迪拜的“智能太阳花”如何高效获取阳光？水库建设及其对地理环境的影响

　　说起迪拜，人们能想到无非就是豪车、高楼、富得流油、全世界最有钱的城市，其实作为中东地区最富裕的地方，迪拜同时也是拥有众多黑科技的城市，毕竟有钱。

　　迪拜市政府公布了一款名为Smartflower可以跟着太阳的走向自动调节方向的太阳能电池板。

　　说起来这个太阳能电池板可跟普通太阳能电池板不太一样，首先是外观就很奇特，长得像我们经常看到的“向日葵”。

　　由于长得就是向日葵的模样，工作方式也是模仿向日葵，它可以自动同步时间，这样太阳转到哪里这朵“向日葵”就跟到哪里。

　　Smartflower太阳能发电板是单一的整合系统，使用起来直接放置在光照充足的户外，用螺栓固定在地面上就行了。由于它是跟着太阳的走向来吸收太阳能量的，且Smartflower总能与吸收光保持90度角，实现最大的太阳能吸收值从而更高效的产生电能，所以相比起传统的太阳能电池板，Smartflower平均每年的发电量可以提高23%左右。

　　而且在Smartflower的每个“花瓣”后有一排小毛刷，工作的时候毛刷也会自动清洁，所以不易积灰尘发电效率也更高些。

　　只要太阳升起，Smartflower的“花瓣”就会自动打开，到了晚上，它的太阳能板又会自动折叠起来，整个过程完全自动化。

　　此外由于Smartflower配置了自动侦测风速感应器，当风速达到一定级别或者遇着下雨天了，那Smartflower的“花瓣”就会自动闭合以保护那些太阳能电池板，而等天气转好后，Smartflower又会自动开启。

　　阿联酋迪拜政府发布了一款新型太阳能电池板，因其形如花瓣，昼开夜合并智能追光，命名为“智能太阳花”。我国引进“智能太阳花”，并率先在新疆乌鲁木齐安装调试完毕，正式并网发电。据此完成下面小题。

　　C．增强太阳辐射强度 D．保持与太阳光线．在夏至日，相比起迪拜，新疆的“智能太阳花”（   ）

　　【解析】1．根据材料信息可知，相比传统光伏电池板，“智能太阳花”可以“智能追光”，随时保持与太阳光线垂直，因此其发电效率大幅提高，D正确；太阳高度和日照时间都与当地地理纬度有关，“智能太阳花”不能增大太阳高度或增长日照时间，AB错误；太阳辐射强度与太阳高度、海拔、天气等有关，“智能太阳花”不能增强太阳辐射强度，C错误。故选D。

　　2．新疆和迪拜都位于北半球，且新疆比迪拜纬度高。夏至日时，北半球纬度越高，昼长越长，因此新疆的白昼比迪拜更长，所以新疆的“智能太阳花”水平转动角度更大，展开时间更长，AD错误；夏至，太阳直射北回归线，新疆的正午太阳高度比迪拜小，因此在夏至日，新疆的“智能太阳花”仰角变化幅度较小，正午影子更长，B正确，C错误。故选B。

　　【点睛】太阳高度越大，物影越短；太阳高度越小，物影越长。为了更好地利用太阳能，应使太阳光与集热板成直角。

　　说到水库的选址，咱们得要先知道水库的作用是什么。水库的一个重要作用就是调节河流的流量，那它是怎么调节的呢？在丰水期，河流水位上涨，为了防止下游出现洪涝灾害，水库会提前腾空库容蓄水，此时水库主要起到防洪的作用。但当水位超过水库的库容警戒线时，水库也会开闸泄洪。在枯水期，河流的径流量较小时，水库会将库区的蓄水放出，满足下游的生活生产需水。

　　抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。我国抽水蓄能电站的建设起步较晚，但由于后发效应，起点却较高，近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。

　　并且抽水蓄能电站在考虑水泵、水轮发电机组的效率之后，发电收益大于火电机组因调峰而降低的收益。

　　。这种站址比较难选，上库的调节库容量一般考虑5一l0小时的蓄放水量，而水位变化辐度不超过水轮机工作水头的10一20％。而且上、下库之间的水位差也不会很大。

　　上、下两库均由人工围建，只能建纯抽水蓄能电站。人工围建下库，而上库则为已建成的水库。或者可对原有的常规水电站进行改造，成为混合式抽水蓄能电站。

　　地下水库与地表水库相比是指修建于地下并以含水层为调蓄空间的蓄水实体，就是把水蓄在土壤、岩石的孔隙、裂隙或溶洞里。

　　地表水库必须要有拦水工程———水坝，有的地下水库要有截水工程———地下水坝。例如在滨海河谷地区开发地下水经常导致海水入侵等问题。通过地下截水工程，不仅拦截了地下径流形成地下水库，而且还阻挡了海水沿含水层的渗流侵入，有效地防止海水入侵。有些情况不需要修建地下截水坝，例如边界完整的地下水盆地。

　　①—原始地下水位;②—建库后坝内地下水位;③—海水位;④—地下水坝;⑤—地下水库咸水残留体;⑥—建库后坝外地下水位）

　　地下水库的成功建设必须要符合一定的水文地质条件。首先，必须有地下河谷和适宜的含水层的存在，具有高透水性，高孔隙率的含水层和不透水的粘土层组成，才能形成有实际意义的地下水库。

　　要有充足的地下水补给源，水量越充足，建设地下水坝的效果越明显。水源通常来自于本流域或跨流域的地下径流和调水，还有当地的降雨入渗。对于农田灌区来说，其渠系和田间灌溉入渗也是主要的补给源。

　　取水条件是建设地下水库的一个重要因素。因为通过地下水库的调蓄水之后，由于地下水开采的特点必须要打井抽水。所以，地下水库的含水层必须透水性较强，单井的涌水量要足够大。这样既可以提高效率，又可以为蓄水提供更大的空间。

　　夏天有降温效应，冬天有增温效应，但影响范围不超过20公里。蓄水前后三峡库区气温呈上升趋势，但如果放在大尺度时间上看，这种趋势与全球变暖趋势是一致的。

　　因为要改变天气和气候，需要大气环流在大范围、长时间内平均状态变化，其水平尺度在几千千米以上，垂直尺度在几千米-几十千米以上。

　　水库低温效应的影响可使降雨分布发生改变,一般库区蒸发量加大,空气变得湿润.实测资料表明,库区和邻近地区的降雨量有所减少,而一定距离的外围区降雨则有所增加,一般来说,地势高的迎风面降雨增加,而背风面降雨则减少.

　　对于南方大型水库,夏季水面温度低于气温,气层稳定,大气对流减弱,降雨量减少;但冬季水面较暖,大气对流作用增强,降雨量增加.

　　水库修建后改变了下游河道的流量过程,从而对周围环境造成影响.水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题:下游天然湖泊或池塘断绝水的来源而干涸;下游地区的地下水位下降;入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;因河流流量减少,使得河流自净能力降低;以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水位和养鱼等均有较大影响;当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化.

　　河流中原本流动的水在水库里停滞后便会发生一些变化.首先是对航运的影响,比如过船闸需要时间,从而对上、下行航速会带来影响;水库水温有可能升高,水质可能变差,特别是水库的沟汊中容易发生水污染,如水华现象的出现;水库蓄水后,随着水面的扩大,蒸发量的增加,水汽、水雾就会增多,等等.这些都是修坝后水体变化带来的影响.水库蓄水后,对水质可产生正负两方面的影响.

　　库内大体积水体流速慢,滞留时间长,有利于悬浮物的沉降,可使水体的浊度、色度降低;库内流速慢,藻类活动频繁,呼吸作用产生的CO2 与水中钙、镁离子结合产生CaCO3和MgCO3 并沉淀下来,降低了水体硬度.

　　库内水流流速小,降低了水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力,因此复氧能力减弱,使得水库水体自净能力比河流弱;库内水流流速小,透明度增大,利于藻类光合作用,坝前储存数月甚至几年的水,因藻类大量生长而导致富营养化;被淹没的植被和腐烂的有机物会大量消耗水中的氧气,并释放沼气和大量二氧化碳,同样导致温室效应;悬移质沉积于库底,长期累积不易迁移,若含有有毒物质或难降解的重金属,可形成次生污染源.

　　“消落带”是指江河、湖泊、水库等水体季节性涨落使水陆衔接地带的土地被周期性地淹没和出露而形成的干湿交替地带。这里是水、陆及其生态系统的交错过渡与衔接区域。

　　消落带作为陆地生态系统和水域生态系统之前的过渡区域，是陆域集水区泥沙、有机物、化肥和农药等进入水域前的最后一道生态屏障，也是水体循环调节的缓冲带，对水陆生态系统的物质流、能量流、物种流起着廊道、过滤器、屏障等作用，在净化陆域集水区面源污染、稳定库岸、防止水土流失、提供生物生境、美化景观、维持水陆界面生态系统动态平衡等方面，都提供着不可替代的生态服务功能。

　　4、水库这种水利工程措施有很多综合效益：如防洪、发电、航运、水产养殖、旅游等，同时对周边地区的环境有影响，如调节气候等。从防洪角度考虑能起到拦蓄洪水，对下游河流进行调蓄作用。从多年平均水位来看：5到7月水位较高，说明当地主汛期在5到7月之间。在汛期到来之前，在我国东部季风区，为更好防洪，人们会在汛期到来前释放出更大库容，以便调洪蓄洪，减轻下游的防洪压力。答案选B。

　　水资源短缺是许多地方面临的突出问题，为了充分利用地下水，有些地方采用在地下含水层设置地下水坝的方式储存水量，扩大蓄水效益。下乙图为位于岛西面海峡南部的澎湖列岛主岛马公地区的一座地下水库，其地下水坝的长度为820米，厚度为0.55米，主要提供马公地区农业灌溉用水，为缺水的马公提供水资源。下甲图为澎湖列岛位置示意图。

　　羊卓雍湖与纳木错、码旁雍锊错并称三大圣湖，是喜马拉雅山北麓最大的内陆湖泊。为调节拉萨居民用电季节差异，保障高峰季节用电，20 世纪 90 年代，当地在羊卓雍湖与雅鲁藏布江之间建设了一座抽水蓄能电站。发电时，直接从羊卓雍湖放水发电，尾水泄入雅鲁藏布江；蓄能时，从雅鲁藏布江抽江水（经沉淀池）入羊卓雍湖。读“羊卓雍湖抽水蓄能电站示意图”，完成 1-3 题。

　　4、从抽水蓄能电站工作原理示意图中可以看出，该电站将水从低处水库抽到高处水库，提高水的势能，增加下流速度，但抽水过程要耗电，从能量守衡角度看，不会增加发电A错。也不会增加发电效率，B错。该电站在用电量高峰时期发电，而在用电较少的时期抽水蓄水，从而调节不同时期的电力供应，C对。图示蓄水不是提供更丰富的电能，D错。

　　罗讷河发源于瑞士伯尔尼山的罗讷冰川，经日内瓦湖后进入法国境内。干流以里昂和阿堆尼翁为齐，分为上、中、下游，上游洪水发生在夏季，中游洪水发生在春季，下游洪水发生在秋季。罗讷河生活着大量的鲑鱼（溯河洄游鱼类），两岸约有200万人，农业发达。自20世纪50年代起，法国采用低坝进行多级开发；20世纪90年代，法国政府因能源政策调整和环保理念变化，终止使用该河流上的电站，使这些电站和低坝“退役”并逐步被拆除。

　　（2）根据所学知识，建高坝优势是可以提高抗洪标准，发电量大，灌溉水量更加充足，航运吨位更大；弊端是工程量大，投资多，要淹没更多的耕地，移民量大，移民安置费用更大，受地震等影响高坝被破坏的后果更严重；若大坝位于比较干旱地区，库区周围的土地盐渍化更重。建低坝利弊与建高坝相反。本题分析建设低坝的优势，可以转化成分析高坝的弊端。结合当地自然地理环境，言之有理即可。

　　哥伦比亚河流域面积虽仅占美国幅员面积的7% ,但水能资源却占据美国全国水能资源的35%。美国哥伦比亚河流域梯级水电开发,非常重视科学合理及前瞻性。特别是他们在哥伦比亚的每条主要支流上都修建了库容较大的龙头水库,而在龙头水库下游则修建的是径流式水库。下图中已拆除的4座大坝的去留在全美国上下曾引起了激烈的争论，最终法院裁决大坝所有者美国陆军工程师团改造大坝以保护濒危鲑鱼的洄游路线座坝成为美国迄今争议拆除的最大水坝。不过这一拆坝计划至今仍处于争议之中。

　　哥伦比亚河口近海地区盛产鲑鱼。鲑鱼每年9月至次年2月在河流上游砂砾底质的浅水区产卵，孵化于淡水中的幼鱼在次年春季游入海洋。哥伦比亚河流域曾修建了大量的水库以及帮助鲑鱼洄游的鱼梯。水库建成后，幼鱼到达河口近海地区的时间延后，数量减少。

　　哥伦比亚河为北美洲西部大河之一，源出加拿大南部落基山脉，西南流经美国，注入太平洋。该河全长2044km，流域面积415211k㎡，最大支流为斯内克河，河口年均径流总量2340亿m3。干支流可通航里程约1000km，哥伦比亚河总落差808m，其中美国境内落差393m。20余座水电工程位于哥伦比亚河干流及其主要支流斯内克河上，提供了本地区65%的电力需求，并有防洪、航运、娱乐、鱼类及野生动物繁殖栖息、城镇及工业供水、灌溉等效益。

　　3．消落带有一定的坡度，我国夏季降水丰富，消落带出露面积最大，雨水和坡面径流的冲刷能力强；水位的反复涨落，使消落带上的植被很少，保持水土能力差；反复的干湿交替使土壤结构破坏，易被侵蚀；水库波浪和库区水位的频繁升降，也会使消落带土壤被侵蚀，所以水土流失严重。对三峡水库消落带水土流失的防治措施可以从建立预防预警监测系统、加强对消落带的生态环境管理与规划、大力建设植被生态工程等方面进行；消落带有一定坡度，开垦为耕地破坏地表，不利于水土流失的防治，C 项不合理。故选 C。