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俗話說“水往低處流”，自然界的水總是從地勢高的地方流向地勢低的地方。
“大河向東流，天上的星星參北斗”，由於我國位於亞歐大陸的東部，總體地勢特徵為“西高東低，呈三級階梯狀”，所以我國絕大多數河流的流向都是“自西向東”流動的。比如長江和黃河都是發源於西部的青藏高原，浩浩蕩蕩向東奔流入海。
古詩詞中也不乏許多描寫大河自西向東的詩句，如“問君能有幾多愁，恰似一江春水向東流”、“滾滾長江東逝水，浪花淘盡英雄”、“大江東去，浪淘盡，千古風流人物”……
那麼問題來了，中國河流千千萬，在我國有沒有反其道而行“自東向西”流動的河流呢？
那必然是有的！一起來看看吧！
伊犁河
伊犁河，是流經新疆伊犁地區的一條內陸河，也是跨越中國和哈薩克的國際河流。
伊犁河，是中國水量最大的內陸河，也是新疆水量最豐富的河流。
伊犁河的主源特克斯河，發源於哈薩克境內的汗騰格里主峰北坡，一路向西，幾經曲折，最後注入巴爾喀什湖。
美麗的伊犁河畔雪峰聳立、綠樹成蔭，離伊寧河很近的河段處有聞名的伊犁大橋，這裡是拍攝落日的好地點，“伊橋落日”已經成為攝影愛好者的良好題材。
（美麗的“伊橋落日”，圖片來源於網路，侵刪）
由伊犁河沖積形成的伊犁河谷，降水量豐富，谷地內年降水量達到250—300毫米，兩側山地迎風坡年降水量更是在500毫米以上，被稱為新疆的“塞上江南”。
雖然深居內陸，但是其向西開口的地形有利於西風從北大西洋帶來的海洋溼潤氣流進入，在山地迎風坡受地形抬升形成地形雨，從而降水豐富，成為西北乾旱地區中的“溼島”。
沿著伊犁河谷一路向東，花海、溪流、草原、溼地、原始叢林…接連不斷的跳入你的眼簾，美景應接不暇。大家去新疆遊玩的時候，記得去伊犁河谷看看哦！
額爾齊斯河
額爾齊斯河，是我國唯一一條自東向西流入北冰洋的外流河，同時也是一條流經中國、哈薩克、俄羅斯的國際河流。
它全長2969公里，在我國境內546公里，沿途留下了一串串美麗富饒的綠洲和牧場。流域內眾多的支流均從幹流右岸匯入，形成典型的梳狀水系，在地理書中，這樣的支流水系形態被稱作“梳狀河”或者“柵欄河”。
它起源於我國新疆富蘊縣阿爾泰山南坡，自東向西流經中國、哈薩克、俄羅斯，在俄羅斯境內匯入鄂畢河，為鄂畢河最大的支流。
額爾齊斯河沿岸風光壯美，又因"金山（阿爾金山）"而有"銀水"之美稱。
金秋時節，位於新疆北屯段的額爾齊斯河猶如一幅幅優美的天然油畫：茂密的次生林像是金色的綢帶鑲嵌在河谷兩岸，在湛藍的天空下，一直延伸到遙遠的北冰洋，構成一幅五彩斑斕的原始畫卷。
疏勒河
在中國的版圖上，一條高聳挺拔的山脈橫亙在甘肅省和青海省之間，它就是祁連山。祁連山不僅養育了名揚天下的河西走廊，還養育了祁連山脈疏勒南山的疏勒河。
疏勒河，同樣是一條自東向西的河流，誕生後向西流淌後又轉向北，經玉門市至瓜州縣後基本斷流消失於尾閭沼澤，處在極度乾旱區的疏勒河命運自然十分坎坷，全長僅560餘公里後便蒸發殆盡。
千百年來，疏勒河催生了橫貫東西的絲綢之路，孕育了輝煌燦爛的敦煌文化，潤澤了河西走廊一片片生命的綠洲，滋養了世代生活在祁連山下的各族人民，被人們親切地稱為“敦煌文化的母親河”。
汶河
“大河向東流，天上的星星參北斗”，這本是人們最常見的現象，可偏偏就有汶河一直往西流淌。汶河，古稱汶水。大汶河是黃河在山東的唯一支流。
其實，汶河的流向是由地勢決定的。汶河流域地勢東高西低，北高南低，水流自然自東向西流。汶河綿延數百里，進入泰安境內的東平湖。東平湖水流進黃河，當然，黃河還是向東流，最終注入渤海。
除了上面小編盤點的這四條自東向西流的河流外，我國其實還有很多條這樣的河流，如倒淌河、獅泉河、東江等，感興趣的小夥伴可以自己去了解一下它們呀！
中國的地勢大體上西高東低，所以長江、黃河、珠江等著名的大河，總體流向自西向東，但從中小尺度上來看，某個區域河流具體的流向或某個河段具體的流向，取決於該區域具體的區域性地形狀況。
河流流向是屬於河流的水系特徵的，水系特徵是高考的高頻考點！
“門前流水尚能西，休將白髮唱黃雞”，希望大家都能夠不負青春，只爭朝夕！
河床補給地下水過程中氮的遷移轉化規律研究
引言
地下水,作為我國北方乾旱半乾旱地區不可替代的自然資源,對人類生存與社會發展至關重要。然而,隨著社會和經濟的快速發展,水資源供需矛盾日益顯著。過度開採地下水不僅導致區域地下水位下降、地面沉降、地下水質惡化等環境地質問題,也制約著區域社會經濟的進一步發展。為解決水資源短缺和改善水環境,地下水人工補給成為一項重要的途徑,有助於緩解地下水資源的過度開發引起的環境地質問題。
然而,水質安全一直是地下水人工補給過程中的核心問題。由於補給水與地下水之間的水化學組成和環境條件存在顯著差異,補給過程中會發生一系列複雜的水文地球化學作用,導致地下水水質發生變化,尤其是河床沉積物、包氣帶和含水層介質中的有毒有害組分可能進入地下水,引起水質問題。本研究聚焦於在解決水資源不足和緩解過度開採問題的背景下,透過動態土柱模擬實驗,分析河床補給過程中地下水中氮組分的遷移轉化過程,揭示河水和介質中不同入滲水對河床補給過程氮組分遷移轉化的影響程度,為深刻理解地下水人工補給過程中的水質問題提供參考。地理圖文綜合整理
1 試驗方法
室內動態模擬裝置採用有機玻璃模擬柱,總長度為90 cm,有效填充高度為75cm,直徑為5cm。模擬柱內壁經粗糙處理以防止內壁優先流,兩端設有帶孔塞用於實驗用水的流入與流出。水樣取樣孔在模擬柱左側設定10個取樣孔，垂直從上而下距離頂部的距離分別為0、4、8、12、22、37、52、62、72 和80 cm,內徑為5cm。取樣孔處設定尼龍絲襪防止其被土壤堵塞。模擬柱採用內徑3cm的排水管與馬氏瓶連線,提供下滲水量。入滲水源分為大清河河水和南水北調中線引水,實驗介質選用野外採集的原狀河床沉積物及含水層介質,兩種介質的顆粒級配見表1。
對比實驗組分為對照組、滅菌組、預處理介質組和中線組,以探究不同因素對實驗結果的影響。對照組模擬實際大清河引水補給地下水的過程，介質為原狀介質。滅菌組對模擬柱進行了高溫滅菌處理,介質為原狀介質。預處理介質組包含土著菌。預處理介質組為經過超純水預處理的介質。中線組的入滲水為南水北調中線引水,介質為原狀介質。只有滅菌組作為微生物組成的對比,不包含土著菌。實驗過程中,模擬河水入滲補給地下水,調節底部出水速度低於模擬柱頂部入滲速度,進行40天的實驗。監測指標包括地下水中的NH4+ -N和NO3- -N。取樣時間點包括實驗開始後的第1、2、3、5、8、12、16、20、24、30 和40 天。透過對比不同實驗組的資料,分析入滲水源對地下水中氮組分遷移轉化的影響。
2 結果分析
2.1
河床補給過程地下水中NH4+ -N變化規律
NH4+ -N含量隨深度的變化在不同處理組之間呈現出一定的差異(圖1)。對照組NH4+ -N含量呈逐漸減小的趨勢。最高值出現在0cm深度,而深度為80cm時,NH4+ -N含量最低。這可能反映了地下水中氨氮的逐漸降解或遷移。滅菌組NH4+ -N含量整體上相對較高,尤其在0cm深度。高溫滅菌處理可能導致土壤中微生物活動減緩,減少了氨氮的降解速率,從而使NH4+ -N含量相對較高。中線組NH4 -N含量整體上呈現出相對平穩的趨勢。與其他處理組相比，中線組的NH4+ -N含量相對較低,可能是由於南水北調中線引水中的氨氮濃度相對較低,導致地下水中NH4+ -N濃度相對較低。預處理介質組NH4+ -N含量整體上相對較高,尤其在0cm深度。土著菌的存在可能促進了氨氮的釋放,導致NH4+ -N含量相對較高。在微生物影響方面,滅菌組的NH4+ -N含量相對較高,說明高溫滅菌處理減緩了土壤中微生物的活動,從而減少了氨氮的降解速率。在引水源影響方面,中線組的NH4+ -N含量相對較低,可能是由於南水北調中線引水中的氨氮濃度較低,導致地下水中NH4+ -N濃度相對較低。在預處理效果方面,預處理介質組中NH4+ -N含量相對較高,說明土著菌的存在可能促進了氨氮的釋放。經過超純水預處理的介質中的土著菌對氨氮的轉化產生了一定的影響。
為進一步分析河床補給過程地下水中氮的時空變化規律,將其濃度達到穩定時的濃度作為平衡濃度,濃度達到穩定時的時間定義為平衡時間,平衡時取樣孔作為平衡點,各指標平衡時間及平衡時濃度可根據平衡點位處各組分濃度隨時間變化曲線求得。8cm和22cm深度處模擬柱地下水中NH4+ -N濃度時間變化曲線見圖2和圖3。
8cm深度處，在初始時刻,對照組和滅菌組的NH4+ -N濃度相對較低,但隨著時間的推移逐漸上升。滅菌組的NH4+ -N濃度略高於對照組,這可能是由於滅菌處理減緩了微生物活動,導致氨氮降解速率相對較低。中線組的NH4+ -N濃度在初期較低,然後逐漸上升。這可能與南水北調中線引水中的氨氮濃度較低有關,導致地下水中NH4+ -N濃度相對較低。預處理介質組在初始時NH4+ -N濃度較低,但在後期出現了一些波動。這表明土著菌的存在可能對氨氮的釋放產生了一定的影響。22cm深度處,在初始時刻,三個組的NH4+ -N濃度相對較低,但隨著時間的推移逐漸上升。中線組的NH4+ -N濃度在初期相對較高,可能受到引水源的影響。預處理介質組在初始時NH4+ -N濃度較低,但在後期出現了較大的波動。平衡濃度在各組間存在差異,對照組和預處理介質組的平衡濃度相對較高,而滅菌組和中線組的平衡濃度相對較低。預處理介質組的平衡時間相對較晚。
2.2
河床補給過程地下水中NO3- -N變化規律
不同模擬柱地下水中NO3--N含量的變化見圖4,在模擬柱的不同深度,對照組的NO3--N含量總體上表現為先增加後減少的趨勢。在深度較淺的地方,NO3--N含量有明顯的上升,可能是由於模擬柱表面的土壤介質迅速釋放了NO3--N。隨著深度的增加,NO3--N含量逐漸減少,這可能與土壤的吸附和氮素的遷移有關。滅菌組的NO3--N含量相對較低,且在不同深度處的變化較為平緩。這表明微生物的存在可能對地下水中NO3--N的轉化有一定的促進作用,而滅菌處理導致了這一過程的減緩。在深度較淺的地方,中線組的NO3--N含量有一定程度的上升,之後趨於平穩。中線引水可能為NO3--N的輸入提供了一定的來源。在深度較深的地方,NO3--N含量相對較低,可能是由於水分逐漸減少,導致了NO3--N的逐漸稀釋。與對照組相比，預處理介質組的NO3--N含量在模擬柱的不同深度處表現出更為平穩的趨勢。土著菌的存在可能影響了土壤中NO3--N的釋放和轉化,使得NO3--N的濃度相對較為穩定。總體而言,不同實驗組對地下水中NO3--N的含量有一定的影響。微生物的存在、水源的差異以及土壤介質的特性都可能導致地下水中NO3--N含量的時空變化。對於各組在所有深度處NO3--N含量的平均值,對照組、滅菌組、中線組、預處理介質組分別為0.682 8、0.650 9、0.243 0、0.6944。NO3--N含量較高的是預處理介質組,其次是對照組。中線組的NO3--N含量顯著低於其他組,而滅菌組的含量略低於對照組。上述分析表明預處理介質對NO3--N的釋放有積極影響,而中線引水可能對NO3--N的輸入有一定的抑制效應。
8 cm和 22 cm深度模擬柱地下水中NO3- -N濃度時間變化曲線見圖5和圖6。8cm深度處,對照組NO3- -N濃度在實驗初期有波動,之後趨於穩定。峰值出現在實驗的第12天,隨後趨於平穩。滅菌組的NO3- -N濃度在實驗初期有較大幅度波動,整體趨於穩定。峰值出現在實驗的第12天，之後濃度逐漸下降。中線組的NO3- -N濃度在整個實驗期間相對較低,趨於穩定。峰值出現在實驗的第8天,之後保持相對穩定。預處理介質組的NO3- -N濃度在實驗初期有波動,之後趨於穩定。峰值出現在實驗的第12天,整體濃度相對較高。22cm深度處,對照組的NO3- -N濃度在實驗初期有波動,之後趨於穩定。峰值出現在實驗的第12天,隨後濃度逐漸下降。滅菌組的NO3- -N濃度整體趨於穩定,峰值出現在實驗的第12天,之後濃度逐漸下降。中線組的NO3- -N濃度整體趨於穩定,峰值出現在實驗的第12天,之後濃度逐漸下降。預處理介質組的NO3- -N濃度在實驗初期有波動,之後趨於穩定。峰值出現在實驗的第12天,整體濃度相對較高。對於平衡時間,在兩個深度處,各組NO3- -N濃度趨於平穩的時間點大致在實驗的第12天左右。
對比各組NO3- -N濃度的平衡濃度,預處理介質組在兩個深度處均表現出相對較高的平衡濃度,而中線組呈現相對較低的平衡濃度。綜上,不同處理組對地下水中NO3- -N濃度的影響表現出一定的相似性,峰值出現的時間點在實驗的第12天左右。預處理介質組在兩個深度處NO3- -N濃度相對較高,表明土著菌可能在氮的遷移和轉化中起到積極的促進作用。中線引水對NO3- -N濃度有抑制效應,表現為平衡濃度較低,這與對NH4+ -N濃度變化的分析結果是相同的。
2.3
NH4+ -N和NO3- -N濃度的相關性分析
透過對入滲水至5cm深度的地下水中NH4+ -N和NO3- -N濃度關係圖(圖7)的繪製,發現二者呈顯著負相關關係,但斜率不為-1,表明NH4+ -N和NO3- -N的關係不僅僅受到硝化作用的影響。在滅菌組的對照下,NH4+ -N濃度降低可能受到介質的吸附作用的影響,而NO3- -N濃度升高則可能受到介質的淋濾作用的影響。透過與滅菌組的對比,發現在自入滲水至5cm處,NH4+ -N濃度減少,而NO3- -N濃度增加,其中NO3- -N的增加量明顯大於NH4+ -N的減少量。表明NH4+ -N可能因為介質的吸附作用而減少,而NO3- -N則可能因為介質的淋濾作用而增加。另外,在深度為5~20cm處的地下水中,NH4+ -N和NO3- -N之間並未表現出明顯的相關關係,這可能表明在這個深度範圍內,NO3- -N主要受到反硝化作用的影響,而非NH4+ -N的還原作用。
結語
本文透過室內動態模擬實驗,識別河床補給條件下地下水中氮遷移轉化過程,分析了入滲水對地下水中氮遷移轉化過程的影響,得到以下主要結論:
(1)在河床補給過程中,NH4+ -N和NO3- -N濃度在不同深度表現出複雜的時空變化規律,不同處理組對地下水中NH4+ -N和NO3- -N濃度的影響存在差異,預處理介質組的土著菌可能在氮的遷移和轉化中發揮積極作用,導致較高的氮濃度。中線組的NO3- -N濃度相對較低,可能受到引水源的抑制效應,為地下水的水質管理提供一定啟示。
(2)NH4+ -N和NO3- -N間的關係在不同深度呈現複雜的變化,其中NH4+ -N濃度減少可能受到介質的吸附作用的影響,而NO3- -N濃度增加可能受到介質的淋濾作用的影響。
綜上所述,本研究深入揭示了河床補給過程中地下水水質的動態變化,為人工補給過程中的水質管理提供了理論參考。
試題連結
1. 白斑狗魚肉質細嫩，營養豐富，有“魚中軟黃金”之稱，白斑狗魚是肉食性魚，適宜在16℃以下的水域產卵繁殖，分佈在亞洲、歐洲和北美洲的北部冷水水域，棲息環境多為水質清澈、水草叢生的河流，在我國僅見於新疆的額爾齊斯河流域（下圖）。額爾齊斯河是我國唯一屬於北冰洋水系的河流。回答下面小題。
（1）下列關於額爾齊斯河圖中河段的描述正確的是（ ）
A. 幹流流向為自西北流向東南，最終注入鄂畢河
B. 地處大陸內部，多沙漠戈壁，僅依靠冰雪融雪補給，流量較小
C. 支流北多南少，呈梳狀水系
D. 南部戈壁面積廣闊，河流含沙量大
（2）下列選項中屬於圖示額爾齊斯河流域適合白斑狗魚生長繁殖的自然條件的是（ ）
①支流多發源於高山地區，水質好
②緯度高，加之受高山融雪影響，水溫低
③幹流流速較快，適合水草生長，為魚類生長提供豐富的餌料
④人口稀少，對魚類生存環境的破壞小
A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④
【答案與解析】
【答案】C
【解析】
由圖中等高線可知，額爾齊斯河圖中河段幹流流向為自東南流向西北，A錯誤；額爾齊斯河補給水源包括冰雪融水和雨水，B錯誤；圖中資訊顯示額爾齊斯河支流北多南少，呈梳狀水系，C正確；額爾齊斯河北側為高大的阿爾泰山，冰雪融水和降水較多，河谷發育，河流眾多；南側山地面積小，彙集流水少；氣候乾旱，降水稀少，支流少。因此南部戈壁對河流含沙量影響小，D錯誤。
故本題選C。
【答案】A
【解析】
“人口稀少”不屬於自然條件，排除與④相關的選項；圖中額爾齊斯河干流沿線等高線稀疏，地勢起伏小，流速較緩，③錯誤。由材料可知，白斑狗魚適合生長在水溫低、水質好、水草叢生的河流，結合材料可知①②正確。
故本題選A。
（左右滑動檢視答案與解析）
2. 疏勒河是甘肅省河西走廊內流水系的第二大河，20世紀50年代起，該流域進行了大規模的水利建設。2019年10月，在甘肅敦煌，乾涸消失近300年後，疏勒河（源頭海拔4787米）的終端湖——哈拉奇湖重現，形成約5平方千米的湖面，沿河蘆葦、紅柳等植被恢復生長，十幾種野生動物來此棲息。據此完成下面小題。
（1）圖示疏勒河（ ）
A. 幹流流向先向東再向南
B. 以高山冰雪融水補給為主
C. 在冬季容易發生凌汛
D. 下游河段徑流量大
（2）疏勒河曾於20世紀後期斷流，主要原因是（ ）
A. 降水量減少
B. 過度放牧，草場退化
C. 全球氣候變暖
D. 水利設施的建設
（3）哈拉奇湖重現有利於（ ）
A. 當地發展水產養殖
B. 周邊發展灌溉農業
C. 增加當地生物多樣性
D. 解決流域缺水問題
【答案與解析】
【答案】B
【解析】
讀圖可知，南部為祁連山區，疏勒河流域地勢南部高，北部低，總體流向為自東南流向西北，A錯；該地氣候乾旱降水少，河流的補給主要為冰雪融水，B正確；由圖示可知，疏勒河為季節性河流，因此該河沒有凌汛，C錯；由於該地氣候乾旱，蒸發量大，加之土壤的下滲效能強，所以下游河流流量減少，D錯。
故該題正確選項為B。
【答案】D
【解析】
由材料“疏勒河是甘肅省河西走廊內流水系的第二大河，20世紀50年代起，該流域進行了大規模的水利建設”，並結合圖示可知，20世紀50年代起，疏勒河流域進行了大規模的水利建設，由於上游興建水庫等水利設施截流，加上人口增加，耕地面積增多等眾多原因，河道出現了斷流。
故該題正確選項為D。
【答案】C
【解析】
由材料“疏勒河（源頭海拔4787米）的終端湖——哈拉奇湖重現，形成約5平方千米的湖面，沿河蘆葦、紅柳等植被恢復生長，十幾種野生動物來此棲息”可知，疏勒河重現使蘆葦、紅柳等植被恢復生長，十幾種野生動物來此棲息，有利於增加當地生物多樣性。
故該題正確選項為C。
（左右滑動檢視答案與解析）
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注：本文綜合自我們都愛地理、中學地理研究、中學地理課、匠心地理、輕輕鬆鬆學地理、高考地理、講地又講理、老丁侃地理、星球地理、如此這般學地理等各地理公眾號或文中水印等，在此一併致謝！若引用不當可以隨時文末留言聯絡註明來源或刪除。應公眾號命名規則要求，原譚老師地理工作室更名為地理圖文，譚老師講地理更名為圖文地理，更多備考資源請點選閱讀原文。
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