高频考点153 发电 专项训练-高考地理高频考点专项突破
2026-04-27
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内容正文:
高频考点153 发电
【思维导图】
【解题技巧】
一、核心知识点梳理
1. 各类发电方式对比
发电方式
原理 / 类型
区位条件
优点
缺点
生物质发电
原理:生物质燃烧或转化为可燃气体发电
类型:秸秆发电、沼气发电、垃圾发电
靠近生物质原料产地(如农业区、城市垃圾集中地)
清洁、可再生;实现废弃物资源化利用
受原料分布与季节影响大;发电效率较低
潮汐发电
原理:利用潮水涨落的水位差势能发电
分布:狭窄海湾、浅海江河入海口;潮差大(≥几米);海岸地形可储蓄海水
清洁、可再生;发电稳定
受地理条件限制大,仅适用于特定海岸;建设成本高
核电
原理:核裂变释放热能发电
区位:能源需求大、常规能源缺乏地区;核燃料运量小,适合远距离输送
能量巨大密集,运输方便;建成后成本低、效益高;地区适应性强
建设成本高;存在核安全风险;核废料处理难度大
海水温差发电
利用海水表层与深层温差发电
低纬度热带海域
清洁无污染、可再生;发电量稳定、连续性好
初期设备投入大,成本高;能源密度小,发电效率低
地热发电
利用地球内部热能发电
多位于板块交界处(如环太平洋、地中海 - 喜马拉雅带)
不受季节、气候干扰;热能来源稳定,发电连续性强
受地质条件限制,仅适用于板块活跃区;部分地区存在开发难度
水电
利用水流落差势能发电
区位:径流量大、落差大(水能丰富);良好坝址(口袋形地形,工程量小、投资少)
清洁、无污染、可再生;发电成本低,效率高
受季节、气候影响,枯水期发电量不足;可能对流域生态、移民造成影响
风力发电
利用风力吹动风车叶片旋转,带动发电机发电
风力资源丰富地区(如沿海、高原、山口)
清洁无污染、可再生;成本低
受季节影响,风速不稳定,发电不稳定;占地广,可能影响生态与景观
太阳能发电
利用太阳能光伏 / 光热转换发电
光照充足地区(如干旱半干旱区、高海拔地区)
能量巨大、分布广、清洁无污染、可再生
能量分散、密度低;受天气影响大;占地广,初期投资大
2.水电站
01 什么是水电站?
水电站是利用水能资源发电的场所,能量转换的基本过程是:水能→机械能→电能。
水能清洁、可再生,相较风能、太阳能、地热能等能源,水能发电的能源利用效率高、开发技术成熟、保养维护成本低,能量相对稳定。
【能源利用效率】指能源中具有的能量被有效利用的程度。
水能资源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流能等。按利用能源的种类,水电站分为:
· 利用河流水能的常规水电站;
· 利用海洋水流发电的水电站;
· 调节电力系统峰谷负荷的抽水蓄能式水电站。
下面我们依次说说这三大类水电站。
02 常规水电站
河流的水能资源由流量和落差(被利用河流的两个断面的水位高程差)共同决定。常规水电站按照集中河流落差的方式可以分成三种,坝式水电站、引水式水电站、混合式水电站。
· 坝式水电站
这种应该是最熟悉的了,在河道上筑坝抬高水位,形成库区,集中落差发电。一般水量大、落差大,水能资源丰富。
落实到工程上来看,就是坝体越高,库容(蓄水量)越大,坝体两侧落差越大,水能越充足,整个项目带来的综合效益就越高。
但也要注意,库容大,蓄积的水量多,也就意味着淹没面积大,带来的移民成本可能也会比较高。世界上大多数的水电站都属于坝式水电站,比如我国的三峡水电站、白鹤滩水电站等。
三峡水电站 白鹤滩水电站
在选择坝式水电站的修建地址时,既要考虑大坝的位置,也要预估大坝后的库区面积。
坝体一般建在等高线密集的河流峡谷处(下图红线),该处落差大,且筑坝工程量小,能节约建设成本。
而库区则选择在河谷、山谷地区,或口袋形的洼地和小盆地中,以保证有较大的集水面积。
如果河流流程长,落差大,峡谷也多,水能资源非常丰富,还可以在该河上,修建多个坝式水电站,逐段利用河流落差,这种就叫做梯级水电站,这种做法在大中型河流开发中较为常见。
美国的田纳西河就是实践梯级水电开发的成功案例。我国黄河的梯级水电站经过50多年的建设,已初具规模。
黄河上游水电基地
梯级水电站的特点:
· 可因地制宜决定库容,最大程度减少水库蓄水对周边土地的影响
相较于建设一个超大型的水电站,建设多个电站呈阶梯状分布,能避免大面积的土地淹没。
筑坝100米会淹没的面积 | 筑坝200米会淹没的面积
因为有多级水电站,所以每一级水库的库容到底设计为多大,可以依据具体河段的实际情况综合决定,需要考虑到周围的农田面积、城市、交通设施、重要古迹等各种状况。
可充分利用水能资源
上一级水电站的尾水位(水电站厂房尾水管出口处的河水位)往往与下一梯级水电站的正常蓄水位相衔接,或略有重叠。这样的设计能充分利用水能资源,实现水能利用的最大化。
黄河上游的梯级电站水位示意图
河流水能的梯级开发可以带来巨大的生态、经济、社会效益,具体内容都已经总结在下图中啦~
坝式水电站是通过修建高坝来制造水位落差(也称集中落差),那有没有不修建高坝,也能增大水位落差的方式呢?当然有,比如引水。
引水式水电站
在河道坡度较大,流量较小的山区河段,将河水引到A处,利用A、B两点间的天然落差发电。相较于前面修高坝的坝式水电站,这种引水式水电站的建设成本更低。
不过由于引水式水电站无水库,所以它也没有调节径流的作用,而且这种水电站的发电量较小,综合效益较低。
混合式水电站
如果水电站一部分的落差由高坝集中形成,而另一部分的落差由引水道形成,这就是混合式水电站了,它兼具了坝式和引水式的优点。
这种水电站对地形的要求较为苛刻,适用于上游有优良坝址,适宜建库,而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大转弯的河流。这样的开发方式,集中的河流落差大,发电量也很大。
03 抽水蓄能电站
如果某些时段用电量很大,而发电量却不够。又或是有时候用电量不大,发电量却挺多,碰到这些情况该怎么办呢?
如果在电力有富余的时候能存下一些,留到用电高峰的时候使用,这样岂不是很完美?抽水蓄能电站就能干这样的事儿。
这种电站包括上下两个水库,用引水建筑物相连,蓄能电站厂房建在下水库处,采用双向机组,以实现水流双向运行。它的工作原理如下:
在系统负荷低时(一般是夜间,用电量小),利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵);
在系统负荷高时(用电高峰),将上库的水放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电,以补充系统中电能的不足。
放水发电 抽水蓄能
由于发电不需要依靠持续的上游来水,因此抽水蓄能电站在选址上比传统水电站更容易。作为一个巨型“充电宝”,它的功能主要有以下几项:
· 实现电能的有效存储
相较于空气压缩储能等机械储能技术,抽水蓄能的技术成熟度高,使用寿命长,储存成本低,最关键的是储存效率高,可以达到80%以上。
保障电力系统安全稳定运行
抽水蓄能机组启动时间短,调节速率快,是应对突发故障的“快速反应队”。同时蓄能可靠,可持续供电时间长,是首选的黑启动电源,能够显著增强电力系统应对事故的能力。
· 增强电力可靠供应
我国电力供需总体呈现“全年富电量、短时缺电力"特点。
在全年用电高峰期间,安排抽水蓄能电站在电力供应宽松时段储能,在负荷尖峰时段发电,保障用电供给,能够减少燃煤、燃气等电源建设,提高电力系统整体投资运行效率和经济效益。
· 助力新能源的大规模开发
抽水蓄能电站在面对输出不稳定的新能源发电方式(如风、光发电)时,可以成为新能源发电的配套系统。
风电、光电等新能源具有间歇性、随机性、波动性的特征。
对于风电来说,如果风量过小,那么功率输出便会不足;如果风量过大,那么需要停机以保证设备安全或者发电量过大而无法被客户消纳,也就是人们经常说的“弃风”问题。
同样,对于太阳能发电来说,最大的影响因素是天气。发电量与光照强度大小有直接关系,很难具有稳定性。
这些能源大规模发展,高比例接入国家电网,会给电力系统安全与电量消纳带来巨大压力。而抽水蓄能水电站可以调节这些问题,它将是支撑新能源大规模应用的关键技术。
正因为以上这些作用,抽水蓄能水电站未来的发展空间巨大,2021年,国家能源局发布了《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,计划中国在2025年抽水蓄能投产总规模将上升到62吉瓦,在2030年进一步提高至120吉瓦。
04 海洋水能电站
· 潮汐电站
潮汐是海水受日月引力而产生的周期性升降运动,利用潮汐来发电的电站就是潮汐电站。潮汐具有周期性,因此潮汐电站发电具有间歇性的特点(发电量不稳定)。
潮汐电站适合建在海岸带潮差(高潮位与低潮位的差值)足够大,有大量储水空间,且适合进行工程建设的地方。
潮汐电站在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。
波浪能电站
波浪能是在风的作用下产生的机械能,它无穷无尽,但是能量密度差异大,目前大规模利用波浪能发电存在一定困难。谭老师地理工作室综合整理
波浪能利用装置的种类繁多,原理主要分为三种:①利用波浪带来的振荡和摇摆产生的动能;②利用波浪起伏产生的压力变化;③利用波浪沿岸爬升将波浪能转换成水的势能。
波浪能发电装置
3.光伏发电
太阳能作为绿色、可再生的能源,具有巨大的开发潜力。随着人们对环境保护和可持续发展的重视,太阳能的利用将会越来越广泛。
01、太阳能利用形式
太阳能指太阳的热辐射能,主要表现是太阳光线。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统、太阳能移动电源、太阳能应用产品、通信电源、太阳能灯具、太阳能建筑等领域。
02、利用太阳能发电的影响
1.有利影响
当地资源优势变为经济优势,促进经济发展;改善能源消费结构,减轻大气污染,改善生态环境;提供电力资源,缓解能源紧张;增加就业就会,增加收入;利用太阳能发展光伏产业,具有经济效益、社会效益和生态效益。
2.不利影响
反射太阳能,到达地面的太阳辐射减少,不利于光合作用;地面温度降低;可能灼伤经过的飞鸟。
03、影响太阳辐射的因素及分布规律
1.影响太阳辐射的因素
地表获得太阳辐射量的多少直接取决于太阳辐射强度和日照时间,具体的影响因素如下:
因素
影响
纬度
纬度低,正午太阳高度大,太阳辐射强;纬度高,正午太阳高度小,太阳辐射弱
天气
晴天多,阴天少,日照时间长,大气对太阳辐射削弱作用小,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
地势
地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用小,日照强度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱大气透明度好,尘埃杂质少,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
昼夜长短
昼越长,日照时间越长,获得的太阳辐射量越多;反之,获得的太阳辐射量越少
2.全球太阳辐射分布
世界各地年太阳辐射总量分布不均衡,总体分布特征如下:
(1)空间分布
①纬度差异:由低纬度向高纬度递减。
②同纬度地区差异:由沿海向内陆递增;地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
(2)时间分布:夏季太阳辐射强于冬季。
3.我国年太阳辐射总量的空间分布
我国年太阳辐射总量的分布,从总体上看是从东部沿海向西部内陆逐渐增大。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
①丰富区在南疆、陇西、青藏高原大部分和内蒙古高原西部,其中青藏高原为高值中心:地势高,空气稀薄,大气透明度高,多晴朗天气
②较丰富区:主要为新疆北部,内蒙古高原东部,华北平原大部分,黄土高原大部分,甘肃南部,川西、川南滇北一部分:深居大陆内部,距海远,多晴朗天气,日照时间长
③可利用区:在东北大部分,东南丘陵地区,汉江流域,广西大部分,云南东南部,湖南东部:距海近,海洋影响大,多阴雨天
④贫乏区在四川、重庆、贵州、湖南大部分地区,其中四川盆地为低值中心:盆地地形,多阴雨和大雾天气,日照时间短。
04、太阳能利用的特点
1.优点
(1)分布广泛:阳光普照大地,处处皆有,可直接开发和利用,且无须开采和运输。
(2)利用上无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一。(风能、水能、波浪能等)
(3)能量巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能极其丰富。
(4)可再生:太阳辐射源源不断,属于可再生能源。
2.缺点
(1)能量分散,难收集:到达地球表面的太阳辐射总量尽管很大,但是能量分布密度很低。
(2)能量不稳定:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔等自然条件的限制,以及晴、阴、云、雨等天气因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐射既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模利用增加了难度。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
05、利用太阳能发电的条件分析思路
(1)自然条件:有丰富的太阳能;有地(平坦、未利用地多)。
(2)社会经济条件:资金、技术、市场、电力设施等。
二、高考解题技巧
1. 审题关键
1. 核心逻辑:发电方式的区位选择与评价,本质是 **“资源禀赋 + 技术条件 + 环境影响 + 经济成本”** 的综合平衡。
2. 设问拆解:
· 区位分析类:结合发电方式特点,分析某区域适合发展的发电方式及原因。
· 对比评价类:对比不同发电方式的优缺点,分析其适用场景。
· 影响类:说明某发电方式对区域经济、社会、环境的影响。
3. 关键判断:可再生能源(水、风、太阳能、潮汐、地热)受自然条件限制大,核电、火电受能源需求与常规能源分布影响显著。
2. 答题模板
(1)某发电方式区位条件分析模板
模板:资源条件(能源禀赋)+ 自然条件(地形、气候、地质)+ 社会经济条件(市场、技术、成本、政策)+ 环境条件
示例:分析我国西南地区发展水电的优势条件→资源条件:径流量大,地势落差大,水能资源丰富;自然条件:多峡谷,口袋形地形多,适合建坝,工程量小;社会经济条件:能源需求增长快,市场广阔;政策支持西部水电开发;环境条件:对流域生态影响相对可控,且水电清洁无污染。
(2)不同发电方式对比评价模板
模板:优点(清洁 / 稳定 / 成本低 / 资源丰富)+ 缺点(受自然条件限制 / 成本高 / 安全风险 / 生态影响)+ 适用场景
示例:对比核电与水电的优缺点→核电优点是能量密集、运输方便、建成后成本低;缺点是建设成本高、存在核安全风险,适用于常规能源缺乏、能源需求大的地区。水电优点是清洁可再生、成本低;缺点是受季节影响大、可能影响流域生态,适用于径流量大、落差大的地区。
(3)可再生能源发电影响分析模板
模板:经济(能源供给 + 产业带动)+ 社会(就业 + 能源安全)+ 环境(清洁无污染 / 生态影响)
示例:分析我国风电发展的影响→经济上缓解能源紧张,带动风电设备制造等相关产业发展;社会上增加就业岗位,提升能源安全保障能力;环境上清洁无污染,减少化石能源使用,降低碳排放;但可能存在占地广、影响局部生态与景观的问题。
3. 易错点规避
· 忽视发电方式的限制条件:如潮汐发电仅适用于潮差大的海湾,地热发电依赖板块交界处,答题时需突出地理条件的限制。
· 片面评价环境影响:水电、风电等可再生能源也可能存在生态影响(如水电移民、风电占地),答题时需辩证分析利弊。
· 混淆发电方式的成本特征:核电、太阳能发电初期投资大,后期成本低;水电、风电建设成本相对低,但受自然条件影响大,答题时需区分成本结构差异。
【专项突破】
1.阅读图文资料,完成下列要求。
阳江位于广东沿海,岛屿众多,水产养殖业历史悠久,境内海岛上有风渔融合的国家级海洋牧场示范区,2024年12月,全球单体容量最大的漂浮式风电平台建成投用,并打造了国内首个以打造国际一流海上风电全产业链生态体系为目标的产业集聚区,形成了“风渔旅”融合开发模式,实现了水上发电、水下养殖的特点,下图为阳江附近地图以及漂浮式风电平台。
(1)分析阳江附近海域发展海洋牧场的优势条件。
(2)分析与传统固定于浅海海床上的风机相比,漂浮式风机的主要优势。
(3)简述“漂浮式风渔融合项目”的建设对国家资源安全的意义。
【答案】(1)地处沿海大陆架,饵料多;周围无污染源,水产品品质高;地处亚热带海域,海水温度高,可以养殖的海洋生物种类多;岛礁众多,营造了安全的生存环境;渔业历史悠久,养殖经验丰富;该项目有国家和地方政府政策支持;临近珠三角经济发达地区,人口密集,对优质水产品消费需求旺盛。
(2)可建设数量更多,突破浅海地形限制,可部署于更深海域,有利于开发更多海上风能资源;无需打桩,减少对海底生态环境的破坏;建设灵活性强,布局更灵活,可在船厂整体建造后拖曳至目标海域,降低海上施工难度与成本;发电效率更高,深海区域风力更稳定、风速更大,风能资源更优质,发电效益更好;资源利用更集约,与水下养殖结合,实现“水上发电、水下养殖”,提高海域空间利用率。
(3)提供风电等清洁能源,利于拓宽能源供给渠道,优化能源结构;风渔融合立体开发,拓展了海洋空间资源,缓解了陆地上资源紧缺局面;有利于提高渔业产量,保障农产品供应和粮食安全;清洁能源的开发,环境友好,利于可持续供给,可规避资源衍生的安全风险。
【详解】(1)依托阳江亚热带华南沿海的区域背景,按照自然禀赋、产业基础、市场政策的并列逻辑脉络展开分析,解题核心抓手在于海域自然生存条件与社会经济配套条件。根据图示低纬度海陆位置信息,可推知该地地处浅海大陆架、亚热带水温适宜,生物品类丰富,根据材料岛屿众多信息,可推知岛礁可为鱼类提供栖息避险环境,根据区域临海无污染特征,可推知水产品生态品质优良,结合材料悠久养殖历史可知当地养殖技术成熟经验充足,依托临近珠三角城市群的区位,可推知本地消费市场广阔需求旺盛,再加上海洋牧场国家级示范区的材料信息,可知项目拥有充足政策扶持。
(2)锁定我国深远海风电开发的人类活动背景,从开发范围、生态影响、工程成本、发电效益、空间利用维度以对比逻辑链条展开分析,解题核心抓手在于海域地形适配性与海洋资源综合利用效率。根据深海海域环境特征,可推知漂浮式风机不受浅海海底地形限制,能开发更深海域优质风能,根据风机施工模式差异,可推知其无需海底打桩施工,大幅降低海底生态破坏,同时工厂预制海上拼装能缩减施工难度与建设成本,依托深海风力更稳定强劲的海洋动力规律,可推知其发电效率与效益更高,结合水上发电水下养殖模式,可知其能立体利用海洋空间,大幅提升海域资源利用集约度。
(3)依托我国陆海资源紧缺、能源粮食双安全保障的现实背景,按照能源安全、国土空间安全、粮食安全、生态可持续安全的递进逻辑脉络分析,解题核心抓手在于海洋能源资源供给安全与海洋食物资源供给安全。根据风电开发属性,可推知项目新增清洁能源供给、优化国家能源结构、缓解陆上化石能源短缺压力,依托海域立体复合开发模式,可知其盘活深远海海洋空间资源,减轻陆地资源承载压力,结合水下养殖产业,可推知项目提升海洋渔业产能,筑牢国家粮食与水产品供给安全防线,同时清洁能源低碳环保、资源循环可持续开发,可规避传统资源枯竭、生态破坏带来的各类资源安全风险。
2.埃及能源转型
埃及石油、天然气等化石能源储量丰富,上世纪70年代依托尼罗河开发水电。近年来,埃及在稳步推进油气资源开发的同时,计划提高可再生能源发电比重。
(1)埃及石油、天然气等化石能源储量丰富。地质历史时期化石能源中有机碳的形成过程涉及的地球圈层有________。(单选)
A.大气圈、生物圈、岩石圈 B.生物圈、水圈、岩石圈
C.大气圈、水圈、岩石圈 D.大气圈、生物圈、水圈、岩石圈
(2)尼罗河的水能资源具有季节性。两条支流中径流季节变化更大的是______(单选:A.白尼罗河 B.青尼罗河)。水能开发前,在下列月份中,尼罗河的入海径流量最大的是_______。(单选)
A.2月 B.4月 C.9月 D.12月
(3)据图2,埃及能源消费结构中水电占比呈_______(单选:A.上升趋势 B.下降趋势 C.明显波动),试推测可能的原因_______。
(4)据图1,埃及在甲地建设光伏发电项目,试评价该地发展光伏发电的条件。
(5)说明埃及推动油气产业和可再生能源协同发展战略的意义。
【答案】(1)D
(2) B C
(3) B 埃及水电开发较早,尼罗河可开发水能已基本开发完毕,发电量增长缓慢;埃及经济发展,能源消费总量增长快,油气等其他能源占比提升,因此水电占比总体呈下降趋势。
(4)有利条件:甲地为热带沙漠气候,晴天多,纬度低,太阳辐射强,太阳能资源丰富;区域多荒漠荒地,地形平坦开阔,土地租金低;埃及能源需求量大,市场广阔,有国家能源转型政策支持。不利条件:沙漠地区多风沙,沙尘易覆盖光伏板,发电效率降低,运维成本高;气候干旱,基础设施不完善,开发建设难度大。
(5)增加能源总供给,缓解能源供需缺口,保障国家能源安全;优化能源消费结构,减少化石能源碳排放,改善生态环境;既发挥本国油气资源的产业基础优势,又开发了丰富的太阳能资源,实现资源优势充分利用,推动产业多元化;带动新能源等相关产业发展,增加就业,顺应全球低碳能源转型趋势,促进经济可持续发展。
【详解】(1)化石能源的有机碳来自古代生物:植物通过光合作用固定大气圈的二氧化碳,生物属于生物圈,生物遗体多在水圈中沉积,最终经地质作用埋藏在岩石圈形成化石能源,四个圈层均参与,D正确。
(2)第一个空:青尼罗河发源于北半球热带草原气候区,降水季节变化远大于发源于赤道多雨区、受湖泊调节的白尼罗河,因此季节变化更大的是青尼罗河,B正确;
第二个空:北半球热带草原气候湿季为6-8月,洪水汇流流至埃及下游需要时间,因此9月尼罗河入海径流量最大,C正确。
(3)首先根据图2水电占比的折线变化判断趋势;然后因为水电占比变化和水电供应量、其他能源开发、能源总消费量相关,所以从这几个角度推测原因。
(4)评价光伏发电条件需分有利和不利;从太阳辐射、土地、政策等角度推导有利条件;从基础设施、生态等角度推导不利条件。
(5)意义类问题一般可以从能源安全、生态环境、资源产业、经济可持续的逻辑推导分析;首先结合“能源供需缺口不断扩大”的背景,从能源供需安全角度推导;然后从能源结构和生态环境角度推导;再次从区域资源禀赋和产业发展角度推导;最后从社会经济和长期发展角度推导。
3.阅读图文材料,完成下列要求。
云南普洱茶树喜温喜湿,忌强烈日光照射,也不宜长期荫蔽。旱季生长缓慢,雨季生长显著加快。云南省普洱市利用部分茶山实施“茶光互补”项目。其采用的“高支架(距地面2.5米)、宽间距”光伏板设计,实现了发电,并意外地改善了茶园微气候,使茶树生长周期延长,茶叶品质与风味获得提升,市场反响良好。该模式为茶农带来了“土地租金+茶园务工+茶叶销售”等多重收入,并推动了当地茶叶加工的转型升级。下图示意普洱市地理位置及“茶光互补”茶园景观。
(1)从气候角度分析,光伏板对改善当地茶树生长条件的作用。
(2)简述“高支架、宽间距”光伏板在当地茶叶采收过程中发挥的作用。
(3)推测该地茶叶加工方式可能发生的变化趋势,并说明理由。
【答案】(1)光伏板可遮挡部分阳光,避免茶树受强烈日光直射;减少地面水分蒸发,增加茶园空气湿度;降低风速,减少热量散失,改善茶园小气候。
(2)高支架:方便采茶人员在光伏板下行走和操作,提高采茶效率;宽间距:保证茶树有充足的光照和生长空间,便于机械化采茶设备进出;两者共同作用:利于茶叶采摘过程的顺利进行,降低采摘成本。
(3)变化趋势:从传统手工加工向机械化、智能化加工转变。理由:“茶光互补”模式增加了茶农收入,为加工方式升级提供资金支持;市场对茶叶品质和风味要求提高,促使加工方式改进以保证产品质量。
【分析】本题以云南普洱“茶光互补”项目为材料设置试题,涉及农业区位因素的变化、人类活动对地理环境的影响、农业可持续发展措施等相关内容,考查学生对相关知识的掌握程度,从材料和图文获取地理信息、运用所学知识解决实际地理问题的能力,考查区域认知、综合思维、地理实践力等地理学科核心素养。
【详解】(1)普洱茶树忌强烈日光照射,光伏板可遮挡部分阳光,避免茶树受强光直射,减少叶片灼伤风险;光伏板覆盖可减少地面水分蒸发,提高茶园空气湿度,缓解旱季水分不足问题;光伏板阻挡部分风力,降低茶园风速,减少热量散失,形成相对稳定的微气候环境。
(2)高支架:光伏板距地面2.5米的高支架设计,为采茶人员提供足够的垂直空间,直接提高人工采茶的便利性;允许小型机械或工具在板下通行,间接提升采茶效率。宽间距:光伏板之间保持较大水平间距,减少光伏板对茶树的遮光面积,满足茶树对散射光的需求,为采茶机械(如采摘机、运输车)提供通道,推动机械化作业,降低人力成本。两者共同作用:高支架与宽间距的协同设计,形成“立体空间优化+水平空间预留”的组合,同时解决人工与机械的作业需求;最终实现采摘效率提升和生产成本下降的双重目标。
(3)变化趋势:从传统手工加工向机械化、智能化加工转变。理由:“茶光互补”模式通过“土地租金+茶园务工+茶叶销售”为茶农带来多重收入,积累更多资金,为茶叶加工设备的升级提供经济基础;光伏板改善茶园微气候后,茶叶品质与风味提升,市场反响良好,促使茶农进一步通过精细化加工保持或提升产品竞争力。
4.阅读材料,完成下列问题。
材料一:图1为我国某区域略图。该区域降水稀少,风沙危害是甲地主要的生态问题,近年来当地通过发展光伏发电积极探索生态建设途径。图2是图1中河套灌区详图。河套灌区是重要的粮食、油料和畜产品生产区域。甲地的水利工程是河套灌区自流灌溉的渠首工程。向日葵喜光,是河套灌区的特色油料作物。图2中丙湖是大型吞吐湖,湖水16%排入黄河,82%在湖区被蒸发。
材料二:包头是20世纪50年代在白云鄂博多金属共生铁矿基础上,随着钢铁基地建设发展起来的工业城市,经过数十年的发展已经形成完整的钢铁工业体系,目前是我国特种合金钢的主要生产基地。
(1)从下垫面的角度,解释甲地每年11月至次年5月多大风的原因。请说明大风天气对甲地光伏发电的不利影响。
(2)乙地大面积种植向日葵,说明其光照条件的优势。
(3)指出丙湖湖水污染物来源,并分析其污染物浓度高的自然原因。
(4)从产业链角度,简述包头成为我国特种合金钢主要生产基地的原因。
【答案】(1)
原因:地处山口,狭管效应;地形平坦、开阔;植被稀少。
不利影响:风沙降低大气能见度(减弱日照);可能损坏光伏设备;降尘影响光伏板发电。
(2)
气候干旱,阴雨少,晴天多;纬度高,夏季白昼长,光照充足。
(3)
来源:种植业(耕作业)产生的污染物;畜牧业产生的污染物;城镇居民生活污水排放。
原因:湖水蒸发强烈。
(4)
有铁和丰富的多种金属(稀土)矿产原料;形成了雄厚的科研力量;产业体系完整,生产配套完善;拥有稳定的市场。
【分析】本大题以河套地区相关图文资料为情境载体,涉及影响太阳辐射的因素、水污染、工业区位等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现了区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)读图可知,甲地处山口,受狭管效应影响,加强风力;甲处地形平坦、开阔,摩擦力小,对风的削减作用小;甲靠近戈壁地区,植被稀少。
大风天气对甲地光伏发电的不利影响:甲靠近戈壁地区,植被稀少,地表裸露,大风导致出现风沙天气,风沙会降低大气能见度,削弱太阳辐射;风沙会加大对光伏发电设备的磨损,可能损坏光伏设备;风沙降尘掉落在光伏板上,会降低光伏板发电效率。
(2)乙位于温带大陆性气候区,降水少,气候干旱,阴雨少,晴天多,大气对太阳辐射的削弱作用小;乙纬度较高,夏季白昼长,接受日照的时间较长,光照充足。
(3)河套灌区是重要的粮食、油料和畜产品生产区域,丙湖靠近河套平原的大型灌区,种植业(耕作业)发展过程中有使用化肥和农药,产生的污染物会随着农田退水进入湖泊;畜牧业发展过程中也会产生大量污染物;丙湖距离包头等城镇较近,城镇居民生活污水排放进入湖泊。
丙湖16%排入黄河,82%在湖区被蒸发,湖水蒸发强烈,导致污染物浓度高。
(4)包头是20世纪50年代在白云鄂博多金属共生铁矿基础上,随着钢铁基地建设发展起来的工业城市,有铁和丰富的多种金属(稀土)矿产原料;经过数十年的发展已经形成完整的钢铁工业体系,产业体系完整,生产配套完善,形成了雄厚的科研力量;相关工业产品拥有稳定的市场。
5.阅读图文材料,完成下列要求。
夏威夷群岛被称为“能源孤岛”,其能源供应长期依赖海运进口的化石燃料,电力成本高昂,且能源结构极为脆弱。该群岛利用得天独厚的太阳能资源,大力发展光伏发电。左图示意夏威夷群岛地理概况,右图示意夏威夷群岛太阳能板集群。
(1)分析夏威夷群岛太阳能资源丰富的原因。
(2)为使夏威夷群岛固定式太阳能电池板的全年发电效率最优,其合理的安装朝向应如何设计?请结合该地一年中正午太阳的方位变化,阐述其理由。
(3)与美国本土相比,分析夏威夷群岛大力发展光伏发电更具紧迫性的原因。
【答案】(1)夏威夷群岛位于低纬度地区,全年正午太阳高度角较大,太阳辐射强;地处太平洋中心,远离大陆污染源,空气洁净,大气对太阳辐射的削弱作用弱;受副热带高压控制时间长,多晴朗天气,云层遮蔽少,保证了充足的日照时间和稳定的太阳能接收效率。
(2)安装朝向:应朝向正南方。
理由:夏威夷群岛地处20°N-22°N附近,位于北回归线以南;一年中,太阳直射点位于夏威夷群岛以南(赤道与夏威夷群岛所在纬度之间及整个南半球)的时间远多于其位于夏威夷群岛以北(夏威夷群岛所在纬度与北回归线之间)的时间;对于夏威夷群岛而言,一年中绝大部分时间里,正午的太阳都位于其正南方的天空。
(3)美国本土能源资源丰富,拥有跨州电网和管网,能源供应更为多元、安全;夏威夷群岛为“能源孤岛”,能源供应高度依赖海运进口的化石燃料,结构单一且脆弱,摆脱能源依赖、保障供应安全的需求更为迫切;化石燃料需要长途海运,导致夏威夷群岛的电力成本远高于美国本土,严重制约其经济发展和民生改善,发展本地的太阳能是降低高昂能源成本、提升经济竞争力的紧迫需求。
【分析】本题以夏威夷的能源供应为材料,涉及太阳辐射的影响因素、地球运动等知识,考查学生调用地理知识、获取与解读地理信息及综合分析能力,体现人地协调、综合思维等地理核心素养。
【详解】(1)根据所学知识及夏威夷群岛的地理位置,太阳能资源丰富可从纬度位置、大气透明度及气候特征三方面,说明其对太阳辐射强度、削弱作用及稳定性的影响。夏威夷群岛地处20°N-22°N附近,纬度较低,离太阳直射点纬度差较小,全年正午太阳高度角较大;根据图中经纬度位置和所学知识可知,夏威夷群岛位于大洋内部,远离大陆,污染程度较低,大气透明度高,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地表的太阳辐射较多,太阳辐射强;根据气压带风带的分布规律可知,该地受副热带高压控制时间长,多晴朗天气,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地表的太阳辐射较多,太阳辐射强。
(2)夏威夷群岛地处20°N-22°N附近,说明正午太阳多数时间位于其正南方,因此正南方朝向可最大化接收太阳辐射。根据所学知识,一年中太阳直射点在南北回归线之间运动,夏威夷群岛接近北回归线,太阳直射点位于其南方的时间多于北方;并且由于纬度较低,靠近北回归线,一年中大多数时间,正午时太阳都在正南方。
(3)结合材料信息和所学知识,可围绕能源储备、能源供应安全、经济成本压力三个层面,对比说明其紧迫性与独特性。根据材料,夏威夷群岛被称为“能源孤岛”,其能源供应长期依赖海运进口的化石燃料,可知该地能源供应非常单一稳定性差且能源储备贫乏,而美国本土能源资源丰富,且供应多元化;长期依赖海运进口化石燃料,导致电力成本比美国本土更高,影响其经济发展;本地丰富的太阳能资源,可促进本地区经济的发展,解决能源缺乏且价格昂贵的现状。
6.阅读图文材料,完成下列要求。
大西洋中Y火山岛(下图)上,火山熔岩在海岸形成陡崖,因火山地貌典型多样,该岛入选联合国教科文组织世界地质公园名录。为保障电力供应稳定,该岛采用风能和水能协调发电,其中水电由蓄能电站(利用风电抽取海水到蓄水池,再适时利用蓄水发电)提供。该岛拟合理开发西南海域旅游资源。
(1)甲、乙海岸的火山熔岩形成于同一时期。分别指出甲、乙的海岸侵蚀地貌类型,并从位置角度说明甲、乙海岸侵蚀作用的强弱。
(2)从①②两地选择更适合建设蓄能电站的地点,并给出选择依据。
【答案】(1)甲:海蚀平台。乙:海蚀崖。
甲位于东北信风迎风处,乙位于背风处;与乙相比,甲风力较强,海浪较大,受到海浪的侵蚀较强。或甲位于东北信风迎风处,乙位于背风处;与甲相比,乙风力较弱,海浪较小,受到海浪的侵蚀较弱。
(2)地点:①。依据:地势起伏较小,建设空间较大;距中心城镇较近且周边城镇较多,更好满足用电需求;距风电场较近,建设成本较小。
【分析】本大题以Y火山岛的海岸地貌、能源开发为材料设置试题,涉及海岸侵蚀地貌、蓄能电站区位选择等相关内容,考查学生解读地形与区位条件、分析地理现象成因的能力,以及综合思维、区域认知的地理素养。
【详解】(1)海蚀平台是海蚀崖形成后,继续受海蚀作用不断后退,结果在海蚀崖前出现一个平台状地形,据图分析甲处呈平台状,为海蚀平台;乙处地形剖面图中海岸处地形陡立,结合图中等高线也可知地势起伏极大,应为海蚀崖。当地地处北半球低纬地区,受东北信风影响大,甲地位于岛屿的东北侧,地处东北信风迎风坡位置,风力大,风浪大,海浪侵蚀较严重;乙地北部有地形阻挡,地处东北信风背风坡,受信风影响小,风力较小,风浪小,海浪侵蚀作用较小。
(2)蓄能电站需要有一定的占地面积,这需要建在地形平坦开阔处,①地较②地等高线分布稀疏,说明地势起伏较小,平地多,建设蓄能电站空间较大;蓄能电站的选址需要考虑与能源消费市场的距离,①地距中心城镇较近且周边城镇较多,城镇地区能源需求量大,更能接近能源消费市场;甲地地形平坦开阔,且地处沿海地区,受东北信风影响大,风力大,是良好的风能发电选址地,蓄能电站需要外界的能源输入,①地距风电场较近,便于风电的输入,建设成本较小。因此①地更适合建设蓄能电站。
7.阅读图文材料,回答下列问题。
近年来,青海省立足资源禀赋,依托地形优势和光照条件,借助光伏发电产业,大力发展“板”下经济,逐步探索出了一条光伏生态园和藏羊养殖产业发展相结合的新路子,使植被覆盖率达80%,原本的荒漠之地变为绿洲,生态环境得到改善。同时,将塔拉滩的“光电”与龙羊峡的“水电”用输电线相连,两者电力进入同一个输电网络。下图示意塔拉滩位置及塔拉滩光伏电站景观。
(1)评价塔拉滩建设光伏电站的区位条件。
(2)利用自然环境整体性的原理,说明塔拉滩光伏电站建设如何使“原本的荒漠之地变为绿洲”。
(3)简述塔拉滩的“光电”与龙羊峡的“水电”是如何互补的。
【答案】(1)有利条件:位于青藏高原,空气稀薄,多晴天,太阳辐射强;地形平坦广阔,利于光伏电站建设;戈壁广布,地价低;政策支持等。
不利条件:风沙大,沙尘遮蔽太阳能电池板,降低发电效率;基础设施较差,建设成本高;自然条件恶劣,施工条件差;当地市场较小,距东部市场远,输电成本高。
(2)光伏电板阻挡气流运动,减弱风沙对植被的危害;光伏电板遮挡光照,减弱蒸发,提高土壤湿度,促进植被恢复;光伏产业为当地提供能源,减少樵采,利于植被保护。
(3)龙羊峡水电站在夜晚或阴雨天弥补光伏发电不足,塔拉滩光伏电站在黄河枯水期弥补水力发电不足。
【分析】本题以青海塔拉滩光伏发电项目为材料,考查光伏电站的区位、光伏电站的影响及水光互补等知识,共3个小题,重点考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,综合考查区域认知、综合思维及地理实践力的学科素养。
【详解】(1)结合材料信息及所学知识,塔拉滩位于青藏高原,地势高,空气稀薄,晴天多,太阳辐射强;区域地形平坦广阔,便于大规模铺设光伏板,降低电站的地形施工成本;该地人口稀疏,戈壁广布,土地资源丰富、地价低;太阳能具有清洁可再生的优点,因此市场前景广阔;西部地区发展都有国家政策的支持等。不利条件:当地风沙活动频繁,沙尘易遮蔽光伏板表面,降低光电转换效率,增加电站的清洁维护成本;地处山地高原,地形复杂,电网工程建设难度大;当地经济落后,基础设施较差,配套不足,资金、技术条件差,电站建设难度大;当地电能市场需求较少,距经济发达的东部地区远,电力输送成本高。
(2)由所学可知,光伏板覆盖在戈壁地表,阻挡了近地面气流的流动,削弱了风沙的搬运能力,减少了风沙对地表植被的侵蚀破坏,缓解了土地荒漠化的进程;当地为高山高原气候,属于干旱区,降水少,光照充足,蒸发量大,面积巨大的光伏发电设备可对地面遮阴,起到减弱蒸发的作用,提高了土壤湿度,促进植被恢复;当地农村传统用能为柴薪,光伏电站为当地提供能源,减少了樵采,利于植被保护。
(3)由已学可知,光伏发电和水电虽然都属于清洁可再生能源,但都有不稳定性的缺点。光伏发电站受制于当地的天气状况,当地在夜晚或阴雨天时,光照会有不稳定的情况,而龙羊峡水电站的电力输出,可以弥补塔拉滩光伏发电的不稳定性;同理,当龙羊峡水电站枯水期发电不足时,可以提高塔拉滩光伏电站的发电量,两种清洁能源互补,以此提高电网的供电稳定性。
8.阅读图文材料,完成下面问题。
下图是雅鲁藏布江大拐弯处附近区域的等高线地形图。2025年7月19日,雅鲁藏布江下游水电工程(图中派镇到希让的虚线)在林芝市举行了开工仪式。该工程采用截弯取直、隧洞引水的开发方式,将雅鲁藏布江水引入直径10米、全长约50千米的深埋隧洞,隧洞内设置5座梯级电站。
(1)描述图中雅鲁藏布江围成的区域内的地形特征。
(2)判断从派镇到希让,雅鲁藏布江段的河流流向?对比常规的水库发电模式,隧洞引水发电的主要好处?
(3)列举并分析该水电工程建设过程中可能遇到的自然灾害类型?
【答案】(1)以山地为主;地形崎岖,起伏大;海拔高;冰川地貌显著。
(2)流向:先东北转东南,再流向西南。好处:减少库区淹没面积,避免大量移民和耕地占用;降低了地质灾害发生的风险;落差达到1000-2000米,落差大,水能蕴含量大;减少了对生态的破坏(保护了生物多样性)。
(3)位于板块交界处,多地震;山高坡陡,降水丰富,多滑坡,泥石流等地质灾害;海拔高,冬季多发风灾雪灾(多发生强对流天气/冰雪消融,引发洪涝灾害)。
【分析】本题以雅鲁藏布江大拐弯处附近区域的等高线地形图为背景设置问题,涉及地形特征的描述、河流水能开发的条件等相关知识,考查学生获取解读信息、调动运用知识、描述阐释地理事物的能力,体现了区域认知、综合思维及地理实践力的学科素养。
【详解】(1)地形特征主要包括了地形类型、分布及地势起伏。读图,由图中等高线数值可知,该地的海拔大于1000米,等高线密集,以山地为主;等高距为1000米,地形起伏大,山高谷深坡陡,地形崎岖;冰川广布,冰川地貌发育广泛。
(2)读图可知,雅鲁藏布江在派镇处海拔约为2000-3000米、希让处海拔低于1000米,河流受重力影响由高处流处低处,故该河段先东北转东南,再流向西南(形成“大拐弯”形态)。
隧洞引水发电的好处:隧洞深埋地下,无需修建大型水库,极大减少库区淹没面积,避免移民搬迁和耕地占用;避免因蓄水引发库区滑坡、崩塌等地质灾害,同时减少对区域地质稳定性的影响;直接引用雅鲁藏布江大拐弯段的天然巨大落差(约2000米),水能利用率高;维持河道自然流态,减少对水生生物和沿岸生态的破坏,有利于生物多样性保护。
(3)结合材料信息和所学分析,该水电工程建设过程中可能遇到的自然灾害类型包括:①地震灾害:位于印度洋板块与亚欧板块碰撞带,地壳活动强烈,工程需应对高频次、高强度地震风险。②滑坡、泥石流:地处高山峡谷区,地形陡峭,岩体破碎,加上雨季降水集中,易触发滑坡和泥石流,威胁隧洞施工安全。③冰雪灾害:高海拔区域冬季严寒,易遭遇雪崩、冰崩及强风雪天气,影响物资运输和野外作业。④洪水灾害:冰川融水与夏季暴雨叠加,可能引发突发性山洪,冲击施工场地及临时设施。
9.阅读材料,完成下列问题。
材料一:摩洛哥(图1)瓦尔扎扎特市位于撒哈拉沙漠北缘,年均日照时数达3000小时,是全球大型太阳能项目的理想选址。2024年当地建成的努奥光热电站分三期建设,涵盖槽式、塔式技术,总装机容量达580兆瓦,其中三期塔式电站的248米吸热塔为全球技术标杆,项目由中国电建集团等参与承建,是“一带一路”南南合作典范。
材料二:塔式太阳能聚热系统(图2)通过成千上万面定日镜将太阳光聚焦于塔顶接收器,加热熔融盐等传热介质储存热能,再通过热交换产生蒸汽驱动涡轮发电,可实现24小时连续供电。
材料三:摩洛哥2024年总人口3808.12万人,汽车制造和磷酸盐出口成为其支柱产业,能源绝大部分依赖进口。截至2025年4月其可再生能源装机占比达27%,政府计划2030年实现10吉瓦清洁能源装机目标,并通过“沙漠能源走廊”向欧洲出口绿电。
(1)试分析摩洛哥在瓦尔扎扎特建设塔式太阳能聚热电站可能面临的困难。
(2)与传统光伏电站相比,说明塔式太阳能聚热电站采用“熔融盐储热”技术的核心优势。
(3)阐述瓦尔扎扎特太阳能电站建设对摩洛哥国家发展的战略价值。
【答案】(1)摩洛哥气候干燥,水资源较少;摩洛哥属于发展中国家,科技水平较低;国内人口较少,电力需求量(市场)相对较小;发展中国家存在资金较缺乏;基础设施条件较差等困难。
(2)光伏电站依赖光照实时发电,而熔融盐受天气影响小,突破“间歇性”限制;塔式聚光效率高;能源转换效率优于光伏电站;减少因光照变化导致的供电波动,提升电网的稳定性。
(3)降低能源进口依赖度,增强能源自主可控能力(增强能源安全度);优化能源消费结构,降低全球能源价格波动的冲击风险;增加就业岗位;带动相关产业发展;促进经济多元化转型发展;实现能源跨区域合作,强化非洲能源地位;作为“一带一路”合作项目,吸引国际投资与技术合作,提升国际影响力。
【分析】本大题以摩洛哥为材料设置试题,涉及发电站的建设区位、核心优势、建设的意义等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现综合思维、区域认知学科素养。
【详解】(1)摩洛哥气候干燥,水资源稀少,建设塔式太阳能热电站需要大量水资源用于设备冷却等环节,水资源短缺会对电站建设和运营造成阻碍;摩洛哥属于发展中国家,科技水平较低,塔式太阳能热电站技术含量高,本国在相关技术研发和应用方面能力不足,难以独立完成复杂的建设和维护工作;同时,发展中国家资金相对缺乏,电站建设需要大量资金投入,资金短缺会影响工程进度;国内人口较少,电力需求量(市场)相对较小,市场需求小会使得电站建成后,电力消纳存在一定困难,影响项目的经济效益;基础设施条件较差,电站建设需要配套的交通、电力传输等基础设施,基础设施薄弱会增加建设成本和难度。
(2)光伏电站依赖光照实时发电,受天气影响大,发电具有间歇性,而“熔融盐储热”受天气影响小,能够实现“跨时段”储能与发电,可减少因光照变化导致的供电波动,提升电网的稳定性,使电力供应更加平稳可靠;塔式光效较高,能源转换率优于光伏电站,能更高效地将太阳能转化为电能,提高能源的利用效率,从而提升电站的整体发电效益。
(3)降低能源进口依赖度,增强能源自主可控能力,减少对国际能源市场的依赖,降低能源采购成本和因能源价格波动带来的冲击,保障国家能源安全;优化能源消费结构,降低受全球能源价格波动的冲击风险,同时,电站建设和运营能增加就业岗位,带动相关产业发展,促进经济多元化、绿色发展,推动国家经济转型升级;作为“一带一路”合作项目,能吸引国际投资与技术合作,提升国家影响力,还可深化跨区域合作,强化非洲能源地位,在地区能源发展中发挥更重要的作用。
10.阅读图文资料,回答下列问题。
2025年8月15日,新疆天山北麓新能源基地100MW光热发电项目开工仪式在哈密举行。该项目采用塔式熔盐技术路线,通过定日镜将太阳光聚焦至吸热塔,加热熔盐介质发电。定日镜围绕着吸热塔排布并实时跟随太阳光的变化而移动。下图为塔式熔盐光热电站景观图及工作原理图。
(1)运用大气受热过程原理解释新疆哈密地区适宜建设光热发电项目的原因。
(2)比较夏至日和冬至日该项目中定日镜水平和垂直移动的异同点。
(3)指出该项目可能面临的自然挑战。
【答案】(1)
该地区深居内陆,距海远,降水少、晴天多,大气削弱作用弱,到达地表的太阳辐射多,太阳能资源丰富。
(2)
相同点:水平运动均是自东向西,垂直方向上与地面的夹角均是先减小后增大。
不同点:夏至日定日镜水平和垂直移动角度大于冬至日。
(3)
风沙大可能影响镜面反射效率;多大风可能导致设备受损,对整体结构抗风设计要求高;冬季低温可能影响发电效率等。
【分析】本大题以新疆哈密100MW光热发电项目为材料,涉及大气受热过程原理、太阳视运动规律、区域自然环境对工程建设的影响等相关知识点,考查学生获取和解读图文信息的能力及综合思维能力,培养学生的综合思维和地理实践力等地理核心素养。
【详解】(1)从大气受热过程原理来看,新疆哈密地区属于温带大陆性气候,气候干旱,晴天多,大气对太阳辐射的反射、散射等削弱作用极弱,使得到达地面的太阳辐射(光热资源)十分丰富,为光热发电提供了充足的能量基础。而光热发电项目通过定日镜将太阳光聚焦至吸热塔来加热熔盐发电,丰富的太阳辐射和较高的土地表面温度,恰好满足了其对光热资源的高需求,因此该地区适宜建设光热发电项目。
(2)相同点:水平方向上,夏至日和冬至日定日镜均会随着太阳“东升西落”的方位变化,从东向西进行水平移动,以实时跟随太阳光;垂直方向上,两者均会根据太阳高度角的变化调整仰角(太阳高度角大时仰角大,太阳高度角小时仰角小)。
不同点:夏至日太阳直射北回归线,哈密地区太阳高度角大,定日镜垂直仰角更大;且夏至日白昼时间长,太阳方位从东北延伸至西北,定日镜水平移动的范围更宽。冬至日太阳直射南回归线,哈密地区太阳高度角小,定日镜垂直仰角更小;白昼时间短,太阳方位仅从东南延伸至西南,定日镜水平移动的范围更窄。
(3)该项目位于新疆哈密,可能面临多重自然挑战:沙尘挑战:哈密地处干旱区,沙尘天气频发,沙尘易覆盖定日镜表面,降低其聚光效率,进而影响发电效果,增加设备清洁维护的成本。大风挑战:新疆多大风天气,尤其是强阵风,可能对定日镜的结构造成损坏,威胁光热发电设施的安全稳定运行。低温挑战:冬季哈密气温极低,可能导致熔盐介质凝固(或流动性大幅变差),破坏热能传输系统,影响发电过程。昼夜温差挑战:该地昼夜温差极大,设备在剧烈的冷热交替作用下,易出现材料疲劳、结构开裂等问题,大幅增加设备的维护难度与成本。
11.阅读材料,完成下列要求。
材料一 京津冀协同发展战略中,天津滨海新区定位为“全国先进制造研发基地”。天津港现已建成了全球首个智慧零碳码头,通过自动化码头、物联网技术、大数据分析等提升运营效率;利用沿海地区的太阳能、风能发电,通过储能和国家电网调节,满足港口用电负荷,实现了“风光储荷一体化”。下面两图分别示意天津市沿海地区及风光储荷一体化。
材料二 近年来为维护海洋生态安全,天津滨海新区临港湿地通过生态修复工程,在近海划定海洋生态保护区。
(1)简述天津在智慧港口建设中可能面临的挑战。
(2)简析天津港实现“风光储荷一体化”的区位优势。
(3)说明临港湿地修复对区域生态环境的积极影响。
【答案】(1)高水平的技术人才缺乏、技术创新不足;资金投入巨大,存在一定的经济可行性问题;需加强协同管理,避免管理混乱和效率低下;对周边生态环境存在一定的负面影响;需不断加强网络安全防护,确保港口运营的安全可靠。
(2)地理位置优势,沿海地区风能和太阳能资源丰富;完善的电力基础设施和电网系统,基础设施完善;政府对新能源和智慧港口建设的支持,具有一定的政策优势;港口用电负荷大,对清洁能源需求迫切,市场需求大;储能技术先进。
(3)恢复和保护湿地生物多样性,维护生态平衡;过滤和净化污染物,改善水质;增加空气湿度,降低地表温度,缓解城市热岛效应;防洪减灾,蓄洪和调节径流,减少洪水灾害;提升公众环保意识,促进人与自然和谐共生。
【分析】本题以天津滨海新区为材料载体设置试题,涉及交通运输点的区位因素、资源开发条件评价以及区域生态环境的保护措施等知识点,考查学生的图文材料信息获取能力和对地理基本知识的迁移运用能力,落实区域认知、综合思维和人地协调观的地理学科核心素养。
【详解】(1)结合材料“天津港现已建成了全球首个智慧零碳码头,通过自动化码头、物联网技术、大数据分析等提升运营效率”以及所学可知,天津在智慧港口建设中可能面临的挑战包括技术挑战、资金挑战、管理挑战、环境挑战和安全挑战等。智慧港口需要满足先进的自动化设备、物联网技术、大数据分析等,这些技术的研发和应用需要高水平的技术人才和持续的技术创新,而天津在某些核心技术方面可能面临技术瓶颈,需要加大研发投入和引进高端人才。智慧港口建设需要巨额资金投入,包括设备购置、技术研发、系统集成等,虽然天津经济实力较强,但如何高效利用资金,确保项目的经济可行性,仍是一个挑战。智慧港口的运营涉及多个部门和环节,需要高效的协同管理,天津需要不断完善管理体系,确保各环节的高效运转,才能避免管理混乱和效率低下。港口建设还可能对周边生态环境造成影响,如何在智慧港口建设中实现绿色发展,减少对环境的负面影响,也是一个重要挑战。此外,智慧港口涉及大量的数据传输和存储,网络安全和数据安全是必须重视的问题,天津网络安全防护仍显不足,需要不断完善,确保港口运营的安全可靠。
(2)结合图文材料以及所学知识可知,“风光储荷一体化”是指将风能、太阳能等可再生能源与储能系统、电网系统相结合,实现能源的高效利用。读图可知,天津港位于沿海地区,沿海地区风力资源丰富,太阳能辐射量较高,为“风光储荷一体化”提供了充足的能源基础;天津港作为重要的交通枢纽,拥有完善的电力基础设施和电网系统,便于实现能源的储存和调度;港口的自动化和智能化建设也为“风光储荷一体化”提供了技术支持;天津作为全国先进制造研发基地,政府对新能源和智慧港口建设给予了大力支持,提供了政策和资金保障,促进了“风光储荷一体化”的发展;天津港用电负荷较大,对清洁能源的需求迫切,“风光储荷一体化”可以满足港口的用电需求,减少对传统能源的依赖,实现节能减排;天津在储能技术方面具有一定的研发和应用基础,能够有效解决风能和太阳能等可再生能源的不稳定问题,提高能源利用效率。
(3)结合所学知识可知,湿地是重要的生态系统,可以为多种动植物提供栖息地,临港湿地修复可以恢复和保护湿地生物多样性,维护生态平衡;湿地具有天然的净化功能,可以过滤和净化流入湿地的污染物,改善水质,临港湿地修复可以提升区域水环境质量,减少污染;湿地具有调节气候的功能,可以增加空气湿度,降低地表温度,缓解城市热岛效应,临港湿地修复可以改善区域微气候,提升生态环境质量;湿地具有蓄洪和调节径流的功能,可以减少洪水灾害的发生,临港湿地修复可以增强区域防洪能力,减少洪涝灾害对港口和周边地区的影响;临港湿地修复后,还可以作为生态教育和休闲场所,提升公众的环保意识,促进人与自然的和谐共生。
12.阅读图文材料,完成下列要求。
发电水库是大气温室气体的重要排放源,上游河流为库区带来的陆源有机质,是库区CO₂的主要来源。南美洲某水电站位于巴拉那河干流(图甲),水库采用下层泄水的方式向下游排水。图乙示意2023年丰水期、枯水期该水库库区(库前、库中、库尾)及临近库区的上下游河道6个采样点(下游河道2距水库较远)CO₂溶存浓度(溶于水中的CO₂)的变化。
(1)指出该库区及上下游河道丰水期、枯水期CO₂溶存浓度的差异,并分析原因。
(2)库区库前和库尾CO₂溶存浓度较高,对此作出合理解释。
(3)简述库区对下游河道CO₂排放的影响。
【答案】(1)差异:丰水期大于枯水期。 原因:夏季(丰水期)河流水量较大,侵蚀搬运能力较强;大量的陆源有机质输入河道,进而随水流进入水库中;夏季水温较高,有机质分解快,产生CO₂较多。
(2)库前连接上游河道,接受到的陆源有机质输入多;库尾受水坝阻挡,沉积物厚度大,陆源有机质积累多;库中位于深水区,陆源有机质输入少。
(3)水库通过向下游河道排水,使下游河道CO₂溶存浓度较高;下游河道通过散逸的方式向大气中排放CO₂,CO₂排放较多;下游河道距离水库较远的地方,受水库的影响较小,CO₂排放较少。
【分析】本题以水库CO₂排放为材料载体设置试题,涉及自然地理环境整体性、河流水文特征、外力作用等相关知识,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理基本知识的能力,落实区域认知、综合思维的地理学科核心素养。
【详解】(1)读图乙可知,该库区及上下游河道CO₂溶存浓度丰水期始终大于枯水期。读图甲经纬度并结合所学可知,该水库位于南半球亚热带季风性湿润气候区,夏季降水集中,河流的丰水期出现在夏季。夏季河流水量较大,流水的侵蚀、搬运能力较强,大量的陆源有机质随地表径流输入河道,进而随水流进入水库中,增加了库区的CO₂的产生和释放。除此之外,夏季水温较高,有机质分解快,产生的CO₂也较多,从而使丰水期的CO₂溶存浓度较枯水期大。
(2)结合所学可知,由于库区上游连通入库河道,所以接收了来自上游流域源源不断的陆源有机质,同时河道—水库过渡带流速缓慢,有利于沉积物堆积,致使库前位置的CO₂溶存浓度处于较高水平。水坝阻拦了悬浮泥沙和沉积物向下游的迁移,所以库尾位置有大量的沉积物堆积,形成了较厚的沉积物层,有利于CO₂的产生,导致该处CO₂溶存浓度较高。库中位置属于开阔的深水区,陆源有机质输入非常有限,所以CO₂溶存浓度较低。
(3)由材料可知,该水库采用下层泄水的方式向下游排水,下游河道接收了来自水库上、下层的混合水,因此下游河道CO₂溶存浓度偏高。CO₂在通过溢洪道进入下游河道后能够大量散逸至大气中,使下游河道CO₂排放较多。读图乙可知,随着与水库的距离越来越远,水库对下游河道的影响越来越小,越往下游,CO₂溶存浓度越低,CO₂排放越少。
13.阅读图文材料,完成下列要求。
雅下水电站位于雅鲁藏布江长约50千米的大拐弯段(见图1),调水口派镇年径流量达555亿立方米,采用“只发电不耗水”原则调水,调水后保留大拐弯段>10%的天然流量;该河段受西南季风影响明显;电站采用小型水坝、隧洞引水、梯级发电的方式开发,隧道长度约35千米,落差达2300米(见图2);该电站所在地区埋藏深度大于2500米的岩层基本为无裂隙的完整岩体,硬度大且透水性弱。
(1)简述雅鲁藏布江大拐弯段建设“隧洞引水+梯级发电”模式电站的有利条件。
(2)分析雅下水电站建成后,雅鲁藏布江大拐弯段不会干枯的原因。
(3)从生态安全和耕地安全角度,说明雅下水电站采用“小型水坝、隧洞引水、梯级发电”方式建设的有利影响。
【答案】(1)年径流量大,水资源丰富,能为电站提供充足的水量;落差达2300米,水能资源丰富;该河段受西南季风影响明显,降水较多,保障河流流量;埋藏深度大于2500米的岩层基本为无裂隙的完整岩体,硬度大且透水性弱,地质条件稳定,利于隧洞建设和电站安全;采用“只发电不耗水”原则调水,调水后保留大拐弯段>10%的天然流量,可保障下游生态用水,减少建设阻力。
(2)调水口派镇年径流量达555亿立方米,水量丰富;采用“只发电不耗水”原则调水,调水后保留大拐弯段>10%的天然流量;该河段受西南季风影响明显,降水较多,能补充河流流量;流域内有众多支流汇入,为河流提供水源补给。
(3)生态安全角度:小型水坝对河流生态影响较小,可减少对河流生态系统的阻隔,保护水生生物的洄游通道和生存环境;隧洞引水可减少对地表植被的破坏,降低水土流失风险,保护生物多样性。
耕地安全角度:减少了大规模水坝建设所需的大面积土地淹没,避免大量耕地被淹没;降低了因建设大型水坝可能引发的地质灾害(如滑坡、泥石流等)对周边耕地的破坏风险。
【分析】本题以雅鲁藏布江大拐弯段雅下水电站为背景,结合图文材料,设置3道问题,涉及电站建设有利条件、河流不干枯原因、建设方式的有利影响等内容;考查学生结合区域特征与工程建设特点,分析水利工程相关问题的能力,蕴含综合思维、区域认知、人地协调观等地理学科核心素养。
【详解】(1)调水口派镇年径流量达555亿立方米,水资源丰富,能为电站提供充足的水量,保障发电用水。隧道落差达2300米,水能资源丰富,利于梯级发电,提高发电效率。结合该地所处地理位置,判断其气候,该河段受西南季风影响明显,降水较多,保障河流流量,为电站持续提供水源。电站所在地区埋藏深度大于2500米的岩层基本为无裂隙的完整岩体,硬度大且透水性弱,地质条件稳定,利于隧洞建设和保障电站安全。结合材料,工程采用“只发电不耗水”原则调水,调水后保留大拐弯段>10%的天然流量,可保障下游生态用水,避免下游出现生态问题,减少工程建设的阻力。
(2)结合材料,明确水量,调水口派镇年径流量达555亿立方米,水量丰富,且采用“只发电不耗水”原则调水,调水后保留大拐弯段>10%的天然流量,为河流提供基本水量。结合地理位置,判断出气候类型,根据陆地水体补给关系知识点,该河段受西南季风影响明显,降水较多,能补充河流流量。结合图1,可以看到流域内有众多支流汇入,为河流提供水源补给,维持河流的水量。
(3)生态安全角度:小型水坝对河流生物阻隔作用相对较弱,对生态影响较小,可减少对河流生态系统的阻隔,保护水生生物的洄游通道和生存环境,维持河流生态平衡。与地表引水相比,隧洞引水可减少对地表植被的破坏,降低水土流失风险,保护地表生态环境,保护生物多样性,利于区域生态稳定。
耕地安全角度:与大型水坝相比,小型水坝建设无需大规模淹没土地,减少了大面积耕地被淹没的情况,保障耕地资源,大型水坝建设可能因改变地形、水文等引发滑坡、泥石流等地质灾害,这些灾害会直接破坏周边耕地。采用小型水坝等方式,降低了地质灾害发生的风险,也就保护了现有耕地,让耕地能持续为农业生产服务。
14.阅读图文材料,完成下列要求。
某中学地理研学小组在东南沿海某地野外考察中获悉,该区域为促进经济绿色、低碳发展,规划建设一水电站。下图为该区域等高线地形图。
(1)从地形和气候角度,分析该地建设水电站的有利条件。
(2)该地规划建设水电站,有甲、乙两处建坝方案,你赞同哪个方案并阐述理由。
(3)推测该水电站建成发电后,给当地带来的有利影响。
【答案】(1)地形:①位于山谷地带,汇水面积大;②等高线密集,地势落差大,水能资源丰富。
气候:①位于东南沿海,降水丰富,河流径流量大;②降水季节分配较均匀(或雨季长),发电量稳定。
(2)赞同甲方案
理由:①甲处峡谷狭窄,建坝工程量小;②淹没范围小,对村落影响小。
赞同乙方案
理由:①乙处汇水面积更大,蓄水量多;②水能资源更丰富,发电量大
(3)①提供清洁能源,减少化石能源使用,促进低碳发展;②调节河流径流量,减少旱涝灾害;③带动相关产业发展(如旅游业、水利工程建设);④改善当地能源结构,保障能源供应;⑤增加就业机会,提高居民收入。
【分析】本题以区域等高线地形图作为素材,情境,考查等高线地形图的判读、水电站的选址等知识,共3道小题。重点考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、论证和探究地理事物的能力。
【详解】(1)读图可知,该区地形地貌复杂,峡谷众多,山谷地带汇水面积大;大部分地区海拔较高在200m以上,地形上以山地为主,并且等高线密集,地势起伏较大,河流落差大,水流急,水能资源丰富,有利于水电开发。该地位于我国东南沿海地区,属于季风气候区,降水较多,雨水补给量大,河流径流丰富;受东南季风影响的时间长,降水的季节分配较均匀,发电量稳定。
(2)赞同甲方案:根据图示信息可知,甲地上游地形区等高线密集,等高线凸向高值区,为狭长的峡谷地貌,甲位于峡谷地形出口处,该地地形狭窄,利于工程施工,施工难度低,工程量小,造价低。且村落位置高于甲地,淹没范围小,对村落影响小。
赞同乙方案:根据图示信息可知,乙地上游河流汇水区面积更大,能够提供大量的地表径流,拦蓄的径流多,且库区的面积较大,能容蓄更多的水量。水量大,落差大,水能资源更丰富,发电量更大。
(3)水电站能够提供大量的清洁能源,满足当地和周边地区的能源需求,支持经济发展和民生用电,促进低碳发展;洪水期时水电站的蓄水功能可以在一定程度上减轻洪水灾害,枯水期时水库储水能提供稳定水源,保障农业生产,调节河流径流量,减少旱涝灾害;带动相关产业发展,例如水电站及其周边的绿水青山自然风光和工程景观可能吸引游客,为当地旅游业和生态养殖业的发展带来机遇;水电站提供大量的清洁能源,减少化石能源使用,改善当地能源结构,保障能源供应;水电站的建设和运营会带动建筑业、制造业、服务业等相关产业的发展,为当地创造就业机会,提高居民收入,提高生活水平。
15.阅读材料,完成下列问题。
材料一 煤炭是我国能源安全的压舱石和稳定器。山西煤炭年产量常年占全国总产量的1/4以上,长期承担全国跨省煤炭调出量的70%以上。受国际能源供需形势和极端天气影响,我国在能源保供方面面临严峻挑战。图1为山西省区域略图。
材料二 山西省是典型的资源型地区,近年来,在新能源领域加快培育发展,光伏制造、风电装备等产业链营收增速均在40%以上。图2为2015、2024年山西省发电装机容量结构,图3为山西省某火力发电厂节能降碳生产工艺流程。
(1)从煤炭资源供应角度,简述山西保障国家能源安全的有利条件。
(2)指出山西省发电装机容量结构的变化特点,并分析对其产业转型的积极影响。
(3)分析该发电厂的生产工艺对实现碳中和目标的作用。
【答案】(1)煤炭资源储量大;煤炭资源生产能力强,产量高;能源对外运输网络发达。
(2)特点:火电占比显著减少,仍占主导;清洁能源(新能源)发电占比增加,水电稳定;发电结构多元化和优化。
影响:促进相关制造业(新兴产业)发展/推动产业多元化;增强自主创新能力,为产业升级提供科技支撑;推动产业绿色转型。
(3)降低煤炭使用量;提高煤炭利用效率,减少碳排放;通过地质封存,增加碳汇。
【分析】本题以山西煤炭资源为材料,涉及能源安全、碳中和的相关知识,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物的能力,体现了区域认知、综合思维以及地理实践力的地理学科核心素养。
【详解】(1)根据材料信息“山西煤炭年产量常年占全国总产量的1/4以上,长期承担全国跨省煤炭调出量的70%以上。”可知,山西的煤炭资源储量丰富,能够提供充足的能源;山西的煤炭生产能力强,煤炭的产量较高;根据材料信息和图示信息可知,山西能源基地煤炭外调运输网络发达,便于煤炭资源的运输等。
(2)根据图示信息可知,山西省发电装机容量结构中火电由2015年的85%下降到2024年的56%,火电占比显著减少,但仍占主导;清洁能源的装机容量占比上升,水电装机容量占比相对稳定;整体发电结构变得更加优化,能源结构多元化。
清洁能源的装机容量占比上升,能够促进与新能源有关的产业的发展,促进产业结构多样化,促进经济发展;能够推动新能源产业的技术水平和创新能力,促进新能源产业的升级,为产业升级提供科技支撑;能够优化能源结构,促进产业绿色转型等。
(3)根据材料信息可知,沙柳碎屑和煤粉按比例掺烧,能够降低煤炭的使用量;通过缩短发电机组管道,减少热损失,提高发电机组发电功率昼夜调节能力,能够提高煤炭的利用效率,减少碳排放;二氧化碳利用和封存,能够增加碳汇等。
16.阅读材料,回答下列问题。
新疆生产晶硅材料所需的石英硅矿储量非常丰富,现正大力发展光伏设备生产及光伏发电产业。硅料制备、提纯和硅片生产过程中需要消耗较大的电量。光伏发电站建设时通常配建火电站或大型储电设备。2024年新疆第一个抽水蓄能电站投产发电,还有多个抽水蓄能电站正在选址及建设中。抽水蓄能电站由上下海拔不同的两个水库及其间的发电机组组成,电力负荷低谷期时将下水库蓄水抽到上水库蓄能,电力负荷高峰期时上水库放水至下水库以发电。下图为抽水蓄能电站结构示意图。
(1)分别指出新疆大规模发展光伏发电产业与光伏设备制造的有利区位条件。
(2)从维持供电稳定角度,分析新疆建设多个抽水蓄能电站的作用。
(3)说明新疆抽水蓄能电站对我国环境保护的有利影响。
【答案】(1)光伏发电有利区位:太阳能资源丰富;土地广阔;光伏设备制造有利区位:硅原料丰富;电能充足。
(2)新疆光伏、风能等发电量大;但发电量和用电量的时间变化显著且存在时间错位;抽水蓄能电站可以将多余电量转化为水的势能存储起来,不足时再转化为电能补充电网。
(3)增加清洁能源供应量(或促进清洁能源规模化消纳,或优化区域能源结构);减少碳排放,改善空气和环境质量。
【分析】本题以新疆光伏发电产业及抽水蓄能电站建设为背景,围绕光伏发电与光伏设备制造的区位条件、抽水蓄能电站对供电稳定的作用、对环境保护的有利影响设置问题,涉及工业区位、能源供应与环境保护等知识点。考查学生对区域能源产业发展相关知识的理解和应用能力,综合考查区域认知、综合思维等学科素养。
【详解】(1)光伏发电有利区位:新疆地处我国西北内陆,气候干旱,降水少,晴天多,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳能资源丰富,为光伏发电提供充足的能源来源。新疆地域辽阔,土地广阔,人口相对稀少,有大量的荒地可用于建设光伏电站,土地成本低,且不会对城市建设和农业生产等造成较大影响。
光伏设备制造有利区位:新疆生产晶硅材料所需的石英硅矿储量非常丰富,为光伏设备制造提供充足的硅原料,降低原料运输成本。硅料制备、提纯和硅片生产过程中需要消耗较大的电量,新疆能源资源丰富,电能充足,能满足光伏设备制造过程中的高能耗需求。
(2)新疆光伏、风能等新能源发电量大,但这些能源受天气、昼夜等因素影响,发电量和用电量的时间变化显著且存在时间错位。抽水蓄能电站可以在电力负荷低谷期将下水库蓄水抽到上水库蓄能,把多余电量转化为水的势能存储起来;在电力负荷高峰期时上水库放水至下水库以发电,将存储的势能再转化为电能补充电网,从而维持供电稳定。
(3)抽水蓄能电站与光伏等清洁能源配合,能更好地消纳清洁能源,增加清洁能源供应量,促进清洁能源规模化发展,优化区域能源结构,减少对传统化石能源的依赖;传统化石能源燃烧会排放大量二氧化碳等污染物,而抽水蓄能电站促进清洁能源使用,减少了碳排放,降低大气污染物排放,改善空气和环境质量。
17.阅读图文材料,完成下列要求。
2024年全国两会,备受关注的热词“新质生产力”是指用新技术改造提升传统产业,积极促进产业高端化、智能化、绿色化。1959年成立的金川镍矿,如今已成为金川集团,去年供应镍基合金带材,助力敦煌100兆瓦光热发电项目,成为我国规模最大、吸热塔最高的熔盐塔式光热电站,年减排二氧化碳35万吨,相当于造林1万亩。“追光”“乘风”“逐绿”,新旧动能加速转换,新质生产力加快发展,牵引河西工业走廊强劲隆起。下图为河西走廊及甘肃省周边地区示意图和敦煌气候资料图。
(1)分析敦煌光热发电项目的区位优势。
(2)从培育新质生产力视角,指出金川集团所采取的具体措施。
【答案】(1)敦煌位于中国西北地区,属于典型的干旱气候,年降水量少,日照时间长,光照强度高;敦煌地区地广人稀,适合建设大规模的光热发电设施;政府政策和资金支持;依托金川集团新的技术,提高发电效率,降低成本;光热发电是清洁能源,市场前景广阔。
(2)引进自动化生产设备,实现智能制造;降低生产能耗,实现低碳绿色生产;加强科技创新,提升产品质量;发展现代物流等生产性服务业,积极开拓国际市场;引入核心零部件生产企业,打造高度聚集的完整产业链。
【分析】本题以甘肃省周边地区示意图以及敦煌气候资料图作为素材,创设生活实践情境,考查工业区位因素等知识,共2道小题。重点考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述的能力,综合考查综合思维、地理实践力等地理学科素养,体现了应用性、综合性和创新性的考查指向。
【详解】(1)敦煌位于河西走廊,属于典型的干旱气候区,年日照时数长,光照强度高,为光热发电提供了充足的光能资源;河西走廊地广人稀,土地资源丰富,适合建设大规模的光热发电设施,且土地成本相对较低;国家及地方政府对新能源产业的支持力度大,提供了政策优惠和资金支持,促进了光热发电项目的发展;随着光热发电技术的不断进步,设备效率提高,成本降低,使得敦煌光热发电项目具有更高的经济可行性。
(2)可从自动化、智能化等角度展开分析。通过引进和研发新技术,引进先进的设备,加强科技创新,提升传统镍矿产业的技术水平,实现产业高端化、智能化、绿色化;采用环保技术和清洁生产工艺,减少生产过程中的污染物排放,实现绿色化生产;生产高端产品,满足新能源、航空航天等高端制造业的需求,提升产品附加值,通过产业链延伸,进入新能源领域;通过国际合作,开拓国际市场,提升企业的国际化水平和市场竞争力。
18.阅读图文资料,完成下列要求。
盐业是江苏省常州市(左图)金坛区工业和经济发展的重要组成部分,其盐矿储藏于地下800~1000米,厚度大、夹层少,覆盖面积达60.5km²,开采后的盐穴是建设地下储气库的良好场所。2005年以来金坛区先后建成亚洲首座盐穴储气库和中国首座商业储气库。盐穴压缩空气储能是一种利用地下盐穴储气的大容量物理储能技术,其电能转换效率可达96%。2021年9月30日,金坛区盐穴压缩空气储能电站并网发电,右图示意金坛区盐穴储能发电模式。
(1)分析金坛区建设盐穴压缩空气储能电站的优势。
(2)说明推广金坛区盐穴储能发电模式对我国能源安全的影响。
【答案】(1)位于长三角,区域经济发达,能源需求量大,市场广阔;利用现成盐穴,建设工程量小;盐穴储气库(或电站)建设及运营经验丰富,技术安全可靠。
(2)增加储能空间,有利于增加能源储备;具有调峰作用,提供充足且稳定的能源供应;电能转换效率高,提高能源利用率。
【分析】本题以江苏常州市金坛区岩穴开发的相关材料创设问题情境,涉及能源开发条件、能源安全等知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物的能力。
【详解】(1)金坛区建设盐穴压缩空气储能电站的优势可从区位需求、资源基础、技术经验三方面分析。金坛区地处长三角核心区,区域经济发达,工业与居民用电需求旺盛,电力负荷波动大,对调峰储能需求迫切,储能电站可就近服务区域电网,缓解用电紧张并提升能源利用效率,市场空间广阔;境内盐矿埋藏深(800~1000米)、厚度大、夹层少,开采后形成的盐穴腔体稳定,密封性强,天然适合作为储气空间,依托现有盐穴建设储能设施,无需大规模开挖,减少土建工程量与成本,缩短建设周期;自2005年起已建成亚洲首座盐穴储气库及国内首座商业储气库,积累了超15年的盐穴开发、储气库运营管理经验,在腔体设计、安全监测、气体压缩存储等关键技术上成熟可靠。
(2)推广金坛区盐穴储能发电模式对我国能源安全的影响可从储备能力、供应稳定性、利用效率三方面深入分析。该模式利用地下盐穴增加储能空间,可提升能源储备能力,增强应对供应波动的韧性;其调峰功能能平衡电力供需,在用电低谷储电、高峰释放,减少弃风弃光损失,保障能源供应稳定;高达96%的电能转换效率可降低能耗损耗,提升能源利用率;此外,依托国内盐矿资源,可减少对进口能源的依赖,增强自主可控性,从储备、供应、效率多维度筑牢能源安全防线。
19.阅读图文材料,完成下列要求。
海上风能资源丰富,全球风电开发呈现由陆上向海上发展的趋势。传统的海上固定式风电机是用基座和支架将其固定于海底,风场一般建在水深10~20m的海域。浮式海上发电机是建在浮台上,浮台通过缆索固定在海下120~700m深处,可在很多海域部署。2017年全球首座浮式海上风电场在英国投产运营,未来浮式海上风力发电的增长潜力巨大。英国拥有强大的海上风力发电能力,计划在2025年年底关闭所有燃煤电厂,至2030年将海上风力发电量提高到总发电量的三分之一。下图为英国风力分布示意图。
(1)与传统海上风力发电相比,说出浮式海上风力发电开发存在的利弊。
(2)分析英国能够在2025年年底关闭所有燃煤电厂的有利条件。
(3)简述英国的能源结构优化方案对我国的启示
【答案】(1)利:选址受海底地形地质条件影响小;浮式海上风电适用于更广、更多的海域,可最大程度地利用海上风能;方便移动,市场适应性更强;距岸越远,风力越大,发电效率越高;减少对近岸地区人类活动的影响。
弊:安装难度大,技术要求高;建设和后期运营维护成本高;离市场更远,对输电网络要求更高。
(2)英国海上风电资源十分丰富,开发潜力巨大;海上风电开发技术先进;核电等清洁能源开发技术先进,发电量大;产业结构先进,国民环保素质高,能源利用率高;政府政策大力支持。
(3)因地制宜,发挥优势,不断开发利用区域优势新能源(清洁能源);加大技术投入,不断拓宽清洁能源开发渠道和开发水平;不断优化产业结构,使能源消费总量可控;加大政策支持和引导力度。
【分析】本题以英国风力分布示意图相关材料为背景,考查海上风电的开发条件与前景、工业区位因素、能源结构优化等知识点,蕴含综合思维、区域认知、人地协调观等地理学科核心素养。
【详解】(1)浮式海上风力发电的浮台通过缆索固定在海下120-700m深处,可摆脱对特定海底地形地质的依赖,在更多不同类型的海域进行部署,大大拓展了可开发的海域范围,浮式海上风电适用于更广、更多的海域,可最大程度地利用海上风能,浮式海上风力发电设施可以相对容易地进行移动调整位置,以适应不同的市场需求和环境变化。浮式海上风力发电设施离海岸相对较远,距岸越远,风力越大,发电量大,发电效率越高,同时能够减少对近岸地区人类活动的干扰。
由于浮式海上风力发电设施需要在较深的海域进行安装,面临着复杂的海洋环境,对安装技术和设备提出了更高的要求,安装难度大,科技水平更高,在后期的运营维护过程中,由于其位置较远且处于深海环境,维修和保养难度大,成本也相应较高;浮式海上风力发电距岸较远,离市场更远,需要搭建输电网络,对输电网络要求更高。
(2)从地理位置上看,英国地处大西洋东部,拥有漫长的海岸线和广阔的海域,海上风力资源丰富,开发潜力巨大;英国科技实力雄厚,海上风电开发技术先进;核电作为一种稳定的清洁能源,能够为英国提供大量的电力供应,与海上风电等其他清洁能源共同支撑起英国的电力需求;英国的产业结构以服务业和高科技产业为主,对能源的需求相对较为合理和高效,国民环保素质高,能源利用率高,政府政策大力支持,推广清洁能源使用。
(3)我国地域辽阔,不同地区拥有不同的自然资源和能源优势,因地制宜地开发利用当地的优势新能源,实现能源的多元化供应。我国应加大对清洁能源技术研发的投入,鼓励企业和科研机构开展技术创新,不断拓宽清洁能源开发渠道和开发水平;我国应加快产业结构调整,推动经济转型升级,降低高耗能产业的比重,提高能源利用效率,使能源消费总量可控;加大政策支持和引导力度,引导居民生活、企业生产使用清洁能源。
20.阅读图文材料,完成下列要求。
潮汐能发电是在有条件的海湾或潮差大的河口建筑堤坝、闸门和水轮发电机房,将海湾(或河口)与外海隔开围成水库,对水闸适当地进行启闭调节,使库侧水位与海侧水位形成一定的高度差,从而驱动水轮发电机组发电。浙江温岭江厦潮汐能电站是我国建成最大的潮汐能电站,但是目前潮汐发电尚未被广泛应用。下图为浙江省沿海及江厦潮汐能电站位置示意图。
(1)从潮汐特征角度,简述目前潮汐发电尚未被广泛应用的原因。
(2)指出①处洋流的性质并说明判断的理由。
(3)图中M海域有我国最大的渔场分布,从洋流的角度说明其形成原因。
【答案】(1)受潮汐周期性影响,具有时间变化,发电量不稳定;潮汐能多集中在海湾、河口等地形特殊的沿海城市,地域限制大;海水腐蚀性强,易腐蚀发电设备(设施);潮汐流向易变化,发电技术难度高。
(2)洋流性质:寒流。判断理由:该洋流从较高纬度流向较低纬度;较高纬度水温相对较低,洋流携带较低温度的海水流向较低纬度。
(3)M海域处于寒暖流交汇处,海水受到扰动,可以将下层营养盐类带到表层,有利于浮游生物大量繁殖,为鱼类提供丰富的饵料;寒暖流交汇可产生“水障”,阻碍鱼群游动,促进鱼群聚集,有利于渔场的形成。
【分析】本大题以浙江省沿海及江厦潮汐能电站位置示意图及相关文字为材料设置三道试题,涉及潮汐、洋流及其分类、洋流对地理环境的影响等相关知识,主要考查学生获取和解读地理信息的能力、调动和运用地理知识的能力、描述和阐释地理事物的能力、论证和探究地理事物的能力,区域认知、综合思维、人地协调等核心素养。
【详解】(1)从潮汐的周期性、海水特性(腐蚀性强)、流向特点(双向变化,提升技术难度)及地域限制等角度作答。潮汐具有周期性涨落的特点,一天内有规律的潮起潮落,导致能量输出存在间歇性,发电量不稳定;潮汐能多分布在沿海城市地形特殊的海湾、河口等地区,地域限制大;海水具有强腐蚀性,潮汐发电设备长期浸泡在海水中,易被腐蚀损坏,维护成本高;潮汐流向双向变化(涨潮、落潮流向相反),对发电设备的设计和运行技术要求高,增加了建设难度。
(2)读图可知,①处洋流从较高纬度流向较低纬度,较高纬度海区太阳辐射弱,水温相对更低,洋流从较高纬度携带冷海水流向较低纬度,使洋流流经海区的水温较两侧更低,故①处洋流为寒流。
(3)M海域为舟山渔场,该海域处于暖流与寒流的交汇处,海水受到强烈扰动,将下层海底的营养盐类带到表层,促进浮游生物大量繁殖,为鱼类提供了丰富的饵料。寒暖流交汇形成水障(寒暖流交汇形成的温度、盐度差异),会阻碍鱼类洄游,使不同习性的鱼类(冷水性、暖水性)在此聚集,易于形成大渔场。
21.阅读图文材料,回答下列问题。
钱塘江大潮被誉为“天下第一潮”,每年农历八月十八前后潮势最为壮观。潮水涌至钱塘江口时,潮头高耸可达3米,推进速度达每秒10米,如万马奔腾。杭州湾呈喇叭形,湾口宽达100公里,向西至海宁盐官一带缩至仅3公里。江底存在巨大沙坎,水深从湾口20米骤减至2~3米。实测数据显示,涨潮时钱塘江口盐度可达20‰以上,远高于平常河道淡水盐度。下图1示意杭州湾及其附近海域夏季等盐度线分布状况,图2为潮汐发电示意图。
(1)描述杭州湾及其附近海域夏季等盐度线的分布规律并分析成因。
(2)结合潮汐规律,简要说明潮汐电站的发电原理。
(3)除喇叭形河口外,列举几个增强钱塘江潮势的自然因素并简述其作用。
【答案】(1)分布规律:等盐度线在杭州湾及其附近海域向东弯曲(凸出);其数值由陆地向海洋方向增大(数值西小东大);
成因:夏季降水多,受陆地入海径流的稀释作用强,离河流入海口越近,盐度越低。
(2)海水每天有规律涨落两次;人们在海边特定地区修建堤坝拦蓄潮水,利用涨潮和落潮时堤坝内外的水位差发电(或涨潮时,利用海水流入堤坝发电;落潮时,利用海水流出堤坝发电)。
(3)①水下沙坎与河床抬升:江底沙坎阻碍潮水前进,后浪推前浪,抬高潮位;②盛行风向助推:夏秋季东南风与潮水流向一致,风助潮涌;③河流径流顶托:农历八月钱塘江水量较大,河水与潮流碰撞,抬高潮位;④引潮力叠加:月球与太阳引潮力在农历初一、十五前后叠加形成大潮;⑤地球自转离心力:加剧潮波向河口汇聚。
【分析】本题以钱塘江大潮为背景,涉及海水盐度、潮汐等相关知识,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现了区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)分布规律:读图可知,杭州湾及其附近海域夏季等盐度线向东弯曲(凸出),其数值由陆地向海洋方向增大(数值西小东大)。这说明距离河流入海口越远,盐度越低,主要是因为夏季降水多,河流流量大,海水盐度受陆地入海径流的稀释作用强,离河流入海口越近,受径流影响越大,盐度越低。
(2)潮汐是在天体引潮力的作用下发生的海水周期性涨落现象,一般海水每天有规律涨落两次,潮涨潮落伴随着海水的升降运动,蕴藏着巨大的能量。人们在海边特定地区修建堤坝拦蓄潮水,可以利用涨潮和落潮时堤坝内外的水位差发电,如涨潮时,海水水位上涨,可以利用海水流入堤坝发电;落潮时,海水水位下降,可以利用海水流出堤坝发电。
(3)①水下沙坎与河床抬升:钱塘江口位于河流入海口,水流速度慢加之海水的顶托作用,泥沙堆积,河床抬升,江底存在巨大沙坎,江底沙坎阻碍潮水前进,后浪推前浪,抬高潮位;②盛行风向助推:杭州湾位于亚热带季风气候区,夏秋季盛行东南风,东南风与潮水流向一致,风助潮涌,抬高潮位;③河流径流顶托:农历八月钱塘江还处在丰水期,水量较大,河水与潮流碰撞,河水的顶托作用较强,抬高潮位;④引潮力叠加:农历初一、十五前后太阳、地球和月球处于同一直线上,引潮力最大,月球与太阳引潮力在农历初一、十五前后叠加形成大潮;⑤地球自转离心力:受地球自转影响,涨潮时海水运动会受到自转离心力的影响,加剧潮波向河口汇聚。
22.阅读图文材料,完成下列要求。
潮汐能是海水受到月球、太阳等天体引力作用而产生的由海水周期性涨落引发的水体势能和潮水动能,主要分布在一些浅窄的海峡、海湾和江河口区域。钱塘江由于特殊地形形成巨大的涌潮。下图分别为我国杭州湾位置示意(图一)和潮汐发电原理示意(图二)。
(1)简述中秋节前后我国钱塘江大潮形成原因。
(2)说明利用潮汐发电的基本过程。
(3)试分析舟山群岛附近海洋生物资源丰富的原因。
【答案】(1)中秋节前后天体引力大形成天文大潮;杭州湾呈三角形(喇叭形),口大内小,当潮水从外海涌来时,水位不断推高;夏秋降水丰富,径流量大,杭州湾高水位抬高潮位;夏秋季节盛行东南季风加剧潮势。
(2)涨潮时,海面水位高,海水从海洋流入水库,推动水轮机发电;落潮时,海面水位低,海水从水库流向海洋,推动水轮机发电。
(3)河流入海口带来大量营养盐类;寒暖流交汇,海水扰动,营养物质丰富;大陆架海域,光照条件好,生物资源丰富。
【分析】本题以我国杭州湾位置图、潮汐发电原理图为材料,设置三道小题,涉及涌潮的成因、潮汐发电的原理、海洋生物资源丰富的原因等相关知识,考查学生的区域认知、综合思维等学科素养。
【详解】(1)钱塘江大潮形成原因跟天体引力、东南季风、喇叭形海湾、河流丰水期有关。中秋节前后日地月三者基本在一条直线,日月引力叠加,天体引力大,形成天文大潮;杭州湾呈三角形(喇叭形),口大内小,当潮水从外海涌来时,水位不断推高;夏秋季节,长江流域又进入汛期,钱塘江流量很大,再加上东南季风强劲,助推海水规模,海水顶托加剧潮势。
(2)发电一定要有水量和落差。潮汐发电的基本过程:涨潮时,海面水位高,海水从海洋流入水库,有一定的落差,推动水库的水轮机发电;落潮时,海面水位低,水库水面高,海水从水库流向海洋,也有一定的落差,又推动水轮机发电。
(3)地处长江入海口,水量大,从陆地带来大量营养盐类,浮游生物多;由于日本暖流和沿岸寒流交汇,海水扰动,海底营养物质上泛,营养物质丰富,有利于浮游生物生长,鱼类食物充足;东海大陆架广阔,光照条件好,热量充足,利于海洋生物生长,生物资源丰富。
23.阅读图文材料,完成下列要求。
法国是世界上核电工业最发达的国家之一,目前拥有18座商用核电站及56座运行中的核电机组,其核能发电量占全国发电总量的70%以上。近年来,随着这些核电站设施使用年限逐渐到期,退役治理问题逐渐显现,成为法国核能领域面临的重大挑战。下图示意法国核电工业分布。
(1)简述法国核电工业发达的主要原因。
(2)法国核电站多分布在河海沿岸地带,请说明理由。
(3)简述近年来法国核电站设施退役治理面临的挑战。
【答案】(1)常规矿物能源缺乏,对核电的依赖性强;环保意识强,核电清洁高效;有技术支撑,核电能源利用水平高等。
(2)核电站发电过程中需持续用水冷却反应堆,靠近河海取水便利,冷却成本低;河海沿岸地带人口、城市密集,用电市场广阔;核电设备重量大,河海运输成本较低;河海沿岸地带环境容量相对较大,有利于核电站的环保排放等。
(3)核电站老旧反应堆拆除难,多堆同步退役协调难度大;废弃部件较多,且具有放射性,处理风险大;退役治理投入成本高,资金可能不足;设施退役需专业人员处理,专业技术人员短缺。
【分析】本大题以法国核电工业为材料,涉及工业区位因素等相关知识,主要考查学生获取和解读地理信息的能力、调动和运用地理知识的能力,培养学生区域认知、综合思维、人地协调等核心素养。
【详解】(1)法国煤炭、石油等常规能源相对缺乏,但法国经济发达,对能源的需求量大,核电作为一种高效的能源,能满足其大量的能源需求,故法国对核电的依赖性强;核电为清洁能源,具有清洁高效的优点,对环境影响小;法国是世界上核电工业最发达的国家之一,拥有先进的核电技术,具备发展核电工业的技术支撑,核电能源利用水平高。
(2)核电站发电过程中用水量大,需持续用水冷却反应堆,河海沿岸水资源丰富,取水便利,冷却成本低,能够满足其冷却需求;河海沿岸地带人口、城市密集,对电力的需求大,便于电力的就近输送,减少输电损耗;核电设备重量大,河海运输成本较低,有利于核燃料的运输和核电站设备的运输;河海沿岸地带环境容量相对较大,核电站运行过程中会产生废弃物,有利于核电站的环保排放。
(3)核电站设施的退役治理涉及复杂的技术,如核废料的处理等,存在较高的技术难度,多堆同步退役协调难度大;在退役治理过程中,存在一定的安全风险,核电站废弃部件较多,且具有放射性,处理风险大,需要严格的安全保障措施;退役治理工作需要大量的资金投入,包括设备拆除、核废料处理等方面的费用,成本高,资金可能不足;由于退役治理涉及复杂的技术,且有一定风险,需专业人员处理,专业技术人员短缺。
24.阅读图文材料,完成下列要求。
核电站是将核能转变成电能的发电设施,运营时需要大量的水进行冷却和产生蒸汽20世纪70年代,受海外石油、天然气供应波动影响,法国出现严重能源危机,此后法国依托自身技术和资源大力发展核电。现法国有二十多座核电站广泛分布在全国各地,发电量约占全国总发电量的65%,电力不仅满足自身需求还向周边国家出口,图为法国核电站分布图。
(1)从能源安全的角度说明法国大力发展核电的原因。
(2)描述法国核电站的空间分布特征并分析原因。
(3)与法国大力发展核电相反,德国正在不断压缩核电比重,从核电特点角度分析德国去核电的原因。
【答案】(1)法国经济发达,能源需求量大;法国石油、天然气等常规能源缺乏,高度依赖进口,能源安全受国际能源市场波动影响大;核能发电效率高,能源供给能力强,可提高能源自给率。
(2)特征:分布广;靠近城市;沿河和沿海分布。
原因:法国人口、城市分布分散;靠近用电市场,降低电力输送成本;法国气候混润,河流众多,且海岸线长,海域广阔,可为核电站提供充足水源。
(3)核废料具有一定放射性,处理难度大、成本高;核电站还会向周边环境释放大量热量,造成热污染;核电站存在核泄漏的风险,泄露危害巨大。
【分析】本题主要考查能源资源的开发等相关知识,考查学生获取与解读地理信息,调动与运用地理知识,描述和阐述地理事物分布规律的能力,培养学生区域认知,综合思维,人地协调观等学科核心素养。
【详解】(1)从能源安全的角度来说,法国为欧洲的发达国家,经济发达,对能源的需求量大,而法国常规的石油、天然气等传统能源短缺,传统能源高度依赖进口,其能源安全受国际能源市场的波动影响较大,所以法国需要大力发展核电以保证国内的能源安全。同时,核电发电效率高,能源供给力强,可提高其能源供给率。
(2)结合图中的河流、城市、核电站等图例信息描述法国核电站的空间分布特征。结合图示信息可知,法国核电站空间分布范围广,其主要靠近城市以及沿河和沿海分布,呈现这种分布特征的原因在于:法国人口、城市分布分散,而核电站靠近城市分布,可以降低电力输送成本,靠近用电市场。受西风影响,法国气候湿润,河流众多。同时,海岸线长,海域广阔,结合材料信息可知,核电站运营需要大量的水进行冷却和产生蒸汽,沿河和沿海分布可为核电站提供充足的水源。
(3)本题主要从核电的不利影响的角度进行分析作答。结合所学地理知识可知,核废料具有一定的放射性,其处理难度大,处理成本高。同时,核电站的运行会向周边释放大量热量,造成热污染。另外,核电站在运行过程中,存在核泄漏的风险,并且泄露后对环境以及人类危害极大,所以德国正在去核电。
25.阅读图文材料,完成下列要求。
红水河,为西江上游的别称,流域内山岭连绵,水能资源和动植物资源都十分丰富,2023年9月2日,大藤峡水利枢纽工程建成发电,至此红水河十个梯级电站全部建成,其梯级开发已被我国政府列为国家重点开发项目。大藤峡水利枢纽位于珠江流域西江水系黔江干流大藤峡峡谷出口,地理位置优越,控制水资源量占西江水资源量的56%,下图为珠江流域图和红水河梯级开发示意图。
(1)与龙滩水电站相比,指出大藤峡开发水电的优势与不足。
(2)【信息筛选】利用图文信息判断红水河除水电开发外,还适合哪些开发方向。
信息
开发方向
________
有色金属冶炼
动植物资源丰富
________
(3)简述红水河梯级开发对下游抵御自然灾害和入海河口三角洲自然地理环境的影响。
【答案】(1)优势:大藤峡位于红水河下游,流域汇水面积大,径流量更大;距离珠江三角洲能源消费市场更近,输电成本更低;不足:地势落差远小于龙滩水电站,水能蕴藏量更小,发电量更少。
(2) 水能资源丰富,有色金属矿产(锡矿)丰富 生态旅游
(3)对下游抵御自然灾害:梯级开发修建的水库可调节径流,削峰补枯:汛期调蓄洪水,提高下游防洪能力,减轻洪涝灾害;枯水期增加下泄水量,提高下游抗旱能力,降低下游旱涝灾害风险;
对河口三角洲自然地理环境:
不利影响:水库拦蓄泥沙,入海泥沙减少,三角洲淤积减慢,受海水侵蚀导致三角洲萎缩、海岸线后退;三角洲土壤肥力下降;枯水期入海径流量减少,海水倒灌,加剧土壤盐碱化;破坏河口生物栖息地,减少生物多样性;
有利影响:调节径流,减少三角洲的旱涝灾害,稳定区域生态环境。
【详解】(1) 水能开发需考虑水量、流速、电力市场及需求等。材料提到“大藤峡水利枢纽控制水资源量占西江水资源量的56%”,说明大藤峡所在的流域面积更大,水量更大,有利于水力发电;大藤峡地理位置更靠近珠江三角洲这一主要用电市场,相比龙滩水电站,输电距离更近;较短的输电距离可以减少输电过程中的电能损耗,降低输电成本,提高输电效率;由开发示意图可知,大藤峡地势落差较龙滩小,意味着在相同水量下,大藤峡水电站利用水的势能转化为电能的能力相对较弱,单位水量产生的电能可能较少。
(2)红水河流域水电开发提供了丰富且廉价的电力资源,同时该地区蕴含丰富的锡矿,适合发展有色金属冶炼工业; 流域内动植物资源丰富,独特的动植物景观,使得该地区具备发展生态旅游业的资源基础。
(3)梯级开发核心影响是改变径流和泥沙的输送过程;调节径流可削峰补枯,提升下游抵御旱涝灾害的能力;河口三角洲由河流携带泥沙沉积形成,水库拦沙后入海泥沙减少,沉积作用弱于海浪侵蚀作用,会带来三角洲萎缩、土壤盐碱化、生物多样性减少等一系列影响。
26.阅读图文材料,完成下列要求。
2025年7月19日上午,装机容量6000多万千瓦的雅鲁藏布江下游水电工程(简称:雅下水电站)开工仪式在西藏自治区林芝市举行,雅下水电站主体位于中国西藏自治区林芝市,横跨派镇至墨脱县希让村河段,该区域因50千米直线距离内天然落差达2230米,被誉为“世界水能富矿”。雅下水电站采用了截弯取直,隧洞引水,隧洞内建设五座梯级电站的开发方式,并保留部分水量经原河道流向下游。2024年,西藏自治区地区人均接受中央财政转移支付60000余元,居全国首位。下图为雅鲁藏布江流域及雅鲁藏布江下游水电工程位置示意图。
(1)雅下水电站开发方式与传统地上高坝大库方式相比较有哪些优点。
(2)说出雅下水电站开发建设过程中可能遇到的挑战。
(3)从维护国家安全的角度,分析雅鲁藏布江下游水电站建设的意义。
【答案】(1)减少淹没面积和搬迁成本,提高水能开发利用效率;降低传统水坝的溃坝风险;库容小,对地层压力小,地质适应性强;保留了天然河道的连续性,生态干扰大幅度降低等等。
(2)地质条件复杂;生态环境脆弱;交通不便;技术难度大;资金投入大;可能引起邻国纷争等。
(3)能源安全:降低我国对外能源依赖,支撑西电东送,提升国家的能源安全;
国防/军事/国土安全:促进西藏基础设施建设,强化边疆防御和管控能力,提升国防安全;经济安全:带动工程相关产业链的发展,增加就业机会,保障经济繁荣稳定。
【详解】(1)解决这一问题的关键要先明确传统地上高坝大库水电站的工程特点及其可能带来的负面影响,然后将雅下水电站的工程特点与传统地上高坝大库方式进行比较,最终得出雅下水电站的工程优势:不需要高坝大库,因此可减少因蓄水导致的大量土地和居民点被淹没问题,居民搬迁成本下降,同时也降低了溃坝风险;当地地处地层活跃地带,因此库容小,对地层压力小;因采用隧洞引水且保留部分水量经原河道流向下游,因此对天然河道影响小,对生态干扰小。
(2)立足“挑战”核心问题,结合雅下水电站的地理背景,从当地工程建设的不利条件进行分析:根据当地地处板块碰撞带的高山区背景,可推知当地地质条件复杂,多地震、滑坡、泥石流等地质灾害,生态系统稳定性低;根据该地地处我国西南部山区,可推知地势起伏大,交通不便,建设物资、各种设备运输困难;根据“采用了截弯取直,隧洞引水,隧洞内建设五座梯级电站的开发方式”信息,可推知工程建设技术水平要求高、工程量大、投资大;同时该河流为国际性河流,可能引发邻国纷争。
(3)围绕“国家安全”问题,从能源、经济、国防安全等方面分析:雅下水电站可提供大量电力,可极大降低我国对外能源依赖,提升国家的能源安全;依托该工程的建设,可促进西藏交通、电力、通信等方面的基础设施建设,有利于巩固国防;该工程建设的工程量大、工期长,需大量施工人员和相关建材,可增加就业机会,带动相关产业发展,维护经济安全。
27.阅读图文材料,完成下列要求。
雅尼湿地公园位于林芝市境内,在尼洋河与雅鲁藏布江的交汇处,该处宽阔的河道上布满沙洲,风景优美。某研学队在雅尼湿地河心洲甲处钻探发现沉积物的分层明显,研学导师判断下游在历史时期曾发生过大规模滑坡、泥石流。调查发现,尼洋河流域建设多级水电站对下游沙洲产生一定影响。下图分别为雅尼湿地公园位置示意图、甲处钻探获取的沉积物剖面图。
(1)说明与林芝镇相比,八一镇附近河道较窄、较深的原因。
(2)说明雅尼湿地河心洲的形成过程。
(3)请说明研学导师是如何依据沉积物剖面推断下游曾发生过大规模滑坡和泥石流的。
(4)分析尼洋河流域建设水电站对雅尼湿地沙洲的影响。
【答案】(1)八一镇位于河流上游,落差大,流速快,河流下蚀作用强,易形成河道较窄、较深的深切河谷;林芝镇地形较平坦,流速较慢,河流下蚀作用减弱,沉积作用和侧蚀作用增强,因此河道较浅、较宽。
(2)两条河流交汇处,河道变宽,加之雅鲁藏布江河水顶托,流速变缓;上游搬运的泥沙随流速变缓在河心地区沉积;随着泥沙堆积,河心地区河床抬高,一旦高出水面则形成河心洲。
(3)早期河流流速较快,底部沉积形成河流相砾石层;后来发生滑坡或泥石流,河道堵塞形成堰塞湖,并沉积形成湖泊相粉砂层,随着湖水水位抬高,湖水外泄,沉积环境又恢复为河流沉积,沉积物变为河流相砾石层。
(4)水电站建设起到拦泥蓄水的作用,搬运至雅尼湿地的泥沙减少,沉积作用减弱;同时建坝抬高了上游河水水位,增加了河流落差,河流流速加快,侵蚀作用增强,因而湿地沙洲面积减小。
【分析】本题以雅尼湿地公园为材料,涉及八一镇附近河道较窄、较深的原因、雅尼湿地河心洲的形成过程、尼洋河流域建设水电站对雅尼湿地沙洲的影响等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识和基本技能的能力,体现综合思维、区域认知以及地理实践力的地理核心素养。
【详解】(1)依据示意图,八一镇位于尼洋河上游段,地势较高,河流纵比降(落差)较大,水流速度较快;下蚀作用(垂直侵蚀)在流速快的河段占主导,加深河床,形成河道较窄、较深的深切河谷。林芝镇位于尼洋河下游靠近雅鲁藏布江交汇处,地势低平,流速减缓;流速降低使搬运能力减弱,泥沙沉积,侧蚀使河岸后退,河道变宽,因此河道较浅、较宽。
(2)依据图中雅尼湿地位于尼洋河与雅鲁藏布江交汇处,两河汇流后水量增加,河道展宽;雅鲁藏布江干流水量更大,对支流尼洋河形成顶托作用,流速变缓;材料提到尼洋河“建设多级水电站”,暗示上游侵蚀搬运大量泥沙,河心地区因远离两岸,水流扰动较小,优先沉积;泥沙持续沉积使河床逐渐淤高,最终露出水面形成沙洲。
(3)沉积物剖面底部为砾石层,说明早期河流流速快,搬运能力强,沉积物以粗颗粒的砾石为主,属于典型的河流相沉积;滑坡或泥石流会将大量泥沙、石块带入河道,堵塞水流,形成堰塞湖;堰塞湖形成后,水流速度减缓,细颗粒物质在静水环境中沉积,形成湖泊相粉砂层;堰塞湖水位不断上升,最终冲破堵塞物,湖水外泄,河道重新恢复流动;河道恢复后,水流速度加快,沉积物再次以粗颗粒的砾石为主,形成新的河流相砾石层,覆盖在湖泊相粉砂层之上。
(4)水电站通过大坝拦截上游来水,形成水库,同时会截留部分泥沙,减少下游泥沙输送量;由于上游泥沙被水库拦截,下游河流携带的泥沙量下降,导致湿地内泥沙沉积速率降低,沙洲的物质来源减少;大坝蓄水后,上游河段水位上升,形成回水区,改变了天然河流的水位梯度;大坝下游因水位抬升与下游天然河道之间形成更大落差,落差增大使水流速度加快,增强了水流对河床和沙洲的冲刷能力,原有沙洲易被侵蚀,因而湿地沙洲面积减小。
28.阅读图文材料,完成下列要求。
戈兰滩水电站位于红水河一级支流——李仙江干流上。水库库底高程364米,坝顶高程458米,正常蓄水位456米,水库出水口位于正常蓄水位的中层(高程424米)。工程主要任务是发电,为应对泥沙问题,水电站采用蓄清排浑的运行方式,即5—6月逐步降低水位,6—9月低水位运行,10月—次年4月蓄水至正常蓄水位。下图示意水电站各月水温分布(预测)。
(1)简述2—5月水库水温的变化特征。
(2)分析8—10月水库水温垂向分层逐渐消失的原因。
(3)说明戈兰滩水电站采用蓄清排浑调度策略的好处。
【答案】(1)表层水温明显上升并逐渐向下传递;温跃层温度梯度变大(水温垂向变化变大);库底水温基本维持不变。
(2)6—9月低水位运行期间为雨季,水体交换量大,扰动水体,使下层水温升高;8—10月太阳辐射减弱,表层水温降低比下层快;10月蓄水时入库水温较低,与下层水温相差小。
(3)5—6月腾出库容,为汛期洪水预留调蓄空间;6—9月低水位运行,泄洪排沙,减少库区泥沙沉积;10月—次年4月,河流含沙量降低,逐步蓄水至正常蓄水位,保障枯水期发电、灌溉及生态流量需求。
【分析】本题以戈兰滩水电站为材料,涉及水温以及流域综合开发的相关知识,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物的能力,体现了区域认知、综合思维以及地理实践力的地理学科核心素养。
【详解】(1)从图中可观察到,各月表层水温曲线自2月至5月逐步上移,表明热量不断累积并逐渐向下传递,导致中上层水温随之升高;2月时水体垂向温度分布较均匀,随着表层水温上升,热量向下传递过程中,中上层水温升高而深层升温滞后,至5月温跃层的温度梯度(单位深度的水温变化)明显增大,即垂向水温差异变大;2—5月库底水温曲线基本稳定在较低数值(如10—12℃左右),无明显变化趋势,表明底层水体温度受季节影响微弱,维持相对恒定状态。
(2)根据材料信息可知,该水库位于红水河一级支流——李仙江干流上,6—9月为雨季,入库水量大,水库处于低水位运行时,大量来水通过河道汇入,水流扰动增强,打破原有分层结构,底层水体在扰动作用下与中上层混合,热量交换频繁,导致下层水温逐渐升高,缩小与表层的温差;8月后太阳高度角降低,太阳辐射强度减弱,表层水体吸收热量减少,水温开始下降,由于表层水直接与大气接触,散热速度快于深层水体,导致表层水温降低速率大于下层,进一步缩小垂向温差,削弱温跃层的稳定性;10月水库进入蓄水期,此时入库径流主要来自秋季降雨,水温较低,低温来水与水库中下层水体温度差异小,混合过程中不会形成明显的密度分层,反而促进全库水体温度均匀化,最终导致垂向分层消失。
(3)5—6月为雨季前期,降雨量增加,河流可能发生洪水。提前降低水库水位,腾出库容,为汛期(6—9月)洪水预留足够的调蓄空间,避免因库容不足导致洪水漫坝或泄洪压力过大,保障大坝安全和下游防洪安全;6—9月为汛期,河流流量大、含沙量高,通过低水位运行并加大泄洪流量,利用水流冲刷作用将库区泥沙带出水库,减少库区泥沙沉积,延长水库使用寿命,低水位运行可增强水库对洪水的调节能力,避免因库区蓄水过多而被迫超限泄洪;10月后进入枯水期,河流含沙量显著降低,逐步蓄水至正常蓄水位,保障枯水期稳定的发电能力,满足电力需求,维持下游农业灌溉用水和生态基流,避免因水库蓄水不足导致干旱或生态退化。
29.阅读图文材料,完成下列要求。
某中学地理研学小组在我国东南沿海某地野外考察中获悉,该区域为促进经济绿色、低碳发展,规划建设一水电站。下图为该区域等高线地形图。
(1)从地形的角度,分析该地建设水电站的有利条件。
(2)该地规划建设水电站,有甲、乙两处建坝方案,你赞同哪个方案并阐述理由。
(3)推测该水电站建成发电后,给当地带来的有利影响。
【答案】(1)位于山谷地带,汇水面积大;等高线密集,地势落差大,水能资源丰富。
(2)赞同甲方案,理由:甲处峡谷狭窄,建坝工程量小;淹没范围小,对村落影响小。
赞同乙方案,理由:乙处汇水面积更大,蓄水量多;水能资源更丰富,发电量大。
(3)提供清洁能源,减少化石能源使用,促进低碳发展;调节河流径流量,减少旱涝灾害;带动相关产业发展(如旅游业、水利工程建设);改善当地能源结构,保障能源供应;增加就业机会,提高居民收入。
【分析】本大题以某区域等高线地形图为情境载体,涉及等高线地形图的判读和应用等相关内容,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现了区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)读图可知,该区地形地貌复杂,峡谷众多,山谷地带汇水面积大;大部分地区海拔较高在200m以上,地形上以山地为主,并且等高线密集,地势起伏较大,河流落差大,水流急,水能资源丰富,有利于水电开发。
(2)赞同甲方案:根据图示信息可知,甲地上游地形区等高线密集,等高线凸向高值区,为狭长的峡谷地貌,甲位于峡谷地形出口处,该地地形狭窄,利于工程施工,施工难度低,工程量小,造价低。且村落位置高于甲地,淹没范围小,对村落影响小。
赞同乙方案:根据图示信息可知,乙地上游河流汇水区面积更大,能够提供大量的地表径流,拦蓄的径流多,且库区的面积较大,能容蓄更多的水量。水量大,落差大,水能资源更丰富,发电量更大。
(3)水电站能够提供大量的清洁能源,满足当地和周边地区的能源需求,支持经济发展和民生用电,促进低碳发展;洪水期时水电站的蓄水功能可以在一定程度上减轻洪水灾害,枯水期时水库储水能提供稳定水源,保障农业生产,调节河流径流量,减少旱涝灾害;带动相关产业发展,例如水电站及其周边的绿水青山自然风光和工程景观可能吸引游客,为当地旅游业和生态养殖业的发展带来机遇;水电站提供大量的清洁能源,减少化石能源使用,改善当地能源结构,保障能源供应;水电站的建设和运营会带动建筑业、制造业、服务业等相关产业的发展,为当地创造就业机会,提高居民收入,提高生活水平。
30.阅读图文材料,完成下列要求。
乌东德水电站位于金沙江下游干流之上,是金沙江下游河段建设的四个世界级梯级水电站中的第一个梯级,总装机容量1020万千瓦,是我国实施“西电东送”战略的国家重点工程。下图1示意金沙江下游四个世界级梯级水电站分布图,金沙江下游段梯级水电站纵剖面图(图2)。
(1)说明金沙江下游河段能密集布局四个世界级梯级水电站的主要原因。
(2)简述乌东德水电站投产运行后的影响。
(3)推测乌东德水电站蓄水水位最高的季节,并说明原因。
【答案】(1)位于亚热带季风气候区,降水丰沛,径流量大;位于云贵高原与四川盆地的交界处,地势起伏大,河流落差大;多峡谷地形,水电站开发条件较好;多山地,地形复杂,人口和城镇较少,淹没农田少;建设经验丰富,技术过硬等。
(2)有利影响:为东部地区提供充足电能,将水能优势转化为经济优势;有利于带动相关产业(渔业、旅游业等)发展,增加就业机会,促进区域经济发展;提高非化石能源的占比,优化国家能源结构;水电清洁无污染,有利于节能减排,尽早实现碳达峰;改善区域交通条件,推动基础设施建设;为农田提供灌溉用水,提供工业用水和生活用水;减少下游的洪灾,提高应对旱涝灾害的能力;调节库区气候,缓解生态环境压力;发展航运等等。
不利影响:诱发泥石流、滑坡、地震等地质灾害;库区的水淹没森林和农田,大坝阻断某些鱼类洄游;破坏生物生存环境,影响生物生长繁殖,导致生物多样性减少;污染物质易在库区积累,加上水流速度减慢,水体自净能力减弱;库区蚊蝇滋生,导致传染病流行等。
(3)季节:秋季。原因:位于亚热带季风气候区,夏季降水丰富,径流量大,水库水位逐渐上升;水电站库容量大,夏季以蓄水为主,水位上升,秋季水位达峰值;冬季降水少,河流径流量小,秋季蓄水至最高水位,可保障冬季发电和供水需求。
【分析】本大题以金沙江下游水电站为材料设置试题,涉及电站建设区位条件及其对区域环境的影响等相关内容,考查学生获取和解读地理信息能力,体现人地协调观、综合思维、区域认知学科素养。
【详解】(1)结合所学知识,金沙江位于我国南方地区,属于典型的亚热带季风气候区,降水较多,因此河流径流量较大,同时,该地区位于云贵高原与四川盆地的交界地带,地势起伏较大,落差较大,水能资源较为丰富;同时,该地区多为峡谷地区水电站,开发条件较好;地形以山地为主,地形较为复杂,人口较为稀少,因此水电站运行和建设过程中对人类活动影响较少,淹没农田较少;密集分布四个世界级水电站,还在与我国水电站建设经验较为丰富,技术较为先进。
(2)结合所学知识,当乌东德水电站投产运行后,作为我国重要的水电站供应电站,为我国提供丰富且清洁的水电,将本地区水能优势转化为经济优势,为东部地区提供充足的能源,有利于优化我国能源消费结构;同时,水电清洁无污染,有利于节能减排,减少二氧化碳的排放,尽早实现碳达峰;水电的开发和利用有利于带动渔业、旅游业等相关产业发展,增加就业机会,增加居民收入,促进区域经济发展;同时,进一步改善区域交通条件,推动基础设施建设;水电站水库蓄水,可为农田提供灌溉用水,为工业生产和居民生活提供水源,满足生产、生活对水资源的需求;还可以通过水库调节河流径流的季节变化,发展航运,同时减少下游地区的洪灾,提高应对旱涝灾害的能力;还可以调节库区气候,改善生态环境压力等。
但水电站运行投产后也会带来一定的不利影响,水电站运营投产后,会破坏当地生物的生存环境,影响生物多样性,导致生物多样性减少;破坏地表植被,影响地质条件,从而有可能诱发滑坡、泥石流等地质灾害;同时,运行过程中会产生大量污染物,容易使污染物在库区积累,加上水流速度减慢,水体自净能力减弱,会导致该地区水污染问题严重;库区蓄水有可能会引发蚊蝇滋生,导致传染病流行等。
(3)结合所学知识,该水电站位于亚热带季风气候区,夏季降水量较大,因此河流径流量较大,水电站库容量较大,夏季主要是以蓄水为主,因此水库水位逐渐上升,在秋季时,水库达到峰值;冬季时降水较少,河流径流量较少,秋季时水库水位较高,可以保障冬季发电和供水需求,因此,在秋季时该水电站蓄水水位最高。
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