2.4水循环过程及地理意义讲义高一地理中图版必修一

2.3大气受热过程与热力环流【教材P53探索·思考】模拟水循环模拟水循环1.在一个平底器皿中加少量的水，布满底部即可。把一个装有沙子的小瓶放入水中。2.把一块塑料纸盖在器皿上并用橡皮筋扎紧，然后把一块石头放在塑料纸上，压住塑料纸。石头要放在装沙小瓶的正上方。3.将器皿放在阳光下直晒一个白天，然后在户外放置一个夜晚。观察器皿内和塑料纸会有什么变化，思考:这个实验展示了水的什么现象?在自然界中，这种现象是怎么体现的?【答案】从实验中发现，器皿内壁和塑料纸底面出现大量凝结的水珠，塑料纸底面水珠向中部聚集，并滴落到装有沙子的小瓶中，然后下渗到小瓶底部。这个实验揭示了水的运动现象。在自然界中，这种现象是通过水循环来体现的。具体过程是：海陆表面的水分因太阳辐射而蒸发进入大气，在适当条件下凝结形成降水，降水降落到海陆表面，降落到陆地上的水有一部分沿地表流动，形成地表径流；有一部分下渗到地下，形成地下径流，二者经江河等汇集，流入海洋，然后再参与蒸发，这样不断地进行循环交换，形成水循环。【教材P55活动】分析认识水的更新周期各种形式的水在循环中以不同周期自然更新。水的赋存形式不同，更新周期差别很大。多年冻土带的地下冰和极地冰盖更新周期最长，约10000年。海水更新周期约为2500年，山岳冰川视其规模不同约为数十年至1600年，深层地下水约为1400年。湖泊为数年至数十年，沼泽为1～5年，土壤水为280天至1年，河水为10～20天，大气水为8～9天，生物水则仅为数小时。活动：比较不同形式水的更新周期，体会更新的含义。【答案】水体类型更新周期周期长短生物水数小时大气水8~9天河水10~20天土壤水280天至1年沼泽1~5年湖泊数年至数十年深层地下水约1400年山岳冰川数十年至1600年海水约2500年多年冻土带的地下冰和极地冰盖约10000年水体更新周期的含义：水体参与水循环过程中全部水量被交替更新依次所需要的时间。【教材P55思考】人类能对水循环施加影响吗?如果能，有哪些途径?人类对水循环施加影响的有利和不利方式各有哪些?【答案】人类能对水循环施加影响。人类对水循环施加影响的途径主要有：改变地表径流的时空分配；通过人工降雨，影响降水环节；通过增加植被的覆盖率，影响下渗和植物蒸腾环节；等。人类对水循环的有利影响：修筑水库、堤坝等，调节河流径流，拦蓄洪水，增加河流枯水期径流量；修筑水库、跨流域调水，扩大水域面积，增加蒸发量；增加植被覆盖率，增加植物蒸腾，增加空气湿度，减小温差，调节气候，增加下渗和地下径流，涵养水源。人类对水循环的不利影响：围湖造田，减小湖泊调蓄洪水、抗旱能力，减弱调节气候作用。【教材P56案例研究·思考】北京推动海绵城市建设海绵城市是城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水和净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。“海绵”既包括河湖水系、湿地、蓄滞洪区，也包括城市配套设施，如绿地、花园、集雨池、可浸透路面等。为了保持“海绵”吸放雨水的“弹性”,今后将停止填湖造地、截弯取直、河道硬化等。在过去，人们常把自然河道修整得外形规矩，并以水泥护砌岸坡。这是因为河道越直，雨洪就越易倾泻，管护的难度小、成本低，但会造成大量河水白白流走，河流自净能力降低。今后，管理河湖坑塘时，应更重视水体的曲折岸线，恢复水体的天然状态。目前，北京正在推动海绵城市建设，治水新理念已在局部河段得以实施。在已完成治理的通惠河段，混凝土河槽不见了，岸坡覆上了厚实的青草，栽种了芦苇、蒲草等水生植物。北京已建成的小区、道路、绿地、广场等，也将陆续开展海绵化改造。大型公共建筑要率先落实海绵城市建设要求，尤其是规划用地面积2000平方米以上的新建建筑，都要配套建设雨水收集利用设施。截至2024年12月，北京市建成区39%以上的面积完成海绵城市建设，七成雨水可就地消纳。随着海绵城市理念的推广，北京市在中心城区规划建设73处蓄滞洪区，总蓄水量超1000万立方米。北京如再遇暴雨，这些雨水将被收集到蓄滞洪区，待暴雨过后再排往下游河道，或加以利用。北京城区东北部的温榆河湿地公园，于2018年开工建设。温榆河公园湿地总面积44平方千米，能够存蓄1200万立方米的雨洪，相当于一个中型水库。建成后，温榆河湿地公园将成为该市最大的蓄滞洪区。它既是改善生态的环境“绿肺”,又能把下游通州新城的防洪标准从50年一遇提高到100年一遇。温榆河湿地公园在山区，蓄滞雨洪主要靠大大小小的水库。根据规划，北京市将再建钻子岭、西峰山、陈家庄、二道河和张坊5座水库，与现有的88座水库一起，可将山区83%的雨水收入囊中。思考：1.海绵城市的建设影响了水循环的哪些环节?2.请评价海绵城市建设对北京地理环境的影响，分析建设海绵城市在解决北京市缺水问题中的作用。【答案】1.海绵城市的建设主要影响了水循环的地表径流、下渗和地下径流环节。2.海绵城市建设对北京地理环境的影响：缓解城市内涝、调节地下水、净化污染水体、维护生物多样性、美化城市环境等。建设海绵城市在解决北京市缺水问题中的作用：降雨时渗透、调蓄雨水，需水时排放利用，调节水资源时间分布，增加少水时节的水资源数量，改善水量型缺水现状；森林植被、湿地等净化水体，吸收水中污染物质，改善水质型缺水现状。【教材P57作业题】1.在农业生产中使用农用薄膜可有效防止土壤水分流失。大规模使用农用薄膜改变了水循环的哪个环节?大规模使用农用薄膜对干旱区农业生产有何影响?农用薄膜2.根据材料，完成下列各题。在某海滨城市，一些居民议论：“喝了淡化海水，会不会对身体不好?”事实上，海水淡化的过程就是把海水中的淡水和盐类分开，是对大自然水循环的模拟。因此，经过科学淡化的海水，不仅安全可靠，口感也不错。淡化海水各项水质指标均达到，甚至优于我国《生活饮用水卫生标准》。同时，由于钙、镁离子含量少，水的硬度较低，淡化海水相对更加纯净。淡化海水不淹地、不移民、不争水、不受气候变化影响，截至2023年底，我国海水淡化总规模已达到每天252万吨以上。(1)请你运用水循环的知识解答居民对淡化海水的疑问。(2)截至2023年底，我国每年海水淡化总规模已达到多少吨?这对于解决沿海地区缺水问题有什么意义?3.联系本节案例研究中关于海绵城市的介绍，结合实际生活，谈谈“海绵”蓄水后还可以发挥哪些作用。【教材习题答案】1.大规模使用农用薄膜改变了水循环的蒸发、地表径流和下渗环节。大规模使用农用薄膜对干旱区农业生产的有利影响：减少土壤水分流失，改善土壤水分条件，缓解水资源短缺状况，保障农作物生长的水分需求；减少风力对表层土壤的侵蚀；减少土壤中养分的流失，提高土壤肥力状况；在冬春季节铺盖地膜可以减少地面辐射的散失，起到保温的作用，防止农作物受低温冻害影响。大规模使用农用薄膜对干旱区农业生产的不利影响：地膜残留在土壤中，不易降解，影响农作物根系的发育；影响土壤中水肥的运移过程；容易造成土壤污染。2.(1)海陆间循环指海洋表面的水蒸发形成水汽进入大气，一部分水汽随气流运动，被输送到陆地上空，在适当条件下凝结形成降水。降落到地面的水，一部分沿地表流动，形成地表径流；一部分渗入地下，形成地下径流。二者经过江河等汇集，最后又回到海洋。海水淡化过程与自然界的水循环原理相似，其主要方式是从海洋中引水进入工厂蓄水池，然后对蓄水池进行加热，使海水蒸发，水汽上升，在池顶设置冷源，使上升水汽遇冷凝结，最后将凝结的水引入装置。因此，饮用淡化海水，不会对身体不好。(2)总规模：220万吨/天x365天=80300万吨。意义：可以增加淡水总量，且不受时空和气候限制，可以保障沿海居民饮用水和工业用水等的稳定供应。3.补给地下水；为生物生存提供稳定水源；净化雨水；等。【定点变式训练】下图为“某地理考察小组在沙漠地区利用‘日光蒸馏法’取水示意图”。读图回答下面小题。1.该方法揭示了水循环的主要动力包括()①风力②地球重力③太阳能④温室效应A.①② B.②③ C.①④ D.③④2.该方法可以模拟的水循环的环节主要有()①蒸发②水汽输送③大气降水④地下径流A.①③ B.①④ C.②③ D.②④“海绵城市”是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。下图是我国西北某城市依“海绵城市”原理建设的道路绿化带。完成下面小题。3.下列对图中城市道路绿化带设计的评价，正确的是()A.绿化带高度过低，不能发挥隔离车辆的作用B.下凹式绿化带利于雨水收集，减少内涝C.裸露地面铺设砂石易造成扬沙天气并堵塞下水管道D.绿化带面积过大，易发生城市内涝4.“海绵城市”建设对水循环各环节影响最显著的是()①调节地表径流②调节水汽输送③增加大气降水④增加下渗A.①② B.②③ C.③④ D.①④“雨季一来,城里看海”一度成为全民讨论的热点,让全国多座城市“倍感尴尬”。图甲和图乙示意两种不同路面水循环环节差异。读图完成下面小题。5.与自然路面相比,城市路面()A.下渗明显增多 B.地表径流增多 C.地面蒸发增多 D.地下径流增多6.为缓解“城里看海”现象,下列措施不可取的是()A.加大对地下水的利用 B.改造升级排水系统C.加快城市绿地建设 D.提高透水路面比例雨水花园是一种模仿自然界雨水汇集、渗漏而建设的浅凹绿地,主要用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,并通过植物及各填充层的综合作用使渗漏的雨水得到净化。净化后的雨水不仅可以补给地下水,也可以作为城市景观用水、厕所用水等。下图示意雨水花园结构。据此回答下面小题。7.铺设树皮覆盖层的主要目的是()A.为植物提供养分 B.控制雨水渗漏速度 C.吸附雨水污染物 D.保持土壤水分8.对下渗雨水净化起主要作用的填充层是()A.树皮覆盖层和种植土层 B.种植土层和砂层C.砂层和砾石层 D.树皮覆盖层和砾石层9.雨水花园的核心功能是()A.提供园林观赏景观 B.保护生物多样性C.控制雨洪和利用雨水 D.调节局地小气候【变式训练答案】1.答案：B解析：读图可知,在沙漠地区利用“日光蒸馏法”取水主要是利用太阳能,使沙漠中的水分蒸发到塑料薄膜上,在塑料薄膜上凝结的水滴在重力作用下,滴落到容器中。2.答案：A解析：该方法可以模拟的水循环的环节主要有水汽的蒸发和大气降水;由于水汽在塑料薄膜上直接凝结,水滴直接进入容器,所以不能模拟水循环的水汽输送和地下径流环节。3.答案：B解析：本题考查“海绵城市”中绿化带的作用以及读图分析能力。绿化带高度过低，颜色不同，也能发挥隔离车辆作用，A错误；下凹式绿化带利于雨水收集，减少内涝，B正确；图中裸露地面铺设的砂石，颗粒大，可以减少扬沙天气，C错误；绿化带面积过大，利于下渗，不易发生城市内涝，D错误。故选B。4.答案：D解析：本题考查“海绵城市”建设对水循环环节的影响。据材料可知，“海绵城市”下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。说明“海绵城市”建设吸收、滞留水分，对水循环各环节影响最显著的是调节地表径流，①正确；但调节水汽输送，②错误；对大气降水影响微弱，③错误；利于增加下渗，④正确。故选D。5.答案：B解析：城市路面大多为不透水路面,不透水路面可将地表水和地下水隔离开来,使得地表水不容易下渗形成地下水,地下水也不容易上升到地表被蒸发;而自然路面大多为透水路面,地表水和地下水可以通过渗透相互交换。故城市路面会使得下渗减少、蒸发减少、地下径流减少、地表径流增多。B选项正确。6.答案：A解析：通过上面的分析可知,城市不透水路面太多,导致地表径流增加,在大雨来临之时,城市中的地表水不能快速排泄出去,从而出现“城里看海”的现象。故只要采取的措施能够减少城市地表径流