(完整)高三地理凍土問題

1、高三地理熱點之青藏鐵路：三大措施保持路基凍土青藏鐵路要穿越“千年凍土”區(qū)，必須攻克的難題之一是：只有設法保持該區(qū)域的凍土不受夏季高溫影響，確保路基堅固、穩(wěn)定大家都知道：嚴寒的冬季，凍土是堅硬的，而外界氣溫升高時凍土會熔化，使路基硬度減弱，甚至變軟，火車的重壓會使路基及鐵軌嚴重變形因此，如何確保凍土的狀態(tài)在夏季與冬季一樣，就成了必須解決的難題我國科技工作者創(chuàng)造性地解決了這一難題，并且，其中的三個關鍵措施都只運用了簡單的物理知識一是“熱棒”：被稱為不用電的“冰箱”在凍土區(qū)，路基兩旁插有一排碗口粗細、看上去像護欄的金屬棒，這就是“熱棒”它們的間隔為2m,高出路面2m,插入路基下5m.棒體是封閉中空的

2、，里面灌有液態(tài)的氨，外表頂端有散熱片.我們知道,酒精比水更容易變成氣體,而液態(tài)氨變成氣體比酒精還要容易正是液態(tài)氨在“熱棒”中默默無聞地工作，使它成了在夏季保持路基凍土的“冰箱”二是“拋石路基”，被稱為天然的“空調”在凍土區(qū)修筑路基時，其土層路基的中間，拋填了一定厚度的碎石塊，碎石之間的空隙不填實，并且與外界空氣相通這樣的結構具有“空調”的功能，使得凍土層的溫度基本不隨外界氣溫變化，能有效地保持凍土的穩(wěn)定性三是“遮陽板路基”，又稱旱橋：被稱為隔熱“外衣”遮陽板路基，是在路基的邊坡上架設一層遮擋太陽的板材，能有效地減弱太陽熱對路基溫度的影響熱棒工作原理在可可西里地區(qū)，在鐵路和公路兩旁可以看到很多豎

3、立的“鐵棒”，有關技術人員說，這其實是一種高效熱導裝置，叫做“熱棒”。車站工作人員告訴記者，熱棒是青藏鐵路在運營過程中處理凍土病害、保護凍土的有效措施。據(jù)了解，熱棒是一種由碳素無縫鋼管制成的高效熱導裝置，5米埋入地下，地面露出2米。具有獨特的單向傳熱性能：熱量只能從地面下端向地面上端傳輸，反向不能傳熱。在冬季，熱管內工作介質由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，帶走管內熱量；在暖季，熱棒則停止工作。獨特的冷卻地溫的作用使熱棒堪稱“魔棒”。熱棒的結構大致為一個密閉空心長棒,內裝有一些液氨,液氨沸點較低,在冬季土中熱量使該液體蒸發(fā),到頂部，通過散熱片將熱量傳導給空氣，冷卻后又液化回到下部，保持凍土冷凍狀態(tài)不松軟。在夏季

4、，液體全部變成氣體，氣體對流很小，熱量向底部傳導很慢。中圣研制開發(fā)了中國人自己的凍土治理技術低溫熱棒，成功解決了40多年來一直困擾中國科學家和青藏鐵路建設者的重大技術難題青藏鐵路路基多年凍土層夏季融沉、冬季凍脹的不穩(wěn)定問題。該產品獲得了中國科學院和青藏鐵路專家組的充分肯定，被指定為青藏鐵路凍害處理的唯一技術儲備。我公司是全國交通工程設施標準化技術委員會熱棒工作組承擔單位，組織起草熱棒國家標準。公司制定的熱棒標準獲得“中國標準創(chuàng)新貢獻獎”。熱棒上部（放熱段）裝有散熱片，熱棒的下部（吸熱段）直接埋入多年凍土中。針對青藏鐵路多年凍土區(qū)的凍土層，在相當長的時間段，環(huán)境溫度低于熱棒吸熱段周圍凍土層溫度，

5、熱棒中的液體物質吸收凍土中的熱量，蒸發(fā)成汽體；蒸汽沿熱棒中心通道向上流動至熱棒上部，遇到較冷的管壁后，放出汽化潛熱，冷凝成液體，在重力作用下，沿管壁流回吸熱段再蒸發(fā)。如此循環(huán)往復，把自然界大氣中的冷量源源不斷地傳輸?shù)降鼗鶅鐾林小Ｓ捎跓岚魡蜗騻鳠岬奶攸c，夏天大氣中的熱量就不會通過熱棒傳到凍土中。通過熱棒的單向導冷作用，冬天在地下凍土層中儲存大量冷量，在青藏高原涼爽而又短暫的夏季，使凍土不致融化，形成“永凍層”，提高了凍土的強度；可有效防止以凍土為路基的鐵路、公路在運行時的融沉。該技術可廣泛應用于凍土地帶的鐵路、公路、橋梁、涵洞、隧道、固變電鐵塔等工程建設。若該地凍結期短，融化期長，熱棒形成的凍結

6、核，尚未在一個冬季來臨之前就全部融化，那么就失去了熱棒的應用價值，因此熱棒的工程應用是有一定限制的。閱讀圖文材料，完成下列要求。多年凍土分為上下兩層，上層為夏季融化，冬季凍結的活動層，下層為多年凍結層。我國的多年凍土主要分布于東北高緯度地區(qū)和青藏高原高海拔地區(qū)。東北高緯地區(qū)多年凍土南界的年平均氣溫在-11c，青藏高原多年凍土下界的年平均氣溫約為-3.5-2C。由我國自行設計、建設的青藏鐵路格（爾木）拉（薩）段成功穿越了約550千米的連續(xù)多年凍土區(qū)，是全球目前穿越高原、高寒及多年凍土地區(qū)的最長鐵路。多年凍土的活動層反復凍融及冬季不完全凍結，會危及鐵路路基。青藏鐵路建設者創(chuàng)造性地提出了“主動降溫、

7、冷卻路基、保護凍土”的新思路，采用了熱棒新技術等措施。圖8a示意青藏鐵路格拉段及沿線年平均氣溫的分布，其中西大灘至安多為連續(xù)多年凍土分布區(qū)。圖8b為青藏鐵路路基兩側的熱棒照片及其散熱工作原理示意圖。熱棒地上部分為冷凝段，地下部分為蒸發(fā)段，當冷凝段溫度低于蒸發(fā)段溫度時，蒸發(fā)段液態(tài)物質汽化上升，在冷凝段冷卻成液態(tài)，回到蒸發(fā)段，循環(huán)反復。（1）分析青藏高原形成多年凍土的年平均氣溫比東北高緯度地區(qū)低的原因。（2）圖8a所示甲地比五道梁路基更不穩(wěn)定，請說明原因。（8分）（3）根據(jù)熱棒的工作原理，判斷熱棒散熱的工作季節(jié)（冬季或夏季），簡述判斷依據(jù)；分析熱棒傾斜設置（圖8b）的原因。（8分）（1）青藏咼原緯

8、度低，海拔咼，太陽輻射強；（3分）（東北咼緯度地區(qū)年平均氣溫低于T1C，可以形成多年凍土），青藏高原年溫差小，當年平均氣溫同為T1C時，冬季氣溫高，冰凍厚度薄，夏季全部融化，不易形成多年凍土。（5分）（2）甲地年平均氣溫更接近0C，受氣溫變化的影響，活動層更頻繁的凍融，（凍結時體積膨脹，融化時體積收縮，）危害路基。（4分）甲地年平均氣溫高于五道梁夏季活動層厚度較大，冬季有時不能完全凍結，影響路基的穩(wěn)定性。（4分）（3）冬季。（2分）依據(jù)：冬季氣溫低于地溫，熱棒蒸發(fā)段吸收凍土的熱量，（將液態(tài)物質汽化上升，與較冷的地上部分管壁接觸，凝結，釋放出潛熱）將凍土層中的熱量傳送至地上(大氣)。(3分)熱棒

9、傾斜的原因：使棒體能深入鐵軌正下方，保護鐵軌下的路基(多年凍土)。(3分)下圖所示地區(qū)凍土廣布，凍土主要-季節(jié)性洙土等曇有多年凍土和季節(jié)性凍土，季節(jié)性凍土日數(shù)是指土層中的水被凍結的天數(shù)。讀圖回答下列各題。.假設圖中的天氣系統(tǒng)以120千米/日的速度向東移動，符合甲地在未來30小時內天氣變化特點的是()氣壓升高，氣溫下降氣壓降低，風力減弱風力增強，氣溫上升風力增強，天氣轉陰影響圖中季節(jié)性凍土等日數(shù)線走向的主要因素是()緯度因素、地形因素B.海陸因素、緯度因素C.海陸因素、洋流因素D.洋流因素、地形因素凍土對自然環(huán)境的形成和發(fā)展具有獨特的影響，下列敘述正確的是()圖示地區(qū)樹木多扎根較深且高大挺拔圖示

10、地區(qū)氣候主要具有冷干特點圖示地區(qū)河流迂回曲折，易形成不對稱河谷圖示地區(qū)地表水易下滲，土壤中的礦物質元素淋失嚴重解析：1.讀圖可以看到，甲位于高壓脊附近，45緯線上經度1的距離約是77千米,天氣系統(tǒng)以每日120千米/日的速度向東移動，30小時內移動約2，此時高壓脊已經過去，甲處位于高壓系統(tǒng)西部邊緣，等壓線密集，所以風力強，氣壓下降，但氣溫上升。所以C對。A、B、D錯。2讀圖，根據(jù)經緯度判斷，圖示區(qū)域是我國東北地區(qū)，季節(jié)性凍土等日數(shù)線的走向，西部呈東北-西南走向，主要是受大興安嶺的影響，是地形因素；東部呈東西走向，主要是受緯度因素影響，所以A對。根據(jù)緯度判斷，這里距海較遠，洋流影響不到或是影響很小

11、，等值線走向與海岸線延伸方向并不一致，所以海陸位置、洋流不是主要因素。B、C、D錯。讀材料可知，凍土區(qū)有永久凍土和季節(jié)性凍土，季節(jié)性凍土融化植物可以生長，永久凍土植物根系扎不下去，所以不可能扎根較深，高大挺拔，A錯。圖示區(qū)緯度較高，氣溫低，蒸發(fā)少，是我國的濕潤、半濕潤區(qū)，并不干旱，B錯。由于凍土分布影響，河流河道彎曲，河谷不對稱，C對。下面有永久凍土層存在，地表水不易下滲，礦物元素淋失較少，D錯。1.C2.A3.C3.凍土是指0C以下，并含有冰的各種巖石和土壤。凍土是東北地區(qū)冷濕環(huán)境的綜合反映，同時也影響其自然環(huán)境的形成和發(fā)展。根據(jù)圖示信息，下列說法正確的是()連續(xù)多年凍土帶主要分布在小興安嶺

12、北部島狀多年凍土多分布在森林茂盛的陽坡近些年來，由于全球氣候變暖，連續(xù)多年凍土的南界南移連續(xù)多年凍土界線明顯向南凸出是受山地的影響.凍土的存在，對東北地區(qū)景觀的形成和發(fā)展有重大影響。下列說法正確的是()凍土的存在，減輕了氣候的寒冷程度凍土層利于地表水的下滲，不易引起沼澤化凍土層抑制河流的向下侵蝕凍土層使地基更加穩(wěn)固，有利于交通建設解析：連續(xù)多年凍土界線受緯度因素同時也受地形等因素影響，在大興安嶺山區(qū)向南彎曲，是山地地形，年均氣溫低造成的。答案：D解析：凍土層的存在，結冰的巖層不利河流的向下侵蝕；是氣候寒冷的表現(xiàn)；不利于地表水下滲，地表集水易造成沼澤化；凍土地基在建設時易發(fā)生軟化，對交通建設不利

13、。答案：C青藏鐵路格爾木至拉薩段通過多年凍土區(qū)約552km，對多年凍土區(qū)路基的防護成為青藏鐵路建設施工的重點，片石通風路基是凍土區(qū)常用的路基防護措施。圖4示意青藏鐵路片石通風路基橫斷面。據(jù)此完成兩題。1）片石通風路基散熱效果最顯著的季節(jié)是A.春季B.夏季C.秋季D.冬季（2）專家建議青藏鐵路東西走向路段路基兩側增加片石護坡層，且南坡厚度要大于北坡，其目的是進一步降低路基的溫度保持路基兩側降溫一致降低南坡風力侵蝕強度增加北坡路基散熱效率片石通風路基是一種控制熱量傳輸過程的工程措施。觀察片石通風路基橫斷面獲知，片石層由較大的礫石組成，礫石之間有較大孔隙，孔隙充滿空氣，根據(jù)大氣受熱原理分析，夏季，外

14、界氣溫高于路基內部溫度，形成溫度梯度，外界熱空氣不易進入片石通風路基內部，阻止了路基與外界的熱交換，減少了路基的熱量積累，使路基在夏季也能保持較低溫度，冬季，外界氣溫低于路基溫度，路基外比重較大的冷空氣下沉，進入片石通風路基的孔隙中，置換比重較小的熱空氣，形成熱對流從而促使片石通風路基的熱散失，使凍土保持較低溫度，因此，選冬季。下圖為美國阿拉斯加地區(qū)簡圖。圖中南北方向連接油田的線是阿拉斯加輸油管道，這是世界上第一條深入北極圈的輸油管道。有近一半的輸油管道架空修建并采用泡沫塑料保溫，有比較完善的抗地震措施，在平坦地帶也采用“之”字形鋪設。讀圖回答下列問題。1.阿拉斯加輸油管道在平坦地帶采用“之”字形鋪設的原因是A.為了避開沼澤和溝谷等地形復雜之處B.增加管道與地面的接觸面積，減輕管線附近單位面積地面的承受壓力C.增加管線長度，減緩輸油速度，防止管道爆裂為管道可能發(fā)生的縱向移動和橫向移動預留空間阿拉斯加地域寬廣，加之地勢起伏很大，導致州內氣候多樣化。南部沿海、東南部、阿拉斯加灣島嶼和阿留申群島屬于溫帶海洋氣候，夏季平均氣溫416C,冬季4-7C,。內陸盆地屬亞溫帶，比沿海干燥，也稍冷，夏天平均