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解题技法 | 用平衡思维来解题,杠杠的!

 hjh2004 2023-12-11 发布于福建
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引言

地理的“平衡”思维

地理学(geography),是研究地理要素或者地理综合体空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科,是自然科学与人文科学的交叉,具有综合性、交叉性和区域性的特点。

在现代地理学中,“地”是指地球或者是地球表面,或者是地球表层,或者是指一个区域。“理”是指事理、规律,或者是事物规律性的内在联系。因此,地理很多时候被高中生戏谑为不讲天理的“玄学”。

高中地理中有很多关于平衡的理论,比如水量平衡、海-气热量平衡、河流的冲淤平衡、生态平衡、人口迁移(城市化)、产业转移中的动力和阻力平衡等等。

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地理事象的演变要从“失衡”的视角找出具体原因,同时也要从“促衡”的方向探寻对策。这就是地理平衡思维。

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平衡思想实际上在生活中也很常见,比如饮食平衡,个人和社会平衡、工作和生活平衡等。所以我们都要重视平衡思维,出现问题要及时找出失衡原因(因素),从“促衡”方向寻找解决家庭、工作或者学习问题的对策。

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01

水量平衡

1.水量平衡的概念

从长期来看,全球水的总量没有什么变化。但是,对一个地区来说,有的时候降水量多,有的时候降水量少。某个地区在某一段时期内,水量收入和支出的差额,等于该地区的储水变化量。这就是水平衡原理。

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水量平衡是水循环的数量表示,指地球任一区域在一定时段内,收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变量。

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2.水量平衡原理:收=支

水循环是地球上客观存在的自然现象,水量平衡是水循环内在的规律。水量平衡方程式则是水循环的数学表达式,其方程式为:多年平均降水量=多年平均径流量+多年平均蒸发量。

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简单的说水平衡就是一个区域水的收入和支出相等。

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水平衡具体解读如下:

①水量平衡简单表示为:储水变化量=降水量-蒸发量-径流量。

如果某地无储水变化,那么也可以表示为:②降水量=蒸发量+径流量。

任何一个闭合流域:③降入流域的降水量=蒸发量+流出流域河水量。

径流量包括地表径流和地下径流,所以:

④多年平均径流量=多年平均地表径流量+多年平均地下径流量。

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地表水下渗到地下之后,一部分会储存在地下的土壤当中、一部分会被植物的根系吸收转化为生物水,再通过植被的蒸腾作用散发的大气当中转化为大气水,一部分也会直接从土壤当中蒸发掉转化为大气水,所以:

多年平均下渗量>多年平均地下径流量
下渗的水越多,地下径流量也就越多,但下渗的水没有完全转化为地下径流量,没有转化为地下径流量的那一部分,大部分通过植被蒸腾和土壤水蒸发循环到了大气当中,所以:

下渗量和地下径流量呈正相关下渗量和蒸发量呈负相关

下渗量越多,地表的水就越少,所以:

⑦下渗量和地表径流量呈负相关。

3.水的收和支

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4.水平衡原理应用

(1)俄罗斯西伯利亚北部地区多沼泽原因

就是当地地表水的收入大于支出造成的。

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(2)水平衡高考真题(用水平衡理论尝试解题)

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推荐阅读:水平衡原理与高考真题

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02

冲淤平衡

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1.冲淤平衡概念

冲淤平衡是指在一定时间内,河段上游来沙量等于本河段水流挟沙力,下泄的沙量与进入河段的沙量基本保持相等的现象。

2.冲淤平衡视角:时空角度

根据定义,冲淤平衡取决于两个变量,一是上游来沙量,二是河段的水流携沙力(河段泄沙量),当这两个变量基本相等时,即冲淤平衡。然而,现实情况中,河流的水文条件是不断变化的,短时间尺度下,平衡只是相对的、暂时的,冲淤不平衡才是常态。

冲淤平衡需要有空间视角(上游来沙量和本河段水流挟沙力)能力
河床的冲淤是由于上游来沙量与本河段的水流挟沙力不平衡而引起。有的时期来沙量大于水流挟沙力,河床发生淤积;也有的时期则是来沙量小于水流挟沙力时,河床被冲刷。所以冲淤平衡还需要时间视角能力
短时间尺度下,平衡只是相对的、暂时的,冲淤不平衡才时常态。
当然,就较长时间内的平均情况来说,河床形态经过调整有可能与流域的来水来沙条件相适应,河段趋于相对的冲淤平衡状态

3.“冲淤平衡”的三个原理

①淤积原理:当上游来沙量大于本河段的水流挟沙能力时,产生淤积,河床升高。
②冲刷原理:当上游来沙量小于本河段水流挟沙能力时,产生冲刷,河床下降。
③交替原理:同一河段,河流的侵蚀与堆积往往是“你强我弱”,交替进行;流量大时(汛期),以侵蚀为主;流量小时(枯水期),以堆积为主。

注意:河口区域:河流和潮汐(海浪)的共同影响,两个的强弱“此消彼长”:流水沉积+海浪侵蚀;流水侵蚀+海浪堆积。河口处由河流潮汐共同决定海岸线进退变化。

4.河流冲淤平衡的三种类型

(1)纵向平衡:即来水含沙量与河段挟沙能力平衡。分为不冲不淤平衡以及冲淤平衡;主要研究的是河水深度的变化问题。

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(2)断面平衡:断面平衡是指在对抗流水侧蚀与堆积过程中,由于河段情况特殊,断面形状并没有改变。主要研究是汛期河流水面宽度的扩张问题。

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(3)平面平衡:主要指的是游荡型河流的稳定问题。其呈现的主要是辫状河道整段或局部无明显的摆动变化。

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    5.冲淤平衡思维模板
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6.冲淤平衡的主要影响因素

①径流量:一般来说,径流量越大,搬运能力越强,能携带的泥沙就越多,所以冲刷侵蚀能力就越强。就比如一辆公交车和小轿车相比,公交车的空间大,能搭载的乘客会更多。所以黄河每年都会进行调水调沙,通过水库的大量泄水,以较大流量集中下泄,形成人造洪峰,进而加强对下游河床的冲刷能力,减少河床淤积。

②流速:流速越快,搬运能力越强,河流以冲刷侵蚀作用为主;反之,如流速越慢,则以淤积为主。

③含沙量:河流含沙量大,对河床的侵蚀能力弱。因为河水本身携带的泥沙多,已经接近饱和,无法再带走沿途河床的泥沙,也就无法对河床形成明显的侵蚀。就如同一辆满载乘客的公交车,已经无法再让沿途的乘客上车;反之,河流含沙量小,对河床的侵蚀能力强。河流本身携带的泥沙少,携沙能力没有饱和,还可以从沿途河床带走泥沙,从而对河床造成侵蚀。而含沙量的多少,又与地表物质疏松程度、植被覆盖情况、降水强度(坡面侵蚀冲刷)、支流多少(带来更多泥沙)等因素密不可分。

④水位变化:

河流汛期水位高、水量大,以侵蚀作用为主;枯水期水位低、水量小,以淤积为主。

⑤工程建设:水利工程的建设(如修建水库、大坝等),起着拦沙蓄水、调节水流等作用,影响着冲淤平衡;而河道的加固,也能减少河流对堤岸的冲刷。14:14海水作用:

⑥海水作用:在河口地区,由于海水顶托,造成水流流速减慢,或沿岸洋流携带了大量泥沙,这些情况都会加剧淤积作用;而潮汐(海浪)作用强,携沙能力大的区域,侵蚀作用也可能会增强。

除了以上提到的径流量、流速、含沙量、水位变化、工程建设、海水作用等因素,河岸岩性河道宽浅等因素,也会影响河流冲淤平衡。

7.典型试题

【2022全国乙卷】图2显示黄河桃花峪附近花园口水文站监测的1958年7月、1996年8月两次洪水过程的水位与流量的关系。读图2,完成7~8题。

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7.1958年7月洪水过程中,图中O、P两点水位变化趋势及两点流速相比(  )

A.O点水位上涨,流速较快

B.O点水位回落,流速较慢

C.P点水位上涨,流速较慢

D.P点水位回落,流速较快

8.图示资料表明1996年8月比1958年7月()

A.洪水含沙量大  B.洪峰水位低

C.河床高           D.洪峰流量大

解析:图中A点为最大流量点,B点为最高水位点,呈逆时针绳套关系。可见,在洪水过程中,水位最高时流量不一定是最大值,流量最大时不一定水位最高。

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所以,根据常规“绳套曲线”原理,如果是顺时针,答案就是B:O点水位回落,流速较慢;如果是逆时针,答案就是A.O点水位上涨,流速较快。实际上命题人企图用复杂的函数曲线图表达洪水过境时的情境,先涨后落,先快后慢。对照选项,因此第7题只有A符合条件。

第8题:比异不比同。甲与乙相比,1996年8月,洪水经过桃花峪,流量不大但是水位很高,再结合黄河下游地上河特征,最有可能是河床高,选C。

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03

海-气热量平衡

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1.全球热量平衡

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全球总体热量收入和支出是动态平衡的。在低纬度地区收入>支出,高纬度地区支出>收入。所以大气环流和洋流使不同纬度之间进行热量交换,维持了地球热量平衡,避免低纬地区越来越热,高纬度地区越来越冷现象出现。

2.厄尔尼诺现象和拉尼娜现象(局部地区热量平衡被破坏导致的)

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3.厄尔尼诺现象

(1) 厄尔尼诺概念:赤道太平洋东海岸海温异常增高的现象。

(2)成因:由于东南信风的减弱,引起南赤道暖流减弱,从而造成向上翻涌的冷海水减少,秘鲁寒流变性。简单说就是海-气相互作用导致的。

(3)产生的影响

①太平洋中东部及南美太平洋沿岸:气温升高,气流上升,降水增多形成洪涝灾害。

②太平洋西部印尼澳大利亚等地:气温偏低,气流下沉,降水减少形成干旱。

③秘鲁渔场大面积减产

④西太平洋台风减少,东太平洋飓风增多

⑤减少冷水上涌,减少海底二氧化碳排放,延缓全球变暖。

⑥对我国影响

夏季主雨带偏南,北方大部少雨干旱;长江中下游雨季大多推迟;秋季我国东部降水南多北少,易使北方夏秋连旱;全国大部冬暖夏凉;登陆我国台风偏少。

4.拉尼娜现象(反厄尔尼诺):赤道太平洋东海岸海温异常降低的现象,产生的影响和厄尔尼诺完全相反。

说明:本文转自鄂甬地理人

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