水利工程的评价包括工程建设可行性评价和建成后对周边环境影响的评价两大方面。可行性评价主要从水利工程的自然条件和社会经济条件两个方面分析。影响评价则需要从有利和不利影响两个方面分析。
1.可行性评价
2.影响评价:
1999年黄河小浪底水库开始运行后,大坝以下河槽形态发生了明显变化。下图为2000~2015年小浪底至利津段河床高程及河槽断面形态变化示意图。据此完成1~3题。
1.2000~2015年小浪底至利津段河床高程发生变化,是因为( )
①小浪底水库拦截泥沙
②黄河下游植树造林
③大坝加大了水位落差
④降水增加,流量变大
A.①②B.②③
C.③④D.①③
2.与花园口—夹河滩段相比,泺口—利津段河槽横向展宽不明显最可能因为该河段( )
A.流速较快,河流下蚀更突出
B.治理黄河工程导致河槽两侧比较稳定
C.两岸岩石比较坚硬,难侵蚀
D.河床底部泥沙淤积较松散,更易侵蚀
3.近年来,花园口—利津段河槽下蚀的趋势变缓,主要原因是( )
A.河床沉积物平均粒径变大
B.气候变干,河流流量变小
C.河流含沙量增大,淤积增强
D.沿岸人类生活生产用水增加
解析:第1题,由图可知,2000~2015年两处河槽均出现河底变深,泥沙沉积量减少的现象,与小浪底水库建成后拦截泥沙有关,①正确;黄河的泥沙主要来自中游的黄土高原,下游段植树造林对中游水土流失作用不大,②错误;大坝修建后水位落差增大,侵蚀作用强于沉积作用,河床加深,③正确;无信息说明此时段降水量增加,④错误,故选D。第2题,利津更接近黄河入海口,泥沙淤积更严重,在治理黄河过程中对河岸堤坝进行加固,不易被侧蚀,B项正确;由图可知,两河段均位于黄河下游,且落差较小,流速均较慢,下蚀并不突出,A项错误;没有相关信息说明泺口—利津河段两岸岩石较坚硬或河床底部泥沙更松散,C、D项错误。第3题,小浪底水利工程的建设使得花园口—利津段侵蚀作用大于沉积作用。在多年侵蚀作用下,河床体积小、质量小的堆积物逐渐被侵蚀、搬运走,留下的堆积物大多粒径较大,质量较大,不易被侵蚀,因此下蚀的趋势变缓,A项正确。没有相关信息说明气候变干,流量变小,B项错误;由材料可知,小浪底水利工程建成后泥沙下泄量减少,淤积减弱,C项错误;沿岸人类生活生产用水是否增加与下蚀关系不大,D项错误。
答案:1.D 2.B 3.A
下图示意华北地区在清代治理黄河的一项水利工程。该工程先在黄河大堤外修筑月牙堤,在大堤与月牙堤之间围出一块滩地,然后开凿顺清沟将黄河水引入滩地,提高滩地水位;再开凿引黄沟,引入黄河水并从顺清沟排出。据此完成4~5题。
4.顺清沟先于引黄沟修筑的主要目的是( )
A.降低引黄沟水流速度
B.引入含沙量小的河水
C.加快滩地的引水速度
D.检验黄河大堤抗蚀能力
5.该河段采用此工程的主要目的是( )
A.降低黄河含沙量 B.扩大沿岸耕地面积
C.减小黄河决堤风险D.解决沿岸缺水问题
解析:第4题,该区域位于华北地区,地势较为低平。清代时,黄河下游主要的水患为决堤、洪涝灾害。从材料可知,在黄河大堤外修筑月牙堤,中间的滩地可起到蓄洪作用。仔细读图可知,引黄沟的走向与黄河流向的夹角小于顺清沟的走向与黄河流向的夹角。先开凿顺清沟,顺清沟内水流速度较慢,将黄河水引入滩地后,滩地水位提高,再开凿引黄沟,由于滩地与黄河水位差异减小,可降低引黄沟中的水流速度,减弱侵蚀作用,A对。第5题,根据上题分析可知,该工程可利用滩地来分洪,降低流入引黄沟的黄河水流速度,减小黄河水对堤岸的侵蚀作用,减小黄河决堤的风险,C对;黄河含沙量的治理主要依靠流域内水土保持工作,A错;该工程中的滩地占用了沿岸土地,B错;如果只是为了解决沿岸缺水问题,直接引水即可,D错。
答案:4.A 5.C
(2022·广东揭阳质检)2020年12月,兴建于唐朝天宝年间(742~756年)的福建福清市天宝陂成功入选世界灌溉工程遗产名录。天宝陂选址在龙江下游河势较高处,拦河坝顺水流方向凸出形成拱形,与河道斜交,在右岸处形成漏斗状,引水口正处于漏斗嘴(如图)。千百年来,天宝陂控灌着龙江下游的广袤农田。读图,完成6~7题。
6.不直接利用龙江河水,而修建天宝陂渠道引水灌溉农田的主要目的是( )
A.增加灌溉总水量
B.避免咸潮影响水质
C.减少沿河水污染
D.阻挡河沙流入农田
7.独具巧思的天宝陂灌溉工程体现了古人的治水智慧。其精妙之处表现在( )
①选址在河势较高处利于蓄水
②泄洪闸在洪水期开闸利于海水上溯
③拦河坝呈拱形可减轻洪水冲击
④引水口处于漏斗嘴便于枯水期取水
A.①② B.①④
C.②③D.③④
解析:第6题,由图中信息可知,天宝陂以下的河段距离海洋比较近,受潮汐影响大,咸潮容易上溯导致河水变咸,不能直接作为农田灌溉水源,需通过天宝陂渠道引河流淡水灌溉农田,B正确;直接引龙江水灌溉和修建天宝陂渠道引水灌溉两种方式的灌溉总水量是没有差别的,A错误;将水引出,减少龙江河水量,减轻河流对污染物的稀释,增加了污染,C错误;天宝陂渠道修建在地势较高处,同样会带走一部分泥沙,该引水主要用来灌溉,所以可能导致泥沙进入农田,D错误。第7题,天宝陂选址在河势较高处利于自流灌溉而不是利于蓄水,①错误;修建泄洪闸是为了在洪水期将多余河水排走,减少洪涝灾害,泄洪水流迅速流出入海口,阻碍了海水上溯,②错误;拱形拦河坝增加了坝体长度,使相同洪水的单宽流量减小,有效减轻了洪水对坝体的冲击,③正确;拦河坝与河道斜交形成漏斗状,调节了河道水流,有利于枯水期从引水口取水,④正确。故选D。
答案:6.B 7.D
(2022·河南郑州第一次质量预测)凌汛是冰凌堵塞河道,对水流产生阻力而引起河流水位明显上涨的水文现象。近年来,黄河下游凌汛得到较大缓解,主要得益于黄河全流域管理,尤其是小浪底水库强大的调蓄功能。据此完成8~10题。
8.黄河下游山东段凌汛频发的月份主要是( )
A.5月B.7月
C.10月D.12月
9.小浪底水库对下游地区防凌的作用主要表现在( )
A.下泄水的温度低,推迟封冻时间
B.下泄水的温度低,延长封冻长度
C.下泄水的温度高,提前封冻时间
D.下泄水的温度高,缩短封冻长度
10.为发挥小浪底水库的防凌作用,合理的调蓄方案是( )
A.封河前加大泄水量
B.封河期加大泄水量
C.开河期加大泄水量
D.冬半年加大泄水量
解析:第8题,凌汛是冰凌堵塞河道,引起河流水位明显上涨的水文现象。黄河下游山东段越接近河口,纬度越高,水温越低,冬季接近河口的河段先结冰,该河段的冰凌会堵塞河道,使得上游来水排泄受阻,河流水位上涨形成凌汛,D对;5月、7月和10月,黄河下游各河段气温较高,一般不会出现结冰现象,A、B、C错。第9题,小浪底水库的纬度位置较黄河下游河段低,水库中水的温度高于下游地区,初冬季节小浪底水库适度增加下泄水量,会使下游河段的水温升高,推迟封冻时间,缩短封冻河段长度,减弱冰凌对水流的阻力,从而对下游地区起到防凌的作用,故选D。第10题,封河前加大泄水量,可提高黄河下游河段的水温,推迟封冻时间、缩短封冻河段长度,实现防凌的目的,A对;封河期和开河期黄河下游河段有大量冰凌堵塞河道,加大泄水量会加快水位上涨,加剧凌汛,B、C错;黄河下游河段封河期和开河期都在冬半年,此时加大泄水量会加剧凌汛,D错。
答案:8.D 9.D 10.A
11.(2022·安徽蚌埠三模)阅读图文材料,完成下列各题。
桂林兴安灵渠于公元前214年凿成通航,距今已有2 000多年的历史,是世界上最古老的运河之一。位于兴安县东南部的灵渠分水堤坝呈“人”字形,为高2.24米的溢水坝(水位高时,水可以越过堤坝),可使大约三分水通过南渠注入漓江,七分水通过北渠流入湘江。与南渠相比,北渠河道较短,单位距离内的落差大。下图示意灵渠(a)及分水堤坝(b)的位置。
(1)分析灵渠选址于湘桂走廊的原因。
(2)分析灵渠分水堤坝呈“人”字形且高度较低的原因。
(3)简述灵渠北渠河道设计成“S”形的作用。
(4)灵渠沿岸发现大量瓷片和古徽州风格的民居,据此推测灵渠通航带来的影响。
答案:(1)湘桂走廊地势低平,可利用河道多,工程量较小;两岸支流丰富,运河可补充水源较多。
(2)灵渠分水堤坝呈“人”字形可减轻河水对坝体的冲击;分水堤坝可抬升水位,将水按比例引入南、北渠;堤坝不高,利于丰水期河水越过堤坝流入湘江故道,也可减轻洪涝威胁。
(3)可降低北渠坡度,减缓渠内水流速度,利于通航;水流速度降低后,可减小对渠槽的冲刷,维持南北渠水流平衡。
(4)灵渠促进了区域商业贸易、人口迁移和文化交流。
解析:第(1)题,灵渠选址应该从减小工程量以及引水量的角度分析,湘桂走廊地势较为低平,本身可以利用的河道多,因此工程量较小;且两岸支流丰富,运河可补充水源较多,水量较大。第(2)题,坝体可以阻挡水流并承受水流的冲击,坝体形态影响分流的水量和流速,进一步影响到泥沙的淤积。坝体不高利于多余洪水排入湘江故道;灵渠分水堤坝呈“人”字形可减轻河水对坝体的冲击;可精准分流,将水按比例引入南、北渠;也可减少泥沙进入南渠,避免泥沙淤积,减轻洪涝威胁。第(3)题,航道上游地势较高,河流流速较快,航行危险,弯曲的航道一方面借助地形、地势减小工程量;另一方面可以降低水流速度,便于船只航行。第(4)题,灵渠沿岸发现大量瓷片和古徽州风格的民居,说明在这里曾经有过很多外来人口和文化,因此灵渠通航促进了区域的商业贸易、人口迁移和文化交流等。
12.(2022·山东烟台一模)阅读图文材料,完成下列各题。
通济堰工程是浙江南部山区一处古老的水利工程,至今仍发挥着引河水灌溉的功能。该地区种植水稻的历史悠久,一年种植两季水稻。该工程主要由拱形堤坝(高仅2.5米)、进水闸、排沙门、引水桥和水渠等组成。研究发现,堤坝呈拱形使得河水对坝体的冲击力被引向河岸。排沙防淤是水渠维护的首要任务。图1为该水利工程及周边地区示意图。图2为甲地引水桥景观。
图1
图2
(1)该地7月份是引水灌溉的旺季,请说明理由。
(2)与②处相比,分析人们选择在堤坝①处设置排沙门的原因。
(3)为防止水渠淤积泥沙,人们在甲地修建了引水桥,请说明理由。
12.答案:(1)7月份为伏旱天气,气温高,降水少,蒸发旺盛;为晚稻播种季节,稻田需水灌溉。
(2)靠近进水闸,有助于减少泥沙入水渠;靠近岸边,河水受堤坝阻滞和引流,带来泥沙汇聚,含沙量大;水流冲击力较大,流速快,有利于排沙。
(3)该地降水多且集中,溪流上游地势起伏较大,流速快,易挟带泥沙;甲地地形平坦,流速减缓,泥沙易沉积;溪水与水渠水各行其道,防止水渠淤积泥沙。
解析:第(1)题,根据材料可知,通济堰工程位于浙江南部山区,一年种植两季水稻,该地7月份受副热带高气压控制形成伏旱天气,气温高,降水少,蒸发旺盛;7月为第二季水稻(晚稻)的播种季节,稻田需水灌溉,所以引水量大。第(2)题,根据图1中的信息,①处更靠近进水闸,有助于减少泥沙入水渠;根据材料,堤坝呈拱形使得河水对坝体的冲击力被引向河岸,①处靠近岸边,河水受堤坝阻滞和引流,带来泥沙汇聚,含沙量大;水流冲击力较大,流速快,有利于排沙。第(3)题,根据材料信息,通济堰工程位于浙江南部山区,地处亚热带季风气候区,因此该地降水多且集中,根据图中信息,溪流上游地势起伏较大,流速快,易挟带泥沙;图中显示甲地等高线较稀疏,地形较平坦,流速减缓,泥沙易沉积;根据材料,排沙防淤是水渠维护的首要任务,为了使泥沙不进入水渠,建引水桥使溪水与水渠水各行其道。
13.阅读图文材料,完成下列各题。
材料一 都江堰位于岷江冲积扇的顶端,主要是由鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体和人字堤等附属工程构成。两千多年来,都江堰水利工程一直发挥着引水防洪、灌溉的巨大作用,使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”。图1为都江堰位置图,图2为都江堰水利工程示意图。
材料二 山东省某中学地理兴趣小组暑假来到都江堰开展研学旅行活动。下表是该校小明同学做的研学考察记录。
研学景点 |
考察内容 |
考察记录 |
宝瓶口 |
名称的由来和意义 |
由人工开凿而成,玉垒山被切开的部分被称为离堆,是控制下游灌区进水的咽喉,水量平稳清澈 |
飞沙堰 |
主要特点和作用 |
是一道介于离堆和金刚堤之间的低坝,古时用笼石堆砌,现由混凝土浇灌,现正值汛期,大量内江水漫过飞沙堰,重新汇入岷江,并将砂石从水底抛出 |
鱼嘴 |
“四六分水,二八分沙”的原理 |
位于金刚堤(江心洲)的顶端,水流冲击强烈,水位较高,外江水量比内江大且更加混浊 |
(1)试运用河流流水运动规律说明鱼嘴的分水原理。
(2)简述在离堆上游建设飞沙堰的主要作用。
(3)都江堰是顺应自然规律、协调人地关系的典范,解释其“乘势利导,因时制宜”的含义。
答案:(1)修建在江心的鱼嘴把汹涌的岷江分隔成外江和内江,外江排洪,内江引水灌溉。冬、春枯水季节,岷江水位较低,内江位于河流凹岸,河道深,流速快,进入的水量较多;夏、秋洪水季节,岷江水位升高,大部分江水流向外江。
(2)枯水期,飞沙堰高出水面,起到拦水坝的作用,可以保证内江水进入灌渠;汛期,洪水漫过飞沙堰流入外江,起到二次分水、排沙的作用,减轻了洪水对灌区的威胁,并避免泥沙在灌渠中淤积。
(3)“乘势利导”:利用水势和山形巧妙地开展工程布局,实现自动分洪、排沙、引水,使岷江水可以自流灌溉成都平原。“因时制宜”:根据季节变化、洪枯不同,防洪、灌溉并举,既为成都平原提供农业灌溉用水,又减少了旱涝灾害的威胁。
解析:第(1)题,从图中可以看出,修建在江心的鱼嘴把汹涌的岷江分隔成外江和内江。外江江面较宽,夏、秋洪水季节,岷江水位升高,大部分江水流向外江,有利于排洪;内江位于河流凹岸,河道深,冬、春枯水季节,岷江水位较低,内江河道深,流速快,大部分的江水流入内江,有利于引水灌溉,保证了成都平原的生产、生活用水,这种自动分配内、外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。第(2)题,飞沙堰是一道界于离堆和金刚堤之间的低坝,该坝体较低。枯水期,飞沙堰高出水面,起到拦水坝的作用,可以保证内江水进入灌渠;汛期,洪水水位高于坝体高度时,多余的水便从飞沙堰自行溢出流入外江,起到二次分水、排沙的作用,减轻了洪水对灌区的威胁,并利用地心引力的原理将上游带来的泥沙和卵石从这里抛入外江,避免泥沙在灌渠中淤积。第(3)题,“乘势利导”:从图中可以看出,岷江发源于四川省北部高山地区,岷江东岸的山地阻碍江水东流,造成东旱西涝,都江堰利用水势和山形巧妙地开展工程布局,修建鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等工程实现自动分洪、排沙、引水,使岷江水可以自流灌溉成都平原。“因时制宜”:根据季节变化、洪枯不同,都江堰“四六分水”,防洪、灌溉并举,既为成都平原提供农业灌溉用水,又减少了旱涝灾害的威胁。
14.(2021·山东滨州一模)阅读图文资料,完成下列要求。
珠江入海口处的顺德甘竹滩位于西江和甘竹溪的分流口,河底全部为坚硬的变质岩。由于河道狭窄,河床突兀,滩口礁石密布,这里洪水涌动,洪水位差、潮位差最高可达2米,曾是航运事故频发的险滩,民国时期就炸礁问题议论纷纷,但是甘竹溪两岸的居民深表担忧,反对炸礁。中华人民共和国成立后的20世纪70年代初,甘竹滩开挖人工河道,建成集发电、航运、防洪等功能于一体的甘竹滩洪潮发电站。
不同河段往往由于距海远近不同,涨潮和落潮速度快慢不同。甘竹滩洪潮发电站上游涨潮慢落潮慢,下游涨潮快落潮快,发电站主要利用西江洪水和潮汐0.3~2米的落差发电,在20世纪70年代最高发电量可达每年1 000万千瓦时。近些年西江上游水利枢纽的建设对甘竹滩洪潮发电站产生较大影响。下图为甘竹滩洪潮发电站工程位置示意图。
(1)分析甘竹溪两岸居民强烈反对炸礁的原因。
(2)推测甘竹滩洪潮发电站上、下游涨潮落潮差异的原因,并说明发电站主要在落潮期发电的原理。
(3)西江上游水利枢纽的建设,降低了甘竹滩洪潮发电站的发电效益,分析其原因。
答案:(1)甘竹溪两岸地势低平,炸礁后甘竹滩河段变深,洪水期进入甘竹溪的水量增大,两岸村落、农田易受到洪水威胁。
(2)发电站上游是西江,河道到入海口距离远,涨潮慢落潮慢(发电站下游甘竹溪,河道到入海口距离近,涨潮快落潮快)。落潮时,发电站上游落潮慢,水位高,下游落潮快,水位低,上下游水位差大。
(3)西江上游水利枢纽蓄水,造成甘竹滩段的西江洪水期水量减少;河水含沙量降低,河床变低,水位下降;西江上游水利枢纽发电量大,价格低,影响(压低)甘竹滩发电站水电价格。
解析:第(1)题,由材料可知,甘竹溪位于珠江入海口处,地势低平,由于河道狭窄,河床突兀,洪水涌动,洪水位差、潮位差最高可达2米。两岸居民担心炸礁后甘竹滩河段变深,洪水期进入甘竹溪的水量增大形成洪灾,使两岸村落、农田受灾严重。第(2)题,结合图文材料可知,甘竹滩洪潮发电站上游是西江,河道距离入海口较远,涨潮慢落潮慢;而发电站的下游是甘竹溪,河道距离入海口较近,涨潮快落潮快。当落潮时,发电站上游落潮慢,可以保持较高的水位,发电站下游落潮快,因此,水位很快降低,这就使上下游产生了较大的水位差,利于发电。第(3)题,由材料可知,西江上游建设了水利枢纽,水利枢纽蓄水会造成甘竹滩段的西江洪水期水量减少,从而导致河水含沙量降低,河床变低,水位下降;西江上游水利枢纽发电量大,价格低,影响(或压低)了甘竹滩发电站的水电价格。
15.(2022·山东济宁一模)阅读图文资料,完成下列要求。
流经河南、山东两省的金堤河,是黄河下游的一级支流,河水主要通过河流末端的张庄闸排水入黄河。历史上黄河改道,原黄河大堤(现称“北金堤”)废弃。北金堤以南,黄河现行河道以北地区,成为黄河洪水、泥沙的滞泄区;后经洪水冲刷和多次取土修筑北金堤,金堤河逐渐形成。历史上金堤河流域内旱涝灾害频发,环境污染等问题突出。通过几代人的治理,流域内生态环境日益改善。图1示意金堤河流域的位置。图2示意黄河北金堤滞洪区。
(1)分析金堤河濮阳至张庄闸段的成因。(6分)
(2)说明金堤河的治理对黄河下游的意义。(6分)
解析:第(1)题,河流的形成可以从水源补给、河道形成、河流流向等角度分析。该地区为温带季风气候,降水的季节分配不均,夏季降水量大,为金堤河提供补给;废弃的黄河大堤与现行河道之间地势低洼,且地势西南高、东北低;由于洪水不断冲刷和多次取土修筑北金堤,河道加深加宽,逐渐形成金堤河。第(2)题,作为黄河下游的一级支流,早期金堤河存在旱涝灾害、环境污染、生态破坏等问题,会影响黄河下游的生态环境。通过疏浚河道,加固堤坝,增强蓄洪能力,减少黄河下游洪涝灾害,保护生态;减少水土流失,降低河流含沙量,减缓泥沙淤积,治理水污染,改善黄河水质。
答案:(1)该区域降水季节分配不均,夏季多暴雨,洪水泛滥;该地地势西南高,东北低,洪水向北金堤汇集,流水冲刷形成河道雏形;人工挖掘北金堤以南泥沙,修筑北金堤,金堤河逐渐形成。
(2)具有蓄洪、滞洪功能,减轻黄河下游的防洪压力;减少入黄泥沙,减缓了地上河的泥沙淤积;改善流入黄河的水质。
16.(2023·广东云浮模拟)阅读图文材料,完成下列各题。
岷江发源于四川北部地震区,穿行于高山峡谷,出岷山后向南从成都平原西缘穿过。下图示意不同时期岷江出山口河段。
都江堰水利工程(图b)位于成都平原西北部岷江出山口处,始建于公元前256年。该工程修建前,成都平原缺乏发展种植业的灌溉水源,而岷江洪水泛滥时又成为一片汪洋;该工程修建后,岷江分为内、外两江,内江为成都平原提供灌溉用水,枯水期内江水量占60%。为了保证内江的水量,每年年初在凤栖窝河段挖沙,即“深淘滩”。2000多年来,都江堰水利工程历经修葺和完善,尤其中华人民共和国成立后,修建了外江闸与多处引水工程。
图a
图b
(1)简述都江堰修建前后岷江对成都平原种植业生产条件的影响。
(2)分析与外江相比,枯水期内江水量较大的自然原因。
(3)分析每年年初在凤栖窝河段“深淘滩”的原因。
(4)推测外江闸关闸的时段(枯水期或洪水期),并说明理由。
答案:(1)修建前:涝灾多发;带来肥沃土壤。修建后:提供灌溉水源;减少旱涝发生频率。
(2)与外江相比,内江位于河流凹岸,流速较快,泥沙淤积量较少,水深较深。
(3)岷江输沙量大,该河段泥沙大量淤积;挖沙可减少内江泥沙淤积,加深河床,增加枯水期宝瓶口进水量;年初降水少,为河流枯水期,便于挖沙。
(4)枯水期。理由:随着成都平原人口增多、经济发展,枯水期内江水量难以满足需要;关闸拦截外江分水,增加内江水量。
解析:第(1)题,都江堰水利工程能排洪防旱,修建前成都平原涝灾多发,但沉积淤泥土壤肥沃。都江堰修建后,为成都平原发展种植业提供了灌溉水源,大大降低了旱涝灾害发生频率。第(2)题,与外江相比,枯水期内江水量较大的自然原因,可以从河流凹岸,流速较快,泥沙淤积量较少,水深较深方面分析。第(3)题,每年年初在凤栖窝河段“深淘滩”的原因,可以从岷江输沙量大,挖沙可减少内江泥沙淤积,加深河床,增加枯水期宝瓶口进水量,枯水期便于挖沙等方面回答。第(4)题,随着成都平原人口增多、经济发展,枯水期内江水量难以满足需要,关闸拦截外江分水,增加内江水量。故外江闸关闸的时段为枯水期。
17.(2022·山东枣庄二模)阅读图文材料,完成下列各题。
1957年10月15日,武汉长江大桥建成通车,成为“万里长江第一桥”,实现了中华民族千百年来在长江上“一桥飞架南北,天堑变通途”的伟大梦想。
武汉长江大桥上游左岸汉阳边滩具有“汛冲枯淤”的演变规律,枯水期碍航严重,直接威胁大桥和来往船舶的安全。2016年长江中游武桥水道航道整治工程竣工,沿着潜洲脊线修筑了一条长3.3千米的长顺坝,在其左侧配置了4道鱼骨坝。图1为武桥水道航段示意图。图2为长顺坝和鱼骨坝景观(局部)图。
图1
注:深泓线系沿河流方向最大水深处的连线。
图2
(1)依据图1说出武汉长江大桥选址的理由。
(2)分析汉阳边滩“枯淤”及“碍航”严重的原因。
(3)说明长顺坝和鱼骨坝的修建对改善武汉段长江航道的作用。
答案:(1)武汉长江大桥选址在龟山、蛇山之间,两岸距离最短,可缩短大桥的长度;利用龟山、蛇山作天然桥头堡,地基扎实牢固;利用两岸的山势增加大桥的净空高度,便于大吨位船舶航行通过。
(2)“枯淤”:枯水期长江流量减小,水流受大桥壅水和汉江顶托作用,流速减慢,河流挟带泥沙在此淤积。“碍航”:使长江水深变浅,航道变窄,航道弯曲,不利于船只航行。
(3)长顺坝和鱼骨坝起到束水作用,归顺水流,增大了枯水期的水流速度,增强了对汉阳边滩的冲刷,使边滩后退,航线趋直,航道水深增加,改善了通航条件。
解析:第(1)题,结合图中信息可知,武汉长江大桥选址在龟山、蛇山之间,两岸距离最短,比图中其他大桥都要短,缩短了大桥的长度,降低了建造难度;利用龟山、蛇山作天然桥头堡,建造桥梁地基扎实牢固,安全性能高;利用两岸的山势增加大桥的净空高度,便于大吨位船舶在长江航行通过,提高航运能力。第(2)题,结合图文信息可知,汉阳边滩刚好位于大桥附近,“枯淤”是因为枯水期长江流量减小,水流受大桥壅水和汉江顶托作用,流速减慢,河流挟带泥沙在此淤积。“碍航”是因为长江在此处“枯淤”后使得长江水深变浅,航道变窄,航道深泓线弯曲,不利于船只航行。第(3)题,结合图文信息可知,长顺坝和鱼骨坝位于武汉长江大桥上游,可减小水流与沙洲的摩擦力,减轻泥沙淤积,起到束水作用,归顺水流,增大了枯水期的水流速度;鱼骨坝阻挡水流,增强了流水对汉阳边滩的冲刷,使边滩后退,航线趋直,航道水深增加,改善了通航条件。
18.(2023·山东济宁二模)阅读图文材料,完成下列各题。
建于元代的姜席堰水利工程(下图)位于钱塘江支流灵山江下游河流出山口处,工程由姜堰(上堰)、沙洲、席堰(下堰)、泄洪冲沙闸和渠首分水闸等部分组成。其中,姜堰位于沙洲头部,堰体两侧水位落差约2.3米;席堰紧接沙洲尾部,堰体设计为弧形,可改变过堰水流的流向和流量;姜席两堰堰顶高差仅10厘米。姜席堰水利工程能够根据灵山江水位和水量的季节变化特征,并利用出山口处天然的地形地貌等,实现对河流水沙的调节,满足了当地灌区用水需求。姜席堰水利工程是古人的智慧结晶,已于2018年被列入世界灌溉工程遗产名录。
(1)说明姜席堰选择建在河流出山口处的主要原因。
(2)洪水期,姜席堰水利工程能够有效排泄上游来沙,试分析其原理。
(3)分别说明席堰的弧形堰体在枯水期和洪水期发挥的作用。
答案:(1)位于灌区上游,能实现对下游农田的自流灌溉;出山口处地势落差较小,河水流速慢,对堰体冲刷破坏较小(延长使用年限);两岸为山体,限制河流摆动,利于河床稳固和堰坝稳定;借助天然沙洲,实现自动分水。
(2)洪水期,洪水先到达姜堰,姜堰两侧水位高差大且河道宽,高含沙水流主要通过姜堰进入灵山江排泄;引水渠较窄且上下游水位落差小,洪水期进入引水渠的洪水水量少、流速慢,引水渠内水流含沙量相对较小;洪水期可打开泄洪冲沙闸,实现引水渠自动排沙。
(3)枯水期,弧形堰体能拦截更多上游来水;且更利于水流进入灌溉干渠,保障灌区用水。洪水期,弧形堰体可减小洪水过堰的单宽流量,缓解对下游的冲刷。
解析:第(1)题,姜席堰的修建要满足当地灌区用水需求,位于灌区上游,能实现对下游农田的自流灌溉;河流流出山口处,地势降低,落差较小,河水流速慢,对堰体冲刷破坏较小(延长使用年限);出山口处两岸仍然为山体,限制河流摆动,利于河床稳固和堰坝稳定;下游为沙洲,借助天然沙洲,实现自动分水。第(2)题,由图可知,姜堰位于河流右侧,河道较宽,洪水先到达姜堰,姜堰两侧水位高差大且河道宽,高含沙水流主要通过姜堰进入灵山江排泄;引水渠较窄且与上游落差小,洪水期进入引水渠的洪水水量少、流速慢,引水渠内水流含沙量相对较小;洪水期可打开泄洪冲沙闸,实现引水渠自动排沙。第(3)题,枯水期,弧形堰体能拦截更多上游来水,引灵山江水进入引水渠,保障灌区用水;洪水期,弧形堰体加宽河道,可减小洪水过堰的单宽流量,降低流速,缓解对下游的冲刷。
19.(2012·山东文综)阅读材料,回答问题。
辽河地处我国东北半干旱半湿润地区,其干流水量主要来自东侧支流,泥沙则主要来自西侧支流,有“东水西沙”之说。流域内人口密集,工农业生产集中,水资源量远小于其北部的松花江流域,为此国家规划实施“引松济辽”调水工程。下图为辽河流域局部区域图。
(1)“丁坝”是辽河河道整治中常采用的一种工程。图中右下角为丁坝景观图,试推断丁坝的作用。(6分)
(2)指出建设“引松济辽”调水工程、打造东北黄金水道,对辽河干流地区经济发展的积极意义。(6分)
答案:(1)保护河岸;提高枯水季节河流水位,利于通航;提高河水流速,减少泥沙在河床中部的沉积。
(2)增加水资源量,促进工农业发展;
发展内河航运,加强区域间的联系;
改善环境,促进旅游业发展(或优化投资环境)。
解析:第(1)题,辽河径流量变化大,洪涝多发易冲毁河岸,丁坝可以改变水流,降低流水对河岸的侵蚀,使泥沙淤积在两岸,保护河岸的同时减少中心航道泥沙淤积。
第(2)题,“引松济辽”调水工程可以为辽河流域提供新的生产、生活用水,增加辽河水资源量,改善航运条件,因此可以形成东北地区的南北水运航道,推动地区经济发展。
20.(2023·湖南常德一中模拟)阅读图文材料,完成下列各题。
碧湖平原位于浙江省西南部丽水市,四面环山,溪流水量充沛且季节变化大。南朝(公元505年)以前,平原内溪流纵横,自然沉积形成以粉质黏土层、淤泥质土层为主的地质条件,没有固定河道。南朝始修建通济堰引水灌溉,清朝时期平原内已经形成完善的古堰灌区渠道体系。在碧湖平原古灌渠两支不同源水系的相交处建有斗门(闸门)。下图示意碧湖平原古堰灌区渠道体系形成前后的水系状况(局部)。
(1)从气候和地形角度,分析筑堰前碧湖平原水系交错、没有固定河道的主要原因。
(2)据图描述古堰灌渠体系形成后,大溪水系的空间变化。
(3)洪水期斗门具有减少灌渠间相互淤塞的作用,请对此做出合理解释。
答案:(1)地处亚热带季风气候区,降水量大,河湖众多;地势低平,起伏较小,泥沙易淤积,河床浅,水系交错;夏季多暴雨,山洪多发,平原河流改道频繁。
(2)古堰灌渠体系形成后,大溪水系向其干流西北扩展,与碧湖平原西北部的自然山溪沟通;大溪河支流增多,流域面积扩大。
(3)两支水系交汇处水流相互顶托,流速变慢;若其中一支水系因洪水暴涨带来大量泥沙,斗门内的闸门可关闭,以防止对另一支水系造成堵塞。
解析:第(1)题,筑堰前碧湖平原水系交错、没有固定河道的原因可从气候、地形、河流水文特征等方面分析。第(2)题,可对比两图,从水系扩展方向、流域面积变化、支流多少变化等方面分析。第(3)题,洪水期斗门具有减少灌渠间相互淤塞的作用可从流速变化、斗门(关闭)拦沙作用方面分析。