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      水循環

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      水循環范文第1篇

      考綱對學生的要求主要包括以下三點:

      1.運用示意圖、流量過程圖,分析河流的補給類型和河流的水文特征。

      2.運用示意圖,說出水循環的過程和主要環節,說明水循環的地理意義。

      3.以某流域為例,分析該流域開發的地理條件,了解流域開發的基本內容與綜合治理的對策措施。

      二、考點解讀

      考點一:理解水體的補給關系

      從運動更新的角度看,陸地上的各種水體之間有著水源相互補給的關系。

      1.表解河流水的補給類型、特點及影響因素。

      2.辯證地認識河流水與地下水、湖泊水之間存在的互補關系。

      (1)圖解陸地水體類型及補給關系。

      (2)警示特殊現象。

      有些河流水與地下水之間并不一定存在互補關系,如黃河下游、長江荊江段因其為“地上河”,只存在河流水補給地下水的情況。

      3.掌握河流流量過程曲線圖的判讀要領。

      (1)流量過程曲線反映的主要內容:①流量的大小。②從曲線變化幅度了解水量的季節變化。③從曲線高峰期了解汛期出現的時間和長短。④從曲線低谷期了解枯水期出現的時間和長短。

      (2)從流量過程曲線分析原因: ①流量是由河流來源決定的。②洪水期出現在夏秋、枯水期在冬春的河流,一般多為雨水補給,但地中海氣候區河流剛好相反。③汛期出現在夏季的河流,除雨水補給外,也可能有冰川融水補給。④春季和夏季出現兩個汛期的河流,除雨水補給外,還可能有季節性積雪融水補給。⑤河流在冬季斷流可能是河水封凍的緣故,而內流河往往是由于氣溫低,冰川不融化,沒有冰川融水a給所致。⑥曲線變化和緩,多為地下水補給,也可能是熱帶雨林氣候區或溫帶海洋性氣候區的河流。

      考點二:描述和闡釋河流的水文特征

      河流的水文特征,包括“三量兩期一價值”。“三量”即河流徑流量(大小及季節變化)、含沙量和水能資源蘊藏量;“兩期”,即汛期、有無結冰期;“一價值”,即航運價值。

      1.徑流量大小及其季節變化。

      徑流量大小及其季節變化取決于河流補給類型。

      (1)以雨水補給為主的河流流量季節變化由降水特點決定。

      ①全年穩定型:熱帶雨林氣候區和溫帶海洋性氣候區的河流徑流量大,徑流量時間變化很小。

      ②夏汛冬枯型:熱帶草原氣候區和(熱帶、亞熱帶、溫帶)季風氣候區的河流徑流量時間變化較大,形成夏汛。季風氣候區的河流汛期長短取決于雨季長短。溫帶季風氣候區較高緯度地區的河流除雨水補給外,還有春季積雪融水補給,形成春汛,一年有兩個汛期,河流汛期會較長。但是由于夏季風勢力不穩定,降水季節變化和年際變化大,河流徑流量的季節變化和年際變化均較大。

      ③冬汛夏枯型:地中海氣候區的河流徑流量時間變化較大,且形成冬汛。

      (2)以冰川融水補給和季節性冰雪融水補給為主的河流,流量變化由氣溫變化特點決定。我國西北地區的河流夏季流量大,冬季斷流;我國東北地區的河流在春季由于氣溫回升導致冬季積雪融化,形成春汛;以冰川融水補給為主的河流(河段)的徑流量季節變化較大而年際變化較小。

      (3)徑流量大小還與流域面積大小以及流域內水系情況有關。

      2.含沙量大小。

      含沙量的大小與植被覆蓋情況、土質狀況、地形、降水特征和人類活動有關。

      (1)植被覆蓋差,地勢起伏大,降水強度大的區域,河流含沙量大;反之,含沙量小。

      (2)人類活動主要是通過影響地表植被覆蓋情況而影響河流含沙量大小。

      3.水能蘊藏量。

      水能蘊藏量大小由流域內的河流落差和河流水量決定。

      (1)河流落差受地形影響。地形起伏越大,落差越大,水能資源越豐富。

      (2)河流水量受氣候和流域面積影響。降水越多,流域面積越大,河流水量越大,水能資源越豐富。

      (3)河流中上游河段落差大,水量大,一般以開發水能為主。

      4.汛期及長短。

      (1)外流河汛期出現的時間和長短,直接由流域內降水量的多少、雨季出現的時間和長短決定;冰雪融水補給為主的內流河則主要受氣溫高低的影響,汛期出現在夏季。例如,我國東部季風氣候區的河流都有夏汛,東北地區的河流除有夏汛外,還有春汛;西北地區的河流有夏汛。此外,有些溫帶地區流向高緯的河流有凌汛現象。

      (2)流域內雨季開始早結束晚,河流汛期長;雨季開始晚,結束早,河流汛期短。例如,我國南方地區河流的汛期長,北方地區河流汛期較短。

      5.有無結冰期。

      有無結冰期由流域內氣溫高低決定。月均溫在0℃以下的河流有結冰期,0℃以上的無結冰期。例如,我國秦嶺―淮河以北的河流有結冰期,秦嶺―淮河以南河流沒有結冰期。有結冰期的河流才可能有凌汛出現。

      6.河流的航運價值。

      (1)河流的航運價值由地形和水量決定。地形平坦,水量豐富的河流航運價值大,因此,河流中下游一般以開發河流航運為主。(2)河流無結冰期,水位季節變化小,能保證四季通航。(3)天然河網密度大,有運河溝通,能四通八達。(4)內河航運可與其他運輸方式連接,即聯運價值大。(5)區域經濟狀況對運輸的需求大,河流航運價值大。

      考點三:掌握水循環的過程、環節和意義

      1.驅動水循環的兩大能量:一是太陽能,二是水的重力能。

      2.識記水循環的主要環節名稱。

      (1)垂直方向:蒸發(A、I)、植物蒸騰(F)、降水(B、D)、下滲(H)。(2)水平方向:水汽輸送(C)、地表徑流(E)和地下徑流(G)。

      3.解讀水循環的主要類型、主要環節及其意義。

      誤區警示:外流區域既發生海陸間循環,又存在陸地內循環,但以海陸間循環為主;內流區域以內循環為主。

      4.說明水循環的地理意義。

      維持了全球水的動態平衡; 緩解不同緯度熱量收支不平衡的矛盾; 使地球各個圈層之間、海陸之間實現物質遷移與能量交換;水循環影響全球的氣候和生態,并不斷塑造著地表形態。

      5.理解人類活動對水循環的影響。

      (1)人類活動影響水循環的四個環節。

      人類對水循環的影響主要體現在:①影響地表徑流,如引水灌溉、修建水庫、跨流域調水等。②影響地下徑流,如雨季對地下水的人工回灌,抽取地下水灌溉等。③影響降水,如人工降雨等。④影響蒸發,如植樹造林、修建水庫可以增加局部地區的水汽供應量。

      (2)人類活動通過三種措施影響水循環。

      水利措施:①修筑水庫、塘壩等攔蓄洪水,增加枯水期徑流量,由于水面面積的擴大和地下水水位的提高,可加大蒸發量。②跨流域調水、擴大灌溉面積在一定程度上增加了蒸發量,使大氣中水汽含量增加,增加降水量。

      農林措施:①“旱改水”、精耕細作、封山育林、植樹造林等能增加下滲,調節徑流,加大蒸發,在一定程度上可增加降水。②圍湖造田則減少了湖泊自然蓄水量,削弱了其防洪抗旱的能力,也減弱了湖泊水體對周圍地區氣候的調節作用。

      生態措施:保護濕地資源(沼澤)、植樹造林(綠色水庫)、保護草原(綠色蓄水池)會產生有利的影響;反之,則會產生惡劣的后果。

      考點四:流域開發的地理條件,開發建設的基本內容,綜合治理的對策措施

      1.了解流域開發的地理條件。

      從經濟效益、生態效益、社效益三方面評價其“優勢”和“存在的問題”。

      (1)自然方面:從地形、氣候、水文、植被、礦產等方面進行分析。

      (2)人文方面:從人口、聚落、交通、文化、農業、工業等方面進行分析。

      2.了解流域開發建設的基本內容。

      (1)資源開發:根據資源優勢確定流域開發方向。

      水能資源開發――發電、養殖、旅游、航運、防洪等,有利于發展高耗能工業;水資源開發――旅游、灌溉、養殖、航運等;生物資源開發――旅游、教育等;土地資源開發――因地制宜,發展農、林、牧、漁等多種農業;礦產資源開發――建立礦產開發基地,建立相應的工業部門(利用廉價電力);旅游資源開發――做好旅游規劃,發展交通,發展旅游業。

      (2)生態(恢復)建設:根據“環境污染和生態破壞”確定生態建設的內容。礦產資源開發導致植被破壞,產生的廢石、廢渣占用大量土地;不合理的開采引發地面沉降、滑坡、塌陷、泥石流等地質災害;礦產資源開發形成的廢渣、廢水中的有毒元素污染環境。

      3.綜合治理的對策措施。

      (1)對水土流失的治理措施:①調整農業結構,植樹造林、退耕還林還草等生物措施;②工程護坡、打壩淤地等工程措施;③進行小流域治理。

      (2)對河流污染的治理措施:①關閉污染較重的小工業;②對工農業及生活污水進行治理;③減少枯水期用水,使流量增加;④調整生產過程,適當在洪水期排污。

      (3)對生物資源破壞的治理措施:①建立自然保護區;②適當遷出保護區內的居民;③調整農業結構,控制人類活動(如交通建設);④加強宣傳教育。

      三、題型回顧

      例1 (2016年高考上海地理卷,第11~12題)“海綿城市”是指城市能夠像海綿一樣,下雨時蓄水,需要時“放水”。

      (1)上海建設“海綿城市”,除能夠提高地下水位外,對地理環境產生的影響還有( )

      A.加強城郊間熱力環流

      B.防止海水倒灌

      C.減緩地面沉降

      D.減弱酸雨污染

      (2)上海建設“海綿城市”可以采取的措施之一是( )

      A.退耕恢復濕地 B.鋪設防滲路面

      C.完善排水系統 D.增加綠地面積

      【解題思路】第(1)題,考查水循環對地理環境產生的影響。由材料和題干可知,“海綿城市”能提高地下水位,同時也能減輕因地下水過度利用而出現的地下漏斗區,從而有利于減緩地面沉降,C項正確。第(2)題,考查人類活動對水循環的影響。由材料可知,“海綿城市”下雨時蓄水,說明利于雨水下滲。增加綠地面積,有利于雨水下滲,有利于海綿城市建設,D項正確;退耕恢復濕地,是濕地建設,并不利于雨水下滲,A項錯誤;鋪設防滲路面不利于雨水下滲,B項錯誤;完善排水系統,加速地表徑流下泄,不利于雨水收集,C項錯誤。故選D項。

      【參考答案】(1)C (2)D

      例2 (2016年高考江蘇地理卷,第7~8題)圖4為某流域森林火災后第1年、第6年兩次相同降雨條件下河流流量過程線圖。讀圖,回答(1)~(2)題。

      (1)關于兩次徑流過程,說法正確的是( )

      A. 第6年的流量峰值大

      B. 第1年的流速峰值小

      C. 第6年的河流含沙量大

      D. 第1年的河流徑流量大

      (2)導致圖示徑流差異的關鍵環節是( )

      A. 蒸發 B. 下滲

      C. 蒸騰 D. 地下徑流

      【解題思路】第(1)題,考查河流水文特征。森林植被具有涵養水源和保持水土的功能。森林火災后第6年的森林面積比第1年大,對雨水的涵養功能和保持水土的功能比第1年強,導致第6年地表徑流量較小,流量峰值小,河流含沙量小,而第1年的河流徑流量大,流速峰值大,A、B、C項錯誤,D項正確。第(2)題,考查水循環的環節。依據材料可知,降雨條件相同而森林覆蓋率不同,則圖中徑流差異主要是森林覆蓋率的差異所致,森林覆蓋率的大小與雨水下滲量呈正相關。故B項正確。

      【參考答案】(1)D (2)B

      四、命題預測

      1.以文字、示意圖、區域圖為背景,考查水循環的過程、主要環節名稱及影響因素、水循環意義、人類對水循環的影響。

      2.以文字、河流徑流量過程曲線圖或柱狀圖、區域圖為背景,考查河流的補給類型及河流的水文特征。

      3.以區域圖為背景,以某流域為例,考查該流域開發的地理條件、流域開發與綜合治理的措施。

      五、能力測試

      1.圖5表示“海陸間水循環”,甲、乙表示地表。下列說法錯誤的是( )

      A.甲處代表海洋

      B.環節②參與地表淡水資源的補給

      C.環節④代表水汽輸送

      D.人類活動對環節③的影響最大

      圖6中,甲圖是我國東部河流某河段示意圖,乙圖是河流A、B兩水文站測得的水位變化示意圖。讀圖,完成2~4題。

      2.該河流的主要補給類型是( )

      A.雨水補給 B.地下水補給

      C.冰雪融水補給 D.湖泊水補給

      3.B水文站洪峰流量峰值小于A水文站,主要是因為A、B水文站之間( )

      A.河道淤積 B.河谷變寬

      C.湖泊分流 D.湖水補給量減小

      4.甲圖中AB段河流( )

      A.由西北流向東南

      B.由東南流向西北

      C.由正東流向正西

      D.由正西流向正東

      降雨量指一定時間內的降雨平鋪在地面的水層深度;一定時間內的河流徑流總量平鋪在流域地面的水層深度叫徑流深度。圖7是“我國某地氣溫、降雨量和所在流域徑流深度統計圖”。讀圖,回答5~6題。

      5.該流域河流夏季補給來源主要是( )

      ①雨水 ②季節性積雪融水 ③冰雪融水 ④湖泊水 ⑤沼澤水 ⑥地下水

      A.①② B.①③

      C.④⑥ D.⑤⑥

      6.該流域可能分布在( )

      A.東北地區 B.西北地區

      C.四川盆地 D.青藏高原

      7.閱讀圖文材料,完成下列問題。

      天山作為“中亞水塔”,主導了新疆乃至中亞地區的水循環,其周邊干旱區分布廣泛,人類生存與生態系統受水資源變化的影響十分強烈。近年來,山地冰川融化加速,增加了水資源供給,使得河流對氣候變化更敏感,為合理利用干旱區有限的水資源,專家提出在該區域山前洪積扇建設地下水庫。

      (1)簡述天山山脈被稱為“中亞水塔”的原因。

      (2)比較說明甲河水循環與乙河水循環的差。

      水循環范文第2篇

      [關鍵詞]稠油開采;雙管水循環技術;節能;降低成本

      中圖分類號:TE345 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0012-01

      我國稠油資源豐富,己探明的稠油地質儲量約為探明石油儲量的15%~20%,形成了以勝利、新疆、遼河和河南為代表的4個稠油產區,稠油年產量已達到1200萬噸。稠油油田開發效果直接影響著我國原油的總體產量。但是,由于稠油具有密度高、粘度大、流動性差的特點,其開采綜合技術要求高,難度大、成本高。因此,降低稠油粘度,改善其流動性是解決稠油開采問題的關鍵。目前普遍采用的稠油降粘方法包括物理和化學方法,物理方法包括摻稀釋劑(凝析油、輕質油、柴油等)降粘工藝、熱力法(蒸汽吞吐、蒸汽驅、熱水驅和火燒油層)和加熱降粘,化學方法主要包括注降粘劑等。

      一、技術原理

      該技術的工藝原理為同軸式雙空心抽油桿內循環熱傳導油井加熱,同軸式雙空心抽油桿是兩個內外相互密封又相通的獨立通道,它利用地面熱交換器把熱載體(水、油、冷媒等)加熱,再經循環泵加壓后(2MPa左右),經過緩沖罐緩沖和分離氣體后,通過特制四通接頭,注入同軸式雙空心抽油桿的內空心通道,熱載體在循環泵的高壓驅動下,克服管壁摩阻,高速流至雙空心桿的加熱底端,然后通過環空沉淀器返至雙空心桿的外通道對原油進行加熱后,經特制四通到達地面加熱交換器內再次加熱,周而復始。同軸式雙空心抽油桿既有著特殊的雙向密封性,又能承受很大的拉力和長時間的動能、勢能的轉換。隔溫層的導熱系數小于0.02。內外溫差達到40℃,可以保證油井深處可靠加溫,散熱控制在30%以內,從而滿足油井深處的加溫條件不低于原油的凝固和析蠟溫度。

      設備流程:軟化水經高壓泵(加壓2MPa左右)緩沖罐熱交換器(加熱升溫到110℃-130℃左右)高壓進水管特制四通內通道(下行)雙空心光桿內通道最下端的回流沉淀器(上行)進入雙空心桿外通道雙空心光桿外通道特制四通外通道回水管儲液罐(水氣分離)高壓泵。

      二、工藝技術特點

      1、節能環保是該裝置最大的優點,實驗證明在保證溫度120℃左右時每天用煤300公斤、液化氣60公斤、天然氣96方、生物燃料250公斤,很大程度上節約了能源并降低了成本。

      2、同軸式雙空心抽油桿的結構是在普通空心抽油桿的腔內又設計了一個獨立的空心通道,特制的終端器溝通兩個通道,行成了與外部完全隔離的閉路循環系統。循環內的熱載體不進入井筒,達到了井筒加熱的目的,克服了污染和損耗。解決了長期以來油井加熱用電量大的問題,因此節約大量電能。

      3、本品的內循環系統是密閉的,熱載體不與原油、空氣及地層接觸,能準確的計量出原油的產量。

      4、Y構緊湊,雙向密封性強,具有D級和H級強度。

      5、出口溫度高:采用中頻電加熱、單空心桿摻水井口出口油溫度48℃-55℃左右,采用雙空心內循環加熱出口油溫度60℃-75℃,溫度高,降粘效果較好。

      6、同軸式雙空桿是以單根形式存在的,作業時的操作規程與實心抽油桿無異,所以安裝簡潔、管理方便、反復使用性強。

      三、應用效果評價

      某1井自2015年8月開始應用雙管水循環技術,僅在2016年1月因水循環故障進行一次檢桿作業,說明該裝置應用周期較長。截至目前,日產液量6.2t/d,日產油量1.5t/d,井口溫度68℃,屬產量較高油井。下步計劃陸續在某2、某3、某4井3口井進行安裝試用,以進一步觀察使用效果。

      參考文獻

      [1] 周燦,吳承君,任雙雙,等.稠油降粘的方法的概述[J].內蒙古石油化工,2007,4:128-129.

      [2] 周風山,吳瑾光. 稠油化學降粘技術研究進展[J]. 油田化學,2001,18(03):268-270.

      水循環范文第3篇

      讀我國南方某低山丘陵區某小流域水循環示意圖,完成1~2題。

      1. 由于人類某種活動,使蒸騰作用顯著減弱時,可能直接導致該區域( )

      A. 降水增加 B. 地表徑流變化增大

      C. 水汽輸送量增加 D. 地下徑流增加

      2. 若要增加該區域的年降水量,則下列措施中目前可行性較差的是( )

      A. 封山育林 B. 退耕還林

      C. 增加水汽輸送量 D. 修建小型水庫

      讀我國重點缺水地區分布示意圖,回答3~4題。

      3. 對各地區缺水原因分析不正確的是( )

      A. ①地降水量小,農業用水量大

      B. ②地生產用水量大,水污染嚴重

      C. ③地降水量小,近海養殖用水量大

      D. ④地降水變率大,生產用水量大

      4. 解決③地缺水最有效的措施是( )

      A. 增加人工降雨 B. 修建梯田

      C. 大力開采地下水 D. 跨流域調水

      圖a示意某流域水系分布,圖b為該流域內一次局地暴雨前后甲、乙兩水文站觀測到的河流流量變化曲線。讀圖,完成5~6題。

      a b

      5. 此次局地暴雨可能出現在圖a中的( )

      A. ①地 B. ②地 C. ③地 D. ④地

      6. 乙水文站洪峰流量峰值小于甲水文站,主要是因為甲、乙水文站之間( )

      A. 河道淤積 B. 河谷變寬

      C. 湖泊分流 D. 湖水補給量減小

      下圖為樹枝狀排水系統示意圖,讀圖完成7~9題。

      7. 圖中等高線由高到低的排列順序,正確的是( )

      A. 1―2―3―4―5―6―7

      B. 7―6―5―4―3―2―1

      C. 1―3―2―7―4―5―6

      D. 7―1―6―2―5―3―4

      8. 圖示樹枝狀排水系統,利用的地理原理是( )

      A. 加快地表徑流 B. 減緩地表徑流

      C. 增加下滲 D. 減緩下滲

      9. 該排水系統比較適宜的地區是( )

      A. 高山地區

      B. 植被茂密的地區

      C. 坡度較大的地區

      D. 坡度較緩且降水較為集中的地區

      下圖中甲、乙分別是M、N河流上的水文站。據圖完成10題。

      10. 觀測發現,M、N河流的徑流量有明顯的季節變化,則下列敘述正確的是( )

      A. 防洪任務最重的月份是7月

      B. 引起甲、乙兩水文站下游自然植被差異的主要原因是緯度變化

      C. 大陸沿岸有暖流經過

      D. 大陸沿岸常年受極地東風帶影響

      二、非選擇題(共40分)

      11. 下面左圖為某地地形剖面示意圖,右圖為該地沿海某流域地下水等水位線分布示意圖。讀圖,回答下列問題。

      (1)判斷圖示水循環的類型,并說明與C海區的漁業資源豐富有關的水循環環節。

      (2)在B處大量抽取地下水,可能造成的不利影響是什么?

      (3)判斷A環節的名稱,說明它對海洋和陸地的作用。

      (4)與10年前相比,右圖中河流的地下水水位發生了什么變化?分析該地的氣候可能出現的變化趨勢以及該變化所產生的地理意義。

      12. 根據材料和圖,結合所學知識,回答下列問題。

      材料 中新網2012年2月20日電,目前我國遭受地面沉降災害的城市超過50個,最嚴重的是長江三角洲地區、華北地區和汾渭谷地。據專家研究目前地面沉降的主要人為原因有三大方面:(1)地下資源開采,如地下水、煤炭等資源的開采;(2)城市地下空間開發,如地鐵、地下停車場的建設等;(3)地表大面積荷載增加,如地表出現了大量密集建筑群、橋梁等交通設施及運輸荷載的影響等。

      中國31個省級行政區(不包括港澳臺地區)水資源綜合壓力等級分布圖

      備注:1~5表示水資源綜合壓力等級,數值越大說明水資源的綜合壓力越大(供水壓力越大)

      (1)試簡要分析地面沉降可能帶來的危害及其防御的主要措施。

      (2)A、B兩地區成為我國水資源綜合壓力最大地區,其主要原因有何不同?結合兩地的地理環境特征,分別提出緩解水資源壓力的措施。

      13. 分析材料,回答下列問題。

      材料一 新華網西寧2011年7月19日電 來自青海省衛星遙感中心的衛星遙感監測顯示,中國最大的內陸咸水湖――青海湖的水體面積及水位已連續6年呈遞增趨勢。監測顯示的青海湖水體面積為4321.07平方公里,水位為3193.8米。與2005年相比,青海湖水體面積擴大了70.82平方公里,水位上升了0.35米。專家分析指出,在中國政府和群眾的努力之下,青海湖的生態環境呈現了持續良性循環的發展態勢。

      材料二 青海湖流域圖。

      (1)青海湖參與的水循環類型是 ,試分析布塔河的水文特征。

      水循環范文第4篇

      1和田綠洲概況

      和田綠洲位于新疆塔里木盆地南部邊緣,曾經是絲綢之路上一顆璀璨的明珠。綠洲內灌溉農業歷史悠久,形成了獨具特色的綠洲小氣候。和田綠洲內有墨玉縣、和田縣、洛浦縣及和田市,綠洲與沙漠交錯分布,生態環境極其脆弱[3]。和田綠洲降水稀少,蒸發劇烈,光熱資源豐富,屬典型的大陸性干旱氣候。綠洲內是以維吾爾族為主的少數民族聚居區,又是一個以灌溉農業為生存依據的經濟落后地區,氣候條件及人類活動所引起的變化,導致

      河流徑流銳減,威脅了綠洲的生存。和田綠洲年降水量3.4~100.9mm,多年平均為36.4mm,農作物依賴和田河水灌溉。和田河發源于昆侖山和喀拉昆侖山北麓,流出高山峽谷,澆灌了和田綠洲,自南向北縱貫塔北克拉瑪干大沙漠,匯入塔里木河,目前是塔里木河三大源流之一。和田河多年平均流入和田綠洲的水量為44.8億m3,由于綠洲用水以及沿程蒸發滲漏損失,注入塔里木河多年平均水量僅10.47億m3。和田河屬冰川融雪及降水混合補給型河流,豐枯與氣候變化密切相關,直接影響綠洲內各種經濟活動,也影響向塔里木河干流的輸水。

      2氣溫變化

      和田綠洲內有洛浦、和田、墨玉3個氣象站,分析中采用了1954~2000年實測的年平均氣溫,以及1971~1995年的月平均氣溫。

      2.1氣溫的年際變化表1列出了1954~1995年實測氣溫、比濕、降水和蒸發變化情況。由表1可知,從1954年到2000年,和田綠洲氣溫持續上升,增加了0.86℃,說明該段時期氣候處于變暖期,與全球氣候變化相一致[1]。50~60年代氣溫變化不大;而70~80年代氣溫增加顯著。

      表1和田綠洲氣溫及水循環要素歷年變化

      時段

      1954~1959

      1960~1969

      1970~1979

      1980~1989

      1990~2000

      平均溫度(℃)

      平均比濕(%)

      平均降水量/mm

      平均蒸發量/mm

      12.00

      41.33

      38.0

      2466

      12.01

      42.04

      34.1

      2543

      12.28

      42.47

      32.8

      2649

      12.42

      41.96

      57.6

      2803

      12.86

      42.02

      37.6

      2694

      氣溫逐年增長主要受全球氣候變暖趨勢的影響,同時也與綠洲內人類經濟活動規模擴大有關。氣候的變暖必然導致和田河流域的水循環時空的變化,依賴和田河水資源生存和發展的和田綠洲因而面臨新問題。

      2.2氣溫年內變化和田綠洲多年平均氣溫12.2℃。以多年平均值為基礎分析各月氣溫,全年大于平均氣溫的時間從4月持續到10月,共7個月。用變差系數Cv作為衡量年內各月平均氣溫相對變化性[3],其結果見表2。其中5~9月的變率相對較小,多年來其平均氣溫的變化幅度在3~4.9℃,即夏季氣溫相對穩定,沒有出現極端酷暑或涼夏的異常現象。冬季,11~2月為最寒冷季節,氣溫變率相對較大,極端最低氣溫可達到-23.2℃,比該年的月平均最低氣溫低10.1℃。冬季氣溫的急劇變化會給當地人民生活和健康帶來一定的負面影響,但有利于同年的病蟲害防治,農業豐收。

      表2和田綠洲多年月平均氣溫及其變率

      1

      2

      3

      4

      5

      6

      7

      8

      9

      10

      11

      12

      年平均

      最小

      最大

      平均

      Cv

      -12.1

      -1.9

      -4.7

      -0.46

      -6.8

      3.2

      0.0

      /

      6.5

      10.8

      8.5

      0.15

      14.2

      19.4

      16.5

      0.08

      18.2

      23.1

      20.8

      0.06

      22.0

      26.1

      23.9

      0.05

      22.7

      27.7

      25.5

      0.04

      22.3

      26.8

      24.4

      0.05

      17.7

      20.7

      19.7

      0.04

      10.6

      14.4

      12.4

      0.08

      1.7

      7.4

      4.3

      0.30

      -8.8

      0.1

      -3.0

      -0.72

      11.1

      13.2

      12.2

      0.04

      注:上表中溫度單位為℃;Cv為系列的變差系數。

      2.3氣溫變化的趨勢性圖1表明過去近50年來和田綠洲氣溫具有遞增趨勢。依據坎德爾(Kendall)秩次相關檢驗[4],當n=47,信度水平α=0.05時,檢驗統計量U=-2.37,其絕對值大于Uα/2=1.96,表明和田綠洲氣溫遞增趨勢明顯。和田綠洲氣溫線性趨勢回歸方程為:

      T=11.92+0.0147t

      (1)

      式中:T表示年平均氣溫;t表示時間,t=1,2,…47。利用線性趨勢的回歸檢驗[4],統計量T=2.57,大于Tα/2=2.23;可判定和田綠洲氣溫的線性趨勢顯著。

      依據這一趨勢性預測的2050年平均氣溫為13.3℃;即比1954年增長1.4℃。文獻[9]應用Hadley中心海-氣耦合模式,同時考慮溫室氣體和氣溶膠的作用預測塔里木盆地氣溫變化趨勢,其結果與本研究基本相符;但本研究表明冬季增溫顯著,夏季氣溫穩定;這則與文獻[9]差異較大。與IPCC最新公布的4個大氣與海洋耦合GCMs情景模擬的平均結果相比,也很接近;IPCC4個模式在該區域

      圖1和田綠洲氣溫差積與距平曲線

      2020~2039年平均增溫0.9℃(引自http//ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk),本研究表明在這一時段內增溫約0.7℃。

      3蒸發變化

      和田綠洲氣候干旱,實測年蒸發量為2219~3137mm,多年平均2684mm,遠大于降水量,足以說明和田綠洲的蒸發劇烈程度。用干燥指數來描述氣候干旱程度,則和田綠洲的干燥指數為25~842。最小值發生在1987年,降水量達最大100.9mm,但蒸發量2505mm不是最小值;最大值發生在1985年,降水量為最小3.4mm,蒸發量則高達2864mm。

      3.1蒸發的年際變化由表1和圖2可知,和田綠洲的蒸發量在80年代后呈現逐漸增加的趨勢,與氣溫變化基本一致。和田氣候變暖會引起蒸發加劇,從而降低作物的水分利用效率,對農業生產不利。

      3.2蒸發的年內變化和田綠洲年內各月蒸發量實測值見表3。月蒸發量隨季節變化而變化,冬季(11~2月)蒸發最小,只占蒸發總量的953%;初春秋末(3月和10月)由于氣溫升降快,蒸發變化迅速,占總蒸發量的13.8%;年內蒸發主要集中在4~9月,與氣溫變化一致。

      圖2和田綠洲年蒸發量的距平和差積曲線

      從蒸發變率來看,蒸發量越大,蒸發變率越小,蒸發越穩定;冬季蒸發變率大于夏季,即夏季蒸發較冬季穩定。分析冬季(11~2月)蒸發序列表明,存在與冬季氣溫變化一致的顯著遞增趨勢,其線性回歸方程為:

      E=232.9+1.95tR=0.419

      (4)

      式中:E為冬季蒸發量;其余符號同上。

      表3和田綠洲歷年各月蒸發及其變率(單位:mm)

      1

      2

      3

      4

      5

      6

      7

      8

      9

      10

      11

      12

      最小

      最大

      平均

      均值比

      Cv

      16

      58

      42

      1.54

      0.25

      28

      106

      76

      2.81

      0.26

      136

      248

      195

      7.22

      0.17

      226

      391

      311

      11.5

      0.11

      289

      444

      376

      13.9

      0.11

      329

      474

      397

      14.7

      0.09

      314

      497

      393

      14.5

      0.09

      284

      406

      339

      12.5

      0.10

      185

      359

      260

      9.60

      0.13

      145

      221

      178

      6.58

      0.10

      67

      128

      96

      3.55

      0.15

      20

      63

      44

      1.63

      0.25

      2219

      3137

      2648

      0.08

      注:上表中月數據統計時段為1971~1995年,年數據統計時段為1954~1995年;均值比例指各月的平均值與多年平均值(2707mm,即1971~1995年的均值)之比。

      從以上分析得知,和田綠洲蒸發主要受氣溫的影響。通過冬季氣溫與蒸發的相關分析,二者的相關系數為0.853,遠遠高于年氣溫與蒸發之間的相關系數(0.490),而在其余季節,二者的相關系數為0.507,即冬季氣溫對冬季蒸發的影響更大,其余季節次之。和田綠洲氣溫,尤其是冬季氣溫的升高,對當地的水平衡和生態環境將會產生重要影響,值得關注。

      4濕度變化

      4.1比濕的年際變化比濕是衡量空氣濕度的重要指標,收集到和田1954年以來年平均值和1970以來的月平均值。蒸發的增大一般會使空氣濕度增大,但和田綠洲內部綠地與沙漠交錯分布,外部又三面被塔克拉瑪干大沙漠包圍,蒸發的水汽迅速擴散消耗,導致綠洲濕度沒有增加。由圖3可以看出,47年來比濕變化與蒸發相接近;依據坎德爾(Kendall)秩次相關檢驗[4],當n=47,信度水平α=0.05時,檢驗統計量U=1.68,其值小于Uα/2=1.96,表明濕度無明顯遞增趨勢。

      4.2濕度的年內變化表4列出了1970~2000年比濕的各月特征值。由表4可知,冬季(12~2月)比濕較高,但變化也較大,反映在Cv較大上;春季(3~5月)較低;夏季比濕相對穩定,Cv較小。冬季和田綠洲沒有農作物生長,這時空氣濕度高沒有實際意義。春季因風多,空氣中的水汽擴散很快,因此濕度最低,故需要大量灌水,以滿足作物發芽和生長。

      圖3和田綠洲比濕距平與差積曲線

      表4和田綠洲歷年各月比濕及其變率

      1

      2

      3

      4

      5

      6

      7

      8

      9

      10

      11

      12

      年均

      最大

      最小

      平均

      Cv

      75

      38

      54.7

      0.15

      81

      24

      45.7

      0.28

      53

      27

      35.0

      0.22

      39

      24

      29.5

      0.16

      47

      26

      34.8

      0.15

      48

      31

      38

      0.14

      55

      34

      43.2

      0.13

      55

      35

      45.1

      0.10

      59

      37

      44.1

      0.12

      57

      33

      42.7

      0.13

      59

      37

      45.6

      0.13

      76

      37

      45.6

      0.13

      48.7

      35.5

      42.8

      0.08

      注:上表中月均值計算時段為1971~1995年,年均值為1954~1995年;比濕單位為kg/kg。

      5降水變化

      和田綠洲降水量極少,不直接產流,是該地區干旱的主要原因之一。降水變化特征分析,對了解其變化趨勢及未來雨水資源利用具有重要意義。

      5.1降水的年際變化和田綠洲降水實測值如表1所示。從50年代到70年代,年平均降水量逐漸減少,到80年代開始上升,90年代降水量達到最高。年降水量存在不明顯的遞增趨勢,降水變率Cv為0.59,比甘肅敦煌的0.57稍大[3]。

      由表1可知,50年代中后期到70年代末,降水量都小于多年平均降水量(36.4mm),并且在逐漸減小;其中70年代為枯水期,降水量比多年平均值低9.9%。80年代與90年代降水都高于多年平均情況,其中80年代為豐水期,降水量超出多年平均值的30.8%。年降水量差積曲線如圖4所示,和田綠洲的年降水量變化可分為3個階段,1954~1971年之間,年降水量呈遞減趨勢,但不十分明顯;1972年為偏豐年,使差積曲線抬升,隨后從1973~1986年之間,年降水量逐漸遞減,較前一遞減段的趨勢更明顯;第3段初期,1987年和1988年連續出現豐水年;進入90年代后降水豐枯交替頻繁。

      利用氣候異常的概念[5]來分析年際降水量的變化。如果某年降水量Pi滿足下式則認為該年降水量異常:

      式中:σ為年降水系列的均方差,經分析計算σ=21.4。在42年的實測序列中,只有72、87和88年降水量偏多異常,而沒有出現降水量偏少異常,見圖4。

      5.2降水的年內變化和田綠洲歷年降水的年內分配見表5。降水主要集中于5~8月,降水量為25.9mm,占全年降水量的72.8%。初春和晚秋時降水最少,不利于春季播種。同月年際間的降水變化很大,從0.0~42.3mm,導致降水變率也大。從降水變率分析可知,降水較多季節的降水相對較穩定,而降水稀少季節的變率大,穩定性差。

      圖4和田綠洲降水量距平與差積曲線

      表5和田綠洲歷年月降水及其變率

      1

      2

      3

      4

      5

      6

      7

      8

      9

      10

      11

      12

      最小

      最大

      邊續無降水日數

      平均

      Cv

      0.0

      11.1

      11

      1.6

      1.68

      0.0

      11.9

      8

      2.3

      1.54

      0.0

      9.9

      16

      0.8

      2.81

      0.0

      11.2

      10

      1.6

      1.75

      0.0

      42.3

      4

      7.3

      1.56

      0.0

      27.5

      2

      8.3

      1.08

      0.0

      21.7

      3

      5.6

      1.17

      0.0

      28.7

      5

      4.7

      1.58

      0.0

      20.6

      14

      2.1

      2.23

      0.0

      14.2

      20

      1.2

      2.59

      0.0

      1.1

      22

      0.1

      2.91

      0.0

      7.9

      14

      1.7

      2.39

      3.4

      100.9

      22

      35.6

      0.59

      注:上表中降水單位mm;以上統計數據來自1971~1995年;無降水月數是在25年的實測月降水資料中統計得到;Cv為系列的變差系數,又稱做降水變率。

      6徑流

      如前所述,和田河是綠洲生存的命脈。由于氣候原因,和田河支流玉龍喀什河與喀拉喀什河在出山口處的流量已表現出不明顯的遞減趨勢。和田河流入灌區后,由于人類農業生產規模擴大,灌溉面積逐年增加,灌溉用水也不斷增大。70年代以后,隨著節水灌溉措施的推廣,引水量有減少傾向,但不明顯。這導致和田河匯入塔里木河的水量遞減趨勢相當明顯,其線性趨勢以方程表達為:y=-0.1555t+12.562[6]。如果按此趨勢發展下去,和田河

      將在80年后斷絕與塔里木河的水力聯系[7]。為了和田綠洲自身的發展,也為了塔里木河下游生態環境的重建,和田綠洲都需要加大節水力度,特別是農業灌溉節水。這樣,才能保證綠洲經濟和生態環境的可持續發展。

      7結語

      近半個世紀以來和田綠洲正處于變暖期,氣溫總體呈遞增趨勢,經Kendall秩次檢驗趨勢性顯著。蒸發量主要受氣溫變化影響,其變化與氣溫較一致,存在遞增趨勢。和田綠洲由于土壤母質、氣候以及人類活動等原因,灌區內土壤鹽堿化和次生鹽堿化較嚴重。降水變化與氣溫相差甚大,隨氣溫的增加,降水是先減少后又增加,年際之間的變化很大,從3.4~100.9mm。由于和田綠洲三面為塔克拉瑪干大沙漠包圍,盡管蒸發增大,但因水汽迅速向周圍干燥的沙漠擴散,故空氣濕度并無明顯變化。從水循環角度看,由于氣溫升高,蒸發增大,降水趨于集中,而濕度無明顯變化。這表明水分在和田綠洲滯留時間變短,換言之,側支水循環增大而河川地表徑流減少,使這一極端干旱區可利用水資源更加短缺。對農業而言,這將導致土壤蒸發增大會使土壤積鹽更為嚴重;因為少量降水只能濕潤土壤,達不到洗鹽的效果,反而會引起下層土壤鹽分的上升[8],不利于作物生長。因此,有必要在研究氣溫變化對水資源影響的同時,關注其對土壤水鹽運動的影響。

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      [7]ShenBing,HuangLingmei,etal.PreliminarystudyontrendofsurfacewateroftheHotanRiverunderconditionofclimatechange[C].Proceedingsofinternationalsymposiumofindustryandcityenvironmentprotection,Xi''''an,China,2000

      [8]宋郁東,等編著.中國塔里木河水資源與生態問題研究[M].烏魯木齊:新疆人民出版社,2000

      [9]耿全震,丁一匯,陸爾,等.HADLEY中心海-氣耦合模式對中國未來區域氣候變化情景的預測[A].丁一匯主編.中國的氣候變化與氣候影響研究[M].北京:氣象出版社,1997.

      水循環范文第5篇

      播放視頻《地球上的水》

      師:剛才這段視頻為同學們提供了很多水的信息,水是生命之源,從本節課開始,我們就來認識一下地球上的水。

      【新知學習】

      第一節:自然界的水循環(板書)

      【課標要求】

      1.運用示意圖,說出水循環的過程和主要環節

      2.說明水循環的地理意義

      師:下面,我們就帶著這樣一個目的,進入今天的學習。

      設問:同學們都聽過“井水不犯河水”這句話,對這句話,你們怎么看?覺得它有道理嗎?

      生:思考,回答。

      過渡:自然界中,水的類型很多,其中就包括剛才提到的井水(地下水)和河水,那這些不同水體之間有沒有聯系呢?如果有,它們又是怎樣聯系的呢?

      一、相互聯系的水體(板書)

      用一瓶農夫山泉礦泉水為例,提問并配合板圖:

      1.這瓶水在進入瓶子之前,是來自哪里?(千島湖)

      2.千島湖水又是哪里來的呢?(降水、地下水、積雪融水等)

      3.降水又是哪里來的呢?(大氣水)

      4.千島湖的水最后又到哪里去了呢?(主要流到海洋)

      5.老師現在將這瓶水喝掉,它又變成什么水了?(生物水)

      師:地理上,通常將某種水的來源稱為它的補給,從圖中可以看出,各種水體之間是有補給關系的,例如,千島湖水可以補給錢塘江。所以,井水是可以犯河水的。

      提問:剛才講的這些水體,如果按照空間位置的不同,將其分為三類,應該怎么分?

      生:(思考回答)

      師總結:海洋水、陸地水、大氣水。

      過渡:為幫助同學們理解這三類水體的補給關系,下面我們來做一個實驗:

      模擬水循環:

      1.在一個平底大燒杯中加少量的水,蓋滿底部即可,把一個裝有沙子的小燒杯放入水中。

      2.用一塊透明玻璃蓋住大燒杯,并將大燒杯放在支架上準備加熱。

      3.點燃酒精燈,給大燒杯加熱,觀察燒杯內和玻璃片上的變化。

      師:如果大、小燒杯分別表示海洋和陸地,請同學思考,如何用箭頭來表示自然界中海洋水、陸地水、大氣水的相互補給?

      學生思考并請一名學生上黑板畫圖,其他同學補充。

      師:(板圖)

      師:從圖中我們可以看出,水在海洋、陸地、大氣之間是可以循環往復運動的,我們將之稱為水循環。

      二、水循環的過程和環節(板書)

      1.定義(板書)

      師:板書補充水循環過程中的主要環節。

      提問:所謂循環,就是有去有回,請同學們觀察圖中哪些過程可以構成一個循環?

      學生思考回答:

      教師總結并板書:

      2.分類海陸間循環陸地內循環海上內循環

      提問:1.淮河水參與哪種循環?

      2.塔里木河水參與哪種循環?

      3.海上暴風雨屬于哪種循環?

      過渡:剛才這個圖是一個簡化了的水循環示意圖,下面我們來看一個完整的水循環過程演示。

      師:動畫演示水循環并提問。

      1.海陸間循環有地球哪些外部圈層參與?(大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈)

      2.陸地內循環有地球哪些外部圈層參與?(大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈)

      3.海上內循環有地球哪些外部圈層參與?(大氣圈、水圈、生物圈)

      過渡:正是由于水循環能聯系地球外部的四大圈層,所以水循環產生后,會對自然環境乃至人類活動產生深刻影響。

      三、水循環的地理意義(板書)

      師:蒸發從能量的角度看,是一個吸熱的過程,通過水汽輸送以后,到其他的地區產生降水,這又是一個放熱的過程。通過全球的大氣環流,水循環會將熱量從一地帶到另一地。

      1.調節全球的熱量平衡(板書)

      師:演示黃河流域黃土高原和黃河三角洲圖片,說明水循環的影響。

      2.促進物質遷移,塑造地表(板書)

      師:淮南工農業發展需要不斷從淮河取水,淮河的水會用完嗎?為什么?

      3.促進水體更新(板書)

      師:正如古希臘哲學家赫拉克利特說:“人不能兩次踏進同一條河流”。

      拓展延伸:

      設問:水循環有著自身的規律,但是人類為了自身的發展,也在不斷影響著水循環,你們覺得人類最可能影響水循環的哪些環節?(地表徑流、蒸騰、下滲、降水)

      師:人類對水循環的影響如果是合理的,那會造福人類。

      案例展示:都江堰水利工程對成都平原的影響(配圖片)

      師:如果人類對水循環的影響不合理,也會危害人類。

      案例展示:2011年鄱陽湖的干涸(配圖片)

      學生分組討論:

      1.鄱陽湖干涸與哪些自然因素有關?

      2.鄱陽湖干涸與哪些人為因素有關?

      3.人類可采取哪些措施避免這種情況發生呢?

      過渡:水循環的異常已經影響到每個人的生活,包括生活在城市中的我們。

      案例:南京、北京的內澇(配圖片)

      分析說明:南京、北京的內澇,除了降水異常外,人類對地表植被的破壞,導致下滲減少也是一個重要的原因。

      師:淮南作為一座資源型城市,政府提出要把淮南建設成山水園林城市,所以我們感受到了我們家鄉淮南的山更綠了,水更清了,我們的校園也因為花草樹木變得更漂亮了。

      教師總結:看來,要實現人與自然的和諧相處,人類一定要遵守自然本身的規律,否則就會危害人類自身的安全。

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