第四章 地球上的水
第一节 水循环与陆地水体及其相互关系
课标要求 命题趋势
1.运用示意图,说明水循环的过程及其地理意义。 2.绘制示意图,解释各类陆地水体之间的相互关系。 1.基础性考法:厘清水循环类型及主要环节,认识不同补给类型出现的时间和地区差异。 2.综合性考法:准确分析各种水体的相互转换与补给的关系,并以陆地水体补给实例绘制示意图。 3.创新性考法:围绕区域河流、湖泊等设置新情景,考查对水体补给原理的理解和应用。
考点1 水循环的过程及意义
【必备知识 排查】
1.水循环的过程及类型:
(1)水循环:是指自然界的水在水圈、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)水循环的类型。
类型 主要环节
海上内循环 蒸发→降水
海陆间循环 蒸发→水汽输送→降水→
陆地内循环 蒸发(蒸腾)→降水
2.水循环的地理意义:
(1)维持全球水量的动态平衡。
(2)缓解不同纬度地区热量收支不平衡的矛盾。
(3)是海陆间联系的主要纽带。
(4)塑造地表形态。
(5)影响着全球的气候和生态。
【填绘】
读水循环过程示意图,填写水循环各环节。
提示:①蒸发、②水汽输送、③降水、④地表径流、⑤下渗、⑥地下径流、⑦植物蒸腾。
【思考】
水循环不同环节的能量来源有何不同
提示:蒸发、水汽输送、凝结等环节是太阳辐射的结果;降水、地表径流等环节是地球重力作用的结果。
【核心要点 突破】
分析影响水循环环节的因素
(1)影响水循环环节的自然因素。
①影响蒸发的因素。
②影响降水的因素。
③影响水汽输送的因素。
a.海陆位置:沿海地区水汽输送较多,内陆较少。
b.地形阻挡:受山脉阻挡,在迎风坡一侧,水汽凝结,形成降雨。
④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
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
人类活动 沿岸取水会导致径流量减少
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,储存有丰富的地下水。
(2)影响水循环环节的人为因素。
人类活动 对水循环的影响
修建水库 拦截地表径流,增加库区水面面积,蒸发量增大,降水量也增大
跨流域调水 改变了地表径流的空间分布,缓解了调入区缺水问题,改善了生态环境
人工降雨 增加大气降水量,改变了降水量分布不均衡,缓解干旱缺水问题
植树造林 增加下渗量,加大地下径流,减小地表径流,在一定程度上可增加降水
围湖造田 减少湖泊蓄水量,削弱了“削峰补枯”的能力,减弱了对气候的调节作用
【知识拓展】利用水循环原理解释地理问题
可以依据水循环原理对某些地理问题进行解释:
(1)解释沼泽地的形成。
(2)解释内流河断流的成因。
(3)解释“海绵城市”的作用原理。
【高考预测 精练】
角度1 水循环的过程及环节
下图是热带雨林区水循环略图。据此完成1、2题。
1.水汽散失环节形成是因为热带雨林区 ( )
A.地表径流丰富 B.地下径流匮乏
C.水汽输送强 D.空气湿度大
2.直接造成雨林区土壤养分减少的环节是 ( )
A.地表径流 B.蒸发(腾)
C.水汽输送 D.水汽散失
【解析】1选D,2选A。第1题,热带雨林区与相邻陆地存在气流交换,交换过程中,空气湿度大的地区为附近贡献水汽,造成水汽散失,所以水汽散失环节形成是因为空气湿度大;地表径流、地下径流、水汽输送与水汽散失作为水循环的环节,之间不存在因果关系。第2题,地表径流对土壤具有冲刷作用,直接造成土壤养分减少,雨林区尤为明显;蒸发旺盛会对土壤水分产生影响,可能间接影响土壤养分;水汽输送、水汽散失与土壤养分的关系不大。
角度2 水循环的意义及人类对水循环的影响
下图为鄱阳湖某地“水落石出”景观图。据此完成3~5题。
3.据图推测,鄱阳湖“水落石出”景观出现的时间段最可能是 ( )
A.春末 B.初夏 C.初秋 D.冬季
4.图示“水落石出”景观出现的原因主要是 ( )
①三峡水库及鄱阳湖水系上游水库的蓄水
②该季节流域内降水较少
③河流上游地区植被覆盖率高,入湖水量增多
④入湖泥沙淤积严重,湖床抬升明显
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
5.一般情况下,鄱阳湖“水落石出”景观的出现对当地环境的影响是 ( )
A.增加水污染的治理压力
B.大田农作物因旱灾严重而减产
C.鱼类增多,渔业增产
D.缩减候鸟迁徙的栖息地
【解析】3选D,4选C,5选A。第3题,根据图中信息,可以判断出此时鄱阳湖出现“水落石出”的景观是由于水位降低,所以其出现的时间段应该处于河流的枯水期,河流补给湖泊的水量较少,从而使湖泊水位降低,该地区主要受季风影响,所以夏季是河流的丰水期,冬季是河流的枯水期,因此鄱阳湖“水落石出”景观出现的时间段最可能是冬季。第4题,图示“水落石出”景观出现的原因主要是水位降低,因此入湖水量降低,如果入湖水量增多,不会出现“水落石出”的景观。鄱阳湖上游水库蓄水会导致入湖水量减少,可能会出现“水落石出”的景观。该流域内降水量少,会导致入湖水量减少,可能会出现“水落石出”的景观。入湖泥沙淤积严重会使湖床抬升明显,因此会出现“水落石出”的景观。第5题,鄱阳湖出现“水落石出”的景观是由于水位降低,所以鄱阳湖“水落石出”景观出现的时间段最可能是冬季,大田中没有农作物。冬天不是候鸟迁徙的时期,所以对候鸟迁徙的栖息地影响较小。由于水位降低,所以鱼类减少,渔业减产。由于“水落石出”水位降低,所以污染物浓度升高,会增加水污染的治理压力。
【加固训练】
海绵城市指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,逐步改善并恢复城市的自然生态平衡。下图是海绵城市建成区水转化过程示意图。完成(1)(2)题。
(1)海绵城市对城市局地水循环影响最直接、最显著的环节是 ( )
A.降水 B.水汽输送 C.蒸发 D.径流输送
(2)海绵城市的建设,城市水转化过程中受抑制的环节是 ( )
A.产流 B.地表入渗 C.排水 D.蒸发蒸腾
【解析】(1)选D,(2)选A。第(1)题,海绵城市建设不影响降水、水汽输送环节;海绵城市建设会使蒸发蒸腾作用增强,但不是最直接的;建造海绵城市显著改变了城市地面状况,影响最直接、最显著的是地表径流,即径流输送。第(2)题,海绵城市的建设对城市水循环环节的主要影响是增加地面下渗、减少地表径流,因此,城市水转化过程中受抑制的环节是地表径流,即产流;地表入渗增加;海绵城市的建设中排水设施的建设会增多,排水更通畅;海绵城市建设会使蒸发蒸腾作用增强。
考点2 陆地水体及其相互关系
【必备知识 排查】
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。
(3)作用。
①对周边气候具有调节作用。
②是塑造地表形态的主要动力。
③提供人类活动所必需的淡水资源,还具有航运、发电、水产养殖、生态服务等价值。
2.陆地水体的相互关系:
(1)关系:陆地水体之间存在水的交换和转化,河流是连接其他水体的纽带。
(2)河流与湖泊。
湖泊位置及特征 相互关系
位于河流中下游 洪水期蓄积洪水,削减、延缓干流洪峰,枯水期补给河流,起到调节径流作用
人工湖泊——水库 调节河流径流
位于河流源头 成为河流的发源地
河流注入湖泊 河流改道或断流,湖泊会干涸
(3)河流与地下水: 河流与地下水存在相互补给的关系。
①丰水期:河流补给地下水。
②枯水期:地下水补给河流。
(4)河流与冰川、积雪。
①影响因素:冰川和积雪融水是河流的重要补给,补给水量随着气温变化而变化。
②补给差异。
a.在高山永久积雪地区,夏季气温高,冰川融水量大,河流径流量大。
b.在冬季有积雪的地区,春季气温回升,积雪融化,河流出现春汛。
【填绘】
绘制河流与地下水关系示意图
提示:
【点拨】
季节性积雪融水与冰川融水补给不同
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。
【深研】
阅读教材图4.5,思考:
目前我国东部有些河流的某些河段在枯水期出现地下水不再补给河流的现象,分析造成这种现象的原因。
提示:生产生活用水量大,过度开采地下水;泥沙淤积,河床抬高;地下水位低于河流水位。
【高考真题 剖析】
(2022 湖南选择考)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
[考场速解模式]
抓 信 息 ①地点→中亚的某内陆咸水湖; ②事象→入湖地表径流量、降水量、蒸发量的变化; ③考查→湖泊水与河流水、地下水的关系
建 联 系 第(1)题:湖泊的降水量和蒸发量变化不大,入湖地表径流量变化明显,湖滨地下水与湖泊相互补给量较少→引起该湖泊近60年水量变化的主导因素→地表径流量。 第(2)题: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→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→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→湖滨地下水与湖水之间相互补给量不大→湖滨地下水补给该湖泊较多的时期是1970-1989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。
【核心要点 突破】
1.关联图解三类水体补给关系:
(1)地下水与河流水的相互补给关系。
(注:地上河一直是河流水补给地下水)
(2)湖泊水与河流水的相互补给关系。
(3)湖泊水与地下水的相互补给关系。
2.河流的补给类型及其特征:
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
雨水 (图甲) 一般以夏秋两季为主 时间集中;不连续性;水量变化大 降水量的多少;降水量的季节分配;降水量的年际变化 普遍,尤以东部季风区最为典型
湖泊水 全年 较稳定;对径流有调节作用 取决于湖泊与河流的相对位置;湖泊水量的大小 普遍
地下水 (图丁) 全年 稳定;一般与河流有互补作用 地下水补给区降水量的多少;地下水位与河流水位的相互位置关系 普遍
季节性 积雪融水 (图丙) 春季 有明显的季节性 气温高低;积雪多少;地形状况 东北 地区
永久性 积雪和 冰川融水 (图乙) 主要在夏季 有明显的季节、日变化 太阳辐射;气温变化;积雪和冰川储量 西北和青藏高原地区
【知识拓展】河流补给类型的判断方法
(1)依据河流流经地区的气候、地形条件判断。
项目 补给 汛期 分布
湿 润 区 降水 取决于降水的季节变化 热带雨林气候区;热带草原气候区;季风气候区;地中海气候区;温带海洋性气候区
干 旱 区 季节性积雪融水 春季 温带大陆性气候区 温带、亚寒带等冬季有降雪的地区;我国东北、俄罗斯
永久性积雪和冰川融水 夏季 (主要) 河流发源于高大山体,山体海拔高于当地雪线
(2)依据径流变化过程判断。
①雨水补给为主的河流,其径流量与降水变化一致;
②冰川融水补给取决于气温,径流高峰在夏季;
③地下水补给的河流,径流平稳;
④湖泊对径流具有调节作用,使径流变化较小;
⑤春季有明显汛期的河流则为季节性积雪融水补给。
【高考预测 精练】
角度1 陆地水体的相互关系
达里诺尔湖(43.2°N~43.4°N,116.5°E~116.8°E)位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗西部,是内陆微咸湖泊。1989-2019年,克什克腾旗的耕地面积、牲畜存栏量增长率分别是66.919%、24.1%,工农业生产总值增长了67倍(2000—2010年增长幅度最大)。下图示意1989-2020年达里诺尔湖面积、降水量和年平均气温的变化。据此完成1~3题。
1.达里诺尔湖近30年面积变化趋势的直接影响因素是 ( )
①蒸发量 ②降水量
③入湖径流量 ④湖水引水量
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
2.1989-2020年,达里诺尔湖 ( )
A.盐度先减小后增大
B.冬季水位高于夏季
C.湖水补给地下水量总体增大
D.结冰期明显延长
3.目前达里诺尔湖的面积变化对周边地区带来的影响是 ( )
A.灌溉面积扩大 B.气温日较差减小
C.沙尘天气减少 D.生态系统变得脆弱
【解析】1选C,2选A,3选D。第1题,近30年达里诺尔湖面积变化趋势是减小的,由材料“1989-2019年,克什克腾旗的耕地面积、牲畜存栏量增长率分别是66.919%、24.1%,工农业生产总值增长了67倍(2000—2010年增长幅度最大)”可知,农牧业的快速发展大量引用河水,使入湖径流量减少,湖泊面积减小;全球气候变暖,蒸发量增大,使达里诺尔湖面积变小。由图中降水曲线可知,30年间,该地降水量波动较大,略有增加,但变化不大,不是湖泊面积呈减小趋势的直接原因。由材料可知达里诺尔湖是内陆微咸湖泊,不适合农牧业用水。第2题,由图可知1989-2000年,达里诺尔湖面积增大,说明该时期湖泊的水量收入大于支出,湖水盐度降低;2000年后,湖泊面积明显减小,由材料可知该时期该区农牧业发展幅度最大,用水量大,使入湖水量减小,湖水盐度增大。达里诺尔湖(43.2°N~43.4°N,116.5°E~116.8°E)位于季风区,夏季降水多,湖泊冬季水位低于夏季。1989-2020年达里诺尔湖面积明显减小,湖水补给地下水量总体减少。由图可知1989-2020年气温波动较大,整体略有上升,结冰期不会有明显变长。第3题,达里诺尔湖的面积变小,蒸发量减少,使湖泊周围地区更加干旱,气温日较差增大,沙尘天气增多,生态系统变得脆弱。由于该区域变得更加干旱,地表径流减少,灌溉用水减少,灌溉面积减小。
角度2 河、湖特征描述与分析
下图为我国某河流平均入海流量和悬沙通量(指单位时间内通过河流某一过水断面的悬移质沙量)年际变化图。其中丰水年、平水年和枯水年分别以531 m3/s和364 m3/s为界。据此完成4、5题。
4.河流悬沙通量年际变化的影响因素是 ( )
A.降水 B.植被 C.气温 D.土壤
5.关于该河流年平均流量的说法,正确的是 ( )
A.入海流量年际变化较小
B.1975年流量季节变化最大
C.平水年多连续出现
D.枯水年最长持续时间为6年
【解析】4选A,5选C。第4题,降水的多少影响地表径流的强弱,地表径流的强弱影响侵蚀作用的强弱,进而影响河流悬沙通量。读图可知降水量有明显的年际变化;气温与河流含沙量关系不大;植被覆盖率年际变化小,而图中河流悬沙通量年际变化大;土壤质地在短期内年际变化很小。第5题,读图结合材料中对丰水年、平水年、枯水年的划分标准可知,平水年多以连续几年的形式出现;该河流流量年际变化较大;1975年年平均流量最大;枯水年最长持续时间为2年左右。
【加固训练】
阿克苏河位于新疆维吾尔自治区塔里木盆地西部,是塔里木河支流中水量最大的一支,以山地降水及冰雪融水补给为主,该流域多年干旱少雨,年平均降水量为47.3 mm,而蒸发量达2 100 mm。下图为阿克苏河地理位置以及1961-2001年阿克苏河径流量距平和阿克苏市年平均气温变化情况。据此完成(1)(2)题。
(1)与1965-1967年阿克苏河径流量距平变化最密切相关的是 ( )
A.气温高,蒸发量大
B.气温低,蒸发量小
C.降水变少
D.植被破坏严重
(2)1997-2001年,阿克苏市年平均气温变化对阿克苏河水文特征的主要影响是( )
A.河床不断变窄 B.汛期延后
C.径流量波动增加 D.含沙量加大
【解析】(1)选B,(2)选C。第(1)题,根据图文材料分析可知,阿克苏河流域多年干旱少雨,年降水量小,蒸发量大,1965-1967年阿克苏市年平均气温下降,蒸发量减少,使得该时段阿克苏河径流量距平呈增加趋势;阿克苏河流域年平均降水量较小,其对该流域径流量距平变化的影响较小;阿克苏河流域多年干旱少雨,年均降水量约为47.3 mm,以荒漠为主,植被稀疏,植被破坏对河流径流量影响小。第(2)题,据图分析可知,1997-2001年,阿克苏市年平均气温呈波动上升趋势,随着气温升高,冰雪消融提前,导致阿克苏河汛期提前;图中显示,1997-2001年,阿克苏河径流量距平为正值,年平均气温较高且波动较小,年均温偏高利于冰雪融化,故年平均气温变化使得阿克苏河径流量呈波动增加趋势;径流量增加,河床可能变宽;含沙量变化不是年均气温对河流的影响,且无法推测该河流含沙量加大。