探究3 水资源与水利工程

作者：地理人来源：未知时间：2023-03-20 阅读：次字体：大中小在线投稿

　水资源与水利工程

　　核心知识
一、水资源短缺的原因有人为原因也有自然原因

	原因	措施
自然原因
空间分布不均	跨流域调水
时间分布不均	修建水库
气候干旱，水资源总量少	节约用水，发展高效节水农业
人为原因
人口剧增，工农业生产规模扩大，水资源需求量增大	控制人口增长，节约用水，提高水资源的利用率
水资源浪费严重	节约、合理使用，推广先进的灌溉技术；水资源市场化，加强管理
水资源污染严重	保护水源、防治污染、净化污水、立法保护

二、为消除水害和开发利用水资源而修建的工程
按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程，称为综合利用水利工程。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡槽、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。考生注意审题，依据题意确定水利工程的功能和特征。
常见水利工程问题：
1．水库大坝　水量条件：上游水量充足，有适宜蓄积的山谷；地质条件：落差大，峡谷出口(建坝工程量小)，地质结构稳定(避断层，背斜优)。
2．坝前坝后　大坝一般修建于河谷地区，流水侵蚀(兼具下蚀和侧蚀)为主，建坝后，坝前为下游方向，侵蚀、搬运为主；坝后为上游方向，堆积加剧。
3．最大、最小库容　入库水量－出库水量＝零，可体现为最大库容(由入库多变零)或最小库容(由出库多变零)，水位用海拔高度表示。库区水量受补给、防洪、抗旱影响。
4．船闸提水　当船行使到最低一级船闸→进口会关闭→充水→水位涨到与第二级船闸高度齐平→进入第二级船闸→充水……最后到达上游。水的浮力和连通原理。如京杭大运河长江至黄河段。
5．调峰补枯　水库和湖泊对河流径流量影响的一般规律，丰水季节接受河流补给，起到调节洪水洪峰的作用；枯水季节补给河流，起到补充河流流量的作用。
6．分洪蓄洪　在径流量大、且排水不畅区域易发洪涝，在低洼处建设分洪设施，可削弱洪水对下游干流危害，利用湖泊、水库或水利枢纽所建蓄洪设施同理。
7．调水调沙　黄河中游小浪底调控径流量的方法，多雨的夏季汇集流域水量集中冲刷下游地上河河床并减小库区淤积。2003年至今下游掏深约2米，三角洲向外扩展。
8．腾空库容　在河流径流量季节变化明显的流域，为了迎接洪水季节而腾空库容实现水库调节洪峰的功能。如田纳西河流域每年8月1日腾空库容。
9．蓄清排浑　三峡工程调控径流量的方法，秋冬季节水量少、含沙量小的时期“蓄清”；春夏季节水量大，含沙量大的时期“排浑”减少泥沙在库区的淤积。
10．压咸补淡　珠江流域水库调节径流量的方法，河流枯水季节(冬季)海水入侵严重，通过水库冬季泄水减弱海水入侵，降低入海口河水的盐度。
11．梯级开发　梯级开发就是对于一些落差较大的河流采取修建多个拦河大坝和水库(水坝、船闸、运河)，使水流趋于平缓(水流平稳有利于航运)的流域开发模式。
12．小水电　在水量大、落差大的低山丘陵地区，因地势起伏大缺乏筑坝大规模蓄水发电条件，没有水库或水库库容很小，对天然水量无调节能力或调节能力很小的水电站。
13．打坝淤地　治理黄土高原沟谷的工程措施：在沟口建坝，拦泥蓄水，一方面控制了水土流失的泥水入河；另一方面拦蓄了水源，可供营造固沟的防护林。
14．引黄淤灌　针对黄河下游地上河地区，将含沙量大的黄河水引入黄河堤坝后的低洼地区进行沉淀，清水用于灌溉。淤积下来的泥沙使低洼地区地势提高。
15．丁字坝　垂直于河岸的堤坝，增大近岸泥沙的淤积，减少河道中央的泥沙淤积，并增加河道中央的水量、水速，有利于改善河道的航运条件。
16．截弯取直　防洪措施。河流进入地势地平的地区，九曲十八弯，有明显的凹凸河岸，此时河流以侧蚀与堆积作用为主，河流流速低，泄洪不畅，此工程有利于防洪。
17．井灌井排　盐碱地区的浅层地下水为咸水，打井抽取水质良好的深层地下水灌溉(井灌)的同时，再针对浅层地下水打井降低潜水水位，防止盐碱化(井排)，经过下渗对盐碱地进行淋洗达到改良目的。
18．引水渠道　利用地势自流为农业灌溉提供廉价水源，如河套平原西高东低、南高北低则渠道水流从南向北、从西向东。此外，运河的修建也多依地势自流。

　　强化训练
(2022全国乙)阅读图文材料，回答下列问题。
为缓解淡水资源短缺问题，以色列政府从2001年开始推行海水淡化计划，鼓励企业实行“电水联产”模式，即企业在建设海水淡化厂时，兴建以地中海丰富的天然气为能源的发电厂，且并入国家电网(由进口煤炭发电支撑，成本较高)。目前地中海沿岸地区已建成5家这样的海水淡化厂，每年生产的淡水相当于全国淡水用量的1/3，且被统一纳入国家供水网络优先利用。以色列政府于2022年启动淡化水反注太巴列湖工程，打造淡水“蓄水库”，以缓解最大水源地太巴列湖水位迅速下降的状况。下图示意以色列地中海沿岸地区海水淡化厂及供水网络的分布。

(1)说明以色列海水淡化厂的区位特点。
(2)简述以色列海水淡化厂配建天然气发电厂的益处。
(3)指出以色列将海水淡化水纳入国家供水网络的目的。
(4)分析以色列打造淡水“蓄水库”对海水淡化产业发展的积极影响。
【解析】(1)以色列位于地中海沿岸，据图分析，海水淡化厂沿海岸线分布在西部，空间分布不均，但海水资源丰富。以色列西部地区降水偏多，向东降水减少，但此地人口密度大，生产生活的需水量很大，只依靠降水难以满足需求，海水淡化市场广阔。以色列作为较发达的国家，城市基础设施完备，拥有资金和技术。供水主管道在其附近，有利于形成统一的供水网络。
(2)海水淡化厂需要消耗大量能源，配建天然气发电厂，使得能源供应得到保障。淡水生产便更为稳定。而降低了进口能源的使用，降低成本的同时间接避免了对国外能源的依赖，提高本国自给率，维护国家能源安全。两厂共用基础设施，可以节约生产成本与建设投资。同时天然气发电产生的污染也较低。
(3)此地气候整体比较干旱，但生产生活用水量比较大。所以缓解水资源供需矛盾是最直接因素。此外，纳入国家供水管线，既保障了国家用水安全，又统一调度避免浪费。在另一个角度考虑，海水淡化工厂也可以销售自己的淡水，提高了经济效益。
(4)大量淡水如果不存储，则可能存在浪费，而存储淡水，也说明以色列对于海水淡化产出的淡水的销路有保障。这样可以保证相关企业扩大生产，获得更多利润以延长产业链。并且提高相关行业的技术水平。另外，蓄水库的存在使得海水淡化还具有较高生态价值。保障国家用水安全的同时，使得在政策角度，国家对于该产业更加支持。
【参考答案】(1)以色列西部临海，海水淡化厂空间分布不均，主要集中在以色列西部，海水原料资源丰富；西部地区降水量较大，气候相对适宜，人口密度较大；接近重要城市和一般城市，用水需求大，市场广阔；接近城市能为其提供基础设施(管线)、技术、人才、资金等支撑；邻近供水(主)管道，便于形成统一的供水网络。
(2)保障海水淡化厂(蒸汽和高温水所需的)能源供应，进而保障海水淡化厂生产的连续和供应淡水的稳定；降低海水淡化厂进口煤炭的生产成本；避免对国外煤炭的依赖，提高自给率，维护国家安全；共同利用基础设施，节约生产建设投资；提高能源的利用率，减少天然气发电厂废弃物的排放。
(3)缓解以色列淡水资源供应不足的矛盾；满足以色列中东部内陆地区的用水需求；调节淡化水量，提高水资源利用率，避免“弃水”；提高海水淡化厂的经济效益。
(4)通过增大淡水需求，扩大海水淡化产业的规模；延长产业链和价值链，扩大海水淡化产业的利润；改善生态环境，提高海水淡化产业的生态价值；便于海水淡化产业获得更多的政策支持，取得持续发展；为海水淡化产业提供可靠的淡水满足生产生活需求。
罗讷河源自阿尔卑斯山脉，流经法国东南部，注入地中海。阅读图文材料，回答下列问题。
500多千米的罗讷河上曾有20多座水电站，为河流水能梯级开发的“世纪之最”。然而，20世纪80年代以来，法国开始拆除水坝和河堤，恢复河漫滩湿地。

解析法国拆除部分水电站的可能原因。
【解析】法国拆除部分水电站，主要从法国能源结构的变化和生态环境保护两方面来分析回答。随着法国核电比重不断上升，对水电需求减少，加上人们对河流生态环境保护意义认识的逐步提高，罗讷河正式进入以自然生态环境的修复和保护为中心的时代。
【参考答案】原因：随着人们对河流生态环境保护意义认识的逐步提高，20世纪80年代开始，罗讷河正式进入以自然生态环境的修复和保护为中心的时代。同时核电逐步成为法国的主要能源，具备了拆除部分水电站的条件。