1、单元总结,区域自然资源综合开发利用,一、新能源 新能源又称非常规能源,非常规能源指传统能源之外的各种能源形式,新能源指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。 二、常见新能源 1.太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。 (1)太阳能优点 太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说,其种种优点决定了其在能源更替中不可取代的地位。 (2)太阳能的主要利用形式 太阳能光伏。光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装
2、置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作但不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。,太阳热能。现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。 太阳光合能。植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物的光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。 2.核能 核能是通过转化其质量
3、从原子核中释放的能量。 核能利用存在的主要问题:资源利用率低;反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决;反应堆的安全问题尚需不断监控及改进处理方式;核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大。 3.海洋能 海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。 (1)波浪发电。据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明,大型波浪发电机组也已问世。 (2)潮汐发电。到20
4、20年,全世界潮汐发电量将达到10003000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。,4.风能 风能是太阳辐射下空气流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。风力发电是当代人利用风能最常见的形式。 5.生物质能 生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能的形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳
5、源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的1020倍,但目前的利用率不到3%。 6.地热能 地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球的主要热源。 7.氢能 在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪最理想的新能源。氢能可应用于航天航空、汽车燃料等高热行业。 8.海洋渗透能 在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的
6、渗透压就可以推动涡轮机来发电。海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。,1.阅读图文材料,回答下列问题。潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。利用潮汐发电必须具备两个物理条件:首先,潮汐的幅度必须大,至少要有几米;第二,海岸地形必须能储蓄大量海水,并可进行土建工程。但潮汐能在商业上未能取得公认的常规能源地位。圣马洛湾附近潮差一般78米,春秋季可达15米,在此建有世界上较早的潮汐能发电站(即朗斯发电站)。朗斯电站总结为“在技术上可行,经济上不合算”的论点仍是其后许多能源决策者对潮汐能评估的依据。,(1)分析圣马洛湾潮汐能
7、丰富的原因。,有稳定的西风,使洋流自西向东流;受东侧半岛阻挡和地转偏向力右偏的影响,潮水位高。,(2)简述朗斯潮汐发电站建设的有利条件。,朗斯河入海口处呈喇叭状,有助于产生较大的潮差;沿岸地势平坦,建坝处口小肚大,利于大坝施工,且蓄水量较大。,答案,解析,【解析】 本题主要考查能源丰富的原因、水电站建设的条件及能源分类等知识。第(1)题,涌向海岸的海水规模越大,潮汐能越丰富,因此可以从风力的推动、地形的阻挡等方面阐述。第(2)题,发电站建设的有利条件可以从工程建设的难易程度、工程量的大小、利不利于发电等方面分析。第(3)题,主要从潮汐能利用的难度及产生的不利影响等方面进行阐述,根据材料和示意图
8、等信息从潮汐能投资、维护、发电时间、生态破坏等方面说明。,(3)简析潮汐能在商业上未能取得公认的常规能源地位的原因。,需要在海湾内建设大坝,投资巨大;建坝对海湾进行截流,会对海湾和库区内造成较大淤积,影响电站使用寿命和增加维护成本;海湾截流会对鱼类洄游、海湾水交换造成影响,破坏海湾生态;需要纳潮发电,导致实际发电时间较短等。,1.把握河流的特征是了解流域开发的前提 (1)任何一条河流自上游的源头到下游入海口(或入湖或消失在沙漠)地势逐步降低。 (2)河流上游地区一般都是“V”型河谷,因为河流上游地区一般地势高,起伏大,多高山和高原,对河流、河道有明显的束缚作用。河流中下游地区通常都是“U”型河
9、谷,因为河流的下游地区一般地势低,且相对平坦,多平原和丘陵,对河流河道没有明显的束缚作用,加之地转偏向力的作用,河流侧向侵蚀作用十分显著,河曲发育。 (3)河流的支流地势和海拔明显高于干流的地势海拔,支流水体汇入干流。 (4)因地势原因,河曲多出现在河流的中下游地区。 (5)流域面积的大小与流域内降水量的多少呈正相关,同时它还与区域内地形地势相关。 (6)一般来说,外流河源远流长,水量较大,流域面积广;内流河流程较短,水量较小,流域面积小。但也有例外,如伏尔加河注入里海,流域内降水丰富,流程长,流域面积广阔,为欧洲第一大河。外流区内也会出现局部地区的内流河流域。其原因可以从自然原因和人为原因分
10、析,自然原因包括降水量等河流补给方式出现了明显变化,如降水量减少,区域气温较高,蒸发量明显增加等。人为原因包括过度破坏流域内植被,导致涵养水源能力下降,过度开发利用流域内的水资源,导致河流下游水土枯竭等。,2.河流的主要影响因素决定了流域的开发背景 (1)气候对河流的影响 气温对河流的影响 气温决定着河流的冰期,在中高纬度地区当气温在0 以下的时候,河段会出现结冰现象。在我国一般以秦岭淮河为界,以南地区冬季气温在0 以上,河流没有结冰期;以北地区冬季气温在0 以下,冬季有结冰现象,而且纬度越高,冰期越长。 气温决定着河流的两种补给方式高山高原地区的永久性冰川积雪融水补给和平原丘陵区的季节性积雪
11、融水补给,两者的最大补给量分别出现在夏季和春季,前者多补给河流的源头地段,后者多补给河流的中下游地区。 气温还决定着干旱区和半干旱区的蒸发量,这直接关系到干旱区域农业可持续发展的问题。如中亚地区大量引用阿姆河和锡尔河的水灌溉棉田,导致区域内水分蒸发量激增,致使干旱区域更加干旱。中国新疆的绿洲及宁夏平原都存在过度开发水资源的倾向。 降水对河流的影响 大江大河流域内的年降水量决定着河流的径流总量。影响流域年径流总量的因素主要是流域面积和年降水量,当流域面积相差不大时,降水量越大,河流的径流总量越大。 流域内的降水季节变化决定着河流的枯水期和丰水期。由于季风气候的降水有明显季节变化,所以我国东部季风
12、区的河流有明显的丰水期和枯水期。温带海洋性气候全年温和多雨,河流的水量平稳,没有明显的丰水期和枯水期。 降水量的年际变化决定流域内特大的旱涝灾情。雨热同期虽然有利于季风气候区的农业发展,但是旱涝灾害频繁,会带来不利影响,致使水利设施的投资较大。,(2)地形对河流的影响 地形决定着河流的流向、河流的流速及水系形状与安全。海河流域水系的形状像一把打开的扇子,干流和支流的水体同时注入天津市后再入渤海。这样的水系形状是地形决定的,各个支流之间、干流与支流之间是因为分水岭的存在,扇状的分水岭决定了扇状的水系特点。当突发暴雨来临时,这种扇状水系在极短的时间内就会在下游地区形成洪涝灾害。,(3)植被对河流的
13、影响 植被对河流的影响主要体现在决定河流的含沙量、调节河流的径流量变化。植被茂密,河流的含沙量小,汇水速度慢,径流量变化小;植被稀疏时,河流含沙量大,汇水速度快,易给中下游地区带来洪涝灾害。 3.趋利避害是流域开发的目的 (1)水利 概念:利用各种工程措施和非工程措施,对自然界的水(如河流、湖泊、海洋和地下水)进行控制、调节、治导、开发、管理和保护,以减轻和免除水旱灾害,满足人类生活与工业生产用水需要。 水利形式可分为两个层级:第一级包括河流航运、灌溉农田和水力发电。第二级包括调节气候、淡水养殖、旅游开发、聚落供水和美化环境。 (2)水害 洪涝灾害的成因分为自然原因和人为原因。自然原因包括降水
14、总量(降水时间长短降水强度)、地形地势和河曲发育造成泄洪不利等三大因素;人为因素包括中上游植被覆盖率下降和中下游围湖造田。治理措施包括上游的水土保持林工程建设,中下游的跨流域调水、修建水库、疏浚河道和退耕还湖。 凌汛灾害的成因:河流处于温带或亚寒带及寒带地区,有明显的冰期;河流有由低纬流向较高纬度的趋势;初冬时节,相对上游河段未结冰,相对下游河段已结冰,形成冰坝阻挡上游河水流动,造成乱流,形成凌汛。初春冰融形成凌汛道理相同。治理措施主要是飞机轰炸坚固的冰面。,2.阅读图文材料,回答下列问题。塞内加尔河流经非洲西部,海水倒灌可至河口以上200千米处,严重影响农业生产用水和沿岸居民生活用水。197
15、2年,塞内加尔、马里和毛里塔尼亚三国联合成立了塞内加尔河流域治理开发委员会,以两座水利枢纽为核心进行治理。两座水利枢纽一是塞内加尔境内的迪亚马坝,位于河流下游,坝高18 m;一是马里境内的马南塔利坝,坝高66 m。流域内磷酸盐、铁、黄金等矿产资源丰富。,(1)指出塞内加尔河的主要补给水源及河流流量季节变化特点。,河流补给水源主要为大气降水。特点:河流径流量季节变化大,夏季河流流量大,丰水期出现的时间自上游向下游逐渐推迟。,(2)分别说明塞内加尔河流域两座水利枢纽的作用。,迪亚马坝的主要作用是在枯水期防止海潮上溯,存蓄淡水;马南塔利坝主要作用为灌溉、发电、航运和防洪等。,答案,解析,【解析】 第
16、(1)题,根据纬度和河流流向特征,可以判断河流补给水源主要为上游的大气降水;上游以热带草原气候为主,降水集中在湿季,所以河流径流量季节变化大,夏季河流流量大,丰水期出现的时间自上游向下游逐渐推迟。第(2)题,根据材料信息可知,迪亚马坝只有18 m高,所以主要功能是在枯水期防止海潮上溯和存蓄淡水;马南塔利坝高66 m,且位于河流中上游,主要功能是灌溉、发电、航运和防洪等。第(3)题,根据图文信息可知,塞内加尔河流域有磷酸盐、铁、黄金等矿产资源,可以发展采矿业;根据图中的铁路、港口、内河航运、水利枢纽等,可以推断该流域可以加强综合运输网的建设;图中水利枢纽具有防洪、灌溉等综合效益,可以改善农业生产条件,促进农业发展。,(3)除修建水利枢纽外,塞内加尔河流域国土开发的主要内容还有哪些?试举两例,并说明理由。,内容:磷酸盐、铁、黄金等矿产资源的开采;内河航道、铁路与港口综合运输网的建设;改善农业生产条件,促进农业发展;等等。 理由:塞内加尔河流域有丰富的磷酸盐、铁、黄金等矿产资源,利于采矿业发展;塞内加尔河与铁路交会,且铁路与海港相连,利于内河航道、铁路与港口综合运输网的建设;由于两个水利枢纽分别具有防止海潮上溯、存蓄淡水和提供灌溉水源的功能,故有利于农业的进一步发展。,谢,谢,观,赏,
