2．2 湖泊、沼泽和水库
（1）湖泊
湖泊是陆地上面积较大的有水洼地，是湖盆、湖水和湖中物质相互作用的自然综合体。湖泊是地表水的组成部分之一，它有独特的性质，如水流缓慢，水的交替时间长，与海洋没有直接的水分交换，受陆地环流影响较大。湖水运动受湖盆形状制约，有独特的生物化学过程等。
全世界各大陆均有湖泊的分布，全球湖泊总面积约2700000km2，占全球大陆面积的1.8％，其中以北欧和北美的湖泊最多。湖泊的大小和深度差别很大，北美洲的苏比利尔湖面积82680km2，容积11600km3，是世界上最大的淡水湖。亚洲贝加尔湖深达1620m，是世界上最深的湖泊。
湖泊按其形成的分类有：侵蚀作用形成的湖泊，如冰蚀湖、溶蚀湖和风蚀湖等；沉积作用形成的湖泊，如堰塞湖等；地壳构造运动形成的湖泊，如断裂湖等；火山口形成的火山湖（详见第8章）。
湖水的性质包括物理性质（水温、水色和透明度）和化学性质。
湖水吸收太阳辐射而增温。观测表明，湖水表层1m左右就吸收了太阳辐射的80％左右，主要吸收又集中在近水面0.2m范围内，只有1％的辐射能才能下达到10m深处。此外，水汽凝结潜热、湖中有机物分解释放的热和地表传导的热也为湖水热量的来源。湖水获得的热量又通过蒸发、辐射、湖水结冰等而消耗掉一部分，使湖泊热量趋于平衡。
湖水温度有时空变化。由于淡水在4℃时密度最大，当湖面温度低于4℃时，水温随深度增加而升高，这种状态多在冬季出现；当湖面温度增至4℃时，较冷水因密度小而上升，其结果是上下水温趋于均匀一致，这种状态在春秋季常见；湖面水温升至4℃以上，最热层位于湖面，这种状态发生在夏季。湖水温度的日变化和年变化以表层较明显，往深处减弱，最高和最低温度出现的时间比同纬湖岸上要滞后一些，最高与最低温度的较差也比同纬湖岸上要小一些。
湖泊水有浅蓝、青蓝、黄绿、黄褐等色，各湖泊的颜色取决于湖水对太阳光的选择吸收和散射性质、湖水含沙量、颗粒物大小、浮游生物的种类和数量等。一般而言，水中颗粒物和浮游生物少，则湖水显浅蓝或青蓝色。湖水的透明度与太阳光线、水中颗粒物和水中生物等因素有关。太阳高度角大，透明度好，小则差；颗粒物质少，透明度好，多则差。
K+、Mg2+等主要离子和一些生物原生质、有机质和溶解气体等。湖水的化学成分与海水不同，其主要离子之间没有恒定的比例关系，不同湖泊比例关系不同。这与湖泊所处的地理环境差异有关。自然条件不同，降水、地表和地下径流水的化学成分就不同。通常把矿化度小于1g/l的湖水称为淡水湖，淡水湖的化学成分以碳酸盐类为主。咸水湖的矿化度较
湖泊的水文特征指湖水的运动、水位变化和水量平衡。
湖水运动形式包括混合、波浪、湖流和增减水等。湖流是指湖水沿一定方向的流动。使湖水流动的原因很多。风的作用使湖水沿湖面方向运动，产生风成流。它是大型湖泊最显著的湖流形式，往往可引起全湖性的水体运动。如果风向稳定，风成流可引起向风岸湖水堆积，背风岸湖水流失，堆积的湖水下沉，并在湖底形成反向水流。在背风岸，反向水流上升，补偿表层水的流失，从而导致全湖性的垂直环流。
湖水的水位变化与水量平衡紧密联系。当湖水收入超过支出，水量成正平衡，水位就上升；相反，若湖水支出超过收人，水量成负平衡，水位就会下降。湖水收支的季节差异使湖水水位发生相应的季节升降。融雪补给的湖泊，春季出现最高水位；冰川补给的湖泊，夏季出现最高水位；雨水补给的湖泊，雨季出现最高水位。此外，多年的气候变化、湖盆淤塞和湖岸升降都可以反映在湖泊的水位变化上。
（2）沼泽
地面长期处于过湿状态，或潴留着微弱流动的水，生长喜湿和喜水植物，并有泥炭积累的洼地称为沼泽。沼泽是陆地水的组成部分，全球沼泽面积约1120000km2，约占陆地面积的0.8％，大部分集中在亚、欧、北美三大洲的寒湿地区。中国有沼泽110000km2，集中分布在四川若尔盖高原、东北三江平原、大小兴安岭和长白山等地。
沼泽形成的有利条件是温湿或冷湿的气候，平坦或低洼排水不畅的地形。可以因为江、河、湖、海的边缘或浅水部分淤塞演变而成；也可以因林区或高山草甸、冻土带地下水聚集逐渐形成。因此，沼泽实际上是从水体或陆地演变过来的，即水体沼泽化和陆地沼泽化。
沼泽最明显的水文特征是其水体的流动非常缓慢。几乎处于停滞状态，水每日流动只2～3m左右，这是由沼泽本身的状态所决定的。径流极小是沼泽水文的另一特征。
（3）水库
水库 是由人工改造或修建水工建筑物而形成的、具有一定容积和用途的水量交换缓慢的水体。简言之，是大量蓄集水的人工湖。水库与湖泊有许多相似之处。水库既是一个自然综合体，又是一个经济综合体。它具有多方面的功能，例如调节河川径流、防洪、供水、灌溉、发电、渔业、航运、旅游、改善环境等，具有重要的社会、经济和生态意义。
水库不论大小，大都由拦河坝、输水溢洪道和库区组成，特大型水库还有船闸等。拦河坝是阻水建筑物，用于拦蓄径流，抬高水位；输水洞用于引水发电、灌溉农田，或放空水库水量，排泄部分洪水；溢洪道用于宣泄洪水，起太平门作用；库区是水库蓄水的部分。库区水位随着蓄水和放水运行而发生升降变化。
很早以前，人类就开始修筑水坝，然而，修筑容量以108m3计的大型水库则是20世纪的壮举。迄今全球的稳定径流量已有13％置于水库的控制之下，总库容达2000km3，使全球稳定径流从12000km3增加到14000km3。中国近几十年修筑了大量的水库，截至1990年，已建成各种水库86000座，另有塘坝620万座，总库容达4500×108m3，占全国湖泊蓄水量的64％，控制了多年平均径流的15％。占亚洲总库容的60％以上。
大型水库除有上述功能之外，与中小型水库相比，存在一些不可避免的问题，如大型水库造价高昂，淹没区大和水库及水库以下河段还可能产生一系列不良的生态学效应。大、中、小水库各有其不同的环境效应和优劣势，应因地制宜修筑。
由苏联援建的埃及阿斯旺高坝于1960年动工，1968年建成，坝高111m，长3200m，拦蓄尼罗河全部河水，形成总库容达1620×108m3的水库。水库总长度500km，其中埃及境内300km，称为纳塞尔湖，苏丹境内200km，称为努比亚湖。水库建成后取得了巨大的效益，免除了旱涝灾害，扩大了耕地，促进了农业发展，年发电达86亿度（原设计为100亿度）。淡水渔业和旅游业也有很大发展。但水库修建后改变了生态环境，也出现了一些问题。例如水库的渗漏和蒸发，尼罗河不再泛滥导致土壤养分失去补给和土壤次生盐渍化，河床下切和海岸侵蚀加强，沙丁鱼凋零等。这些成功的经验和引发的问题都有借鉴意义。