课程资源•地理视野|长江和黄河在关中大地“牵手” 水电站、大坝、水库、河堤分的清吗?高坝、低坝、丁坝、顺坝、梳齿坝有何区别?

课程资源•地理视野|长江和黄河在关中大地“牵手” 水电站、大坝、水库、河堤分的清吗?高坝、低坝、丁坝、顺坝、梳齿坝有何区别?

陕西是汉江发源地,到汉中之前被称为“汉水”。再往下就来到湖北,在武汉的汉口龙王庙汇入长江。“引汉济渭”相当于陕西境内“南水北调”。

为让关中地区“解渴”,陕西一开始取的是汉江两条支脉的水,让其跨过秦岭,补充秦岭以北的水库。但调取支流的水量,明显不足。2008年之后,“引汉济渭”正式提上议事日程。

2014年,引汉济渭”工程获得国家发改委批复,并于2018年开工建设。随着去年初秦岭输水隧洞全线贯通,今年7月“水龙头”下闸蓄水,汉江水将开始真正哺育关中人民。

据此前估算,通过15亿立方米水资源的南北调配,“引汉济渭”工程每年可以遏制地下水超采量2.58亿立方米,可以退还被挤占的农业用水和生态用水2.5亿立方米,受益区域总面积1.4万平方公里,人口超过1400万人,经济总量超过1万亿元。

更为关键的是,当汉江水进入关中后,与本地供水网络融合,形成稳定、高效、互联的供水网络体系,将为整个关中城市群的经济社会发展提供强劲的“水动力”。

水利=水力吗?

水电站、大坝、水库、河堤,可以分清吗?

都是大坝,那高坝、低坝、丁坝、顺坝、梳齿坝有什么区别?

这些专业名词生活中接触较少,大家可能都分不清楚,今天咱们就一起来看看吧!

01

“水利”和“水力”

水利是指利用水,以水谋利。水利工程设施是为了更好地控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的各种设施。常见的有水渠、运河、蓄水池、堤坝等。

而水力则是指水的力量,也就是水能。可简单的理解为利用水体运动的能量来发电,也就是水电。这么看水力(能)开发,只是水利工程多种类型之一。

02

水电站、大坝、水库、河堤

① 水电站

水电站的工作原理

水电站的工作原理

是利用河流水的压力或者流速推动水轮机旋转,将重力势能和动能转化为机械能,水轮机再带动发电机旋转,将机械能转变成电能,说着挺绕,看段视频就明白啦👇

水电站的工作原理

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水电站的结构组成

水电站的结构组成

水电站= 挡水建筑物(大坝)+ 泄洪建筑物(泄水闸、底孔等)+ 引水建筑物(引水渠或、隧洞、拦污栅等)+电站厂房

三峡水电站主要坝段分布图

② 大坝(拦河坝)

作用是拦水提高水位,积蓄水量,集中上游河段的落差形成一定水头和库容的水库。

③ 水库

指的是在河道山谷、低洼地修建拦水坝(闸)所形成拦蓄水量,调节径流量的蓄水区,正常情况下,水电站水轮发电机组从水库取水发电。

PS. 有水库不一定有水电站,其实大多数水库都没有水电站,下图这个水库就没有发电功能。

④ 河堤

顺着河岸修建的挡水建筑物。(下图红色箭头)

水电站、大坝、水库的功能联系如下👇

制图 | 小怡(点击可看大图)

如果还分不清楚水电站、大坝、水库,再来看看下面这幅图吧。

其实图中的河堤,以及拦河坝,都可以称为“坝”,它们都具有拦水的功能。我们在考题中遇见的丁坝、顺坝、梳齿坝是河堤,而高坝、低坝是拦河大坝。

下面我们再分别了解这两类水坝,看完后记得做练习哦~

03

大坝——高坝、低坝

高坝和低坝其实是根据大坝的高矮而定的。按坝的高度分为高坝、中坝和低坝。大坝高度超过70m的坝为高坝,高度在30m以下的为低坝。

① 高坝

优点是库容大、调节洪水的能力强,发电水头高,有效发电时间保证率大;

备注:水头是指上游蓄水的水平面至水轮机入口的垂直高度。代表了水的位能(势能)。水头越高,位能越大,同等流量能发的电也就多。

缺点是工程量大、淹没面积大、建设周期长、设计难度大、对坝址地质条件要求高。

龙滩水电站 坝高216米

② 低坝

优点是工程量小、淹没土地面积小,移民数量少,建设周期短、耗资少,蓄水量小、溃坝的威胁小,对流域生态环境影响小;

缺点是库容小、调节洪水的能力小、发电水头低,有效发电时间保证率小。

04

河堤——丁坝、顺坝、梳齿坝

丁坝、顺坝、梳齿坝,其实是河堤。从名字上就可以大致推测出各自的造型。

① 丁坝(挑流坝)

是由河岸伸入河水(或海水)中,后端与河岸相连,形似“丁字形”的堤坝。

丁坝的主要作用有两个:一是调节河道水面,二是河岸边坡保护。

丁字坝的走向深入河道,用来使水流集中在河道中心,可以加快流速、刷深河床、抑制泥沙沉积和加深航道水深。同时使靠近河岸的流速迂缓、避免水流冲刷河岸。(下为俯视图)

② 顺坝

是一种与水流夹角很小的坝体,从形态上来看大致与河岸平行。

③ 梳齿坝

是顺坝上垂直于顺坝的多条梳齿状坝体。

位于长江江心的顺坝和梳齿坝

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顺坝和梳齿坝这两种堤坝主要起到了规顺水流,让坝两边的江水各归其道,间接提高了深航道水深的作用,对于提高枯水期的河流航运价值有很重要的作用。谭老师地理工作室综合整理

05

做题啦

答案见文末

“丁”罕坝是一段伸入河水(或海水)中的堤,与堤岸呈“丁”字形(如图),可减缓近岸水的流速。完成1~2题。

1.图中所示①、②、③、④四处最需建“丁”字坝的是(单选)

A.①

B.②

C.③

D.④

2.黄河下游多“丁”字坝,其主要作用是(单选)

A.防洪

B.减淤

C.护堤

D.防凌

为了整治长江航道,工程技术人员设计了顺坝、梳齿坝等工程。下图为武汉鹦鹉洲长江大桥附近的“顺坝+梳齿坝”工程景观图和梳齿坝示意图。该顺坝位于江心,顺着水流方向延伸,梳齿坝指垂直于顺坝的多条梳齿状坝体。据此完成3-4小题。

3.图示“顺坝+梳齿坝”工程的主要功能是提高通航能力,其原理是

A.增加流速,提高航速

B.规顺水流,增加水深

C.分隔江面,增加航道

D.增加码头,方便装卸

4.图示坝顶会季节性地露出水面,最可能的原因是

A.上游水库季节性蓄水

B.上游沿岸季节性引水

C.河源地区季节性融冰

D.流域降水季节性变化

伏尔加河是欧洲最长的河流,该河流干流总落差仅256米,通航期有7—9个月。伏尔加河的大规模开发主要以修筑大型水利枢纽、进行梯级开发为重点,通过对流域进行综合开发,实现了发电、航运等综合效益。下图示意伏尔加河流域及河流梯级开发模式。

5.伏尔加河开发多用低坝模式。与高坝模式相比,说明低坝模式的好处。

参考答案

1.A

丁坝可减缓近岸水的流速,适宜建设在河流的侵蚀岸,减轻流水侵蚀。图中所示四地,①是河流凹岸,是侵蚀岸,适宜建丁字坝,故选择A。

2.C

丁坝可减缓近岸水的流速,黄河下游多“丁”字坝,其主要作用是护堤,减轻水流对堤坝的侵蚀,C对。丁字坝没有防洪、防凌作用,A、D错。可能增加淤积,B错。故选C。

3.B

题干中指明建坝的主要目的是提高通航能力,建顺坝和梳齿坝让水面变窄,规顺了水流,增加了水深,从而提高通航能力。故选B。

4.D

长江流域大部分地区属于亚热带季风气候,降水季节差异大,冬季枯水期水位下降,坝顶可能露出水面。故D正确。

5. 搬迁移民少,田地淹没少;

蓄水量小,溃坝的威胁小;

工程量小,投资少。

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