【高考地理微专题系列】22：水循环与水平衡原理

一、水循环

【例1】

(2020·全国I卷)

    利用大型挖泥船将海底岩石搅碎，并将碎石和泥沙一起吹填造地，成为在海中建设人工岛的主要方式。下图示意人工岛地下淡水分布。据此完成下面小题。

1．参照上图，在造岛物质满足水渗透的前提下，人工岛形成并保持相对稳定的地下淡水区的条件是（   ）

①降水充沛且季节分配均匀  

②降水充沛且季节集中  

③人工岛足够长  

④人工岛足够宽

A．①③        B．①④ 

C．②③        D．②④

2．人工岛的地下淡水一般不作为日常生产生活水源，主要因为其（   ）

A．取水难度大        B．开采周期长 

C．水质较差           D．储量较少

答案与解析

【答案】

1．B

2．D

【解析】

1．参照图中的岛内的淡/咸水界限，可知岛内陆下淡水受岛屿周边海洋水的影响。在造岛物质满足水渗透的前提下，降水充沛且季节分配均匀，雨水得到充分稳定的下渗，有利于岛内陆下淡水区稳定；如果降水季节变化大就会导致淡/咸水界限变化大，岛内陆下淡水区空间变化大；人工岛足够宽也有利于人工岛形成并保持相对稳定的地下淡水区；所以选B。

2．人工岛一般面积不大，人工岛没有足够宽度，容易受海洋咸水的影响，导致人工岛的地下淡水的区域小，地下淡水储量较少，地下淡水储量不能满足日常生产生活的需求，即选D。此题容易错选水质较差，水质差是受到海水影响的地下水咸水区，地下水淡水区水质没有问题。

【点睛】该题需要充分理解图中信息，明白图中人工岛的地下淡水区的面积及其变化特点。从而才能把握这组试题的命题思路和答题方向。

【例2】

（2020年新高考天津卷）

3．读图文材料，回答问题。

    伊朗是“丝绸之路经济带”与“21世纪海上丝绸之路”的交汇点。近年来，中伊两国合作领域日益广泛。甲湖和乙湖所在地区气候干旱，蒸发量大。两湖都是内流湖，且湖面海拔相近，但甲湖为淡水湖，乙湖为盐湖。

    分析甲湖为淡水湖，乙湖为盐湖的原因。

答案与解析

【答案】甲湖有多条河流汇入，丰水期水位升高；甲湖湖水顺河道流向乙湖，带走盐分。乙湖只有河流汇入，但无河流流出；湖水蒸发强烈，使盐分积累。

【分析】本题以伊朗在一带一路的特殊位置为材料，考查湖泊性质，意在考查学生基础知识掌握情况，难度一般。

【详解】读图可以看出，甲湖有多条河流汇入，淡水汇入量大，丰水期水位升高；而且，甲湖湖水顺河道流向乙湖，可以将盐分带走，因此，甲湖为淡水湖。读图可以看出，乙湖只有河流汇入，但没有河流流出，导致盐分无法排出；而且该区气候干旱，湖水蒸发强烈，盐分积累，盐度升高，因此，成为盐湖。

【规律知识总结】

◎影响水循环各环节的因素

一、影响蒸发的因素

二、影响水汽输送的因素

三、影响降水的因素

四、影响地表径流的因素

五、影响下渗的因素

六、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，能储存众多的地下水。

【核心素养解读】

    水循环是自然界中重要的物质循环之一，其循环过程受自然和人类活动的影响，同时也会对其他自然要素产生重要影响。常考问题主要有以下几个方面。

（1）分析湖泊性质。

    湖泊根据湖水性质可分为淡水湖和咸水湖。从水循环过程看，注入湖泊的河水从陆地上带来盐分，如果没有河水或者地下水的排盐作用，经过强烈的湖水蒸发之后就是咸水湖；如果有河水或者地下水常年流出，起到排盐作用，就属于淡水湖。

（2）分析水土流失强弱。

    水土流失强弱与水循环的地表径流环节有着直接关系。受地表植被、地形坡度、降水量的大小等影响，如果地表径流水量大、流速快，流水侵蚀作用强，水土流失就重，相反就轻。如植树造林、修筑梯田、平整土地等人类活动，都是为了减小地表径流的水量和流速，以达到治理水土流失的目的。

（3）分析沼泽湿地的形成。

    影响沼泽湿地的环节有降水、蒸发、下渗、地表径流等。例如，高纬地区沼泽地的形成原因一般包括降水量大于蒸发量，河水、季节性积雪融水等的汇入，地势低洼排水不畅，存在地下冻土不易下渗等。

【创新对点演练】

    下面图甲示意某河流水系，图乙中曲线示意该区域某次上游降水过程中降水量、P地河流径流量、Q地河流径流量、Q地地下径流量的变化。读图完成下面小题。

4．表示Q地地下径流量变化的曲线是（   ）

A．①        B．② 

C．③        D．④

5．与P地相比，Q地（   ）

A．流量峰值较高        B．出现峰值时间较早

C．流量变化较小        D．海拔较高

6．有助于增加③曲线占降水比重的是（   ）

A．降水强度增大        B．坡度变大

C．植被覆盖变好        D．路面硬化

答案与解析

【答案】

4．C

5．C

6．C

【分析】

4．地下径流量较小，且流量较稳定，故③曲线表示Q地地下径流量变化，C正确；④曲线的峰值出现最早，为降水量曲线，D错误；结合图甲中河流的水系形状可知，该河流的流向是自北向南，Q地位于P地和沼泽的下游，而沼泽作为水源地，有储存水源、调节径流的功能，故Q地的流量变化较P地小，流量较稳定，河流径流量峰值的出现时间较P地晚，②曲线为P地河流径流量曲线，B错误；①曲线为Q地的河流径流量曲线，A错误；故选C。

5．结合上题分析可知，与P地相比，Q地的流量峰值较低，A错误；出现峰值的时间较晚，B错误；流量变化较小，C正确；Q位于P的下游，海拔较低，D错误；故选C。

6．③曲线表示Q地地下径流量变化。降水强度增大，会减小地下水占降水的比重，A错误；坡度变大不利于地表水的下渗，会减小地下水占降水的比重，B错误；植被覆盖变好，有利于地表水的下渗，地下水增多，地下水占降水的比重增加，C正确；路面硬化不利于地表水的下渗，地下水减少，地下水占降水的比重减小，D错误；故选C。

【点睛】影响地下水径流的因素有含水层的空隙性、地下水的埋藏条件、补给量、地形、地质构造、人为因素，其中人为因素也就是人类各种生产活动对地下水流动的影响较大，甚至使其发生根本性变化。

    巴丹吉林沙漠位于我国西北地区，年降水量仅40~80毫米，理论蒸发量3000毫米。沙漠东南部腹地有湖泊70多个，形成了世界上独一无二的高大沙山(相对高度多在200-300米)环抱湖泊的景观。苏木吉林湖就是其中之一，湖区全年降水量为164毫米，全年实际蒸发量1261毫米。下图示意苏木吉林湖区湖泊补给量和排泄量动态曲线。

    据此完成下面小题。

7．苏木吉林湖近些年面积比较稳定，若不考虑下渗因素的影响，推断苏木吉林湖每年地下水平均补给量约为

A．1260毫米        B．160毫米 

C．3000毫米       D．1100毫米

8．苏木吉林湖

A．冬季湖面面积缩小 

B．主要排泄方式是蒸发

C．春季湖面面积较小 

D．主要补给水源是冰雪融水

答案与解析

【答案】

7．D

8．B

【解析】

7．本题考查水平衡原理，若不考虑下渗，苏木吉林湖收入为降水和地下水补给，支出为蒸发，近些年面积比较稳定，湖水收支平衡；再结合材料，湖区全年降水量为164毫米，全年实际蒸发量1261毫米，则所以苏木吉林湖每年地下水补给量约为1110毫米，故选D。

8．冬季为12、1、2月，读图可知，该时间段湖泊总补给量大于总排泄量，湖面面积扩大，A错；自12月至次年4月中下旬，湖泊总补给量大于总排泄量，湖面面积扩大，所以春季湖面面积较大，C错；根据上题分析可知，该湖泊蒸发量大，蒸发是其主要排泄方式，降水量少，湖泊主要补给水源是地下水补给，B正确，D错，故选B。

【知识点睛】

水平衡原理：任意选择的区域（或水体），在任意时间段，其收入的水量与支出的水量之间差额必定等于该时段区域（或水体）内蓄水的变化量。就整个陆地而言，水量收入为降水量（P），支出为蒸发量（E）和入海径流量（R），由于多年平均蓄水变化量趋近于0，所以水平衡方程可以写为：P＝E＋R（P、E、R均为多年平均值）

9．阅读图文材料，回答问题。

    乌伦古湖为咸水湖，自20世纪60年代起，乌伦古河流域人口、耕地猛增，乌伦古湖水位下降，湖水水质恶化，而后从额尔齐斯河调水改善乌伦古湖水质。

(1)比较图示两个气象站最大积雪深度的差异并分析其原因。

(2)阿勒泰水文站5-7月降水量增多,但径流量减少,请分析其自然原因。

(3)从水循环的角度分析乌伦古湖成为咸水湖的自然原因。

答案与解析

【答案】

(1)与阿勒泰气象站相比，森塔斯气象站最大积雪深度较大，出现的时间较迟。

原因：森塔斯气象站海拔较高，对西风气流的抬升作用更明显，降水(雪)量较大；森塔斯气象站海拔较高，气温较低，降雪开始较早，融雪较迟，积雪时间较长，最大积雪深度大，出现时间较迟。(或从阿勒泰气象站的角度答亦可)

(2)冬季气温在0 ℃以下且降水量较大，累积积雪量大；随着气温回升，5月积雪大量融化，径流量大；6～7月融雪补给锐减，径流量减小；5～7月，气温升高，蒸发量增大。

(3)深居内陆，降水稀少；气候干燥，蒸发旺盛；乌伦古湖为内流湖，乌伦古河带来的盐分在湖中不断积累，形成咸水湖。

【详解】

 (1) 根据图中信息可以直接读出两个气象站的最大积雪深度和最大积雪深度的月份，根据数值进行比较。

主要结合海拔高度对气温的影响、大气环流和地形对降水的影响进行分析回答原因。

(2)结合水的补给条件进行分析。本地区降水量少，河流补给主要以冰雪融水补给为主，冬季积雪春季融化，春季径流量大；6～7月融雪补给锐减，径流量减小；除考虑水量来源以外，还要考虑蒸发量，5～7月，气温升高，蒸发量增大。

(3) 主要从降水量和蒸发量关系进行分析，乌伦古湖地区深居内陆，降水稀少；气候干燥，蒸发旺盛；乌伦古湖缺少湖水流出河流，成为内流湖，乌伦古河带来的盐分在湖中不断积累，形成咸水湖。

二、水量平衡原理

【例1】

(2017·高考全国卷Ⅰ)

10．如图示意我国西北某闭合流域的剖面。该流域气候较干，年均降水量仅为210毫米，但湖面年蒸发量可达2000毫米，湖水浅，盐度饱和，水下已形成较厚盐层，据此可知，盐湖面积多年稳定，表明该流域的多年平均实际蒸发量（　　）

A．远大于2000毫米     B．约为2000毫米

C．约为210毫米           D．远小于210毫米

答案与解析

【答案】C

【分析】考查水平衡。

【详解】根据材料可知，盐湖面积多年稳定，即湖面面积基本不变，说明蒸发量与降水量平衡，所以该流域的多年平均实际蒸发量和降水量数值差不多，已知该地年均降水量仅为210毫米，故该流域的多年平均实际蒸发量约为210毫米，C对，A、B、D错。故选C。

【规律知识总结】

（1）概念：水量平衡是指任意尺度的区域(或水体)，在任意时段内，其收入水量与支出水量之间的差额等于该时段区域(或水体)内蓄水的变化量，即水在循环过程中，总体上收支平衡。

（2）各区域的水量平衡问题：

①海洋：多年平均降水量＋多年平均径流量－多年平均蒸发量＝0。

②内流区：多年平均降水量－多年平均蒸发量＝0。比如我国西北地区，多年实际降水量很少，因此其多年平均蒸发量也不大，并非想象中那么大。

③外流区：多年平均降水量－多年平均蒸发量－多年平均径流量＝0。

④全球：多年平均降水量－多年平均蒸发量＝0。

    水量平衡原理可用于分析湖泊、水库的调节作用，也是沙量平衡、盐量平衡的基础。

【创新对点演练】

    下图为三明市整个区域的水循环模式图，I为区域外水汽输入量，P为总降水量，E为区域内蒸发量，O为从区域输出的水汽总量，R₁为流入区域的径流量，R₂为流出区域的径流量，W为空中水汽含量。据此完成下列各题。

11．下列关系式正确的是

A．I=P+E-O 

B．R₂=I+R1-O 

C．O =I+R₂-E 

D．W=I＋E-O

12．若某地区降水量呈增加趋势，原因可能有

①外来水汽输送增加 

②流出本地区径流量增加 

③本地区蒸发量增加 

④水循环速度加快 

⑤水汽含量减少

A．①②③        B．②④⑤ 

C．③④⑤        D．①③④

答案与解析

【答案】

11．B

12．D

【分析】

11．根据图示信息可知，I为区域外水汽输入量，R₁为流入区域的径流量， O为从区域输出的水汽总量， R₂为流出区域的径流量。该区域的水体收入应为来自该区域的水汽输入量和流入区域的径流量，即I和R₁；该区域的水体支出主要是通过流出该区域的径流量和从该区域输出的水汽总量，即R₂和O，根据水量收支平衡原理可知，R₂+0=I+R₁，即R₂=I+R₁-O，B正确，ACD错误；故选B。

12．从水平衡的角度看，降水量增加说明空气中水汽含量增加，外来水气输送增加、该地蒸发量增加，均会导致该地大气湿度增加，降水几率增大，①、③正确；水循环速度加快，会导致输送水汽的速度加快，水汽含量增多，大气降水几率增大，④正确；流出本地区径流量增加，会使该地的水体支出增加，不利于该地的降水增多，②错误；水汽含量减少，会使该地降水减少，⑤错误；综上，D正确，ABC错误；故选D。

【点睛】水循环的主要环节：蒸发（包括植物蒸腾）、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流。

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