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DSE 地理练习卷：河流地貌与泛滥管理（12 题・100 分・75 分钟）
练习卷 · DSE 地理全卷：河流地貌与泛滥管理
HKDSE 地理练习卷：12 题 100 分 75 分钟，涵盖河流坡度与侵蚀、流量与断面计算、曲流与牛轭湖、洪水重现期与超越概率、洪峰滞时与城市化、防洪工程成本效益、径流系数与水库容量、输沙与三角洲、堤坝设计标准、洪水风险分区及湿地蓄洪，附完整计算步骤与评分要点，适合中四至中六操练。
卷面资料 年级：中四至中六（S4–S6） ｜ 科目：地理 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部（第 1 至 4 题，共 32 分）
细阅下列各题，写出公式、代入数字，并注明单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 某河流由源头海拔 1,250 米流至河口，全长 84 公里。(a) 求全河平均坡度（米／公里）。(b) 上游首 12 公里落差 620 米，求该段平均坡度。(c) 下游最后 30 公里落差 30 米，求该段平均坡度。(d) 解释坡度由上游至下游递减如何影响河流的侵蚀作用。 | (a) 平均坡度＝1,250 ÷ 84 ≈ 14.9 米／公里。〔2 分〕(b) 上游坡度＝620 ÷ 12 ≈ 51.7 米／公里。〔2 分〕(c) 下游坡度＝30 ÷ 30＝1.0 米／公里。〔2 分〕(d) 上游坡度大，水流速度快、能量高，以垂直下切侵蚀为主，形成 V 形谷；下游坡度小，流速与搬运力下降，侵蚀转为侧向侵蚀并以堆积为主，形成曲流与泛滥平原。〔2 分〕评分要点：坡度＝落差 ÷ 水平距离；主导作用随能量沿程改变。 |
| 2 | 某河段横剖面宽 18 米、平均水深 2.5 米、平均流速 1.2 米／秒。(a) 求该断面面积。(b) 求流量（立方米／秒）。(c) 暴雨后河宽增至 20 米、平均水深 3.2 米、流速 1.8 米／秒，求新流量及流量增幅。(d) 解释流量增加对河床与河岸的影响。 | (a) 断面面积＝18 × 2.5＝45 平方米。〔2 分〕(b) 流量＝45 × 1.2＝54 立方米／秒。〔2 分〕(c) 新断面面积＝20 × 3.2＝64 平方米，新流量＝64 × 1.8＝115.2 立方米／秒；增幅＝(115.2－54) ÷ 54 ≈ 113.3%。〔2 分〕(d) 流量增加令水流能量上升，河床所受剪切力增大而加剧下切与冲刷；河岸被侧向侵蚀掏空而崩塌后退，河道因而扩阔并可能改道。〔2 分〕评分要点：流量＝断面面积 × 流速；能量增加同时加强下切与侧蚀。 |
| 3 | 某弯曲河段的直线距离为 3.2 公里，沿河道量度的实际长度为 5.6 公里。(a) 求该河段的弯曲度。(b) 若曲流每年向外迁移 1.5 米，求 30 年的累计迁移距离。(c) 比较曲流外弯（凹岸）与内弯（凸岸）的水流速度与堆积作用。(d) 解释曲流颈截断如何形成牛轭湖。 | (a) 弯曲度＝5.6 ÷ 3.2＝1.75。〔2 分〕(b) 累计迁移＝1.5 × 30＝45 米。〔2 分〕(c) 外弯一侧水深流急，以侧向侵蚀为主，河岸陡峭；内弯一侧水浅流慢，搬运力弱，泥沙在凸岸堆积形成点砂洲。〔2 分〕(d) 曲流持续向外迁移，两个相邻弯曲之间的陆地（曲流颈）逐渐收窄；洪水时水流切穿曲流颈另辟直通河道，旧弯曲段两端被泥沙封闭，与主河道分离而形成牛轭湖。〔2 分〕评分要点：弯曲度大于 1.5 属高度弯曲；侵蚀在外弯、堆积在内弯。 |
| 4 | 某水文站 40 年记录中有 4 年出现超过警戒水位的洪水。(a) 求该水位的重现期。(b) 求未来 10 年内至少出现一次超警戒洪水的概率。(c) 解释“十年一遇”的含义，并说明为何不可理解为每十年必然发生一次。(d) 说明城市化如何改变洪水出现的频率。 | (a) 重现期＝40 ÷ 4＝10 年。〔2 分〕(b) 超越概率＝1－(1－1/10)¹⁰＝1－0.9¹⁰ ≈ 65.1%。〔2 分〕(c) 十年一遇指任何一年出现该规模洪水的概率为 10%，属长期统计平均；事件并非按固定周期排列，连续两年出现或二十年不出现均属正常。〔2 分〕(d) 城市化令不透水面增加、径流系数上升、洪峰滞时缩短，同一降雨量产生更大洪峰，超警戒水位的重现期因而缩短，洪水更频繁。〔2 分〕评分要点：超越概率＝1－(1－1/T)ⁿ；重现期是长期平均，不是周期。 |
乙部（第 5 至 8 题，共 36 分）
回答下列各题，须展示完整步骤及所用公式。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 同一流域在乡郊与城市化后的记录如下：乡郊降雨高峰在 14:00、洪峰在 20:00；城市化后降雨高峰仍在 14:00、洪峰在 16:30。乡郊洪峰流量为 120 立方米／秒，城市化后为 210 立方米／秒。(a) 分别求两种情况的洪峰滞时。(b) 求洪峰提前了多少小时。(c) 求洪峰流量的增幅。(d) 解释不透水面增加及渠道化如何造成上述变化。(e) 提出两项城市防洪的软性措施。 | (a) 乡郊滞时＝20:00－14:00＝6 小时；城市化后滞时＝16:30－14:00＝2.5 小时。〔2 分〕(b) 洪峰提前＝6－2.5＝3.5 小时。〔2 分〕(c) 增幅＝(210－120) ÷ 120＝75%。〔2 分〕(d) 不透水面令雨水不能下渗，大部分降雨即时成为地表径流；渠道化与雨水管道把水迅速排走，缩短汇流时间，两者同时令洪峰提前、峰值提高。〔2 分〕(e) 例如以洪水风险图配合土地用途分区限制高风险区发展，以及复修湿地、设置蓄洪池与透水铺面增加滞洪空间。〔1 分〕评分要点：滞时＝洪峰时间减降雨高峰时间；城市化同时缩短滞时及提高峰值。 |
| 6 | 某河段防洪工程造价 4.8 亿元，预计每年平均减少经济损失 3,200 万元，每年维护费 400 万元，工程寿命 60 年。(a) 求每年净效益。(b) 求回本期。(c) 求 60 年内的总净效益（不作折现）。(d) 解释评估防洪工程时为何要考虑折现。(e) 各举一例说明硬性工程与软性措施的分别。 | (a) 每年净效益＝3,200－400＝2,800 万元（0.28 亿元）。〔2 分〕(b) 回本期＝4.8 ÷ 0.28 ≈ 17.1 年。〔2 分〕(c) 总净效益＝0.28 × 60－4.8＝16.8－4.8＝12.0 亿元。〔2 分〕(d) 折现把未来效益换算为现值，反映资金的时间成本；贴现率较高时，较远期的减灾效益折现后大幅缩减，工程未必值得，故须与其他用途比较。〔1 分〕(e) 硬性工程如兴建堤坝、蓄洪池；软性措施如洪水预警系统、土地用途分区与洪水保险。〔2 分〕评分要点：净效益＝减灾收益－维护费；折现率直接影响长远工程是否值得。 |
| 7 | 某水库流域面积 320 平方公里，年均降雨 2,400 毫米，径流系数 0.45。(a) 求年径流深度（毫米）。(b) 求年径流总体积（立方米）。(c) 若水库容量相等于年径流的 18%，求水库容量。(d) 解释城市化后径流系数的变化及其对水库设计的影响。 | (a) 年径流深度＝2,400 × 0.45＝1,080 毫米。〔2 分〕(b) 流域面积＝320 × 10⁶ 平方米，年径流体积＝320 × 10⁶ × 1.08＝345.6 × 10⁶ 立方米（约 3.456 亿立方米）。〔3 分〕(c) 水库容量＝345.6 × 10⁶ × 0.18＝62.2 × 10⁶ 立方米（约 6,221 万立方米）。〔2 分〕(d) 城市化令下渗减少、径流系数上升，同一降雨量产生更多径流，洪峰亦更集中；水库须预留更大防洪库容，否则溢洪风险上升。〔2 分〕评分要点：径流体积＝面积 × 径流深度；容量以体积单位表示。 |
| 8 | 某河流年平均输沙量为 240 万吨，上游水库拦截其中 65% 的泥沙。(a) 求水库下游的年输沙量。(b) 若河口三角洲每年需要 100 万吨泥沙才能维持面积，判断下游泥沙是否足够，并求差额。(c) 说明泥沙减少对河口海岸的两项影响。(d) 提出一项减缓措施。 | (a) 下游输沙量＝240 × (1－0.65)＝84 万吨。〔2 分〕(b) 每年不足＝100－84＝16 万吨，泥沙供应不足以维持三角洲面积，三角洲将退缩。〔2 分〕(c) 三角洲失去泥沙补给而被波浪与潮流侵蚀，海岸线后退；河口咸潮上溯，影响淡水供应与湿地生态。〔3 分〕(d) 例如在水库定期排沙，或设置绕坝排沙设施，把人造洪峰与泥沙同步放回下游。〔2 分〕评分要点：拦截率降低下游输沙量；泥沙不足直接导致三角洲退缩。 |
丙部（第 9 至 12 题，共 32 分）
就下列各题作较详细的计算与解释，答案须注明单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 某段堤坝按 50 年一遇洪水设计。(a) 求其年度超越概率。(b) 求未来 25 年内至少一次超越的概率。(c) 若要把 25 年内的超越概率控制在 10% 以内，求所需的最小重现期。(d) 解释为何单靠不断加高堤坝会令长期风险上升。 | (a) 年度超越概率＝1 ÷ 50＝2%。〔2 分〕(b) 概率＝1－(1－0.02)²⁵＝1－0.98²⁵ ≈ 39.7%。〔2 分〕(c) 由 1－(1－1/T)²⁵＝0.10，得 1/T＝1－0.9^(1/25) ≈ 0.00421，T ≈ 238 年。〔2 分〕(d) 堤坝提高保护标准会吸引更多人在洪泛平原投资发展，一旦出现超设计洪水，损失远大于从前；加上泥沙淤积抬高河床、堤内外高差扩大，溃堤风险亦随时间上升，故须配合土地用途管制与滞洪空间。〔2 分〕评分要点：T 年重现期的年度超越概率为 1/T；堤坝效应会推高潜在损失。 |
| 10 | 某洪泛平原划分为三个风险区：高风险区（重现期 5 年）面积 2.4 平方公里、中风险区（20 年）5.6 平方公里、低风险区（100 年）12 平方公里。(a) 求洪泛平原总面积。(b) 分别写出三区的年度超越概率。(c) 高风险区现有 180 户，每户搬迁成本 35 万元，求搬迁总成本。(d) 解释洪水风险图如何协助土地利用规划与应急管理。 | (a) 总面积＝2.4＋5.6＋12＝20 平方公里。〔2 分〕(b) 高风险区 1/5＝20%；中风险区 1/20＝5%；低风险区 1/100＝1%。〔2 分〕(c) 搬迁总成本＝180 × 35 万＝6,300 万元（0.63 亿元）。〔2 分〕(d) 风险图标示各重现期的淹没范围与水深，规划部门可限制高风险区发展、要求建筑物抬高或设防洪设施；应急部门可据此划定疏散路线与避难中心，把资源集中于最高风险地点。〔2 分〕评分要点：年度超越概率＝1 ÷ 重现期；风险图是空间规划与应急的共同依据。 |
| 11 | (a) 分别说明 V 形谷、冲积扇与曲流的形成过程及各自主导的作用。(b) 解释曲流内弯（凸岸）为何会形成点砂洲。(c) 说明瀑布如何因下切侵蚀而向上游后退。(d) 举出一项河流阶地所反映的环境变化。 | (a) V 形谷：上游坡度陡、水流强劲，以垂直下切侵蚀为主，谷壁受风化崩塌后退，形成狭窄谷形。冲积扇：水流离开陡坡后坡度骤降，流速与搬运力急跌，粗大砾石首先堆积成扇形。曲流：下游坡度平缓，侧向侵蚀与堆积交替，河道摆动成弯。〔3 分〕(b) 水流进入弯道时，表层水向外弯流动，近河床的慢水把泥沙带向内弯；内弯流速较慢，搬运力不足以带走泥沙，泥沙逐层堆积成点砂洲。〔2 分〕(c) 瀑布下方跌水潭受涡流侵蚀而不断加深，陡崖底部被掏空，上部岩石失去支撑而崩塌，瀑壁逐次向上游退却，形成峡谷。〔2 分〕(d) 河流阶地显示河流曾在此高度侧蚀与堆积，其后因构造抬升或基准面下降而重新下切，反映地壳上升或海平面下降。〔1 分〕评分要点：地貌形态由主导作用决定；阶地是河流下切与地面抬升的证据。 |
| 12 | 某湿地面积 2.5 平方公里，可暂存洪水的水深为 0.32 米。(a) 求该湿地可暂存的洪水体积。(b) 若一次暴雨的洪水总量为 160 万立方米，求湿地可削减的洪峰百分比。(c) 解释湿地如何延长滞时并降低下游洪峰。(d) 说明把湿地填平改作农地后对下游洪峰的影响。 | (a) 面积＝2.5 × 10⁶ 平方米，可暂存体积＝2.5 × 10⁶ × 0.32＝800,000 立方米（0.8 百万立方米）。〔2 分〕(b) 削减比例＝0.8 ÷ 1.6＝50%。〔2 分〕(c) 湿地植被与泥炭减慢地表水流，把径流暂时蓄存并以较慢速度释放，洪峰因而被削平并延后出现，下游河道的瞬时流量下降。〔2 分〕(d) 填平后失去蓄洪与滞洪能力，径流即时流入河道，洪峰提高且提前到达，下游泛滥范围与频率同时增加。〔2 分〕评分要点：蓄洪量＝面积 × 水深；湿地的作用是延迟与削峰，不是消灭洪水。 |
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