖区域，世界上最大的半咸水水域是欧洲的波罗的海。

含盐量在2.47%以上的为咸水。世界咸水资源量超过陆地淡水资源量17.8%以上，多分布在荒漠地区，亚洲的里海是典型的咸水水体。

按水域功能分类

根据中国的《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002），按水域功能分类，中原地区的地表水可被划分为以下五类：

Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；

Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；

Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；

Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；

Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

根据中国生态环境部公布的数据（2024年），长江、珠江、淮河、海河、辽河等流域及西北诸河、西南诸河和浙闽片河流的水质优良，多为Ⅰ-Ⅲ类地表水；黄河、松花江、海河等流域及滇池和西南诸河则分布有Ⅳ-Ⅴ类地表水。

地理分布

世界分布

全球14900万平方千米的陆地上约有62%的面积是河流、湖泊和沼泽，约有12%的面积被冰川覆盖。但是，全球地表水虽分布面积大，其总储量却只有约2430万立方千米，仅占全球总储水量的1.75%。世界各国通常用多年平均径流量来表示地表水资源量。

1984年至2015年间，全球地表水的分布经历了显著的变化。这段时间内，约有9万平方千米的永久性地表水消失，其中70%发生在中东和中亚地区，且多与干旱和人类活动有关。但其他地方会有新的永久性地表水形成，面积约为18.4万平方千米，是已消失地表水的两倍；而且除大洋洲净减少1%外，各大洲的永久性地表水均出现净增长。

中国分布

中国的地表水分布极不均衡，主要集中于东部和南部地区，这些地区降水量较大，拥有众多的河流和湖泊。总的来说，中国的东南部属丰水带和多水带，西北部属少水带和缺水带，中间部及东北地区部属过渡带。2020年，中国的地表水资源量为30407亿立方米。

作用意义

地质作用

地表水产生的地质作用主要分为暂时性流水地质作用和经常性流水地质作用，对地貌形态产生一定影响。

暂时性流水地质作用

地表水包括片流、洪流和河流，片流和洪流属于暂时性流水，其地质作用主要包括雨蚀作用、洗刷作用、冲刷作用。

山坡上部经雨滴的多次冲击，物质遭受侵蚀，山坡下部不断有激溅下落的泥沙堆积使山坡变缓，这种地质作用称为雨蚀作用。降落在斜坡上的雨水和冰雪融水呈片状或网状沿坡面漫流，由于水层薄、流速小、水流分散，因此能较均匀地冲刷斜坡上的松散物质（主要是土壤和岩石风化产物）。如中国的黄土高原地区，由于降水强度大且植物覆盖率低，土质松散，造成水土大量流失。

洗刷作用即片流的地质作用，指片流沿整个斜坡把细小的松散颗粒冲洗至斜坡下部。洗刷作用将斜坡上的松散物质向下搬运，由于水流时间短、动能小，因此搬运的距离一般不远。被搬运的物质一部分直接或间接流入江河，成为江河泥沙的主要来源；一部分在缓坡或坡脚处堆积下来，形成结构松散的坡积物。

冲刷作用即洪流的地质作用，指洪流以巨大的机械力猛烈冲刷沟底及沟壁岩石，从而形成洪积物及洪积地貌。洪积物常发育在干旱、半干旱地区，往往在山间河谷沟口形成洪积扇，并与坡积物、冲积物交互沉积在一起，形成山麓的坡积、洪积裙和山前洪积、冲积倾斜平原。

经常性流水地质作用

河流是常见的经常性流水，其地质作用主要包括侵蚀作用、搬运作用、沉积作用。

侵蚀作用包括下蚀和侧蚀。下蚀作用指河水及其所携带的沙砾对河床基岩撞击、磨蚀，还对可溶性岩石的河床进行溶解，致使河床受侵蚀而逐渐使破坏加深；侧蚀作用指河水流动时，由于受河床的岩性、地形、地质构造及地球自转等因素的影响，河流的表面水流流向凹岸，致使凹岸不断被冲刷淘空、垮落。下蚀作用和侧蚀作用通常是同时进行的，即流水对河床加深的同时，也在加宽河谷。

河水在流动过程中，搬运着河流自身侵蚀和谷坡上崩塌、冲下来的物质。其中，大部分是机械碎屑物，少部分为溶解于水中的各种化合物。机械碎屑物质在搬运过程中，可以沿河床以滑动、滚动和跳跃等方式进行，也可以悬浮于水中被搬运。

当河床的坡度减小或搬运物质增加而引起流速变慢时，河流的搬运能力降低，河水携带的碎屑物质便逐渐沉积下来，形成层状的冲积物，这个过程称为沉积作用。沉积作用主要发生在河流入海、入湖和支流入干流处，或者在河流的中下游以及河流的凸岸，但大部分都沉积在海洋和湖泊里。河谷沉积只占搬运物质的少部分，而且多是暂时性沉积，很容易被再次侵蚀、搬走。

对人类活动的意义

地表水是各国水资源的主要组成部分，也是人类生产、生活用水的重要来源之一，可广泛应用于农业（包括林、牧、副业）生产用水、工业生产用水、城镇居民生活用水、水力发电用水、船水运用水、水产养殖用水、水利环境保护用水等。湖水和河水更新速度快，尤其河水水质良好，便于取用，是人类开发利用的主要对象。冰川也是重要的淡水资源，在中、低纬度干旱区，冰川为高山淡水固体水库，冰雪融水更是戈壁荒漠绿洲生态园农田灌溉的重要水源。

对生态保护的意义

沼泽是天然湿地，对于调节气候、洪水有巨大作用。沼泽中生长着湿生植物，积水地带有淡水鱼类，也是许多水禽的栖息地，如中国的沼泽是东半球水禽的主要越冬地和世界水禽的重要繁殖地，也是候鸟南北半球迁徙途径的重要中转站。沼泽作为湿地资源，既可保护生物多样性，也可蓄洪防洪、调节气候，有利于保护生态环境。

开发利用

农业灌溉

农业灌溉是地表水利用的主要领域之一。通过河流、湖泊等地表水体进行灌溉，可以保证农作物的水分需求，提高农业产出。尤其在干旱区，地表水灌溉比地下水灌溉对节约水资源更为有利。处于干旱半干旱区的黄河流域便是地表水的高度开发利用区。2019年，其农业灌溉面积达到866.7万公顷。

工业用水

地表水是工业用水的重要来源。水在工业生产中既是传递热量的介质，又是工艺过程的溶剂、洗洁精、吸收剂、萃取剂，也是生产原料或反应物质的介质；因水的用途不同，对供水水源、水质等有着不同的要求。工业用水的组成十分复杂，用水量的多少取决于各类工业的生产方式、用水管理水平、设备水平和自然条件等，同时取决于各国的工业化水平。随着工业结构调整、技术进步、工业节水水平的提高，发达国家的工业用水量增长逐渐放缓，达到零增长，甚至出现负增长。例如在20世纪70年代至80年代末，日本的工业产值大幅度增长，淡水使用量却稳定变化，新鲜淡水补给量在逐年下降后，80年代初呈现零增长状态，工业用水回收利用率持续提高。而中国的工业用水在1980年至2010年增加较快；2010年以来，中国工业用水量趋于平稳，2015年为1335亿立方米。

生活用水

在符合水源水质规定的情况下，地表一般水通过混凝、沉淀、过滤、消毒四大净水工艺环节处理后即可供居民生活用水，包括饮用、烹、洗涤、散养殖畜禽等。这种工艺是目前自来水厂水处理的主要工艺技术。随着人口增加，生活水平提高，供水设施建设用水标准提高，中国生活用水呈持续增加态势，由1997年的454亿立方米增加到2015年的793亿立方米，占总用水量的比例由8%提高到13%。

水力发电

水力发电是运用水的势能转换成电能的发电方式，其原理是利用水位的落差（势能）在重力作用下流动（动能），推动轮机使之旋转，带动发电机发电。大多数水力发电来自流域供水的水库系统，这些水库系统通常以一致和可预测的方式提供能量。水力发电是全球电力生产的主要来源之一，也是再生能源发电的主导能源。据统计，2020年全球水力发电量为4222.2亿千瓦时，占全球发电总量的15.7%。其中水力发电量最多的国家依次是中国（占全球总量的31%）、巴西（9.4%）、加拿大（8.8%）、美国（6.7%）、俄罗斯（4.5%）、印度（3.5%）、挪威（3.2%）、土耳其（1.8%）、日本（2.0%）、法国（1.5%）。

水产养殖

地表水体为淡水水产养殖提供了适宜的水域。按水域划分，淡水养殖可分为池塘养殖、湖泊养殖、水库养殖、河沟养殖、稻田养鱼和其他养殖。中国的水产养殖历史悠久，早在公元前11世纪，甲骨文中就有关于“池塘养鱼”的记载。目前，长江三角洲是中国重要的水产养殖区域。

旅游资源

地表水体是水文旅游资源的重要组成部分，溪流、湖泊、江河、海洋、泉水、冰川、雪等是旅游者观赏、品饮、游泳、操舟、滑雪、垂钓、水疗等活动的对象。

污染与保护

地表水污染

地表水污染指人类活动排放的污染物质通过各种途径进入河流、湖泊、水库、池塘、沼泽、沟渠等地表水体，使地表水体水质恶化的现象。地表水污染除了危及人类的饮用和生活用水，还将降低工农业用水的水质和水量；危及水生生态系统及与其相关联的生物种群的数量与结构；污染土地；恶化居住的生活环境；降低以至丧失景观的美学价值。

地表水污染主要源自于人类生产生活产生的污染物，可表现为工业废水（工业污染源）、农业废水（农业污染源）、生活污水（家庭污染源）等。

工业废水的主要来自于制造业和加工业的生产过程中所产生的废水，典型的工业废水污染源有有石化工业、食品加工、电子工业、纺织印染业、冶金工业等。近年来，虽然许多工业化区域的传统有毒污染物有所减少，但新型污染物如阻燃剂等，在欧洲、北美洲和日本的使用有所增加。纳米颗粒物和塑料微粒也是相对较新的水污染物，它们能在水生生物体内积累，可能对水生生态系统产生影响。

农业废水主要是农业生产过程中的排水和排泄物，其主要污染源包括农田灌溉、养殖业、农药使用等。如农业生产中用于灌溉的水经过土壤渗透后流入地表水体；畜禽养殖废水中含有大量的兽药、排泄物、微生物等；化肥和农药等农业用品残留在土壤和水中，成为地表水污染源。因此，农业废水对地表水的污染不仅会降低地表水的水质，还会威胁水生生物的生存和繁衍。

生活污水主要来自于居民生活中所产生的废水，其主要污染源包括厕所废水、洗涤废水、洗浴废水等。厕所废水中含有大量的有机化合物质以及氨、磷等物质，如果不经过处理就会对水体生态环境造成污染。洗涤废水中含有洗洁精、残留食物、油脂等污染物质，如果未经处理直接排放到地表水中，会导致富营养化、氧气供应不足等问题。洗浴废水中含有肥皂、沐浴液、洗发水等污染物质，如果不经过处理直接排放到水体中，不仅会导致水体的水质下降，还会破坏生态环境。

保护措施

生态修复

生态修复是地表水污染治理的重要手段之一，通过生态修复可以恢复受污染的生态系统，提高生态系统对污染的抵抗力和净化能力，从而达到治理地表水污染的目的。生态修复主要包括湿地修复、植被修复、水体环境修复、生态系统修复、生物修复5个方面。湿地修复可以提高湿地面积和质量，促进湿地生态系统的恢复和改善，提高湿地对污染物的吸附和净化能力；植被修复可以提高植被覆盖率和品质，增加植被对污染物的吸收和净化能力，从而降低地表水的污染程度；水体环境修复可以改善水体的水质、水量和流速等环境因素，提高水体对污染物的稀释和分解能力，从而降低水体的污染程度；生态系统修复可以恢复和改善生态系统的物质循环和能量流动，提高生态系统的自净能力，从而降低污染对生态系统的影响；生物修复可以降低治理成本和减少对环境的二次污染。

污染源治理

污染源治理主要是针对各种污染源采取相应的措施，减少或消除其对地表水的污染。在工业污染源治理方面，可以采取物理、化学、生物等多种处理方式，如厌氧处理、好氧处理、混凝沉淀、还需采取针对性的处理方法。在农业污染源治理方面，可以采取建设污水处理设施、加强环境监管、推广科技创新等措施，从源头上减少污染物的排放；同时加强对农业化学品的管理和使用，减少化肥、农药等污染源的排放。在市区污水源治理方面，可建设污水处理厂，对污水进行物理、化学、生物等多种方式处理，使污水的水质净化后再排放；另外也需加强对市区雨水、道路排水等污染源的治理和管理。