admin 发表于 2024-9-21 08:05:24

【地理探究】揭秘洞庭湖“缩水”的真相,高考地理中的河流袭夺现象!

注意,云梦是古泽薮(大泽),指位于今鄂南、湘北一带的低洼湖沼,一说可分为(江北)云泽和(江南)梦泽两个湖泊。据《汉书·地理志》等汉、魏时人记载,云梦泽在南郡华容县(今湖北潜江市西南)南,范围并不大。但是在晋以后的经学家将古之云梦泽范围越说越大,一般都把洞庭湖包括在内(洞庭湖居其南部一角)。

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宋代以后,因北方连年战争,大批人口南迁,原长江中上游大片森林遭到砍伐,水土流尖日益显著,入江水流含沙量增大。荆江泥沙淤积在湖内,使得湖盆容积减小,湖泊调蓄洪水能力下降,故一遇洪水则泛滥成灾(中国季风雨带推移特点:沿纬度南北进退,同纬度东西地区几乎同时进入雨季。这样的降水特点,导致长江洪峰堆叠严重)。

其中,洞庭湖北侧的三口入湖水量不及入湖总水量的一半,但入湖沙量却占每年入湖总沙量的八成以上。颗粒粗的泥沙,先在入湖口附近形成三角洲。随着泥沙年年输入,三角洲不断向湖中部推进。细小的泥沙则悬浮在水中随湖流从西洞庭湖,经南洞庭湖,到东洞庭湖,最后从城陵矶出湖再汇入长江。但是,湖流流速变慢,细粒泥沙也会发生淤积,特别是遇到南面资水、湘江洪水的顶托,泥沙淤积更快。据统计,每年从城陵矶流出湖外的沙量仅占入湖总沙量的四分之一。

注意,由于该地河流、湖泊等受东亚季风控制,流域内全年降水集中于夏、秋两季,即雨水补给占绝对的优势。洞庭湖面因围垦和季节变化缩小,且伸缩性很大(忽大忽小),南“四水”和北“三口”长期携带大量泥沙,淤积湖底,故导致其淤塞严重,洪涝灾害频发(次数多,来势猛)。

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除了自然因素,洞庭湖“缩水”与人为因素密切相关。据史籍记载,先秦时期,就有先民在此垦殖,即圩田(有土堤包围能防止外边的水侵入的农田,又称围田、垸田或基田。其中的土堤,一般称圩垸,即滨湖、滨江地带为了防止江湖水侵入而筑的堤岸)。尤其是清代后期以来,随着大量泥沙在湖内淤积,人们围湖造田的速度更快。

注意,圩田,其实可以近似理解为围湖造田(也有在滨江或滨海区域围垦的),圩堤将农田与外水隔开,通过灌排渠系及操纵堤上的水闸,可以调节内水和外水的进出。在长江下游(苏浙赣皖地区)叫做“圩(田)”,长江中游(两湖地区)叫做“垸(田)”。但是围湖造田,可能会侵蚀(占用)湿地(河湖等水域),导致出现洪涝灾害频发及破坏当地生物多样性等环境问题。

虽然自第四纪以来,受洞庭凹陷构造运动影响,洞庭湖地区以沉降为主,但由于入湖泥沙沉积量,超过湖盆沉降量,再加上人们围垦等其它因素,洞庭湖日益变浅变小。如今的湖庭湖已没有一个完整的湖面(星罗棋布的大小湖群,湖中的岛和湖泊之间的港汊纵横交错),湖盆的中部和北部几乎全部为大小的洲滩所占据。

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因此,“洪水一大片,枯水几条线”,是对洞庭湖现状的真实的写照。今日的洞庭湖由一个完整的湖泊,被分割成许多湖泊,有东洞庭湖、南洞庭湖及大通湖等。据资料推算,1825年(清道光年间)洞庭湖面积为6000平方千米,1949 年(建国初)为4350平方千米,到20世纪末仅剩下2625平方千米。

随着人类对资源、环境的过度开发利用,洞庭湖天然湿地的数量不断减少,质量在逐渐下降,湿地生态系统的功能和效益得不到有效发挥,抵御自然灾害的能力也明显降低。此外,洞庭湖的迅速缩小,不仅使江河水量得不到调蓄,而且会影响小气候,给工农业生产带来不利因素。

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1998年长江特大洪水过后,国家开始在长江流域实行以退耕还林、封山育林、退田还湖、平垸行洪、以工代赈、移民建镇、加固干堤、疏浚河道为内容的治理措施。其中,对于洞庭湖的治理,也改变了以往单纯加固大堤的传统做法(建设堤坝,是抵御洪水的优先选项,但是堤坝的出现,也可能是双刃剑,即一方面约束水流状态,一方面阻碍泥沙外溢。如果只是简单的堤坝建设、加固与提高,则会出现泥沙淤积愈来愈多的状况,最终形成地上河),使之扩容、增大。

附录:洞庭湖湿地的重要价值

一、洞庭湖区湿地水域与陆地交错,适于各种野生生物的生长、栖息和繁衍。湖区从陆地至水底,依次分布着森林、芦苇、柳蒿灌丛、苔草草甸、挺水植物(植物的根、根茎生长在水的底泥之中,茎、叶挺出水面,如荷花)、浮叶植物(如菱角、浮萍)、沉水植物(一般的水草)等湿地植被类型,为鸟类、鱼类提供丰富的食物和良好的生存空间(维持生物多样性)。

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二、洞庭湖区水域面积大,可调蓄长江及湘江、资水、沅江、澧水等河流的来水。丰水期,湖区容纳四方来水,显著减小长江中下游的洪水威胁;枯水期,湖区蓄水补给长江,维持长江主航道的水位,确保长江正常通航(调蓄洪水、削峰补枯)。

三、洞庭湖地区为有名的“鱼米之乡”,出产诸如鱼虾、稻米、莲藕及菱角等农副产品,芦苇、速生杨树可用于造纸业(以产鱼和“湘莲”著称,提供丰富的农副产品)。

四、洞庭湖南纳“四水”,北通长江,长期以来都是中国南方重要的水运通道。如今,水运仍是洞庭湖区不可缺少的重要运输方式(航运)。

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五、洞庭湖“衔远山,吞长江,浩浩荡荡,横无涯际”,自然景观与人文景观交错融合,具有较高的旅游观赏价值(旅游观光)。

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1、概念:河流袭夺,又称“河流抢水”,是指分水岭一侧的河流夺取了另一侧河流上游河段的现象。

2、河流袭夺的条件

河流袭夺现象的产生必须满足三个条件:

①两条河川间的距离不能太远;

②其中一条河川的侧蚀或向源侵蚀强烈;

③必须一条为高位河、另一条为低位河,也就是分水岭两侧的海拔要具有明显的差异。

3、袭夺过程

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(1)初始状态:两条河流分别在各自的河道中流动,它们可能具有不同的水位、流量和流域范围。

(2) 溯源侵蚀:其中一条河流(袭夺河)的源头或上游段具有较强的侵蚀能力。这种侵蚀能力可能源于多种因素,如地形落差较大、水流速度较快、流域内的地质条件等。

(3)逐渐靠近:袭夺河的溯源侵蚀不断进行,使其河道逐渐向另一条河流(被夺河)靠近。

(4)相遇点形成:随着侵蚀的发展,两条河流的河道在某一地点相互接近。

(5)突破:当袭夺河溯源侵蚀到一定程度时,在相遇点处突破被夺河的河岸,形成一个缺口。

(6) 水流改道:一旦缺口形成,袭夺河的水流开始通过缺口流入被夺河的上游段。

(7)改变水系:被夺河的上游水流被袭夺河截取,其上游河段的水流减少甚至干涸,原来的水系格局发生改变。

(8)袭夺湾形成:在被夺河被截断的地方,可能会形成一个弯曲的河道,称为袭夺湾。

(9)调整平衡:河流袭夺后,新的水系需要一段时间来调整和达到新的平衡。袭夺河可能会继续进行侵蚀和改造,而被夺河的下游河段也会逐渐适应水流变化。

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4、河流袭夺对地貌的影响:发生河流袭夺后,河系重新组合成袭夺河、被夺河、袭夺弯、断头河以及风口等地貌形态(见下图)。

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河流袭夺完成后,低位河因为袭夺了高位河的上游,所以称为“袭夺河”;被袭夺的高位河上游称为“改向河”;剩余失去源水的高位河下游河段则称为“断头河”。在被袭夺的哑口处,保留冲积砾石或谷形,称为风口;被夺河与袭夺河相交处,河流流向极不自然,往往呈现突然转弯的现象,称为袭夺湾,在袭夺湾附近有时形成跌水(由于袭夺湾位于这两河之间,落差甚大,易形成瀑布跌落式的水流)。

由于水量减少,断头河水流与原来形成的谷地规模很不相称。并且,由于源头被截,水量减少,断头河流速变缓,搬运能力降低,泥沙大量堆积,堵塞水流,往往形成一些小的沼泽或湖泊。

5、河流袭夺原因

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(1)分水岭迁移:当分水岭两侧坡度和长度不一致时,两侧河流的溯源侵蚀的速度也不一样,在溯源侵蚀较快的一侧,河源向分水岭伸展也快。当切过分水岭时,侵蚀较快的河流将另一侧河流的上源夺过来,完成了河流袭夺过程。

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(2)新构造运动:有时在某一流域范围内发生局部新构造隆起,河流不能保持原来的流路,迫使河流上游段流入另外河流中去也可造成袭夺现象。被夺河的上游因发生袭夺,会在原沟谷的基础上发生侵蚀形成反坡,在反坡上会发育形成反流河,即改向河(它可以反映河流发生袭夺时间的长短)。因为水往低处流,再加上土质松软,容易侵蚀,因此水往新的河道流,便造成了河川转向。

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6、河流袭夺类型

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(1)河流袭夺的形式大致可分为以下三大类:

①溯源侵蚀的河流袭夺:在河流及其支流发展的最初阶段,河流袭夺多数都是由溯源侵蚀导致的。

②侧向侵蚀的河流袭夺:在河流发展的成熟阶段,河流袭夺多数都是由溯源侵蚀导致的。

③曲流交叉引发的河流袭夺:在河流发育的晚期和老年阶段,由于大部分地区的坡度从0度到5度不等,这些河流蜿蜒曲折。由于持续的侧向侵蚀,两条距离很近的河流的弯道逐渐变尖,最终相交,相对更强大的河流袭夺另一条河流的河水。

(1)按形成河流袭夺的主要地质作用不同,河流袭夺可分为以下三种:

①主动式河流袭夺。主动式河流袭夺基本上由外力作用造成,是指河流溯源侵蚀切穿分水岭,导致分水岭一坡的河流夺取另一坡河流上游段的水系演变现象。分水岭被一坡河流切穿,说明了分水岭两坡是不对称的,分水岭不对称是河流袭夺的潜在因素。在自然界,分水岭相邻两坡不可能完全对称,而存在不对称性大小差异。

②被动式河流袭夺。被动式河流袭夺完全由内力作用造成。通常是河流流经谷地的某一段;由于构造隆起,当河流下切侵蚀量小于降升量时,河流被迫改道或向后倒流,注入另一河流中去。

③混合式河流袭夺。混合式河流袭夺是在形成地貌内外力的共同作用下完成的。该河流袭夺过程较前述各种形式的都复杂,历经的时间也较长,但在不同阶段,内外营力作用则是有先后主次之别。

7、河流袭夺的案例

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在遥远的地质时期,金沙江并不是长江的上游,两条河流为单独的水系。古金沙江独流入南海,古长江发源于巫山东麓,即巫山为当时长江的源头。

距今十几万年前,古长江不断进行向源侵蚀,切穿巫山,形成三峡后,将四川盆地古湖放空,进而向西南,在今云南石鼓处,切夺金沙江河道,使金沙江成为长江正源。同时该地区其他许多河流,原来可能大致由北向南流入红河,后因受长江的袭夺,如雅砻江、安宁河到此都突然折向东流,以至近乎直角的转折,注入长江。

8、高考真题

(2023年湖南卷)阅读图文材料,完成下列要求。甲河与乙河发源于某山地两侧(如图)。某科研小组调研发现,甲河流经地区的岩石节理发育、压实等成岩作用相对较弱。下表示意两条河流河源段测量点的水位高程。

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(1)请补充两条河流河源段的水位高程变化曲线和图例。

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(2)科研小组预测两条河流会发生袭夺。请判断袭夺关系,并说明理由。(3)北斗卫星导航系统在本次调研中须得到了充分的应用,请说明可以应用在哪些具体方面。

【参考答案】(1)如下图:

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(2)甲河袭夺乙河。甲河流经地区岩石质地较疏松,节理发育,抗侵蚀能力弱;甲河河源段整体落差大,流水侵蚀能力强。

(3)利用北斗卫星导航系统(BDS)对调研区和测量点进行定位、为前往调研区提供导航服务、测量高程、通讯。

练一练

浙江衢州2020年12月

高三教学质量检测

26、据下列材料,完成相关问题。(10分)

洞庭湖北有松滋、太平、藕池“三口”引长江水来汇,南及西面有湘江、资水、沅江、澧水“四水”注入,湖水经城陵矶排入长江,“三口”“四水”入水和城陵矶出水量分别占全湖水量总收支的90%以上,是典型的吞吐调蓄性湖泊。洪水时期,一片汪洋;枯水时期,洲滩毕露。下为洞庭湖及附近区域水系及相关资料图。

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(1)19世纪以来,洞庭湖面积总体呈_______(选填上升或下降)趋势。结合材料,从洞庭湖湖边土地利用状况角度分析引起洞庭湖湖区面积变化的人为原因。(2分)

(2)洞庭湖自净能力强、换水周期_____(选填短或者长),请对自净能力进行分析。(3分)

(3)洞庭湖边城市建设发展后,热岛效应会导致湖边陆风减弱,请分析原因。(2分)

(4)针对洞庭湖区的环境问题,有观点认为“治湖必须治江,治江必须治山,治山必先造林”。结合地理环境整体性的原理,谈谈你对这一观点的理解。(3分)



答案及解析

(1)19世纪以来,洞庭湖面积总体呈(选填上升或下降)趋势。结合材料,从洞庭湖湖边土地利用状况角度分析引起洞庭湖湖区面积变化的人为原因。(2分)

答案:下降;(1分)因生产生活而占用湖区(填湖)。(1分)

解析:

根据洞庭湖面积变化图(即中上小图),即可得知洞庭湖面积总体呈下降趋势。其中的横坐标显示,这段时间主要是19世纪和20世纪,正值中国人口大爆炸时期,随着大量泥沙在湖内淤积,人们的围湖造田速度大大加快。此外,据洞庭湖湖边土地利用状况图,我们可知湖区附近人为设施增多,即因生产生活而占用湖区。

(2)洞庭湖自净能力强、换水周期(选填短或者长),请对自净能力进行分析。(3分)

答案:

自净能力强、换水周期:短(1分)

位于季风气候区,且长江流域面积广,水量补给大;(1分)城陵矶及“三口”“四水”出入水量大,水体流动性好。(1分)

解析:

洞庭湖是“典型的吞吐调蓄性湖泊”,其中吞吐水量可达9成以上,即水体流动性好,再加上当地位于亚热带季风地区(降水充沛)及长江和洞庭湖流域集水面积大,水量补给大。由此可见,洞庭湖自净能力强、换水周期较短(如果换水周期长,类似死水,水体自净能力弱)。

(3)洞庭湖边城市建设发展后,热岛效应会导致湖边陆风减弱,请分析原因。(2分)

答案:

陆风发生在夜间,热岛效应提升了陆地夜间最低温,(1分)湖陆夜间温差减小,陆风减弱。(1分)

解析:

湖陆风,类似海陆风,受湖陆热力性质差异(水与沙土比热容不同)影响,因陆地与水域之间的气压差(气温差)而形成的。白天,陆地受热快,增温迅速,受热膨胀上升,而湖面上气温变化小,陆地(近地面)出现低压,湖面上形成高压(海洋上空,空气下沉,到达海面后,转而流向陆地)。

这支在近地面(下层)从湖泊流向陆地,方向近乎垂直湖岸的风,便是湖风。同理,夜间陆地散热快,形成高压,而在湖面上产生低压(散热慢),最终出现陆风。

由此可见,洞庭湖边城市建设发展后,相对提升了陆地的夜间温度(即热岛效应),使得两地的气温差(及气压差)缩小,继而导致湖边陆风减弱。

(4)针对洞庭湖区的环境问题,有观点认为“治湖必须治江,治江必须治山,治山必先造林”。结合地理环境整体性的原理,谈谈你对这一观点的理解。(3分)

答案:

地理环境各要素之间是相互联系的,形成一个统一的整体。湖泊萎缩与“三口”“四水”入湖带来泥沙密切相关;(1分)入湖河流泥沙增多与上游山区因滥垦乱伐导致水土流失有关。(1分)所以必须在山区加强植被保护、植树造林,实施湖、江、山综合治理。(1分)

解析:

自然地理环境的整体性(牵一发而动全身),即某一要素的变化,最终会影响(当地)整个自然地理环境,主要涉及地、气、水、土、生五个因素。换言之,地理环境各要素之间是相互联系的,形成一个统一的整体。洞庭湖的萎缩与入湖泥沙密切相关,而入湖泥沙(河流泥沙量)与上游植被破坏、水土流失相关。

因此,为了保护洞庭湖(扩大洞庭湖面积),除退耕还湖、平垸行洪外,更要上游山区退耕还林、封山育林等,实施湖、江、山综合治理。

浙江台州2020年

11月选考模拟考

27、阅读材料,完成下列问题。(10 分)

材料一:图1为湖南省主要水系分布示意图。图2为2015—2017年汩罗江流域暴雨时间分布统计图。

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材料二:汩罗江地处湘东北,长250千米,向西注入洞庭湖。汩罗江上中游及大部分支流穿行于山区,水文变化具有暴涨暴落的特点。该河流在雨季结束后,常出现夏旱、秋旱或夏秋连旱灾害天气。谭老师地理工作室综合整理

(1)汩罗江流域干旱发生时,河流仍不会断流,此时河流的主要补给类型为 ,从气候角度简析旱灾的主要成因。(3 分)

(2)端午节前后,汩罗江的水位往往会暴涨,当地称之为“端午水”,试分析汩罗江“端午水”现象的成因。(4 分)

(3)近年来,湖南省耕地面积呈减少趋势,请说出主要原因。(3 分)



答案及解析

(1)汩罗江流域干旱发生时,河流仍不会断流,此时河流的主要补给类型为 ,从气候角度简析旱灾的主要成因。(3 分)

答案:

地下水(1分)受副高控制,降水少;(1分)夏季气温高,蒸发旺,易发干旱。(1分)

解析:

大多数的河流的补给,来自流域的大气降水。因降水形式、储水方式、水流路径的不同,通常把河流的补给类型分为雨水(大气降水)补给、季节性季节性积雪融水补给、(永久)冰川融水补给、湖泊和沼泽水补给、地下水补给等。

其中,汨罗江作为亚热带(季风)气候区的河流,多受东亚季风的控制,以雨水补给为主。但题目中说“夏旱、秋旱或夏秋连旱灾害天气”下,河流仍不会断流,则没有雨水补给。这时,千万不能选择湖泊和沼泽水补给,因为洞庭湖处于汨罗江下游,地势较低(即汨罗江地势较高),不会出现水往高处流的现象(湖泊如要发挥对河流的“削峰补枯”调节作用,则需与河流差不多处于一个高度,而非上下游关系)。

地下水补给是河流较为稳定和均匀的补给来源,中国降水稀少季节(主要是冬季),许多河流几乎全靠地下水补给,故汨罗江不断流主要是靠地下水补给。

气候角度,主要有气候类型、降水、气温等。旱灾,即干旱少雨,地表少水。汨罗江夏秋旱与其纬度位置(约30°N)有关,此时受副热带高气压带控制,降水少(伏旱),又因气温高(光照强),蒸发旺盛,地表少水。

(2)端午节前后,汩罗江的水位往往会暴涨,当地称之为“端午水”,试分析汩罗江“端午水”现象的成因。(4 分)

答案:

端午节前后,雨带影响该区域,(1分)降水多且强度大;(1分)中上游大部分流经山区,汇水快;(1分)洞庭湖水位上涨,汩罗江排水不畅。(1分)

解析:

端午节在农历五月初五,公历日期多在6月。此时,副热带高气压脊线大致位于北回归线附近,30°N附近(长江中下游、江淮一带)形成梅雨。结合材料,我们可知,汩罗江的水位涨落关键在于雨水,有雨成洪水,无雨变枯水,故此时雨带影响该区域,降水量大且强度大。

此外,中上游大部分位于山区,落差大,河流水面狭窄,汇水速度快(俗话云:易涨易退山溪水),下游又有洞庭湖及洞庭湖平原,排水不畅(有湖水顶托之因)。

(3)近年来,湖南省耕地面积呈减少趋势,请说出主要原因。(3 分)

答案:

(山区)退耕还林;(1分)(洞庭湖平原)退田还湖;(1分)工业化与城市化占用耕地。(1分)

解析:

近年来,湖南省耕地面积呈减少趋势的原因,一是生态环境因素影响(保护环境,退耕还林、还湖),二是社会经济因素(城市化、工业化发展,建设用地增多,挤占农田耕地)。
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