HKDSE · 答案詳解與評分準則

2023 DSE 地理 答案詳解與評分準則

Thinka 2023 文憑試模擬試卷 — 地理

68 150 分鐘2023
此為 Thinka 原創練習卷,按該年文憑試的結構與難度設計,並非香港考評局試卷,亦非其複製本。

甲部

回答所有問題。共有20道選擇題,每題1分。
20 題目 · 20
題目 1 · MC
1
關於大洋板塊與大陸板塊之間的聚合性板塊邊界的以下敘述,哪些是正確的?
(1) 形成一條與板塊邊界平行的深海溝。
(2) 在大陸板塊上形成褶皺山脈。
(3) 震源深度隨著與海溝距離的增加向大陸方向加深。
  1. A.僅 (1) 及 (2)
  2. B.僅 (1) 及 (3)
  3. C.僅 (2) 及 (3)
  4. D.(1)、(2) 及 (3)

答案

D

解題

在海洋板塊俯衝至大陸板塊之下的聚合性板塊邊界上,俯衝海洋板塊的彎曲形成了與邊界平行的深海溝(敘述 1)。大陸板塊所受的擠壓使地殼褶皺,形成褶皺山脈(敘述 2)。地震沿著和達-貝尼奧夫帶(Wadati-Benioff zone)發生,即俯衝板塊沉入地函的位置。因此,震源深度隨著遠離海溝向大陸方向移動而增加(敘述 3)。因此,所有三個敘述均正確。

評分準則

答對 D 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 2 · MC
1
沿河流從上游流向下游,以下哪些變化較可能發生?
(1) 平均流速增加。
(2) 水力半徑增加。
(3) 河道粗糙度增加。
  1. A.僅 (1)
  2. B.僅 (1) 及 (2)
  3. C.僅 (2) 及 (3)
  4. D.(1)、(2) 及 (3)

答案

B

解題

(1) 正確,因為下游流量增加且摩擦力減少,導致平均流速增加。(2) 正確,因為下游河道更寬、更深,使橫截面積相對於濕周(水力半徑)有所增加。(3) 錯誤,因為隨著泥沙變得更細、更圓,河床和河岸變得更光滑,河道粗糙度在下游會減少。

評分準則

答對 B 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 3 · MC
1
假設沿沙質海岸的主導沿岸漂沙是由西向東移動,在建造一條與海岸線垂直的突堤後,以下哪項正確描述了緊接出現的海岸變化?
  1. A.突堤東側發生沉積,西側發生侵蝕。
  2. B.突堤西側發生沉積,東側發生侵蝕。
  3. C.由於波浪能量減弱,突堤兩側均發生沉積。
  4. D.由於波浪反射,突堤兩側均發生侵蝕。

答案

B

解題

突堤是阻擋沿岸漂沙的障礙物。當沿岸漂沙由西向東移動時,泥沙在突堤的西側(上漂側)被阻擋,導致該處發生沉積。相反,東側(下漂側)得不到泥沙補充,但仍受波浪侵蝕,導致淨海岸侵蝕。

評分準則

答對 B 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 4 · MC
1
在比例尺為 1:20 000 的地形圖上,A 點與 B 點之間的圖上距離為 5 厘米。A 點的海拔為 150 米,B 點的海拔為 350 米。A 點與 B 點之間的平均坡度是多少?
  1. A.1 : 2
  2. B.1 : 5
  3. C.1 : 10
  4. D.1 : 20

答案

B

解題

首先,計算地面水平距離:\( 5\text{ 厘米} \times 20\,000 = 100\,000\text{ 厘米} = 1000\text{ 米} \)。第二,計算垂直高度差:\( 350\text{ 米} - 150\text{ 米} = 200\text{ 米} \)。坡度公式為 \( \text{垂直高度差} / \text{地面水平距離} = 200\text{ 米} / 1000\text{ 米} = 1 / 5 \),即 1 : 5。

評分準則

答對 B 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 5 · MC
1
儘管擁有茂密的植被,熱帶雨林土壤(磚紅壤)普遍貧瘠,以下哪些能最好地解釋此現象?
(1) 有機物的快速分解導致植物迅速吸收養分,使土壤中殘留極少養分。
(2) 強降雨導致可溶性養分沿土壤剖面發生強烈淋溶。
(3) 高溫限制了物理風化,阻止了母岩釋放礦物質。
  1. A.僅 (1) 及 (2)
  2. B.僅 (1) 及 (3)
  3. C.僅 (2) 及 (3)
  4. D.(1)、(2) 及 (3)

答案

A

解題

敘述 (1) 正確,因為高溫多雨促進有機物快速分解,植物迅速吸收養分,使其主要儲存在生物量中而非土壤中。敘述 (2) 正確,因為過多降雨導致可溶性礦物質發生強烈淋溶。敘述 (3) 錯誤,因為高溫和降雨會促進而非限制物理和化學風化,只是風化釋放的礦物質被強烈淋溶流失了。

評分準則

答對 A 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 6 · MC
1
在乾旱地區農業中,使用滴灌代替漫灌具有以下哪些環境優點?
(1) 降低土壤鹽鹼化的風險。
(2) 減少因蒸發和深層滲漏造成的水分流失。
(3) 提高當地地下水位以支持周邊植被。
  1. A.僅 (1) 及 (2)
  2. B.僅 (1) 及 (3)
  3. C.僅 (2) 及 (3)
  4. D.(1)、(2) 及 (3)

答案

A

解題

滴灌直接將水輸送到植物根部,減少了過度蒸發(蒸發會將地下鹽分帶到土壤表面),從而降低了鹽鹼化風險(1 正確)。它效率極高,減少了因蒸發和滲漏造成的水分流失(2 正確)。它並不會提高地下水位,因為灌溉水量精準且少;提高地下水位通常與漫灌和土壤水分過飽和有關,這在乾旱地區是有害的(3 錯誤)。

評分準則

答對 A 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 7 · MC
1
以下哪項組合正確描述了盾狀火山的特徵?
  1. A.岩漿類型:酸性;二氧化矽含量:高;黏滯度:高;噴發形式:猛烈
  2. B.岩漿類型:基性;二氧化矽含量:低;黏滯度:低;噴發形式:溫和
  3. C.岩漿類型:酸性;二氧化矽含量:低;黏滯度:高;噴發形式:溫和
  4. D.岩漿類型:基性;二氧化矽含量:高;黏滯度:低;噴發形式:猛烈

答案

B

解題

盾狀火山由基性(玄武岩質)岩漿形成。基性岩漿的二氧化矽含量低,因此黏滯度低(流動性高)。流動性高的岩漿使氣體易於逸出,從而導致溫和或溢流式的噴發,而非猛烈噴發。

評分準則

答對 B 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 8 · MC
1
以下哪些是發達國家出現逆城市化(反城市化)的推動力?
(1) 交通基礎設施和電訊技術的改善。
(2) 去工業化和市中心區域的衰落。
(3) 大都市核心區地價和生活成本的上升。
  1. A.僅 (1) 及 (2)
  2. B.僅 (1) 及 (3)
  3. C.僅 (2) 及 (3)
  4. D.(1)、(2) 及 (3)

答案

D

解題

逆城市化是由推力和拉力共同驅動的。(1) 是一個便利因素,使人們能夠居住在更遠的地方並進行通勤或遠程工作。(2) 和 (3) 是來自城市地區的推力,因為工業衰退降低了市中心的環境品質,而高昂的地價和生活成本則迫使居民在城鄉結合部或小城鎮尋找更實惠、更寬敞的住房。

評分準則

答對 D 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 9 · MC
1
在人口轉型模型中,以下哪項特徵最能區分第五階段的國家與第四階段的國家?
  1. A.出生率低於死亡率,導致人口自然減少。
  2. B.由於重大醫學突破,死亡率迅速下降。
  3. C.由於人口老化,嬰兒死亡率上升。
  4. D.出生率大幅波動,而死亡率保持穩定。

答案

A

解題

在人口轉型模型(DTM)的第四階段,出生率和死亡率均低且穩定,導致人口穩定或緩慢增長。在第五階段,出生率進一步下降並低於死亡率,導致人口自然減少(即負自然增長率),這是最主要的區分特徵。

評分準則

答對 A 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 10 · MC
1
在跨國公司的全球生產網絡下,以下哪些是不同企業職能的典型區位特徵?
(1) 總部通常位於全球城市,以獲取金融服務和市場資訊。
(2) 研發(R&D)中心位於擁有大量廉價體力勞動力的地區。
(3) 裝配廠位於開發中國家,以受益於較低的生產成本和稅收優惠。
  1. A.僅 (1) 及 (3)
  2. B.僅 (1) 及 (2)
  3. C.僅 (2) 及 (3)
  4. D.(1)、(2) 及 (3)

答案

A

解題

敘述 (1) 正確,因總部聚集在全球城市,以便接近高級生產者服務業、證券市場和資訊流。敘述 (2) 錯誤,因研發中心需要高素質的科研人才並鄰近大學,而非廉價體力勞動力。敘述 (3) 正確,因裝配環節是勞動密集型且技術要求低,旨在尋求開發中國家較低的土地及勞動力成本以及優惠政策。

評分準則

答對 A 得 1 分。選擇其他選項不得分。
題目 11 · 選擇題
1
在進行河流野外考察時,以下哪些方法能提高河床負載分析的可靠性? (1) 僅選擇平滑且圓潤的卵石。 (2) 使用系統抽樣方法(例如沿樣線每隔10厘米測量一顆卵石)。 (3) 確保每個樣點的樣本量至少為30顆卵石。 (4) 僅測量每顆卵石的長軸(a軸)。
  1. A.僅 (1) 及 (2)
  2. B.僅 (2) 及 (3)
  3. C.僅 (3) 及 (4)
  4. D.僅 (1)、(2) 及 (4)

答案

B

解題

系統抽樣(2)能避免主觀選擇偏差。至少30顆卵石的較大樣本量(3)能提供統計學上的有效性。選項(1)會對特定形狀產生選擇偏差。選項(4)錯誤,因為僅測量長軸(a軸)是不夠的,在標準地理分析中通常測量中軸(b軸)來代表卵石大小。

評分準則

答對(B)得1分。其他選項不給分。
題目 12 · 選擇題
1
在板塊匯聚邊界,當大洋板塊俯衝至大陸板塊之下時,以下哪項地形和地質活動的組合是正確的?
  1. A.深海溝 / 褶皺山脈 / 僅淺源地震
  2. B.洋中脊 / 裂谷 / 深源地震
  3. C.深海溝 / 火山弧 / 淺源至深源地震
  4. D.褶皺山脈 / 火山島弧 / 僅淺源地震

答案

C

解題

在大洋與大陸板塊匯聚邊界,密度較高的大洋板塊向下俯衝,形成深海溝。大陸板塊受擠壓形成火山弧(帶有火山的山脈)。俯衝板塊沿著貝尼奧夫帶引發從淺源到深源的地震。

評分準則

答對(C)得1分。
題目 13 · 選擇題
1
關於沿著不規則海岸線發生的波浪折射,以下哪項描述是正確的?
  1. A.波浪能量集中於海灣,導致沉積。
  2. B.波浪能量集中於岬角,導致侵蝕。
  3. C.波浪以斜角接近岬角,在深水區形成沙嘴系統。
  4. D.波峰在岬角處發散,在海灣處會聚。

答案

B

解題

當波浪接近不規則海岸線時,它們會先觸及岬角周圍的淺海底而減速並發生彎曲。這使波浪能量集中在岬角,導致劇烈的侵蝕作用;而波浪能量在海灣處分散,從而促進沉積作用。

評分準則

答對(B)得1分。
題目 14 · 選擇題
1
根據尤斯特羅姆關係圖(Hjulström relationship),關於河流作用的以下哪項敘述是正確的?
  1. A.較大顆粒的搬運速度總是比小顆粒所需的流速更高。
  2. B.由於粘聚力,粘土顆粒比沙粒需要更高的流速才能被侵蝕。
  3. C.粉砂的沉積流速高於礫石的沉積流速。
  4. D.臨界侵蝕流速總是等於臨界沉積流速。

答案

B

解題

雖然粘土顆粒遠比沙粒小,但由於粘土顆粒具有很高的粘聚力,彼此之間因靜電力緊密結合,因此需要更高的流速才能將其侵蝕。

評分準則

答對(B)得1分。
題目 15 · 選擇題
1
政府部門希望利用地理資訊系統(GIS)來識別山泥傾瀉高風險地區。以下哪組數據圖層對這項空間分析最有用? (1) 坡度 (2) 基岩地質及斷層線 (3) 年降雨量分佈 (4) 主要購物中心分佈
  1. A.僅 (1) 及 (2)
  2. B.僅 (2) 及 (4)
  3. C.僅 (1)、(2) 及 (3)
  4. D.僅 (1)、(3) 及 (4)

答案

C

解題

坡度(1)、基岩地質/斷層線(2)以及降雨量分佈(3)是決定斜坡穩定性和誘發山泥傾瀉的關鍵物理因素。購物中心的分佈(4)與山泥傾瀉發生的物理風險無關。

評分準則

答對(C)得1分。
題目 16 · 選擇題
1
為什麼在欠發達國家(LDCs)發生的同等震級地震,其死亡人數通常高於發達國家(MDCs)? (1) 欠發達國家普遍缺乏嚴格的建築規範和抗震工程。 (2) 欠發達國家的板塊移動速度更快。 (3) 欠發達國家的應急響應和醫療基礎設施較不發達。 (4) 欠發達國家總是更靠近板塊邊界。
  1. A.僅 (1) 及 (3)
  2. B.僅 (2) 及 (4)
  3. C.僅 (1)、(2) 及 (3)
  4. D.僅 (2)、(3) 及 (4)

答案

A

解題

描述(1)和(3)是解釋欠發達國家脆弱性較高且正確的人文因素。描述(2)和(4)在科學上是錯誤的,因為板塊構造運動與人類經濟發展無關,發達國家也可能直接位於板塊邊界上(例如日本、美國)。

評分準則

答對(A)得1分。
題目 17 · 選擇題
1
在海岸管理中,與硬性工程(如海堤)相比,使用軟性工程(如人工養沙)有何優點?
  1. A.它能完全阻止沿整條海岸線發生的沿岸漂移。
  2. B.它是一項永久性結構,不需要持續維護。
  3. C.它能保持海岸的自然美學價值及動態平衡。
  4. D.它能立即對五級颱風提供絕對的保護。

答案

C

解題

軟性工程旨在與自然海岸環境融合,保留視覺景觀並維持動態平衡。硬性工程結構(如海堤)往往會反射波浪能量,加劇其他地方的侵蝕,並破壞自然生態棲息地。

評分準則

答對(C)得1分。
題目 18 · 選擇題
1
以下哪項順序正確描述了與冰雪反照率效應相關的正反饋循環?
  1. A.全球氣溫上升 \(\rightarrow\) 冰蓋融化 \(\rightarrow\) 地表反照率降低 \(\rightarrow\) 吸收更多太陽輻射 \(\rightarrow\) 全球氣溫進一步上升
  2. B.全球氣溫上升 \(\rightarrow\) 蒸發增加 \(\rightarrow\) 雲量增加 \(\rightarrow\) 反照率提高 \(\rightarrow\) 全球氣溫下降
  3. C.全球氣溫下降 \(\rightarrow\) 冰蓋融化 \(\rightarrow\) 地表反照率提高 \(\rightarrow\) 吸收更少太陽輻射 \(\rightarrow\) 全球氣溫上升
  4. D.全球氣溫上升 \(\rightarrow\) 冰蓋擴大 \(\rightarrow\) 地表反照率降低 \(\rightarrow\) 反射更多太陽輻射 \(\rightarrow\) 全球氣溫進一步上升

答案

A

解題

冰雪反照率正反饋循環是一個自我強化的過程:氣溫上升導致冰雪融化,露出顏色較深(反照率較低)的陸地/海洋,從而吸收更多太陽輻射,使地球進一步升溫並導致更多冰雪融化。

評分準則

答對(A)得1分。
題目 19 · 選擇題
1
在一幅比例尺為 1:20 000 的地形圖上,X點(海拔 150米)與Y點(海拔 450米)之間的圖上距離為 5厘米。X點與Y點之間的平均坡度是多少?
  1. A.1 : 1.33
  2. B.1 : 3.33
  3. C.1 : 4.44
  4. D.1 : 10

答案

B

解題

1. 實際水平距離 = \(5\text{厘米} \times 20\,000 = 100\,000\text{厘米} = 1000\text{米}\)。 2. 垂直高度差 = \(450\text{米} - 150\text{米} = 300\text{米}\)。 3. 坡度 = 垂直距離 / 水平距離 = \(300 / 1000 = 3 / 10 = 1 : 3.33\)。

評分準則

答對(B)得1分。
題目 20 · 選擇題
1
地震要引發大型海嘯,必須具備以下哪些條件? (1) 地震震央必須位於陸地上。 (2) 地震必須具有高震級(通常 \(M_w \ge 6.5\))。 (3) 斷層運動必須引起海床的垂直位移。 (4) 地震必須發生在較淺的震源深度。
  1. A.僅 (1) 及 (2)
  2. B.僅 (3) 及 (4)
  3. C.僅 (2)、(3) 及 (4)
  4. D.(1)、(2)、(3) 及 (4)

答案

C

解題

描述(1)錯誤,因為引發海嘯的地震必須發生在海底(海洋下)以排開水體。描述(2)、(3)和(4)正確,因為高震級、淺震源和海床垂直位移(傾滑斷層)是產生巨大海浪的關鍵物理要求。

評分準則

答對(C)得1分。

乙部

選答本部分任何兩題。每題18分。
2 題目 · 36
題目 1 · Structured
18
參考下表,該表顯示了兩次地震事件(事件A和事件B)的數據。

表 1a:事件A與事件B的比較
- 震級 (Mw):事件A = 7.1,事件B = 6.9
- 震源深度:事件A = 8 公里,事件B = 10 公里
- 震央距離(至市中心):事件A = 12 公里,事件B = 15 公里
- 受災地區人口密度:事件A = 4,500 人/平方公里,事件B = 3,800 人/平方公里
- 死亡人數:事件A = 12,事件B = 18,500
- 直接經濟損失(美元):事件A = 350 億,事件B = 12 億

(a) 比較事件A和事件B的物理特徵及規模。 (4分)
(b) 解釋事件A和事件B在傷亡人數上出現巨大差異的原因。 (8分)
(c) 評估在發展中國家,社區防災準備(如應急演練和公眾教育)相較於結構性工程措施在降低地震風險方面的有效性。 (6分)

答案

Outline of answers for Q1: (a) Compare magnitude, focal depth, and epicentral distance. Both are shallow, strong earthquakes close to urban centres, but Event A is slightly stronger and shallower. (b) Explain differences in casualties due to building standards, rescue capacity, medical infrastructure, and emergency awareness, despite Event A having higher economic exposure. (c) Assess the pros and cons of community preparedness (low cost, immediate action) vs. engineering solutions (high cost, high protection) in developing countries, concluding that while community preparedness is highly cost-effective, basic building codes are still essential.

解題

(a) 比較:
- 事件A與事件B均為強烈地震,震級接近 7.0 Mw(事件A:7.1;事件B:6.9)。
- 兩者均屬淺源地震(事件A:8 公里深;事件B:10 公里深),這通常會導致地面劇烈震動。
- 兩者均發生在非常接近人口稠密的市中心(事件A:12 公里;事件B:15 公里)。
- 整體而言,由於事件A的震級較大且震源較淺,其釋放的能量稍多,地面震動也稍為強烈。

(b) 傷亡人數差異的解釋:
- 建築標準與技術:事件A發生在發達地區,建築物採用嚴格的防震規範設計(如鋼筋混凝土、交叉支撐、阻尼器),防止了結構倒塌。相反,事件B發生在發展中地區,建築質量較差,且缺乏防震結構(如泥磚、無加固砌體),導致建築物大面積倒塌,這是致死的主要原因。
- 應急響應與醫療護理:事件A擁有訓練有素、配備重型機械的專業搜救隊伍,以及高容量的醫療網絡。事件B缺乏先進的救援設備和醫療基礎設施,導致救援緩慢,震後死亡率較高。
- 公眾意識與預警系統:事件A擁有完善的防災教育體系、定期的地震演習和預警網絡。事件B缺乏公眾意識、防災教育和預警系統,導致恐慌和疏散緩慢。
- 經濟因素對比:事件A的經濟損失要高得多,因為高價值基礎設施、昂貴物業和業務中斷的高度集中,而事件B儘管物理毀壞嚴重,但資產價值較低。

(c) 評估:
- 社區防災準備(演練與教育):
- 優點:成本效益高,適合財政預算有限的發展中國家;通過教授人們「趴下、掩護、穩住」來立即挽救生命;不需要先進的技術。
- 局限性:無法阻止建築物的物理倒塌。如果建築物結構不牢固,即使進行了演練,存活率仍然很低。
- 結構性工程措施(抗震設計):
- 優點:從根本上防止建築物倒塌,而建築物倒塌是造成死亡和經濟損失的根源。
- 局限性:建造或加固的費用極其昂貴;需要高技術能力和資金,這往往是發展中國家所缺乏的。
- 結論:在發展中國家,社區防災準備由於成本低,是一種非常有效且即時的挽救生命策略,但必須與低成本、本地化的結構建築法規相結合,才能真正發揮作用。

評分準則

(a) 最多 4 分:
- 兩者均為強烈地震(震級大於 6.0 Mw)/ 事件A比事件B稍強 (1分)
- 兩者均為淺源地震(震源深度小於 70 公里)/ 事件A比事件B更淺 (1分)
- 兩者至市中心的震中距離都很小 / 事件A比事件B更近 (1分)
- 由於震級較高且深度較淺,事件A具有更高的災害潛力/震動強度 (1分)

(b) 最多 8 分:
- 建築物倒塌是致死的主要原因 (1分);對比事件A中發達國家嚴格的抗震規範(如鋼結構、阻尼器)與事件B中貧瘠、未加固的磚石結構 (2分)
- 搜救效率:事件A擁有高科技設備和訓練有素的隊伍,而事件B缺乏重型機械 (2分)
- 醫療基礎設施:事件A提供快速治療,而事件B的醫療系統不堪重負 (1分)
- 防災意識:事件A有預警和定期演練,而事件B缺乏教育且出現恐慌 (2分)
- 經濟損失解釋:事件A擁有較高價值的財產和經濟暴露,因此儘管死亡人數較少,但財務損失更大 (1分)

(c) 最多 6 分:
- 評估社區防災準備(最多 3 分):成本效益高,易於在發展中國家實施,減少恐慌和即時傷亡 (2分);但無法防止建築物倒塌 (1分)
- 評估工程措施(最多 2 分):防止建築物倒塌,提供終極安全保障 (1分);但對發展中國家而言過於昂貴且技術要求高 (1分)
- 關於平衡策略的結論性決策/判斷 (1分)
題目 2 · Structured
18
參考下表,該表顯示了在城市化前後,在標準 80 毫米降雨量事件(持續 3 小時)下,阿爾法河(River Alpha)集水區的水文氣象數據。

表 2a:
- 洪峰流量:城市化前 = 42 立方米/秒,城市化後 = 118 立方米/秒
- 滯後期:城市化前 = 4.2 小時,城市化後 = 1.1 小時
- 滲透率:城市化前 = 16 毫米/小時,城市化後 = 1.5 毫米/小時
- 地面徑流:城市化前 = 18%,城市化後 = 72%

(a) 比較城市化前後阿爾法河的水文特徵,並解釋導致這些變化的物理機制。 (6分)
(b) 市政府正在以下兩種防洪策略之間做出選擇:
- 策略 X(硬工程):將河道拉直,並用混凝土覆蓋河床和河岸。
- 策略 Y(軟工程及可持續排水系統):恢復天然河道彎曲、興建滯洪池並採用透水鋪面。
比較策略 X 與策略 Y 在防洪效果及環境影響方面的優劣。 (6分)
(c) 討論在高度密集的城市地區實施策略 Y 所面臨的挑戰。 (6分)

答案

Outline of answers for Q2: (a) Identify increase in peak discharge and surface runoff, and reduction in lag time and infiltration. Explain via impermeable surfaces and artificial drainage. (b) Strategy X is highly effective locally but causes downstream flooding and ecological damage. Strategy Y has high environmental value and manages runoff at source but requires massive space and takes longer to implement. (c) Detail issues of land scarcity, high retrofitting costs, and coordination/technical complexities in dense cities.

解題

(a) 比較及解釋:
- 比較:城市化後,洪峰流量顯著增加(從 42 增至 118 立方米/秒),滯後期大幅縮短(從 4.2 縮短至 1.1 小時),滲透率下降(從 16 降至 1.5 毫米/小時),地面徑流比例增加(從 18% 增至 72%)。
- 解釋:城市建設用不透水表面(如混凝土、瀝青)取代了天然植被和土壤。這減少了水分的滲透和下滲,導致更大比例的降雨轉化為地面徑流,而非補給地下水。人工排水溝和光滑的混凝土渠道加快了地面徑流向主河道的輸送,縮短了滯後期,使水分迅速匯集,從而導致出現更高且更早的洪峰流量。

(b) 策略 X 與策略 Y 的比較:
- 策略 X(硬工程):
- 優點:通過提高水力效率(混凝土減少摩擦力,加快水流速度)和排水能力,在短期內對局部河段防洪高度有效。
- 缺點:由於快速輸送高流速水流,增加了下游的防洪風險;破壞了天然河流棲息地,阻斷了生態連通性,並降低了河流美觀度。
- 策略 Y(軟工程及可持續排水系統):
- 優點:環境可持續性高;恢復河流生物多樣性和生態系統;重新彎曲化減緩流速,降低下游洪峰;透水鋪面和滯洪池促進滲透,並在源頭儲存徑流。
- 缺點:需要大量土地;與混凝土渠道相比,在極端、特大暴雨事件中的防洪效果較弱;建設和管理需要較長時間。

(c) 在密集市區實施的挑戰:
- 土地限制:高密度城市空間極其有限,地價高昂。尋找土地建造滯洪池、濕地或恢復河道彎曲面臨巨大的機會成本(與住宅/商業開發競爭)。
- 高昂的改造成本與干擾:用透水鋪面和可持續排水系統改造現有的常規排水溝和混凝土道路,費用非常昂貴,且會對城市交通和日常生活造成巨大干擾。
- 規劃與體制障礙:傳統的城市規劃側重於快速排乾水分。轉向軟工程需要跨部門協作(如渠務、路政、規劃部門)和專業工程知識,這可能會遇到官僚阻力。

評分準則

(a) 最多 6 分:
- 正確比較數據:洪峰流量增加、滯後期縮短、滲透率下降、徑流增加 (2分,必須提及具體數值才能獲得滿分)
- 解釋物理機制:不透水表面減少滲透 (1分),地下水補給減少 (1分),光滑的人工表面/渠道減少摩擦力並增加徑流速度 (1分),導致水分快速匯集,洪峰提早且更高 (1分)

(b) 最多 6 分:
- 策略 X(最多 3 分):提高局部水流速度和排水能力 (1分),但增加下游水災風險 (1分) 並造成嚴重的生態破壞/棲息地喪失 (1分)
- 策略 Y(最多 3 分):促進滲透和源頭削減 (1分),減緩水流速度並恢復生物多樣性/美學價值 (1分),但需要廣闊的土地空間,且在極端事件中排水能力有限 (1分)

(c) 最多 6 分:
- 密集城市的土地稀缺和高地價限制了軟工程所需空間的可用性 (2分)
- 改造現有混凝土基礎設施的高昂財政成本以及對公共交通的干擾 (2分)
- 政府部門之間的協調問題以及對非傳統工程做法的潛在阻力 (2分)

部分 C

選答本部分任何一題。每題12分。
1 題目 · 12
題目 1 · Short Essay
12
解釋流域內的城市化如何增加河流洪澇風險。評估在可持續發展的原則下,使用「軟性工程」較「硬性工程」緩解這些風險的成效。

答案

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解題

第一部分:城市化與洪澇風險。城市化用混凝土和瀝青等不透水地面取代了天然植被。這顯著減少了水分下滲並增加了地表徑流。城市排水系統(如雨水渠)加速了水分流入河道的速度。因此,流域的滯後時間縮短,洪峰流量增加,極大地提高了下游地區的洪澇風險。此外,清除植被減少了植物截留和蒸騰作用,使更多降雨直接進入流域系統。第二部分:軟性與硬性工程的評估。軟性工程策略(如植樹造林和防洪分區)旨在配合自然過程。它們具有高度的可持續性,因為它們能保護當地生態系統、增加生物多樣性,且建設和維護成本較低。然而,它們需要大片土地,且需要很長時間才能發揮成效(例如樹木生長需要數十年)。相比之下,硬性工程策略(如河道整治和混凝土堤壩)能提供即時且高度可靠的防洪保護,這對人口稠密的城市中心至關重要。然而,它們的建造和維護成本高昂,會破壞水生生態系統,並可能加劇下游地區的折返洪澇風險。因此,雖然軟性工程在環境上更具優勢,但結合兩者優點的綜合管理方法通常是城市化流域最務實且可持續的解決方案。

評分準則

第一部分:城市化與洪澇風險(最高6分)。- 指出不透水地面減少下滲,給1分。- 解釋地表徑流增加,給1分。- 解釋滯後時間縮短及洪峰流量上升,最高給2分。- 討論雨水渠如何加速水分輸送,給1分。- 解釋清除植被如何減少截留及蒸騰,給1分。第二部分:軟性與硬性工程的評估(最高6分)。- 清楚定義或給出兩類工程的例子,給1分。- 解釋軟性工程的優點(如生態和諧、成本低、長期可持續性),最高給2分。- 解釋軟性工程的局限性或硬性工程在城市地區的優勢(如需要大量土地、見效慢、對高密度資產的必要性),最高給2分。- 提出平衡的結論或推薦綜合流域管理方法,給1分。