内容正文:
第四章 地球上的水
第11讲 水循环与陆地水体的相互补给关系
课标解读
知识导图
1.运用示意图,说明水循环的过程及其地理意义。(例:2024福建卷,19题)
❶高考通过创新情境,考查水循环与人类活动的相互关系,侧重分析与应用
2.绘制示意图,解释各类陆地水体之间的相互关系。(例:2024江西卷,19题)
❷高考主要围绕区域河流、湖泊等创设情境,考查水体补给或水量平衡原理,侧重推理与判断
梳理必备知识
一、水循环
1.水循环的过程及类型。
(1)水循环的概念。
自然界的水在水圈、①大气圈、岩石圈、生物圈中,通过蒸发(蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、径流等环节连续运动的过程。
(2)在下图中标出水循环的主要环节和类型。
人类活动主要通过对地表的改造影响下渗,这其中包括有利和不利两个方面:①有利方面包括农业生产活动中的坡地改梯田、翻耕土壤以及植树造林等,均可增加下渗量;②不利方面主要是毁林开荒、过度放牧等破坏地表植被的行为,使水分下渗量减少。城市地面硬化也会造成下渗减少。
【思考】 海水淡化类似哪种水循环过程?
答案 蒸发 降水
2.水循环的地理意义。
(1)“维持”——全球水量的⑧动态平衡。
(2)“缓解”——不同纬度地区热量收支⑨不平衡的矛盾。
(3)“联系”——⑩海陆间联系的主要纽带。
(4)“塑造”——地表形态。
二、陆地水体及其相互关系
1.陆地水体。
(1)类型:河流、湖泊、冰川、沼泽、地下水等。
(2)特点:储量小,其类型、水量、分布等受自然环境的制约。
2.陆地水体的相互关系。
(1)河流与湖泊。
洪水期:河流补给湖泊。
枯水期:湖泊补给河流。
(2)河流与地下水。
丰水期:河流补给地下水。
枯水期:地下水补给河流。
【提醒】 河流水与地下水、湖泊水之间的特殊补给关系
河流水与地下水、湖泊水之间并不总是存在相互补给的关系。在特殊情况下,如黄河下游为地上河,河流水位总是高于地下水位,因此总是河流水补给地下水;河流源头的湖泊,水位总是高于河流水位,因此总是湖泊水补给河流水。
(3)河流与冰川、积雪。
冰川、永久积雪:夏季气温高,冰川融水量大,河流径流量大。
季节积雪:春季气温回升,积雪融化,河流出现春汛。
3.河流的补给来源。
(1)大气降水补给。其流量变化特点与降水量变化特点一致。
(2)永久性积雪和冰川融水补给。其流量变化特点与气温变化特点一致,汛期主要出现在夏季。
(3)季节性积雪融水补给。其流量变化特点与气温变化特点一致,汛期主要出现在春季。
(4)地下水补给。是河流最稳定而可靠的补给来源。
(5)湖泊和沼泽水补给。
季节性积雪融水补给主要在纬度较高地区,春季气温回升,冰雪融水大量补给河流形成春汛。
冰川融水补给是在高海拔地区,夏季气温升高,高山冰川融水补给河流形成夏汛。在干旱地区,以冰川融水补给为主的河流,冬季多出现断流。
突破关键能力
关键能力1 水循环及其地理意义
【例1】 (2024·江西卷)根据材料,完成(1)~(3)题。
我国某沙漠内散布大量高大沙山(约20 000 km2)和湖泊(约20 km2),多年平均年降水量约70 mm,水面蒸发量约2 000 mm。❶沙漠中湖泊水量的补给来源引起了科研小组的关注。
科研小组一研究发现:相对于平坦沙地,沙山增强了降水下渗补给地下水的强度;沙山表层0.3 m以下为湿沙层;多次降水实验发现15 mm的一次降水能下渗至0.3 m深❷。假设“一次降水超过15 mm的部分都补给地下水”(如18 mm的一次降水补给地下水3 mm),则可根据每年超过15 mm的降水场次及相应降水量(数据省略)计算出“沙山区降水对地下水的年补给量多年平均值约8 mm”❸。科研小组一基于“沙山区降水对地下水的年补给量多年平均值约8 mm”的推断,通过计算发现“沙山区地下水—湖泊”系统的降水年补给量大于湖泊的年蒸发量(如下图示意);若忽略地下蒸发,当地降水足以维持湖泊水量的稳定。而科研小组二则认为“一次降水超过15 mm的部分都补给地下水”的假设不合理,并猜测“沙山区地下水—湖泊”系统的主要补给来源可能是通过深层大断裂获得的沙漠区域外水量。
(1)科研小组一计算了“沙山区地下水—湖泊”系统的降水年补给量和湖泊的年蒸发量(以m3计)。给出计算过程及结果。
(2)科研小组二认为“一次降水超过15 mm的部分都补给地下水”的假设不合理,列出2条反对理由。
(3)为验证猜测,科研小组二计划选择湖泊的水温、水位、水化学成分等指标进行监测。针对其中任意2个指标,分别说明其选择依据。
【析题导思】
命题考向
本题以我国某沙漠中湖泊水量的补给来源研究为材料,设置3个小题,涉及水量平衡原理、水循环环节、水体相互补给关系等相关知识点
获取和
解读信息
[文] ❶根据面积和降水量,可计算沙山区降水量=8/1 000×(20 000×1 0002)=1.6×108(m3),湖区降水量=70/1 000×(20×1 0002)=1.4×106(m3);进而得出沙山区和湖区总降水量=1.6×108+1.4×106(m3)=1.614×108(m3);根据湖泊面积和蒸发量可计算湖区蒸发量=(2 000/1 000)×(20×1 0002)=4×107(m3);❷湿沙层埋藏较浅,也存在蒸发;下渗过程中同样存在蒸发。❸假设中忽略了蒸发和地表径流以及地下水与地表径流的转换环节等
[图] 图中没有画出沙山区的蒸发和地表径流等
调动和
运用知识
(1)沙山区忽略湿沙层的蒸发、下渗过程中的蒸发、地表径流的蒸发,会增大地下水补给的估算量。降水后,在沙山区可能形成地表径流,最终蒸发;该地区可能存在地下水渗出地表后蒸发,忽略这部分,会增大地下水补给的估算量
(2)水温:流经深层大断裂带的地下水受外界大气温度影响较小,且断裂带附近地壳活跃,地热能较丰富,因此该处地下水温较高且稳定,如果监测到湖泊水温的季节变化小且年均水温明显高于平均气温(冬季水温明显偏高且稳定),则可验证该猜想是正确的
水位:流经深层大断裂带的地下水几乎不受当地降水的影响,水量稳定,受其影响,湖泊水位也应较为稳定,因此如果监测到湖泊水位季节变化小(稳定),且与当地降水变化没有明显相关性(不受当地降水影响),则可验证该猜想是正确的
水化学成分:大断裂带岩层破碎,许多矿物质会溶解于水中,流经深层大断裂带的水,会含有较高的深层地质背景矿物(锶/硒/锂/锌/偏硅酸等)化学成分,且水中矿物含量稳定(季节变化和年际变化小),如果检测到湖泊的水体矿物质有这些特征,则可验证该猜想是正确的
【答案】 (1)沙山区地下水的降水量补给量:8/1 000×(20 000×1 0002)=1.6×108(m3)。湖泊的降水年补给量:70/1 000×(20×1 0002)=1.4×106(m3)。“沙山区地下水—湖泊”系统的降水年补给量:1.6×108+1.4×106=1.614×108(m3)。湖泊的年蒸发量:(2 000/1 000)×(20×1 0002)=4×107(m3)
(2)该部分降水下渗至0.3 m以下后仍有蒸发,忽略该部分蒸发消耗会增大地下水补给的估算量;该部分降水下渗至0.3 m前会蒸发,忽略该部分蒸发消耗会增大地下水补给的估算量;该部分降水在下渗过程中会有蒸发,忽略该部分蒸发消耗会增大地下水补给的估算量;该部分降水在下渗过程中可能在沙山下部以径流或泉水的形式渗出地表(最终消耗于蒸发)忽略该部分蒸发消耗会增大地下水补给的估算量;该部分降水可能有一部分未下渗,在地表形成径流(最终消耗于蒸发),忽略该部分蒸发消耗会增大地下水补给的估算量。
(3)水温:流经深层大断裂带的地下水水温较高且稳定,如果监测到湖泊水温的季节变化小且年均水温明显高于平均气温(冬季水温明显偏高且稳定);水位:流经深层大断裂带的地下水量稳定(不受当地降水影响),如果监测到湖泊水位季节变化小(稳定),且与当地降水变化没有明显相关性(不受当地降水影响);水化学成分:流经深层大断裂带的水,含有较高的深层地质背景矿物(锶/硒/锂/锌/偏硅酸等)化学成分,且水中矿物含量稳定(季节变化和年际变化小)。
一、影响水循环各环节的自然因素
1.影响蒸发的因素。
2.影响水汽输送的因素:风。
3.影响降水的因素。
4.影响地表径流的因素。
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
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,减少地表径流的流量
蒸发
主要在干旱、半干旱地区对地表径流影响大
5.影响下渗的因素。
6.影响地下径流的因素。
影响地下径流的因素可参考影响地表径流、下渗的因素,并重点考虑喀斯特地貌(岩溶地貌),因为喀斯特地貌区地下溶洞、地下河流众多,能储存众多的地下水。
二、人类活动对水循环的影响
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
不利
影响
滥伐森林,破坏地表植被:平时会减少蒸腾,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:减少湖泊自然蓄水量,削弱其防洪抗旱能力,减弱湖泊水体对周围地区气候的调节作用
城市路面硬化: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
三、水循环的意义
性质(论
述角度)
意义
含义
理解
水循环
是一个
庞大的
系统
促进水体更新
在水循环系统中,水的连续运动、转化,使各种水体处于不断更新状态
气态水、液态水与固态水,大气水、海洋水与陆地水始终相互转化、不断更新
维持全球水量的动态平衡
从总体上看,海洋水、陆地水、大气水不会增多,也不会减少
局部地区短时间内可能有变化;平衡过程中水循环一直在进行
水循环
是地球
上最活
跃的能
量交换
和物质
转移过
程之一
吸收、转化和传输太阳辐射能
水循环对太阳辐射能起着吸收、转化和传输作用,缓解了不同纬度地区热量收支不平衡的矛盾
太阳辐射能是水循环的动力和能量源泉;水循环平衡了海陆之间、高低纬度之间的热量收支
联系海陆的纽带
水循环是海陆间联系的主要方式之一
陆地通过径流向海洋输送泥沙、有机物和无机盐类;海洋向陆地输送水汽
塑造地表形态
水循环是自然界最富动力作用的循环运动,不断塑造着地表形态
水循环主要通过地表径流等改变地表形态
(鲁教版必修1——P42活动)
分析人类活动对水循环的影响,填写下表。
人类活动对水循环环节的影响
人类活动
对水循环环节的影响
修建水库
影响地表径流环节:改变地表径流的时间分配
人工降雨
影响降水环节:加快了降水环节,增加了降水量
植树造林
影响下渗、地表径流、地下径流、蒸腾等环节:涵养水源,增加地表水下渗,增加了地下径流,减小了地表径流
跨流域调水
影响地表径流环节:改变了地表径流的空间分布
特训1 水循环环节
图为“某地理考察小组在沙漠地区利用‘日光蒸馏法’取水示意图”。读图,完成1~2题。
1.该方法揭示了水循环的主要动力包括(B)
①风力 ②地球重力 ③太阳能 ④温室效应
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析 读图可知,在沙漠地区利用“日光蒸馏法”取水主要是利用太阳能使沙漠中的水分蒸发到塑料薄膜上,在塑料薄膜上凝结的水滴因重力的作用滴落到容器中。该方法揭示了水循环的主要动力包括太阳能、地球重力,②③正确,①④错误,B项正确,A、C、D三项错误。故选B。
2.该方法可以模拟的水循环环节主要有(A)
①蒸发 ②水汽输送 ③降水 ④地下径流
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析 该方法可以模拟的水循环环节主要有水汽的蒸发和大气降水;由于水汽在塑料薄膜上直接凝结,水滴直接进入容器,所以不能模拟水循环的水汽输送和地下径流环节,①③正确,②④错误,A项正确,B、C、D三项错误。故选A。
特训2 水循环的意义
潮河、白河及其支流组成潮白河水系,该水系汇入海河而注入渤海。潮白河上游山区谷深河窄,苏庄以下进入平原,河谷开阔,易泛滥成灾,新中国成立后兴建密云和怀柔水库,控制山区洪水,并承担为北京市供水的任务。下图为水循环示意图。据此完成3~4题。
3.密云水库的修建,说明(B)
A.目前人类对环节①影响最大
B.人类可以改变②的季节分配
C.可以增加环节③和⑤的水量
D.科学技术可以调节④的流向
解析 读图可知,图中水循环环节①是蒸发、②是地表径流、③是下渗、④是地下径流、⑤是降水。密云水库的修建,说明人类可以改变②地表径流的季节分配,B项正确;目前人类对环节②地表径流影响最大,A项错误;与环节③下渗和⑤大气降水的水量无关,C项错误;科学技术目前不能调节④地下径流的流向,D项错误。故选B。
4.潮白河上游山区谷深河窄,进入平原后河谷开阔,这说明(A)
A.地表径流不断塑造地表形态
B.缓解不同纬度地区热量状况
C.水循环影响全球的气候生态
D.陆地水体处于不断更新状态
解析 潮白河上游山区地势落差较大,河流下蚀作用较强,谷深河窄,进入平原后,流速减慢,下蚀减弱,侧蚀作用较强,河谷开阔,表明地表径流不断塑造地表形态,A项正确;缓解不同纬度地区热量状况、水循环影响全球的气候生态、陆地水体处于不断更新状态是水循环的意义,与题干信息无关,B、C、D三项错误。故选A。
特训3 人类对水循环的影响
(2025·贵州六盘水模拟)内华达山脉地处伊比利亚半岛南部,最高峰海拔3 479 m,从山麓到山顶,年平均降水量从500 mm增加至1 000 mm,海拔2 000 m以上地区则主要为降雪。8—15世纪,当地居民在内华达山脉南坡开发了多个古老的灌溉系统,他们在高山地区沿着等高线开挖集水沟拦截坡上春季的积雪融水,这些融水再通过高度风化的碎屑带下渗,以地下水的形式向下运移,激活山腰的若干泉水,实现春水夏用。下图示意内华达山脉南坡灌溉系统景观及位置。据此完成5~6题。
5.该灌溉系统通过碎屑带渗流引水有利于(B)
①提高坡面径流速度 ②减少坡面水分蒸发
③降低地下水位 ④提高水资源利用率
A.①② B.②④
C.①③ D.③④
解析 碎屑带渗流会降低坡面径流流速,①错误;碎屑带渗流能够减少坡面水分的蒸发,提高水资源的利用率,②④正确;能够增加地下水补给,提高地下水位,③错误。故选B。
6.当地春季积雪融水夏用的主要原因是(A)
A.夏季降水量少,且农作物耗水量大
B.夏季气温高,明渠水分蒸发量大
C.夏季土壤返盐,需大量引淡水淋盐
D.夏季水温高,更适合灌溉农作物
解析 根据材料信息“从山麓到山顶,年平均降水量从500 mm增加至1 000 mm,海拔2 000 m以上地区则主要为降雪”可知,当地降水主要为固态降水,夏季降水量较少,且夏季为农作物生长旺季,需水量较大,为了保障农业用水,当地春季积雪融水夏用,A项正确;夏季气温高,蒸发量大是导致夏季缺水的主要原因,但不是春季积雪融水夏用的主要原因,B项错误;当地土壤返盐主要集中在春季,C项错误;夏季水温高不是导致春季积雪融水夏用的主要因素,D项错误。故选A。
关键能力2 陆地水体的相互补给关系
【例2】 (2024·湖北卷)阅读图文材料,完成下列要求。
在全球变暖的今天,北极正上演着“放大器”的戏法,其变化往往是全球平均水平的数倍。升温促使北极地区水汽含量增加,并带来降水增多,水循环过程深受影响❶。育空河是北极地区的主要河流之一,该河流域96%被冻土覆盖,冬季降水常以积雪形式存在。❷观测数据表明,育空河流域多年冻土退化深度与降雨量显著相关,降雨量每增加1厘米,多年冻土退化深度增加约0.7厘米❸。这些变化,使流域径流过程变化显著。1980—2019年,育空河年均径流量呈增加趋势,且冬季增幅最大,达16%。如图示意育空河流域径流过程变化的主要途径。
(1)说明全球变暖背景下育空河流域不同冻土层的变化特点。
(2)简述全球变暖背景下育空河径流量增加的途径。
(3)分析1980—2019年育空河径流量冬季增幅最大的原因。
【析题导思】
命题考向
本题以北极育空河流域多年冻土退化为材料设置试题,涉及气候变暖、水循环、冻土变化等相关知识和内容
获取和
解读信息
[文] ❶北极地区降水增多,降水直接补给河流;❷北极地区冬季降水常以积雪形式存在,夏季积雪融化,形成地表径流补给育空河,融水下渗补给地下水,地下水补给河流;❸全球变暖导致冻土融化,冻土融化转化地下水补给河流
[图] 育空河存在降水直接补给、地表径流补给,与地下水存在互补关系
调动和
运用知识
全球变暖,平均温度升高,该地区高于0 ℃的时间变长,融化期延长,冰冻期缩短;气温升高,降水增多,冻土融化更多,多年冻土层转化为多年冻土活动层,多年冻土变薄,多年冻土活动层变厚
冻土融化,会形成热融湖,热融湖湖水外泄补给河流
冬季气温低,河流的补给较少,径流量小,若补给增加,则增幅明显;在气候变暖背景下,流域冬季积雪和冻土融化时间提前并延长,导致地表径流补给河流增加;地下水补给河流增加,从而导致河流冬季流量增幅变大
【答案】 (1)季节性冻土融化期延长,冻结期缩短;多年冻土活动层界线下移;多年冻土层变薄。
(2)全球变暖,育空河流域积雪面积变小,地表径流增多;气温升高,大气水分含量增加,降水增多;降水量增加,加剧冻土融化,增加地下水径流补给量。
(3)所处纬度较高,冬季降水常以积雪形式存在;冬季河流径流量极低,且主要来源于地下径流;北极放大器效应,育空河流域冬季积雪和冻土融化期提前、延长;地表径流增加,土壤含水量和地下径流增多,地下水向育空河补给的水量增加,冬季育空河径流增多。
一、河流的补给类型
河流因其流经地区的气候、地形等条件存在差异,其补给类型和特点亦存在差异,具体比较如下表所示:
补给类型
补给季节
补给特点
主要影响因素
我国主要分布地区
径流量的季节变化
雨水补给
一般以夏秋两季为主
①时间集中
②不连续性
③水量变化大
①降水量的多少
②降水量的季节分配
③降水量的年际变化
普遍,尤以东部季风区最为典型
季节性积雪融水补给
春季
有明显的季节性
①气温高低
②积雪多少
③地形状况
东北地区
永久性积雪和冰川融水补给
主要在夏季
有明显的季节、日变化
①太阳辐射
②气温变化
③积雪和冰川储量
西北和青藏高原地区
湖泊水补给
全年
①较稳定
②对径流有调节作用
①取决于湖泊水位与河流水位的高低关系
②湖泊水量的大小
普遍
地下水补给
全年
①稳定
②一般与河流有互补作用
①地下水位与河流水位的高低关系
②地下水来源的稳定性
普遍
二、河流补给类型的判断方法
1.根据气候类型判断:大气降水为河流最主要的补给形式。根据不同气候区降水的季节差异,河流的径流量年变化存在以下三种形式:
(1)全年径流量较为稳定:热带雨林和温带海洋性气候区。
(2)夏季为汛期,冬季为枯水期:(热带、亚热带和温带)季风和热带草原气候区。
(3)冬季为汛期,夏季为枯水期:地中海气候区。
2.根据径流量的季节变化特征判断:冰川融水补给的多少主要受气温高低的影响,径流量高峰出现在夏季;以冰川融水补给为主的河流(河段)的径流量季节变化较大而年际变化较小。地下水补给的河流,径流平稳。湖泊对径流具有调节作用,使径流变化减小。春季有明显汛期的河流则为季节性积雪融水补给。
特训4 河流的补给类型
(2025·黑龙江模拟)降雨量指一定时间内的降雨平铺在地面的水层深度;一定时间内的河流径流总量平铺在流域地面的水层深度叫径流深度。下图是我国某地气温、降雨量和所在流域径流深度统计图。完成7~8题。
7.该流域河流夏季补给来源主要是雨水和(A)
A.冰雪融水 B.地下水
C.湖泊水 D.沼泽水
解析 读图可知,该流域气温、降雨量与径流深度基本呈正相关,且径流深度大于降水量。三者最大值均出现在6、7、8三个月,该河流流量除与夏季降水有关外,还与气温影响的冰雪融水有关,A项正确;湖泊水补给、地下水补给、沼泽水补给不会在夏季出现峰值,B、C、D三项错误。故选A。
8.下列省份中可能反映该流域地域特征的是(B)
A.吉林 B.新疆
C.安徽 D.西藏
解析 读图可知,该流域降水量少于200 mm,气候干旱,冬冷夏热,且夏季有冰雪融水补给,可能是新疆,B项正确;吉林和安徽位于东部季风区,降水量较多,A、C两项错误;西藏海拔高,夏季没有高温,D项错误。故选B。
关键能力3 水量平衡
【例3】 (2022·湖南卷)位于中亚的某内陆咸水湖❶,拥有较丰富的湿地和动植物资源❷,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❸。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)~(3)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
(3)与20世纪80年代相比,2000年以来该湖泊湖岸地区( )
A.沙尘天气增多 B.灌溉面积扩大
C.湖岸线较稳定 D.绿洲面积增加
【析题导思】
命题考向
本题除考查陆地水体的相互补给关系及自然环境整体性原理,还可根据水量平衡原理分析判断
获取和解
读信息
[文] 由❶可知该湖水分收入量=入湖地表径流+降水量,水分支出量=蒸发量+下渗量;由❷可知,该湖湖岸地区存在绿洲;由❸可知,该湖与地下水的相互补给可以忽略不计
[图] 该湖近60年降水量、蒸发量稳定,入湖地表径流量相差较大;1970—1989年“入湖地表径流量+降水量<蒸发量”,其他年份与此相反或水量收支相差不大,因此1970—1989年湖泊储水量减小,湖泊水位较低,地下水补给湖泊较多;2000年以来该湖整体上“入湖地表径流量+降水量>蒸发量”,湖泊面积增大
调动和运
用知识
水量平衡原理:储水量=水分收入量-水分支出量。当水分收入量=水分支出量时,储水量稳定,湖泊面积稳定,湖泊水位稳定;当水分收入量>水分支出量时,储水量增大,湖泊面积增大,湖泊水位升高;水分收入量<水分支出量时,储水量减小,湖泊水位降低
湖泊面积增大,湖区周边生态好转,沙尘天气减少,湖岸线增长,绿洲面积增加;湖泊面积增大说明灌溉用水减少,灌溉面积减少
【答案】 (1) D (2) B (3) D
水平衡原理及其应用
1.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)。
2.各区域的水平衡问题。
海洋
多年平均降水量+多年平均径流量-多年平均蒸发量=0
内流区
多年平均降水量=多年平均蒸发量
外流区
多年平均降水量-多年平均蒸发量-多年平均径流量=0
全球
多年平均降水量=多年平均蒸发量
3.水平衡原理的应用模式。
一个地区的水平衡关键是把握好常见的收、支项目:
收入
大气降水,河、湖、冰川融水,地下水的输入,人工调水、灌溉等
支出
蒸发、蒸腾,径流输出,下渗,人工取水
根据收支环节,在分析参与水循环的水量变化问题时,一般有以下几个方面:
分析修水库对河流径流及库区的影响
分析城市内涝的原因
分析植被破坏对水循环的影响
分析灌溉对土壤水盐运动的影响
4.水平衡原理的其他应用。
(1)湖泊湿地的盐度平衡:外流湖湖水的含盐量收支是平衡的,汇入河流带来的盐分由流出河流带走,湖水盐度不会变化,但如果流出河流受阻,盐分收支被打破,湖水盐度会升高,有可能变成咸水湖。
(2)河口处的冲淤平衡:河流入湖口或入海口处受到泥沙沉积与湖、海水侵蚀的共同作用,二者平衡,河口三角洲面积不变;如果河流带来的泥沙增多,超过侵蚀作用,则河口三角洲面积增加,反之,河口三角洲面积减少。
(3)河流断流问题。
总体水平衡:
径流量=地表补给量+地下补给量-渗漏量-用水量-蒸发量
长期而言,除用水量之外,其他几项都属于自然因素,应该在多年平均值上下波动。
因此,造成河流断流的主要原因应该是区域用水量持续增加。
特训5 水量平衡原理的应用
(2025·湖南长沙模拟)长白山天池是由火山口形成的湖泊,受构造结构和岩性的影响,有瀑布外泄和地下渗漏,但湖面水位长期保持稳定。经专家研究设定其水平衡方程为:Q均衡=Q降水+Q凝结水+Q地下水—Q瀑布外泄—E湖面蒸发,在寻找其补给区空间范围时,选定了五个高程测得数据如下表,下图为长白山天池形态结构及高程图。完成9~11题。
方案编号
高程(m)
面积
(km2)
陆地面积
(km2)
总补给量
(万m3/a)
均衡差
(万m3/a)
1
分水
岭内
21.37
11.55
2 505
—1 535
2
≥2 500
25.12
15.30
2 829
—1 211
3
≥2 400
28.87
19.05
3 152
—888
4
≥2 300
41.41
31.59
4 233
193
5
≥2 200
53.94
44.12
5 314
1 274
9.依据表中数据推测天池水量平衡的补给区海拔约为(B)
A.2 215米 B.2 315米
C.2 385米 D.2 415米
解析 均衡差为0的区域应为天池水量平衡的补给区,依据表中数据可知,海拔高度应在2 300米至2 400米之间,再依据均衡差差异大小可推知其较接近2 300米。B项正确,A、C、D三项错误。故选B。
10.天池水平衡补给区范围较天池分水岭内范围(A)
A.大 B.小
C.相等 D.无法确定
解析 根据图上信息及所学知识可知,分水岭内范围为分水岭顶部至靠近天池水面的区域;根据表格信息可知,区域内水平衡均衡差为正值,该区域补给充足,为天池水平衡补给区范围,经比较可知,天池水平衡补给区空间范围应较分水岭内范围更大,故A正确,B、C、D三项错误。故选A。
11.长白山天池补给类型(B)
A.主要为地表径流
B.既有地表径流,也有地下径流
C.主要为地下径流
D.既无地表径流,也无地下径流
解析 根据上题结论,平衡补给区范围大于分水岭内范围,分水岭以内应以地表径流补给为主,分水岭以外应以地下径流补给为主。因此既有地表径流,也有地下径流,B项正确,A、C、D三项错误。故选B。
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