2024屆高考地理一輪總復習第五章地球上的水與水的運動第四節(jié)水平衡原理及其應用教案

第四節(jié)水平衡原理及其應用(綜合思維)新教材中有關水循環(huán)的內容多集中在發(fā)生的區(qū)域、環(huán)節(jié)等，而較少涉及水循環(huán)中的水量平衡這一內容。水量平衡是分析研究水文現(xiàn)象和水文過程的基礎，水量平衡各要素組合特征構成地理地帶劃分的背景，常用以劃分地理區(qū)域。近幾年的高考還時常借助這一內容創(chuàng)設地理情境考查與水相關的知識，故本書對此進行專題復習，詳解水平衡原理的應用。命題視角(一)水量收支平衡[典題感悟]下圖示意我國西北某閉合流域的剖面。該流域氣候較干，年均降水量僅為210毫米，但湖面年蒸發(fā)量可達2000毫米。湖水淺，鹽度飽和，水下已形成較厚鹽層。據(jù)此完成(1)～(3)題。(1)鹽湖面積多年穩(wěn)定，表明該流域的多年平均實際蒸發(fā)量()A．遠大于2000毫米 B．約為2000毫米C．約為210毫米 D．遠小于210毫米(2)流域不同部位實際蒸發(fā)量差異顯著，實際蒸發(fā)量最小的是()A．坡面 B．洪積扇C．河谷 D．湖盆(3)如果該流域大量種植耐旱植物，可能會導致()A．湖盆蒸發(fā)量增多 B．鹽湖面積縮小C．湖水富營養(yǎng)化加重 D．湖水鹽度增大[解析]第(1)題，鹽湖面積多年穩(wěn)定，說明多年平均實際蒸發(fā)量與年均降水量相當。第(2)題，由圖可知，坡面坡度大，巖性硬，地表水與地下水儲存條件差，由于水分儲存量小，實際蒸發(fā)量最小。第(3)題，雖然是耐旱植物，但注意是“大量種植”，依然會消耗大量的地表水和地下水，導致入湖水量減少，鹽湖面積縮小。[答案](1)C(2)A(3)B[思維建模]1．概念：水量平衡是水循環(huán)的數(shù)量表示，指地球任一區(qū)域在一定時段內，收入的水量與支出的水量之差等于該區(qū)域內的蓄水變量。2．含義：從長期來看，全球水的總量沒有什么變化；但是對一個地區(qū)來說，有的時候降水量多，有的時候降水量少。某個地區(qū)在某一段時期內，水量收入和支出的差額，等于該地區(qū)的儲水變化量。這就是水平衡原理。(1)簡單表示為：儲水變化量＝降水量－蒸發(fā)量－徑流量。(2)如果某地無儲水變化，那么也可以表示為：降水量＝蒸發(fā)量＋徑流量。(3)任何一個閉合流域：降入流域的降水量＝蒸發(fā)量＋流出流域河水量。3．各區(qū)域的水量平衡的表現(xiàn)海洋多年平均降水量＋多年平均徑流量－多年平均蒸發(fā)量＝0內流區(qū)多年平均蒸發(fā)量＝多年平均降水量外流區(qū)多年平均降水量－多年平均蒸發(fā)量－多年平均徑流量＝0全球多年平均降水量＝多年平均蒸發(fā)量[針對訓練]閱讀圖文材料，完成下列要求。維多利亞湖地處東非高原，湖面海拔1134米，是因地殼運動、凹陷形成的較淺積水盆地，該湖唯一的出口是從北岸流出的維多利亞尼羅河。水葫蘆喜熱，不耐低溫，多浮生于淺水水域，根系能直接從水中吸收有機養(yǎng)分，繁殖速度極快。20世紀80年代，維多利亞湖周邊國家為美化該湖環(huán)境引種了水葫蘆，導致水葫蘆的泛濫，并帶來一系列問題。如圖示意維多利亞湖水系。從維多利亞湖凹陷形成到水量穩(wěn)定，說明維多利亞湖流域降水量與蒸發(fā)量、外流徑流量之間的關系。解析：維多利亞湖凹陷形成之時是盆地地形，盆地逐漸積水(主要來自降水)，說明降水量大于蒸發(fā)量與外流徑流量之和；之后，降水量等于蒸發(fā)量與外流徑流量之和，從而使維多利亞湖水量達到穩(wěn)定。答案：凹陷形成時降水量大于蒸發(fā)量與外流徑流量之和，到水量穩(wěn)定時變?yōu)榻邓康扔谡舭l(fā)量與外流徑流量之和。命題視角(二)水平衡的應用[典題感悟]閱讀圖文材料，完成下列要求。烏裕爾河原為嫩江的支流。受嫩江西移、泥沙沉積等影響，烏裕爾河下游排水受阻，成為內流河。后因河水泛濫，最終形成面積相對穩(wěn)定的扎龍濕地(見下圖)。扎龍濕地面積廣大，積水較淺。(1)分析從烏裕爾河成為內流河至扎龍濕地面積穩(wěn)定，烏裕爾河流域降水量、蒸發(fā)量數(shù)量關系的變化。(2)指出未來扎龍濕地水中含鹽量的變化，并說明原因。[解析]第(1)題，利用水循環(huán)過程中水量平衡的原理，當烏裕爾河為外流河時，河水流入嫩江，因此全流域降水量等于蒸發(fā)量加徑流量，從數(shù)量關系上，最初降水量是大于蒸發(fā)量的；成為內流河后，由于河水不能外流(只能流入濕地)，其濕地面積會不斷加大，直到濕地面積穩(wěn)定，其間降水量不變，而蒸發(fā)量隨水面的擴大，不斷增加，直至蒸發(fā)量與降水量數(shù)量相等(這里有一個關鍵分析：如果是扎龍濕地，會出現(xiàn)蒸發(fā)量大于降水量的可能，其原因是徑流的匯入；如果是全流域，由于沒有形成外流，蒸發(fā)量只能等于降水量)。第(2)題，由于河流受阻而形成濕地，這樣不論河還是湖均為內流區(qū)域，河水不斷帶來鹽分物質，因此水中的含鹽量會不斷增加，未來濕地可能會成為咸水湖(沼澤)。[答案](1)降水量基本沒有變化，蒸發(fā)量逐漸增大，二者數(shù)量關系由降水量大于蒸發(fā)量最終變?yōu)榻邓康扔谡舭l(fā)量。(2)變化：水中含鹽量逐漸增加。原因：河水不斷為濕地帶來鹽分(礦物質)；隨著濕地水分蒸發(fā)，鹽分(礦物質)富集(最終飽和)。[思維建模]1．水平衡原理的應用模式在分析一個地區(qū)的水平衡時，關鍵是把握好常見的收、支項目。收入大氣降水，河、湖、冰川融水，地下水的輸入，人工調水、灌溉等支出蒸發(fā)、蒸騰，徑流輸出，下滲，人工取水根據(jù)收支環(huán)節(jié)，在分析參與水循環(huán)的水量變化問題時，一般有以下幾個方面：分析修水庫對河流徑流及庫區(qū)的影響分析城市內澇的原因分析植被破壞對水循環(huán)的影響分析灌溉對土壤水鹽運動的影響2.水平衡原理的其他應用(1)湖泊濕地的鹽度平衡：外流湖湖水的含鹽量收支是平衡的，匯入河流帶來的鹽分由流出河流帶走，湖水鹽度不會變化，但如果流出河流受阻，鹽分收支被打破，湖水鹽度會升高，有可能變成咸水湖。(2)河口處的沖淤平衡：河流入湖口或入?？谔幨艿侥嗌吵练e與湖水、海水侵蝕的共同作用，二者平衡，河口三角洲面積不變。如果河流帶來的泥沙增多，超過侵蝕作用，則河口三角洲面積增加；反之，河口三角洲面積減少。(3)?！獨庵g的熱量平衡(如圖所示)(4)土壤鹽堿化若蒸發(fā)強烈，土壤中鹽分隨水沿土壤孔隙上升到地表，使土壤表層含鹽量增加(返鹽)；若降水量大，土壤表層鹽分被雨水淋洗，使土壤表層脫鹽(淋鹽)。若降水少、氣溫低、蒸發(fā)弱，則鹽分穩(wěn)定。(5)河流斷流問題總體水量平衡：徑流量＝地表補給量＋地下補給量－滲漏量－用水量－蒸發(fā)量。長期而言，除用水量之外，其他幾項都屬于自然因素，應該在多年平均值上下波動。因此，造成河流斷流的主要原因應該是區(qū)域用水量持續(xù)增加。[針對訓練]閱讀圖文材料，完成下列要求。橫斷山區(qū)高山峽谷中的程海，位于云南省永勝縣(如圖所示)，為滇西第二大淡水湖。程海曾經(jīng)是一個外流湖，平均水深72米，湖水通過程河向南流入金沙江。1690年前后程海水位開始下降，逐漸成為封閉型湖泊。程海湖面多年平均降水量為733.6毫米，蒸發(fā)量為2169毫米。目前，程海水面面積多年穩(wěn)定在75.8平方千米，平均水深約25.7米。(1)程海曾經(jīng)是一個外流湖，推測其成因。(2)分析程海由外流湖轉變?yōu)閮攘骱淖匀辉颉?3)程海蒸發(fā)量約為降水量的3倍，但面積和水深保持多年穩(wěn)定，試分析原因。(4)根據(jù)現(xiàn)今氣候條件，預測程海未來自然演化的趨勢。解析：第(1)題，程海位于橫斷山區(qū)高山峽谷中，曾經(jīng)是一個外流湖。形成過程首先是程海地區(qū)受斷裂作用下陷成谷地；位于亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，降水量大于蒸發(fā)量，積水成湖。第(2)題，程海由外流湖轉變?yōu)閮攘骱淖匀辉驈臍夂蜃兓?、降水量和蒸發(fā)量的變化方面分析。第(3)題，面積和水深保持多年穩(wěn)定的原因從其他水源補給方面分析。第(4)題，未來自然演化的趨勢從程海所處的氣候環(huán)境、降水量與蒸發(fā)量的關系方面分析。答案：(1)程海地區(qū)受斷層作用下陷成谷地；氣候溫暖濕潤，降水量大于蒸發(fā)量，積水成湖。(2)程海地區(qū)氣候從濕潤向干旱轉變；降水量減少，蒸發(fā)量大增，湖泊水位大幅下降，程海從外流湖轉變?yōu)閮攘骱?3)目前，程海屬于內流區(qū)域，面積和水深保持穩(wěn)定，其水量收入與支出大體相對平衡；程海蒸發(fā)量遠大于降水量，因此，程海水源補給除湖區(qū)降水外，還有其他水源補給；程海流域地處亞熱帶干熱、封閉山谷，水源補給應為地下水。(4)程海位于南北走向的橫斷山區(qū)，不利于東南和西南季風的進入，屬于雨影區(qū)；受背風坡氣流下沉影響，焚風效應明顯，氣候上屬于亞熱帶干旱氣候。因此，程海蒸發(fā)量遠遠大于降水量，將經(jīng)歷從淡水湖轉變?yōu)橄趟?、從鹽湖到鹽沼、從鹽沼到完全干涸的發(fā)展歷程。[課時跟蹤檢測]一、選擇題流域水平衡包括大氣水平衡、地表水平衡兩個方面，分別對應著兩個抽象的水庫，即“大氣水庫”和“地表水庫”。如圖是某流域水平衡示意圖。讀圖，回答1～2題。1．圖中①②③④分別表示()A．跨流域調水、蒸發(fā)、降水、水汽凈輸入B．水汽凈輸入、降水、蒸發(fā)、跨流域調水C．跨流域調水、降水、蒸發(fā)、水汽凈輸入D．水汽凈輸入、蒸發(fā)、降水、跨流域調水2．關于流域水平衡說法正確的是()A．南水北調減少了我國地表水庫水量B．大氣水庫的水主要來源于植物蒸騰C．地表水庫僅包括河流水和湖泊水D．植被的變化對流域水平衡有重要影響解析：1.C2.D第1題，根據(jù)圖中各內容之間的邏輯關系，可判斷①為跨流域調水，②為降水，③為蒸發(fā)，④為水汽凈輸入。第2題，植被的變化可明顯影響區(qū)域地表水下滲及植物的蒸騰量，會對流域水平衡產生重要影響，D正確。良好的綠洲生態(tài)系統(tǒng)是支持干旱地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的前提，土壤含水量直接或間接地控制著綠洲植被的生長條件。甘肅張掖綠洲作物生長季水分收入項為降水和灌溉引水，2012年作物生長季綠洲水分收入總量為765.85毫米，其中降水占10.3%，綠洲灌溉需水量為213.03毫米。下圖為張掖綠洲2012年6月22日—9月16日不同深度土壤體積含水量和降水量(P)日變化圖。據(jù)此完成3～5題。3．降水事件對土壤含水量影響最大的是()A．0～20厘米深度的土壤B．40～60厘米深度的土壤C．100厘米深度處的土壤D．100厘米深度以下的土壤4．從綠洲水分收支角度考慮，該地農業(yè)生產中存在的水資源問題主要是()A．降水量較少，農業(yè)缺水嚴重B．灌溉用水少于需求，灌溉水源較短缺C．蒸發(fā)量極大，土壤供水不足D．灌溉用水多于需求，水資源浪費嚴重5．解決張掖綠洲水資源利用問題的有效措施有()A．進行跨流域調水 B．增加地膜覆蓋C．減少單次灌溉量 D．實施人工降雨解析：3.A4.D5.C第3題，讀圖可知，不同深度土壤體積含水量都隨降水量的變化發(fā)生變化，0～20厘米深度的土壤體積含水量曲線波動最大，說明其受降水事件的影響最大。100厘米深度以下土壤體積含水量圖中沒有體現(xiàn)。故選A。第4題，根據(jù)材料可知，該地灌溉引用的水資源遠大于灌溉需水量，會造成水資源浪費嚴重。雖然當?shù)亟邓可伲舭l(fā)旺盛，但綠洲作物生長季水分收入項還有灌溉引水，水源比較充足。故選D。第5題，根據(jù)上題可知，張掖綠洲水資源利用問題是水資源浪費嚴重，應減少水資源浪費，提高水資源利用率，所以有效措施為減少單次灌溉量。該區(qū)灌溉引水量已遠大于需水量，不需要再增加水量。增加地膜覆蓋主要起保溫、保濕作用，對水資源浪費問題影響不大。故選C。下圖為近幾年影響青藏高原上某較大湖泊面積的要素及變化圖。讀圖，完成6～8題。6．影響近幾年青藏高原該湖泊面積變化的最主要原因是()A．氣溫逐漸降低 B．湖泊蒸發(fā)減弱C．降水量逐漸增大 D．徑流注入量增大7．該湖泊面積的變化對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響是()A．荒漠化增速變緩 B．生物多樣性減少C．水土流失加劇 D．區(qū)域沙塵暴頻繁8．若該湖泊位于黃河上游，則黃河()A．發(fā)生凌汛現(xiàn)象減少B．年徑流量會增加C．中游航運能力提高D．下游地下水補給增加解析：6.D7.A8.B第6題，徑流匯入是影響湖泊水量變化和水面面積變化的最主要因素，徑流注入量增大，湖泊面積增大。第7題，該湖泊面積增大，對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響是荒漠化增速變緩。第8題，若該湖泊位于黃河上游，湖泊面積增大，黃河的補給水源增大，則黃河年徑流量會增加。二、非選擇題9．閱讀圖文材料，完成下列問題。呼倫湖位于內蒙古境內，呈東北—西南狹長分布，湖長93千米，平均寬度32千米，湖水面積2339平方千米。達蘭鄂羅木河、新開河位于呼倫湖東北部，河長25千米，流向受呼倫湖和海拉爾河水位變化的制約，順逆不定，是呼倫湖的吞吐河流。呼倫湖是一個淡水湖和咸水湖不斷轉化的湖泊。冬季11月初至翌年4月下旬，呼倫湖水量處于不增不減的平穩(wěn)狀態(tài)。4月下旬開始，呼倫湖水位逐漸上升。下圖為呼倫湖位置及其周圍水系示意圖。(1)分析呼倫湖在冬季11月初至翌年4月下旬期間水量穩(wěn)定的主要原因。(2)分析呼倫湖水位從4月下旬開始逐漸上升的主要原因。(3)呼倫湖是一個淡水湖和咸水湖不斷轉化的湖泊，對此作出合理解釋。解析：第(1)題，呼倫湖位于內蒙古境內，緯度較高，冬季11月初至翌年4月下旬期間氣溫較低，呼倫湖水系各河流正值封凍期，地面徑流補給減少或停止，水面不上漲；降雪和蒸發(fā)對湖水位基本上沒有影響，因此湖水量處于穩(wěn)定狀態(tài)。第(2)題，4月下旬，氣溫回升快，呼倫湖進入解凍期，流域內的積雪融化，注入湖內的徑流量增加，呼倫湖水位開始逐漸上升；此期間湖面冰層處在融化期，水體體積變大；湖面蒸發(fā)量不大，水量損失較少。第(3)題，呼倫湖鹽度的變化主要取決于水量的增減和是不是排水湖(外流湖)，從水量變化和鹽分外排角度分析即可。答案：(1)在此期間，呼倫湖水系各河流正值封凍期，地面徑流補給減少或停止；降雪和蒸發(fā)對湖水位基本上沒有影響，湖水量處于穩(wěn)定狀態(tài)。(2)4月下旬(春季)開始，河流進入解凍期，流域內的積雪融化，注入湖內的徑流量增加；此期間湖面冰層處在融化期，湖面蒸發(fā)量不大，水量損失較少。(3)呼倫湖鹽度的變化主要取決于水量的增減和是不是排水湖。當湖水量增加，水位上升，湖水通過新開河外排，成為排水湖(外流湖)，鹽分外排，湖水含鹽量降低到一定程度，形成淡水湖；當湖水量減少，水位下降，海拉爾河水位高時，湖水停止外排，海拉爾河水注入，成為內陸湖，鹽分無法排出，湖水含鹽量升高到一定程度，形成咸水湖。10．閱讀圖文材料，完成下列問題。艾比湖位于準噶爾盆地海拔最低處，有博爾塔拉河、奎屯河、精河三條河流直接匯入。研究表明，近60年來，由于氣候變化，三條補給河流的徑流總量呈增加趨勢，但艾比湖的入湖流量和湖面卻不斷減小，周邊鹽場增多。下圖為艾比湖的位置和水系圖。