考前每日练 | 生态灌水保生态,地下水流返地下(2021届295)
2021年广东省高中选考二模
我国某地气候干旱,土壤质地粗,含盐量高,主要生长耐旱耐盐的柽柳。该地土壤水分的主要补给来源是生态灌水。研究发现,秋季该地自地表向下2米深范围内,土壤含水量先增后减,出现明显的“湿层”。图4示意该地地下水埋深曲线和每日降水总量的月变化。据此完成11—13题。
11、该地最大规模的一次生态灌水是在
A.3月 B.5月 C.9月 D.12月
12、5—8月地下水位的变动主要由于
A.气温回升 B.植被蒸腾
C.空气干燥 D.渗漏损失
13、秋季土壤“湿层”的形成主要得益于
A.蒸发减弱 B.生态灌水
C.下渗积累 D.毛细上升
解题思路
本题以干旱区地下水为背景材料,以该地最大规模的一次生态灌水时间(月份)、当地5—8月地下水位的变动主要原因及秋季土壤“湿层”的形成主要因素为切入点,考查了水循环(径流补给类型)、环境保护(生态平衡)等相关知识及获取与解读信息、调动及运用知识的能力等。
参考答案及解析
11、该地最大规模的一次生态灌水是在
A.3月 B.5月 C.9月 D.12月
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答案:A
解析:
生态灌水,又称为“生态补水”或“生态注水”,主要手段包括跨区域(或流域)调水、雨污水处理再利用等。生态灌水的作用,主要集中于生态环境领域,即回填地下水(地下水位上升)、补注河湖水、浇灌林草、改善局地气候、减少沙源(植被及水域,防风固沙)、保护生物多样性等(社会经济领域,主要是提供水源、观光旅游、水产品养殖业、科研基地等)。
因此,结合中国水资源的分布状况(南少北多,夏多冬少;东南多,西北少)特点,一般实施生态灌水的区域集中于(西)北方,诸如河北白洋淀的注水、内蒙古居延海的灌水等。
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根据该地地下水埋深曲线和每日降水总量的月变化图,当地春(温带地区,季节划分通常是3—5月为春季,其他季节以此类推)初降水量稍大,而后期主要集中于夏秋季(5—9月之间)。那么,生态灌水的时间究竟为何时呢?
结合生物的生长特点(春生夏长秋收冬藏)及季风气候的特征(夏秋季集中多雨),我们可得(人为)生态灌水的时间,主要集中于春夏季(秋冬季,生物活跃度低),但最大规模的灌水期毫无疑问是在春季。
这是因为春季属于植被返青生长需水时期,但是该季节气温回升(蒸发旺盛)快,风力强劲(冬季风势力仍旧较强,多沙尘暴),降水稀少(夏季风未影响),极易导致出现春旱,对于沙漠区(或干旱区)的脆弱生态影响巨大。
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其次,根据图文材料,春初虽有明显的(零星的)降水,但远不能满足灌溉核心区(绿洲)的林草场及河湖用水量,不能确保沿河(湖)两岸的植被得到有效灌溉。如果此时“加一把火”,即形成助力,可以事半功倍。
最后,当地地下水埋深曲线,在3月后快速爬升,直至5月后又快速下降,这三个月地下水量的增加,肯定不是3月初的(天然)降水造成的,而是人为的大规模生态灌水形成的。
假使最大注水量在5月,那么面临的是较多的降水,且处于夏季(高温而蒸发大)。即使有生态灌水,但也有点“杯水车薪”的感觉,毕竟地下水位陡降且“居低不上”。故A项正确,B、C、D三项错误。
12、5—8月地下水位的变动主要由于
A.气温回升 B.植被蒸腾
C.空气干燥 D.渗漏损失
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答案:B
解析:
5—8月,大致是(春末至)夏季时节,此时太阳高度角大,太阳辐射强(光照充足),气温高(气温最高值附近,而非气温回升。一般气温回升期为春季),蒸发旺盛,虽有部分季风降水(强度小),但整体对于高温干燥天气的影响小。因此,当地生态灌区的大量植被的蒸腾作用明显,“口渴”而“饮水量”大,外加当地“气候干旱,土壤质地粗,含盐量高”,极少地面径流(河湖)水源补给,只能抽取利用地下水。故A项错误,B项正确。
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空气干燥和渗漏严重,都是该地常年现象而非某个季节特征。其中,空气干燥,即空气湿度小,对于生物需水性会有一定(直接)影响,但是与地下水埋藏深浅关系不大。渗漏情况,与岩土性质有关。虽然自然界的岩石、土壤均是多孔(形状不一、大小不等的孔隙、裂隙和溶隙)介质,这是地下水存在首要(前提)条件。但是,某一固定地区的岩土性质,不会在短时间内发生变异,也就不会出现季节性变化问题。故C、D二项错误。
13、秋季土壤“湿层”的形成主要得益于
A.蒸发减弱 B.生态灌水
C.下渗积累 D.毛细上升
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答案:C
解析:
秋季,相对夏季而言,太阳高度减小,蒸发减弱,这是常识也是事实。但是,蒸发减弱,就会出现地下“湿层”吗?并不见得,因为原则上冬季的蒸发量是最小的,但是根据材料却无法得知会出现“湿层”的状况。此外,(光照、气温、风力等)蒸发而言,肯定是从地表逐渐深入地下,即越靠近地表,蒸发越旺盛,那么就不应该是出现“土壤含水量先增后减”,而是到接近2米深附近有“湿层”。故A项错误。
结合上题结论,生态灌水一般是常年的,且多以春季和夏秋季为主。但是,秋季土壤层中形成“湿层”,而在春季或其他季节却未见形成,则可知与生态灌水(特别是当季的生态灌水)关系不大。故B项错误。(注意,生态灌水,通常不允许农业灌溉及用于其他生产生活)。
地下水的主要来源是大气降水和地表水的下渗补给。夏秋季,雨水较多,且有生态灌水补给,一定程度上增加了水的下渗量。
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但是,下渗需要一定的时间,且由于近地表受外界因素影响大,水分流失较大,而较深地底则因岩土性质(隔水层)或距离较远,下渗困难(下渗量少),水分含量少。因此就出现了“土壤含水量先增后减,出现明显的'湿层’”。故C项正确。
按照地下水的贮存埋藏条件分类,大致可分为包气带水(即大部分空隙充满空气的岩石层)、饱水带水(所有空隙都充满水分的岩石层,通常在包气带下部)。包气带和饱水带之间的界限,就是潜水面。
按照岩土的贮水空隙的差异分类,大致可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等。总而言之,地下水按照埋藏条件可分为上层滞水(主要存在于包气带中,局部隔水层之上的重力水。上层滞水接近地表,受气候、水文影响较大,故水量不大而季节变化强烈)、潜水(埋藏在地表下第一个稳定隔水层上具有自由表面的重力水。绝大多数潜水以降水和地表水为主要补给来源。
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潜水的水温、矿化度等性质具有明显的纬度地带性和垂直带性特征)和承压水(充满两个隔水层之间的水称为承压水。在盆地、洼地或向斜中,出露地表的含水层,海拔较高部分成为地下水的补给区,海拔较低部分成为排泄区,在二者之间为承压区,其天然露头或经人工凿井喷出地表的水称为自流水)三类。
其中,与人类活动较为密切的是上层滞水,其中包括结合水(含吸湿水和薄膜水。主要是受分子吸力的作用而结合在岩土颗粒的表面)、毛管水(岩土空隙小于1毫米,空隙之间彼此连通如同毛细管一样,当这些空隙贮存液态水时,就是毛管水)和重力水(含水层空隙被水充满时,受重力作用,在岩土孔隙中发生渗透移动而成)。
毛管水,其水分是连续的,要么是从地下水面上升上来(毛管上升水),要么是来自地面渗入的(悬着毛管水),不会是断断续续的,更不会出现中间“湿层”的状况。这就类似自有“源头活水来”且不中断,即使地表外界因素影响,但“上下”部分不会有很大的不同。故D项错误。
知识链接——地下水的简介
地下水是存在于地表以下岩土层空隙中的各种不同形式水的统称。地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给;同时以地下渗流方式补给河流、湖泊和沼泽,或直接注入海洋;上层土壤中的水分则以蒸发或被植物根系吸收后再散发入空中,回归大气。地下水(运动)是水循环的一个重要环节,也是溶蚀(主要为喀斯特地貌)、滑坡、土壤盐碱化等过程的重要影响因素。
地下水以其稳定的供水条件、良好的水质,成为了农业灌溉、工矿企业以及城市生活用水的重要水源。其中,在地表缺水的干旱、半干旱地区,地下水常常成为当地的主要供水水源。但是,由于过量的开采和不合理的利用地下水,常常造成地下水位严重下降,形成地下水下降漏斗。在地下水用量集中的城市地区,还会引起地面发生沉降。此外,工业废水与生活污水的大量入渗,常常严重地污染地下水源,危及地下水资源。