原来这些高考难题,都是在考冲淤平衡!

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。

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),冲淤平衡需求这两个变量基本相等

我们先用一组简单的题,来理解这一原理。

读我国北方某区域河流示意图。

1、某时间段内,如果图中河漫滩面积一直保持不变,则则该时间段内

A.上游来沙量大于本河段泄沙量

B.上游来沙量小于本河段泄沙量

C.上游来沙量等于本河段泄沙量

D.不确定

答案:C

但事实是,流域来水来沙条件经常变化。所以短时间尺度下,平衡只是相对的、暂时的,冲淤不平衡才是常态。

当来沙量大于水流挟沙力,河床则发生淤积;而来沙量小于水流挟沙力时,河床则被冲刷。

理解原理后,我们来回顾一些不同时空背景下的河流断面横向冲淤以及河流纵向冲淤平衡方面的试题。

1、曲流段

下图表示某河段在自然状态下河岸的变迁状况。

1、有关该河段河岸的叙述,不正确的是

A.甲时期河岸形成时间晚于乙河岸

B. ②处河岸为凹岸, ①③为凸岸

C. ②处河岸以侧蚀作用为主, ①③以堆积为主

D.河岸变迁主要与地转偏向力有关

答案:D

解析:该题思维方法是以河流一个断面为考查对象,它考虑的不是纵向冲淤平衡,而是断面横向冲淤平衡问题。对于该断面而言,上游来沙量以及水流挟沙力这两个变量中,上游来沙量是一致的。所以,它仅需要考虑的是凹凸岸流速差异引起的水流挟沙力差异在地形平坦的弯曲河道,由于流水下蚀作用不明显,河流以侧蚀和堆积为主。由于凹岸水流速度快,水流挟沙力强,泄沙量大,而凸岸水流速度慢,水流挟沙力弱,泄沙量小,所以最终形成'凹岸冲刷,凸岸淤积的冲淤横向不平衡现象。所以,河道变迁与河流冲淤有关。

2、高山峡谷河段

我们常说,河流中上游落差大,水流急,外力作用以流水侵蚀作用为主;而河流中下游落差小,水流速度慢,外力作用以流水沉积作用为主。但,这只是一种很笼统的说法地理事实是,同一河段,冲淤总在交替变化。我们来看2019届全国三卷的37题。

2019届全国三卷37题)某河发源于美国内陆高山,河流上游河段受季节性融雪和大气降水补给。7月后主要受降水补给,降水多为暴雨。该河段流量和含沙量年内变化大,但河面宽度变化不明显。图7示意该河段典型河流断面不同时间的水体形态。

(1)、对该河段河面宽度变化不明显的现象作出合理解释。(6分)

(2)、指出4~6月该断面河水深度的变化特征,并说明原因。(8分)

(3)、分析8月该河段河底淤积的原因。(8分)

答案:(1)答:(地壳抬升,)河流下切(未摆动);单一岩性(岩性相近)河岸,河岸直立。

解析:该小题先考查了冲淤平衡的断面横向平衡问题。在地形平坦的弯曲河道,由于流水下蚀作用不明显,河流以侧蚀和堆积为主。由于凹岸水流速度快,凸岸水流速度慢,则会发生凹岸冲刷,凸岸淤积的冲淤不平衡现象。但是该河段由于地处山区,落差大,流水以下蚀为主,侧蚀作用不明显,同时由于岩石坚硬。所以河面宽度基本不变,保持河道断面平衡。如下图说,高山峡谷。

(2)答:变化特征:深度增加。原因:融雪补给为主,流量持续增长,水位上升;融雪补给为主,含沙量低,流速持续加快,侵蚀河床。

解析:该小题开始考查河流纵向冲淤平衡问题。示意图呈现出来的是河床被冲刷,说明该时期上游来沙量小(融水补给不是雨水补给,坡面冲刷力量小,坡面水土流失少),而河段泄沙量较大(流量增加),携沙能力强。

(3)答:降水补给,(坡面侵蚀强,)河水含沙量高;径流量与流速变率大,流速降低时泥沙快速淤积。

解析:该小题该小题考查的同样是河流纵向冲淤平衡问题。示意图呈现出来的河床被淤积,说明该时期上游来沙量大(雨水冲刷),而河段泄沙量较小(降雨过后,流量快速下降),携沙能力弱,河床被淤积。

3、游荡型河段(辫状河道)

2019届全国一卷9-10题)黄河小北干流是指黄河禹门口至潼关河段,全长132.5千米。该河段左岸有汾河、涑水河,右岸有渭河等支流汇入。河道摆动频繁,冲淤变化剧烈,为典型的堆积性游荡河道。图3为黄河小北干流河段示意图。

9、黄河小北干流为堆积性游荡河道,是因为该河段河流

A.流量大,含沙量季节变化小

B.流量大,含沙量季节变化大

C.含沙量大,流量季节变化小

D.含沙量大,流量季节变化大

10、黄河小北干流河道中段摆动范围较小的主要影响因素有

①河水流量    ②支流汇入

③沿岸地貌    ④两岸岩性

A.①②           B.②③

C.③④           D.①④

答案:D C

解析:该组题目其实应该先做10题。第10题先考查了断面横向冲淤平衡。横向来看,平坦河段竟然没有发生侧蚀与淤积问题,那只能与两侧地貌与岩性有关,该题目思维与三卷37题(1)题一模一样。第9题其实考了辫状河道成因,考了纵向冲淤平衡问题。辫状河道成因大致是该河段河流纵比降大,上游坡度大,而该河段地形平坦且河床较浅;洪水季节,流水就会从上游带来大量的泥沙,该河段流速减慢,泄沙量明显下降,泥沙沿深泓线堆积,形成水下浅滩;枯水季节,许多浅滩出露水面,成为沙岛,沙岛与沙岛之间是多股的河道,它们忽分忽合,交织如辫;洪水再来时,有些沙岛不被淹没,有些被淹没的可能被水流斜切而过,其上形成新的槽道。总之,沙与水互不相让地较量,丰水季节,水占上风,枯水季节,沙为主导。

4、河流交汇处

读我国北方某区域河流示意图。

1、支流含沙量较大,但支流汇入干流处,没有形成三角洲,最不可能的原因是

A.汇入处落差大

B.位于干流凹岸

C.冲刷作用强

D.支流流速慢

答案:D

解析:支流含沙量大,说明上游来沙量大。而如果该河段的泄沙量较少,支流汇入干流处应该发生淤积,从而形成三角洲。但地理事实是,该处没有形成三角洲,则说明该处来沙量还是小于水流挟沙力时,河床被冲刷。那么,为什么该处的水流挟沙力和泄沙量如此之大呢?落差大,水流急是有可能的;凹岸,流水速度快,冲刷作用强也是对的。支流速度慢,泥沙容易淤积,则是错的,不可能的。所以答案选了D。

2019届全国一卷11题)黄河小北干流是指黄河禹门口至潼关河段,全长132.5千米。该河段左岸有汾河、涑水河,右岸有渭河等支流汇入。河道摆动频繁,冲淤变化剧烈,为典型的堆积性游荡河道。图3为黄河小北干流河段示意图。

11、渭河是黄河最大的支流,流量和含沙量均较大,在主汛期,渭河的洪峰导致黄河小北干流

A. 含沙量剧增,摆幅增大

B.水流增大,流速加快

C. 水位上升,淤积增强

D.侵蚀加强,河床加深

答案:C

解析:该题目思维与上题思维完全相反。上题是快速的干流水带走支流泥沙。这题是支流水与沙堵住了交汇处。导致顶托作用增强,流水不畅,干流水位上升,泥沙淤积。这犹如高速路上前方右侧有车辆汇入,车流量突然上升,车速减慢,发生堵车现象是一样的。改题目命题思维2020年备考过程中一定要重视。

5、三角洲地区

扇三角洲是由邻近高地推进到稳定水体中的冲积扇,下图为某扇三角洲示意图。

1.如果图示扇三角洲前缘每年向水体方向推进0.5米,则说明

A.图示河流年输沙量稳定

B.图示河流含沙量稳定

C.图示水体水位上升

D.图示河流年输沙量稳定增加

答案:D

海岸线的进退主要受到流水沉积、海水侵蚀和人类活动的影响。读某中纬度海岸线历史变迁图。

2、图中靠近现代大河的地点最可能是

A.甲              B.乙

C.丙              D.丁

3、图中A处的海岸线自15世纪至现代,几乎没有任何变化,最可能的原因是

A.修建有护海大堤

B.大河河口不断摆动

C.红树林保护了海岸

D.海平面不断下降

答案:C  A

解析:第2题先考查了河流带来大量泥沙而导致冲淤不平衡,然后第3题又反过来考查人类活动引起的冲淤平衡。

全国1卷高考题)贝壳堤由死亡的贝类生物在海岸带堆积而成。在沿海地区经常分布着多条贝壳堤,标志着海岸线位置的变化。图l示意渤海湾沿岸某地区贝壳堤的分布。

4.在任一条贝壳堤的形成过程中,海岸线

A.向陆地方向推进

B.向海洋方向推进

C.位置稳定

D.反复进退

5.沿岸流动的海水搬运河流入海口处的泥沙,并在贝壳堤外堆积。由此

A.形成新的贝壳堤

B.加大贝壳堤距海岸线的距离

C.形成河口三角洲

D.迫使河流改道

6.河流冲积物是该地海岸线变动的物质来源。多条贝壳堤的形成说明河流入海口

A.位置稳定,泥沙沉积量小

B.位置稳定,泥沙沉积量大

C.位置多次变动,泥沙沉积量小

D.位置多次变动,泥沙沉积量大

答案:C B D

解析:第4题先考查了黄河改道后,河流来水来沙量减少的情况下,海岸线保持冲淤平衡。第5题开始考查冲淤不平衡。由于黄河又杀回来了从该处入海。黄河河流带来大量泥沙而导致冲淤不平衡,海岸线又开始往海洋推进。第6题同样考查冲淤不平衡,不过时间尺度比第5题大。第5题考查了一条河岸线的冲淤变化,第6题考查了三条海岸线的冲淤变化。

江苏拥有漫长的海岸线,但海岸线上少有城市分布,即使是一些临近海洋的城市,也大都距离海岸线几十千米远。江苏省沿海缺少具有全国影响力的海港,而河流运输则在全国占有重要地位。下图示意江苏省海岸线及交通、城市分布。

7. 江苏南部海岸线与北部相比位置更偏东,造成这一差异的主导因素是

A. 洋流搬运

B.河流沉积

C.地球自转

D.海浪侵蚀

8. 造成江苏省海岸线少有城市分布合理原因是

A. 保护湿地生态环境需要

B. 盐碱地不利城市建设

C. 缺少海堤,海水倒灌严重

D. 河流强大的造陆能力

答案:B D

解析:第8题考查了黄河改道后,夺淮入海导致冲淤不平衡问题。如下图所示:

磨刀门水道是西江的主要八海水道,多年来受上游来水来沙和人类活动的影响,其水沙条件发生了较大变化。图1为磨刀门水道上游马口水文站1960-2007年年径流量和输沙量偏离平均值变化示意图。

9、 1994~2007年马口水文站

A.径流量持续增加

B.径流量持续减少

C.输沙量先增加后减小

D.输沙量呈波动性减小

10、造成1994--2007年马口水文站输沙量变化的主要原因包括上游

A.植被破坏

B.降水量减少

C.河道采砂

D. 蒸发量增加

11.1994-2003年水、沙的变化会导致磨刀门水道

A.河床变宽

B.河床变深

C.弯曲度增加

D.分叉增多

答案:D C  

解析:题组第一问先问泥沙是变多了还是变少了。然后再问为什么变少了。最后才问河流冲淤问题。泥沙减少,河床被冲刷。

图4示意在黄河三角洲近岸海域的某监测剖面上,不同年份水深2米的位置与监测起始点的距离。起始点是位于海岸一侧的固定点。

12、1975-2004年,该剖面近岸海域海底侵蚀、淤积的变化趋势是

A、持续淤积

B、先侵蚀、后淤积

C、持续侵蚀

D、先淤积、后侵蚀

13、推测1992-1997年期间

A、黄河流域年均降水量增加

B、黄河入海年径流量减少

C、黄河流域植被覆盖率降低

D、黄河沿岸农业灌溉面积减少

答案:

解析:题组第一问先让学生看清楚那段是冲刷那段是淤积。然后13题才开始设问92年-97年河床被冲刷的原因,所以答案最可能是上游来沙量少了。

14、读刚果盆地地形和水系图。

(1)三角洲由泥沙淤积而成。但G河并没有形成明显三角洲的原因,请分析原因。(6分)

答案:来沙量少:流域内热带雨林广布(植被覆盖率高)(2分),水土流失较轻(2分)

G河在M点以上多流于盆地中,流速较小,易于泥沙沉积;(2分)

水流携沙力(河段泄沙量)大:入海口附近,河流落差大,流速大,泥沙不易沉积。(2分)

六、结语

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。

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