内容正文:
第五章 地球上水的运动与能量交换
第一节 水循环与陆地水体及其关系
一、水循环的过程和意义
读图说出水循环的环节,并完成下列问题。
1.水循环的发生领域→判断类型:
(1)发生在海洋与陆地之间→海陆间循环→使陆地水得到补充,水资源得以再生。
(2)发生在陆地与陆地之间→陆地内循环→循环水量少。
(3)发生在海洋与海洋之间→海上内循环→循环水量最大。
2.水循环的环节:
领域
水循环环节
陆地或海洋表面→空中
蒸发
空中→陆地或海洋表面
降水
海洋上空→陆地上空
水汽输送
陆地→海洋
径流
植物
蒸腾
地表→地下
下渗
3.水循环的意义:
(1)不断更新陆地水资源,维持全球水量动态平衡。
(2)进行能量交换和物质迁移。
(3)塑造地表形态。
【图表应用】
绘出地球上海洋和陆地之间的水循环运动示意图。
二、陆地水体及其关系
1.陆地水体的类型:
(1)按性质分:咸水和淡水。
(2)按空间分布分:河流、湖泊、沼泽、冰川和地下水等。
水体类型
特点
河流
在灌溉、航运和城市供水等方面有巨大作用,但也会带来洪涝灾害
冰川
大陆冰川:主要在南极大陆和格陵兰岛,占世界冰川总量的97%
山岳冰川:亚欧大陆和北美大陆的高山地区
湖泊
具有调蓄洪峰、调节气候的作用
沼泽
形成条件有地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量、地面不易渗水等
地下水
工农业生产和日常生活的重要水源。不合理利用会造成地下水位下降,进而形成地面沉降,引发海水倒灌,造成地下水污染等
2.陆地水体间的相互关系:
(1)河流的补给类型。
补给类型
补给时间
在我国的分布
雨水
一般以夏秋季为主,地中海气候为冬季
东部季风区
最为典型
冰雪融水
夏季
西北地区、青
藏高原地区
季节性
积雪融水
春季
东北地区
湖泊水
丰水期,河流补给湖泊;枯水期,湖泊补给河流
普遍
地下水
丰水期,河流补给地下水;枯水期,地下水补给河流
普遍
(2)陆地水体间的补给关系:河流、湖泊、沼泽、地下水之间的补给是相互的,但冰川水对其他水体的补给是单向的。
【探索应用】
俗话说“井水不犯河水”。结合“陆地水体间的相互关系”,请你判断这种说法是否科学。
提示:不科学。陆地各水体之间存在水源相互补给的关系。水位较高的水体可以补给水位较低的水体,当井水水位低于河流水位时,河水补给井水;反之,井水补给河水。所以“井水不犯河水”的说法从水循环的角度看是不科学的。
基础考点1 水循环的过程、主要环节及其意义
【研析考题】
(2020·全国Ⅰ卷)利用大型挖泥船将海底岩石搅碎,并将碎石和泥沙一起吹填造地,成为在海中建设人工岛的主要方式。如图示意人工岛地下淡水分布。据此完成(1)(2)题。
(1)参照上图,在造岛物质满足水渗透的前提下,人工岛形成并保持相对稳定的地下淡水区的条件是( )
①降水充沛且季节分配均匀
②降水充沛且季节集中
③人工岛足够长
④人工岛足够宽
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(2)人工岛的地下淡水一般不作为日常生产生活水源,主要因为其 ( )
A.取水难度大 B.开采周期长
C.水质较差 D.储量较少
【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,人工岛地下淡水主要靠大气降水补给,地下淡水区范围受大气降水影响大,降水丰沛且季节分配均匀,会导致地下淡水区相对稳定。如果降水季节变化大,会导致地下淡水区范围随着季节发生变化。只有人工岛足够宽,岛屿面积大,汇集地表水的面积广,下渗多,才可以使得人工岛中心附近地下水受海洋咸水影响小。第(2)题,人工岛地下淡水埋藏并不深,开采难度小,周期短。人工岛范围小,地下淡水区范围比岛屿面积小,地下淡水储量较少,开发后易导致海水倒灌,淡水区咸度升高,长期如此将不能使用,因此,一般不作为日常生产生活用水。题目已经说明是地下淡水区,说明该区域基本不受海洋咸水影响,因此水质差说法有误。
【关联知识】
关联1 影响水循环主要环节的因素分析
(1)影响蒸发的因素。
(2)影响地表径流的因素分析。
影响因素
对地表径流的影响
年降水量
决定地表径流量大小的最主要因素,二者呈正相关
流域面积(支流数量)
同地表径流量呈正相关
植被
涵养水源,起到“削峰补枯”的作用
地质条件(土壤质地)
河流流经喀斯特地貌区、沙质土壤区,河水易下渗,减少地表径流量
蒸发
主要在干旱、半干旱地区,对地表径流影响大
(3)影响下渗的因素分析。
影响因素
对地表水下渗的影响
地面性质
硬化地面,如水泥地不利于下渗;沙质土壤利于下渗
坡度
坡度越大,越不利于下渗
植被
植被越茂密,越利于下渗
降水强度
降水强度越大,越不利于下渗
降水持续时间
降水时间持续越长,越利于下渗
关联2 人类活动对水循环的影响
(1)有利影响。
修建水库
能改变地表径流的季节分配,减少洪水期径流量,增加枯水期径流量;同时由于水面面积的扩大和下渗增大使地下水位提高,可加大蒸发量和降水量
跨流域调水
能改变地表径流的空间分布,也可以使调入区蒸发量增加,大气中水汽增多,从而增加降水量
植树造林、保护湿地
能起到涵养水源的作用,使下渗增多,地表径流减少
(2)不利影响。
滥伐森林,破坏地表植被
不降雨时,会减少蒸腾,空气中水汽减少,使降水量减少;降雨时,下渗减少,地表径流汇聚加快,容易发生洪涝灾害
围湖造田
能减少湖泊自然蓄水量,削弱其防洪抗旱能力,也能减弱湖泊水体对周围地区气候的调节作用
城市路面硬化
能增加地表径流,减少下渗,减小地下径流,使地面蒸发量减少,易造成城市内涝
用水不当
河流上游地区过度引水灌溉,会导致下游水量减少,甚至出现断流;对地下水过量开采和使用,地下水位下降,会使有泉水出露的地方出现断流,绿洲地区出现生态恶化和土地荒漠化
【对点训练】
中新天津生态城是在盐碱荒滩上建设起来的一座新城。如图为四幅能反映生态城发展特色的景观照片。读图文材料,回答1、2题。
1.南堤滨海步道公园紧邻永定新河,园内湖泊对当地水循环的影响是 ( )
A.调节地表径流量 B.减少地下径流量
C.减少水的下渗量 D.减少地表水蒸发
2.中新天津生态城的林地大多分布在堆土形成的高地上,主要是因为高地 ( )
A.受风沙影响小 B.盐碱化程度低
C.受干旱影响小 D.热量条件较好
【解析】1选A,2选B。第1题,因南堤滨海步道公园紧邻永定新河,在河流丰水期时,河水流入湖泊可以暂时储存河水,河流枯水期时,湖泊水流入河流,对河流径流具有调节作用。湖泊水流动速度慢,下渗量多,会增加地下径流量。湖泊的存在增加了水域面积,蒸发量增加。第2题,中新天津生态城建在盐碱荒滩上,土壤中含盐量高,不利于树木成活,堆土形成的高地,土壤在雨水的淋洗作用下,土壤含盐量降低,有利于树木的成活;堆土形成的高地地势高,受风沙的影响小,但不是主要原因;堆土形成的高地地下水位高,受干旱影响大;堆土形成的高地对树木生长的热量条件没有影响。
(2024·天津宝坻模拟)某大河流域规划50年后建设用地增加比重(a图)和该流域水循环某环节水量增加比重(b图)。读图完成3、4题。
3.材料中某水循环环节是 ( )
A.降水 B.蒸发
C.地下径流 D.地表径流
4.流域建设用地增加对流域环境的影响是 ( )
A.使区域气候趋于干热
B.河流中下游地区洪涝减少
C.流水侵蚀作用加强,水土流失严重
D.岩层结构趋于稳定,地质灾害减少
【解析】3选D,4选A。第3题,随着建设用地比重增加,某环节也增加,二者呈正相关关系;建设用地增加,绿地面积减少,导致下渗量减少,蒸发量减少,降水量减少,地下径流量减少,短期内地表径流量增加。第4题,流域建设用地增加使区域降水量减少,太阳辐射增加,气候趋于干热,A正确。地表径流的季节变化增大,中下游地区洪涝灾害加重,B错误。建设用地一般都使用现代建筑材料对地表进行覆盖,水土流失问题较轻,C错误。工程建设往往会破坏岩层结构,导致地质灾害增多,D错误。
综合考点2 运用综合思维,探究水量平衡
【研析考题】
位于中亚的某内陆咸水湖,拥有较丰富的湿地和动植物资源,该湖泊近60年水量变化显著。湖滨地下水与湖泊互为补给,但补给量较少。下图示意该湖泊1961-2020年各时期入湖地表径流量、降水量、蒸发量的变化。据此完成(1)(2)题。
(1)引起该湖泊近60年水量变化的主导因素是( )
A.气温 B.降水量
C.蒸发量 D.地表径流量
(2)推测湖滨地下水补给该湖泊较多的时期是( )
A.1961-1979年 B.1970-1989年
C.1980-1999年 D.2000-2020年
【解析】(1)选D,(2)选B。第(1)题,读图可知,该湖泊的降水量和蒸发量变化不大,但入湖地表径流量变化明显,材料信息表明,湖滨地下水与湖泊相互补给量较少,根据湖水收支变化状况判断,引起该湖泊近60年水量变化的主导因素是地表径流量,不是气温、降水量、蒸发量。第(2)题,材料信息表明,湖滨地下水与湖泊互为补给,补给方向取决于两者的水位高低。读图可知,1961-1969年,入湖地表径流量与降水量之和大于蒸发量,湖水水位应上升,此时湖水补给湖滨地下水;1970-1989年,入湖地表径流量与降水量之和小于蒸发量,湖水水量明显减小,水位明显下降,此时湖滨地下水补给湖水明显;1990-2020年,入湖地表径流量与降水量之和略大于蒸发量,湖水水位缓慢上升,此时湖滨地下水与湖水之间相互补给量不大,因此湖滨地下水补给该湖泊较多的时期是1970-1989年。
【关联原理】
关联1 抓原理——水量平衡原理
地球上某个地区在某段时间内,水量收入和支出的差额,等于该地区的储水变化量。公式:P-E-R=ΔS(P为降水量,E为蒸发量,R为径流量,ΔS为储水变量)。
关联2 析应用——水量平衡原理的应用
(1)应用:水量平衡原理可用于分析湖泊、水库的调节作用,也是沙量平衡、盐量平衡的基础。
图示
说明:内外流区都遵循水量平衡这一原则,即收入等于支出,因此在分析时结合图中5个箭头分析水分的来和去,其中①为降水,②为径流,③为蒸发,④为排水(一般地势低平或河流受阻,则排水不畅),⑤为下渗
水多
东北沼泽:③④⑤少
城市内涝:①多④⑤少
洪涝:①②多③少
水少
时令河断流:②少③④⑤多
华北缺水:①②少③多
盐碱化:①少③⑤多④不畅
(2)案例。
沼泽地的形成
来水多、
去水少
内流河断流的成因
来水少、
去水多
【构建模型】
【对点训练】
(2024·天津模拟)槽蓄水增量是指在凌汛期河道封冻后,受封冻冰盖阻力作用而增蓄在河槽中的水量。它是凌汛灾害的最主要因素。槽蓄水增量主要受上游来水量、气温、河道条件等综合因素影响。黄河宁蒙河段是我国凌汛最严重的地区之一,2018年黄河主汛期降水量偏大,2018-2019年度槽蓄水增量偏小。图1示意石嘴山至头道拐区间2018—2019年度槽蓄水增量与历年同期比较,图2示意黄河宁蒙河段位置。据此完成1、2题。
1.与历年同期比,2018-2019年度石嘴山至头道拐区间的凌汛期 ( )
A.持续时间长
B.开河时间早
C.封冻日期早
D.封冻速度慢
2.2018—2019年度槽蓄水增量偏小的主要原因是 ( )
A.封冻时气温降幅小,封冻水量少
B.主汛期大洪水过境,冲刷了河道
C.上游河道弯曲水流不畅,来水量小
D.沿岸分洪区的分流作用,减少了水量
【解析】1选B,2选B。第1题,2018—2019年度槽蓄水增量与历年同期比较的槽蓄水增量较小,若2018-2019年度石嘴山至头道拐区间凌汛期的持续时间长,槽蓄水增量应该较大,故A错误;开河时间早,所以槽蓄水增量小,B正确;封冻日期早,槽蓄水增量较大,C错误;封冻速度慢与槽蓄水增量无关,D错误。第2题,封冻时的降温幅度与封冻的水量没有关系,A错误;主汛期大洪水过境,冲刷河道,河道的蓄水量较大,所以河水不易泛滥,B正确;上游河流起伏较大,河道平直,C错误;沿岸分洪区的泄洪不会在单个年份与其他年份不一样,D错误。
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