坎兒井是在干旱地區(qū)的一種地下水利工程??矁壕闹饕ぷ髟硎侨藗儗⒋合募竟?jié)滲入地下的大量雨水、冰川及積雪融水通過利用山體的自然坡度,引出地表進行灌溉,以滿足沙漠地區(qū)的生產(chǎn)生活用水需求。一個完整的坎兒井系統(tǒng)包括了豎井、暗渠(地下渠道)、明渠(地面渠道)和澇壩(小型蓄水池)四個主要組成部分。 視頻如下: 坎兒井的各部分的作用及缺點我們通過思維導圖來總結(jié)一下。 研究表明,坎兒井是新疆當?shù)厝嗣裨谕陉帨?、掏泉等開發(fā)利用地下水和生產(chǎn)實踐中創(chuàng) 造出來的。吐魯番盆地的水源補給中 90%來自山區(qū)降水,10%為冰川積雪融水。流程較短的 河流出山口后,河水迅速下滲到巨厚的洪積扇中,40%的河流在到達盆地前就已斷流。圖 l 為坎兒井剖面示意圖。據(jù)此完成 1~2 題。 1.C 坎兒井是在開發(fā)利用地下水的實踐中創(chuàng)造出來的,干旱地區(qū)地表水缺乏,降水 大多轉(zhuǎn)換為地下水,所以修建暗渠的主要目的是獲取地下水。防止坍塌不是主要目的,對下 滲影響小。答案選 C。 2.B 暗渠,水溫較低,不利于農(nóng)作物的生長,在坎兒井的下游修建明渠,有利于接 受太陽光照射,提高水溫,促進農(nóng)作物的生長。答案選 B。 坎兒井是一種結(jié)構(gòu)巧妙的特殊灌溉系統(tǒng),它有豎井、暗渠、明渠和澇壩四部分組成。春、夏季節(jié)天山大量積雪融水和雨水流出山谷,滲入地下,匯入地下暗渠,地下水流出地面后就成了明渠。人們在一定地點修建了具有蓄水和調(diào)節(jié)水量作用的蓄水池,即澇壩,再在下游設置溢水口、出水閘等設施。該地區(qū)灌溉用水的水溫較低,會降低水中的溶解氧含量,影響作物根系對土壤水分和營養(yǎng)元素的吸收。隨著吐魯番地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,坎兒井成衰減之勢,機井得以廣泛使用。下圖示意坎兒井結(jié)構(gòu)。 (1)地貌特征:多呈扇形分布,扇頂指向山口,扇面向平地延展;歲海拔降低,表面物質(zhì)粒徑越來越小。 成因:河流或冰雪融水攜帶礫石、泥沙在流出山口后,由于地勢平坦,流速減緩,泥沙在此堆積而成。 (2)暗渠水進入明渠后,太陽照射可提高水溫,增加水中溶氧量,利于作物生長;澇壩蓄水,可以曬水提高水溫,便于統(tǒng)一調(diào)配農(nóng)田用水,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水;疏導洪水,減輕主河道負擔;在綠洲農(nóng)田附近設溢水口,使表層溫水進田,有利于作物生長。 (3)暗渠水文低,引入農(nóng)田不利于農(nóng)作物生長;名曲夏季蒸發(fā)量大,水資源不能高效利用;澇壩可存水量較少,夏季需水量大,不能增加來水量。 (4)全球變暖,降水減少,蒸發(fā)加強,高山冰雪融水補給減少;機井的使用及油田開發(fā)力度增大導致過度開采地下水,地下水位下降;水庫蓄水導致坎兒井地下水補給量減少;坎兒井附近油井開發(fā)導致坎兒井水源受到污染;坎兒井管理、維護不到位。 新疆的坎兒井是人工開挖可自流引水的古代水利工程(下圖a)。它由豎井、一定縱坡的暗渠(含集水段與輸水段)、地面輸水的明渠和儲水用的澇壩等部分組成(下圖b),單井總長約1~6千米,豎井總數(shù)40~200眼,首部豎井深一般25~50米。 近幾十年來,地下水超采導致區(qū)域地下水位下降,坎兒井水量衰減或干枯等現(xiàn)象威脅綠洲。 (1)地形:應具有一定坡度且起伏較小,便于自流引水與減輕(豎井)開挖工程量; 地質(zhì):需土質(zhì)疏松、透水性好,便利人工開挖且利于地下水流通匯集。 (2)地下水補給,水源較穩(wěn)定;暗渠輸送,受大氣影響小,水溫相對較高,不結(jié)冰。 (3)位置關系:位于坎兒井下游末端(澇壩下游);優(yōu)勢:(靠近澇壩)水源充足;可自流引水;避免產(chǎn)業(yè)活動污染井水。 材料一 :新疆吐魯番盆地是我國極端干旱地區(qū)之一,年降水量只有16毫米,而蒸發(fā)量在3000毫米以上。坎兒井與萬里長城和京杭大運河并稱為中國古代三項偉大的人類工程。坎兒井古稱“井渠”,“坎兒”是“井穴”的意思,由豎井(工程井)、暗渠(地下渠道)、明渠(地表渠道)和澇壩(蓄水池)四部分組成。吐魯番盆地地勢北高南低,在較新一些沖積扇地形區(qū),土壤多為砂礫,滲水性很強,山上冰雪水融化后,大部分滲入地下,地下水埋藏也較深。為了將滲入地下的水分引出,供平原地區(qū)灌溉,開挖井渠取水是比較合理的方式。 材料二?。嚎矁壕慕ㄔ旆椒ㄊ牵涸诟呱綅{谷地帶的雪水潛流處,尋找到水源,然后每隔20米至30米打一眼豎井,井深十米至幾十米不等,將地下水匯聚,以增大水勢,再依地勢高低,在井底鑿通暗渠,溝通各井,引流直下,一直連接到遠處的綠洲,才將水由明渠引出地面,加以灌溉。澇壩則是一個調(diào)節(jié)水量的蓄水池。一條坎兒井,一般長約3公里,最長者往往是幾條坎兒井相連達幾十甚至上百公里,其間豎井少則幾十口,多則三百余口。上游的豎井較深,有的可達100多米,下游的較淺,一般只有幾米。如圖為坎兒井剖面示意。 (1)深居內(nèi)陸,地形封閉,海洋水汽難以到達,降水少;全年降水少,晴天多,空氣干燥,且夏季高溫。 (2)蒸發(fā)旺盛,沿途水的損耗量大;冬季冰雪不消融,無水可引;地表風沙大,水中雜質(zhì)多,且引水渠易被風沙損毀。 (3)暗渠匯集地下潛流,地下潛流穩(wěn)定,暗渠徑流穩(wěn)定,年變化小;暗渠坡度較小,徑流流速較慢;地下氣溫年變化小,溫度高于0℃,不封凍。 (4)高山冰雪融水豐富,山前地表徑流豐富;山前沖積物多為礫石、沙礫、沙等物質(zhì),疏松、孔隙大,易于地表水下滲;基巖不透水,形成了潛水層。 (5)有利于過濾雜質(zhì),凈化地下水;有利于溶解礦物質(zhì),提高礦化度。 (6)多黃土質(zhì)黏土、沙土,質(zhì)地堅實,不易坍塌;氣候干旱,降水少,且豎井為無水層,流水作用弱。 (7)上游從潛水層引水,有利于地下水自流匯集;減小坡度,降低流速,減輕水流對暗渠的侵蝕損毀。 坎兒井是干旱荒漠地區(qū)一種特殊的灌溉系統(tǒng)。中國的坎兒井主要分布在西北新疆地區(qū)的山麓沖積扇,總數(shù)曾達1700條,全長約5000 km。近年來,吐魯番的坎兒井數(shù)量呈衰減之勢,目前僅存725條左右。下圖為新疆部分地區(qū)坎兒井示意圖 (1)新疆地區(qū)氣候干旱,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要引水灌溉,但由于引水距離長,途中蒸發(fā)量大;坎兒井位于地下,溫度低,風力小,蒸發(fā)量小,引水途中損耗少,(6分) (2)全球變暖,蒸發(fā)加強,降水減少,冰雪融水補給減少;過度開采地下水,坎兒井水源受到影響;坎兒井長期失修,水路堵塞,導致干涸;坎兒井投人大,耗時耗力耗材,水量有限。不適合現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要;出現(xiàn)了新的灌洗替代系統(tǒng)。對坎兒井的需求減少;綠洲外圍生態(tài)系統(tǒng)的嚴重破壞,水資源短缺,坎兒井水量減少甚至枯竭。(答出四點,8分) (3)有必要??矁壕菤v史文化遺產(chǎn),有研究價值和旅游價值;部分經(jīng)濟落后地區(qū)還需繼續(xù)沿用。 (或沒有必要。與機井相比,坎兒井取水效率低港溉面積小。)(4分) |
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