水平衡原理描述了水循環中水量平衡的基本概念,即在任何給定的地區和時間段內,水的收入(降水量)和支出(蒸發量加徑流量)之間的差額等於該地區的儲水變化量。這一原理可以通過以下方程來表示:
水平衡方程:P - E - R = ΔS
P:流域的降水量
E:流域的蒸發量
R:流域的徑流量
ΔS:流域儲水變數的變化量
從長期平均來看,全球水平衡可以表示為:
多年平均水平衡方程:P0 = E0 + R0
P0:多年的平均降水量
E0:多年的平均蒸發量
R0:多年的平均徑流量
這意味著,在長期平均狀態下,一個地區的降水量等於該地區的蒸發量和徑流量之和。全球範圍內,每年的總降水量約為119000立方千米,而總蒸發量約為72000立方千米,導致陸地注入海洋的總徑流量為47000立方千米。
人類活動可以通過修建水庫、引水灌溉、跨流域調水等方式,利用水循環和水平衡的規律來改變水資源的時間和空間分布,實現水資源的合理利用。然而,如果人類活動不恰當地改變水的時間和空間分布,如大面積濫伐森林、排乾湖泊和沼澤、過度抽取地下水等,就會給生產和生活帶來不利的後果。因此,了解和套用水平衡原理對於合理利用和管理水資源至關重要。
以上內容總結了水平衡原理的基本概念、方程表示以及人類活動對其的影響。