考點要求
年份
命題統計
命題情境和角度
水量平衡
2024
江西,19題,21分
以我國某沙漠中湖泊水量的補給來源的科研研究為情境
通過“沙山區地下水—湖泊”系統考查水量平衡
全國新課標,37題,28分
以雨養型泥炭濕地、典型泥炭濕地為情境
通過沼澤濕地成因分析考查水量平衡理論的應用
全國甲卷,37(3)(4)題,12分
以洞庭湖水量變化為情境
通過湖泊水量變化和洪澇災害成因分析考查水量平衡理論的應用
福建,19(1),6分
以黃土高原水土流失治理為情境
通過產水量考查水量平衡
江蘇,23(3)題,4分
以萊斯島周圍海域表層鹽度分布及海草房景觀為情境
通過水量收支關系考查水量平衡
2023
海南,5-6題,6分
以1996-2020年海南島降水量、蒸散量、水源涵養量的年際變化為情境
通過蒸散量、水源涵養量空間分布考查水量平衡
2022
湖南,14-16題,9分
以中亞湖泊流量變化為情境
通過湖泊水量變化考查水量平衡
【命題趨勢】從高考題分布情況看,關于水量平衡的考頻增加,水量平衡往往與湖泊的水文特征結合進行考查。
題型一 水量平衡
【情境導入·重溫考點】
約4千年前,非洲乍得湖面積約30多萬平方千米,水深160多米,是現今的幾十倍,屬于外流區域。如今乍得湖幾乎沒有地表水流出,卻是淡水湖,有學者人為其東北部的博德萊洼地是湖泊鹽分的“排泄場”。
思考:乍得湖是一個內陸湖泊,湖水卻為何是淡水?
參考答案:乍得湖雖然有多條河流注入,隨著大量河水注入的還有大量鹽分,而乍得湖沒有河流流出,在加上強烈的蒸發,大量鹽分會在湖泊積累,使湖水鹽度升高,但乍得湖卻是淡水湖,這說明乍得湖通過湖水大量下滲進行水體更新,從而降低湖水鹽度。
典型案例:
1.(2024·江西卷)根據材料完成下列小題。
我國某沙漠內散布大量高大沙山(約20000km2)和湖泊(約20km2),多年平均年降水量約70mm,水面蒸發量約2000mm。沙漠中湖泊水量的補給來源引起了科研小組的關注。
科研小組一研究發現:
相對于平坦沙地,沙山增強了降水下滲補給地下水的強度;沙山表層0.3m以下為濕沙層;多次降水實驗發現15mm的一次降水能下滲至0.3m深。假設“一次降水超過15mm的部分都補給地下水”(如18mm的一次降水補給地下水3mm),則可根據每年超過15mm的降水場次及相應降水量(數據省略)計算出“沙山區降水對地下水的年補給量多年平均值約8mm”。 科研小組一基于“沙山區降水對地下水的年補給量多年平均值約8mm”的推斷,通過計算發現“沙山區地下水—湖泊”系統的降水年補給量大于湖泊的年蒸發量(如下圖示意);若忽略地下蒸發,當地降水足以維持湖泊水量的穩定。而科研小組二則認為“一次降水超過15mm的部分都補給地下水”的假設不合理,并猜測“沙山區地下水—湖泊”系統的主要補給來源可能是通過深層大斷裂獲得的沙漠區域外水量。
(1)科研小組一計算了“沙山區地下水—湖泊”系統的降水年補給量和湖泊的年蒸發量(以m3計)。給出計算過程及結果。
(2)科研小組二認為“一次降水超過15mm的部分都補給地下水”的假設不合理,列出2條反對理由。
【答案】(1)沙山區地下水的降水量補給量:8/1000×(20000×10002)=1.6×108(m3)
湖泊的降水年補給量:70/1000×(20×10002)=1.4×106(m3)
“沙山區地下水—湖泊”系統的降水年補給量:1.6×108+1.4×106=1.614×108(m3)
湖泊的年蒸發量:(2000/1000)×(20×10002)=4×107(m3)
(2)該部分降水下滲至0.3m以下后仍有蒸發,忽略該部分蒸發消耗會增大地下水補給的估算量;該部分降水下滲至0.3m前會蒸發,忽略該部分蒸發消耗會增大地下水補給的估算量;該部分降水在下滲過程中會有蒸發,忽略該部分蒸發消耗會增大地下水補給的估算量;該部分降水在下滲過程中可能在沙山下部以徑流或泉水的形式滲出地表(最終消耗于蒸發)忽略該部分蒸發消耗會增大地下水補給的估算量;該部分降水可能有一部分未下滲,在地表形成徑流(最終消耗于蒸發),忽略該部分蒸發消耗會增大地下水補給的估算量。
【詳解】(1)沙山區面積約為20000km2,沙山區降水對地下水的年補給量多年平均值約8mm,因此沙山區地下水的降水年補給量=8mm×20000km2=(8/1000)m×(20000×10002)m2=1.6×108(m3);湖泊面積約20km2,多年平均年降水量約70mm,因此湖泊的降水年補給量=70mm×20km2=(70/1000)m×(20×10002)m2=1.4×106(m3);據此可計算得知“沙山區地下水—湖泊”系統的降水年補給量=沙山區地下水的降水年補給量+湖泊的降水年補給量=1.6×108+1.4×106=1.614×108(m3);
湖泊面積約20km2,湖泊水面蒸發量約2000mm,因此湖泊的年蒸發量=2000mm×20km2=(2000/1000)m×(20×10002)m2=4×107(m3)
(2)“一次降水超過15mm的部分都補給地下水”的假設不合理,反對理由有很多,任意寫兩條即可。如該部分降水下滲至0.3m以下后仍有蒸發,如果忽略該部分蒸發消耗,就會增大地下水補給的估算量;同理,該部分降水下滲至0.3m前也會蒸發,忽略該部分蒸發消耗也會增大地下水補給的估算量;該部分降水在下滲過程中也會有蒸發,忽略該部分蒸發消耗會增大地下水補給的估算量;該部分降水在下滲過程中不一定全部轉化為了地下水,也可能在沙山下部以徑流或泉水的形式滲出地表,最終也消耗于蒸發,如果忽略該部分蒸發消耗,也會增大地下水補給的估算量;該部分降水不一定全部下滲轉化成了地下水,也可能有一部分未下滲,在地表形成徑流,最終消耗于蒸發,忽略該部分蒸發消耗會增大地下水補給的估算量。
(2022·湖南卷)位于中亞的某內陸咸水湖,擁有較豐富的濕地和動植物資源,該湖泊近60年水量變化顯著。湖濱地下水與湖泊互為補給,但補給量較少。下圖示意該湖泊1961-2020年各時期入湖地表徑流量、降水量、蒸發量的變化。據此完成下面小題。
2.引起該湖泊近60年水量變化的主導因素是( )
A.氣溫B.降水量C.蒸發量D.地表徑流量
3.推測湖濱地下水補給該湖泊較多的時期是( )
A.1961-1979年B.1970-1989年C.1980-1999年D.2000-2020年
4.與20世紀80年代相比,2000年以來該湖泊湖岸地區( )
A.沙塵天氣增多B.灌溉面積擴大
C.湖岸線較穩定D.綠洲面積增加
【答案】2.D 3.B 4.D
【解析】2.
3.
4.
1. 水量平衡
水在數量上遵循水平衡原理,即總水量是平衡的。水資源既不會無中生有,也不會無故消失,一定是此消彼長,總量不變,即一個地區的儲水變化量=收入-支出。
收入
大氣降水;河流水、湖泊水、冰川融水的輸入;地下水的輸入;人工調水、灌溉等
支出
蒸發、植物蒸騰;徑流輸出;下滲;人工取水等
水量平衡題型突破技巧
水量平衡原理其實并不復雜,它只是水循環中水的一種量化體現,我們在了解時只要記住:某個區域在一定時期內水量收入與支出的差額其實就是該區域儲水量的變化即可,然后再具體問題具體化分析,不管題組情境的“表象”怎么變化經,掌握住水量平衡規律的“本質”即可解決這種問題了。
常見題型:
①給出水量收入和支出的變化,分析蓄水變量;
②給出蓄水變量,分析水量收入和支出的變化。
解題思路:
①步驟1:準確列舉水量收入和支出途徑;
②步驟2:結合蓄水量變化,判斷收支關系。
【注意】
1.分清分析對象,是整個流域,還是流域內某段河流、某個湖泊;若對象為整個流域,水的收入沒有徑流。
2.注意人為因素對水量收支的影響。
利用水量平衡原理解釋“沼澤、旱澇、缺水、鹽堿化、斷流”的成因
如下圖所示,圖中①~⑤分別為降水、徑流輸入、蒸發、徑流輸出、下滲。
與湖泊相關的現象分析
①分析湖泊等水體水量變化的原因,需要明確不同類型的水量變化的內涵及其影響因素:
②對河流水量調節功能
豐水期:河流流入湖泊——湖泊水量流入大于流出——蓄水為主——降低河流下游水位;
枯水期:湖泊流入河流——湖泊水量流入小于流出——防水為主——提高河流下游水位。
③含鹽量變化(咸淡水湖的形成)
淡水湖:湖水有流入、有流出——湖水鹽度穩定
咸水湖:湖水只有流入,沒有流出(靠蒸發支出)——湖水鹽度不斷增加
分析湖泊水量變化的一般思路:水量平衡理論
命題預測:
考向01 從區域認識和綜合思維的角度,考查水量平衡
如圖為2017-2020年4-10月我國S湖在自然狀態下面積的變化圖。據此完成下面小題。
1.推測S湖的湖泊類型及主要補給形式是( )
A.內流湖降水B.外流湖高山冰雪融水C.內流湖高山冰雪融水D.外流湖降水
2.推測S湖收入與支出比率最小的季節( )
A.春B.夏C.秋D.冬
3.冬季降水較多的年份是( )
A.2017B.2018C.2019D.2020
【答案】1.C 2.C 3.B
【解析】1.從圖可知,該湖在自然狀態下近四年的面積在不斷增大,排除外流湖,即排除B、D;我國S湖面積從春季(4、5月)開始增大,夏季(6、7、8月)最大, 秋季(9、10月)開始變小,由此推測湖泊面積的增大跟氣溫高低有關;春季氣溫開始回升,高山冰雪開始融化,湖泊面積增大;夏季氣溫最高,高山冰雪融水量補給最大,湖泊面積最大;秋季氣溫開始降低,高山冰雪融水量減少,湖泊面積減小,因此湖泊主要補給形式為高山冰雪融水,C正確,A錯誤。故選C。
2.S湖收入與支出比率最小,即四季中湖面下降的速率快,從圖可知 9、10 月湖面下降最快、幅度最大,C正確,ABD錯誤,故選C。
3.冬季降水以降雪為主,冬季降雪量大,次年春季(4月)季節性積雪融水量較大,補給湖泊,湖泊面積增大明顯。雖然圖中沒有直接顯示冬季湖面面積數據, 但我們可以通過10月與第二年4月湖的面積對比來推測冬季降水量情況,由于 2018年10 月與 2019年4月湖的面積上升最大,從而推斷 2018年的冬季降水最多,因此冬季降水較多的年份是2018,B正確,ACD錯誤,故選B。
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