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。
2.(2023·山东泰安二模)阅读图文材料,完成下列各题。
图1
图2
刚果河是世界上水能资源最丰富的河流,但开发利用率低。位于刚果河下游刚果民主共和国英加市附近的英加水电站是在“一带一路”和中非合作框架下,由中国参与建设的大型水电站,总投资超800亿美元,发电量约每年3700亿千瓦时。不同于其他河流水电站的开发模式,英加水电站利用河道旁平行的峡谷,采用“无坝引水”的方式在峡谷垭口处建站发电。该电站建成后将成为刚果民主共和国电力的主要来源,同时还将向非洲南部、中非和西非地区送电。图1为刚果河流域局部示意图,图2为英加水电站位置布局图。
(1)试解释刚果河水能资源开发利用率低的原因。
(2)与在刚果河干流修建拦河大坝相比,说明英加水电站采用“无坝引水”方式发电的优势。
(3)说出中国援建英加水电站项目对两国社会经济发展的积极影响。
热考10 水利工程
1.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。
2.答案(1)刚果河是一条国际性河流,水电站建设需沿岸国家进行磋商,协调难度大;沿线国家资金短缺,技术水平低,水电站建设难度大;周边国家经济落后,人口稀少,电力需求少。
(2)利用天然峡谷,工程量小,节省投资,缩短工期;充分利用峡谷落差,增加发电量;“无坝引水”对干流上下游影响小,减少对流域内生态环境的破坏;淹没土地少,移民数量少。
(3)对刚果民主共和国:促进矿产资源开发;促进经济发展;增加外汇收入;增加就业机会;提供生活用电,改善民生等。对中国:加强两国经贸交流与合作,培育中国经济新的增长点;有利于“一带一路”在非洲的深入推进;增强中国的国际影响力等。