流域综合治理与开发――以田纳西河流域为例

课题第三节 流域综合治理与开发――以田纳西河流域为例课型新课
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对象 课
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目标
与要
求1、观察地图，建立流域和水系的概念，并总结归纳出流域的基本特点：特殊性和整体性。
2、结合地图和地理图表，分析田纳西河流域开发的自然背景。
3、通过了解田纳西河流域不同时期的开发措施和后果，分析流域综合开发的意义。
4、掌握河流开发的分析方法，树立科学发展观念。

重点
与难
点重点：1、分析田纳西河流域开发的自然背景及开发的现状
2、分析流域综合开发的措施
难点：根据流域的自然背景，分析流域综合开发的措施及意义
教
具课本插图
课标
要求以某流域为例，分析该流域开发的地理条件，了解该流域开发建设的基本内容，以及综合治理的对策措施。

一、背景知识
1、河流与人类的关系
①人类文明大多发源于大河流域：尼罗河文明、两河（底格里斯河、幼发拉底河）、黄河―长江、印度河―恒河；
②大河两岸多是人口、城市稠密地区。
2、流域和水系：图3.14
流域（供水区）――指供给河流地表水源的地面集水区和地下水源的地下集水区的总称；一般指地面集水区。
分水岭――相邻流域间的山岭或河间高地。分水岭最高点的连线，称为分水线或分水界。
水系（河系）――指河流干流、支流和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河，彼此连接组成的庞大系统。
支流――注入干流；二级支流――注入一级支流；三级支流――注入二级支流。
3、流域的特性――特殊性、整体性。流域是一个自然区域，又是一个经济区域，区域内各自然要素之间，自然要素和经济要素之间是相互联系、相互影响、相互制约的。
二、河流各部分与人类活动和生态环境的关系：图3.15(学生读图填表)
组成部分重要性保护重点
山地是河流的发源地，其生态环境直接影响河流的水量和水质应保护它的植被
河流是流域中开发利用的主要部分在利用过程中要注意水资源的合理分配和水质的保护
河谷平原是人类活动比较集中的地区是生态环境保护的重点
三、流域开发的自然背景
流域开发的自然背景决定了河流的利用方式和流域的开发方向。

1、地形――多山、地形起伏较大――（影响）水力丰富；陆路交通不便，河流航运作用突出
（分析水力丰富与否从两个方面分析：河流水量的大小；河流的落差）
2、气候――（图3.16）亚热带，温暖湿润气候。降水丰富，冬末春初多降水，夏秋相对较少。
学习方法：（描述气候特征：从气候的两个基本要素――气温和降水两个方面着手。对气温的描述可参考下列数值指标：
描述酷寒严寒寒冷温和温暖炎热
月均温℃-30℃∽-34.9℃<-20℃<0℃0℃∽15.9℃16℃∽19.9℃>20℃

P56思考：1、田纳西河水主要靠大气降水补给，河流的水量会随降水量的变化而变化。冬末春初多降水，河流在这个季节径流量也最大，其中3月份水位最高；夏秋季降水相对较少，河流流量在这一埋藏也最小，进入枯水期，其中以10月份水量最少。
2、从诺克斯维尔市气温降水柱状图看，田纳西河流域水热条件的匹配并不佳。冬末春初多阴雨，光照少，不利于作物的播种和生长；而在作物生长的旺季――夏季，正是需水量最大的季节，而该季节降水不足，极易形成旱灾，影响作物的生长和成熟。解决的措施就是发展农田灌溉。田纳西河水量圈套，能够为农田灌溉提供充足稳定的水源。
3、水系――对航运影响
⑴有利――水系发达，支流众多；水量丰富；通过密西西比河及其支流通往全国大部分地区
⑵不利――河流落差大；水量很不稳定。
学习方法：分析内河航运发达的条件――
发达――水量大；水量变化小；经济发展程度高
不发达――水量小；水量变化大；经济发展程度低
P56思考：田纳西河进入枯水期时，因水位过低，使吨位大的船只不能通航，将大大影响客货运量。可以通过修建水库大坝的方法调节水量，或是抬高水位。
4、矿产资源――煤、铁、铜、磷、锌、云母等，丰富。
知识储备：矿产分为金属矿和非金属矿。金属矿可分为黑色金属矿、有色金属矿、贵金属和稀有金属等。
常见金属矿：铁、铜、锰、铅锌、钨、钛、镍、金等。
常见非金属矿：石英、云母、磷、盐、煤、石油、天然气、玉石矿等，以能源矿和宝石类矿最为重要。
四、流域的开发早期及其后果
1、18世纪下半叶
人口较少，农业较发达，盛产棉花、马铃薯和蔬菜――对自然环境的影响不大。
2、19世纪后期
人口激增，对资源掠夺式开发――生态环境和社会问题
学习方法：造成一个区域生态恶化的根本原因――
一是人口的增长；二是掠夺式的开发方式
生态环境问题产生原因造成后果
土地退化老棉花带，长期高强度种植棉花，对地力消耗较大。老棉花带衰落
植被破坏扩大耕地面积；炼铜用木炭；矿山开采水土流失，生态环境恶化
环境污染炼铜排放高浓度的SO2，形成酸雨。污染土壤、水体，许多生物消失绝迹
3、20世纪30年代初――美国最贫困地区之一
知识储备：棉花适宜的地区具有光照充足，气候干旱，水源丰富的特点，如中亚、埃及、中国的新疆等，美国田纳西河流域夏季降水较少，正利于棉花后期的生长和成熟，田纳西河为灌溉提供充足的水源。
P57活动：1、灌溉容易导致的生态环境问题：河流因考试抽水而径流减少，盐度增加，湿地又因失去补给水源而面积减小，导致湿地生态环境的变化，造成河湖中蓝绿藻繁殖，鱼类减少；因灌溉增加，地下水位上升，出现干旱地盐渍化的问题。
2、从墨累―达令河流域开发的情况来看，主要是对水资源的数量掌握不清。导致引用了过多的河水用灌溉，使下游生态环境恶化，甚至发生海水倒灌现象。
在干旱、半干旱区，影响人类生产、生活、生存的最为重要的因素是水，大流域开发时至关重要的也是对水的合理利用。只要采取合理的灌溉方式（如滴灌），就不会出现因灌溉不当而出现的种种生态环境问题。对河流水源利用上，只要进行全流域的合理调配使用，避免在上、中、下游地区过多的截取径流，就不会出现下游水量养活海水倒灌的问题。这些都是我们在干旱区进行流域开发中要积极避免的。

五、流域的综合开发
流域开发――河流的利用与治理为核心――结合资源条件――综合开发
读图P59――图3.22:
梯级开发――把河流分为若干段，选定适宜的坝址，修建一系列的水利枢纽，逐段地利用该河流的水利资源。
首先，分河段修建水库和船闸，能改善不稳定径流，使各河段水位相对平衡，利于通航；其次，可以抵御洪涝灾害，利用落差发电（冶金工业、保护森林，改善环境）；第三，水源充足改善小气候（地力和植被得到恢复）；第四，利用蓄水为农业提供灌溉水源。
为何田纳西河每年的8月1日开始放水？这主要与河流的径流量季节变化有关。该流域冬春雨水较多（11月起进入降水多的季节），此时放水腾出更大的库容以容纳洪水，减少涝灾的发生；另外，8―10月正是降水少、流量小的季节，此时水库放水能够抬高下游的水位，以利于航运。
思考：结合田纳西河流域的自然特征，分析修建大坝有何作用？
修建大坝拦蓄水量所起的作用是多方面的，但就田纳西河流域的自然特征而言，主要有以下几个方面：⑴田纳西河流域山地多，起伏大，河流落差大，修建大坝可利用落差发电；⑵水流急，且水位季节变化大，修建大坝可调节径流，使之趋于平稳，利用内河航运；⑶降水年内变化较大，河流径流季节变化大，雨季易出现洪水，修建大坝可拦蓄洪水，减少洪灾；⑷修建大坝拦水，还用作旱季时的灌溉用水。⑸水源充足可改善小气候环境。
知识储备：防洪库容和防洪标准
库容就是水库的容积。防洪库容主要是用于调蓄上游入库洪水，削减洪峰，减轻下游洪水威胁，以达到防洪的目的。其相应水位，称为最高洪水位，洪水能够给水上建筑物（如大坝、堤防等）构成较大的威胁，在设计这些水上建筑物时就不能不考虑它本身抗御洪水的能力。通常所说某水库是按百年一遇洪水设计，就是指水库能够抗御重现期为百年的洪水。“百年一遇”即为该水库的设计标准。
学习方法：水电站的选址从三个方面考虑――建坝的工程量要小，一般选建在峡谷处；蓄水量，要有水可蓄；效益高，追求综合效益：防洪、旅游、养殖、发电、灌溉等
读图P59――图3.20（田纳西河流域的综合开发与治理）:
此图为田纳西河梯级开发与第一、第二、第三产业的关系。⑴农业：梯级开发为其种植业和林业、牧业提供了水源、消除了洪涝灾害；为水产养殖提供了场所。⑵工业：水电为其提供了动力资源，使工业成本降低、污染下降。⑶第三产业：梯级开发提供了旅游资源和便利的交通。⑷三大产业间间相互影响的关系：如森林得到恢复，为木材加工、造纸工业提供原料。生态环境的改善提供了旅游业的基础。方便的水运为工业提供了廉价的运输。
1、防洪――百年一遇的标准。
2、航运――水坝建成后，河流水位保持平稳，田纳西河经俄亥俄河和密西西比河，与五大湖相通，利于航运：通航里程长；联系范围广；经济效益高。
3、发电――水电、火电、核电――全国最大电力供应基地――炼铝、化学工业――工业走廊
4、提高水质――措施：污染防治、水源涵养林保护和改善生态环境。
图3.26：
电站发电时出现的的问题采取补救的措施
左图：抽水泵当发电时，就会放出尾水，因这种水缺少氧气，不利于水生生物生存用一种抽水泵，将下层冰冷而又缺氧的水抽上来，让上层温暖的水沉下去，为下层的水生生物提供热量和氧气
右图：水坝当发电停止时，坝下就会干涸，水生生物就会死亡用图中的水坝，来阻止发电的尾水迅速流失，在不发电时仍能保持河床中有水。
5、旅游――水库修建、环境改善、建立公园、风景区等
6、土地利用――措施：①建自然保护区；②调整农林牧结构，实行退耕还林、退耕还牧；③稳固河湖岸线，控制水土流失；④恢复采矿区生态。
P62活动：1、提高土地利用程度，也就是说要加强开垦荒地、发展畜牧业、增加旅游设施、为造纸厂采集更多的原料等。可能会使①旅游在短期内获得较高的经济收益，但从长期分析会导致旅游业萎缩；②由于工农业用地的增加，植被的减少，污染源增多，如增加农药、化肥、杀虫剂、除草剂的使用量等，从而导致水质下降；③由于农牧业加强,用水也有所增加,对枯水期的发电用水会减少;④由于农牧业加强,用水也有所增加,枯水期水位下降，加上植被减少，水土流失加强，淤塞河道，航运条件变差；⑤由于提高了土地利用程度，会加重水土流失现象，河流含沙量增加、淤塞河道、小气候恶化、洪涝灾害增多，加重防洪负担。
2、如水质下降①河水水质变坏会影响到土地的利用。比如水果、蔬菜、粮食、花卉的种植和畜牧业等，凡是用河水灌溉或饮用的，都将受到影响。②河水水质下降，将会使旅游人数减少。③如果水质变差是由于“富营养化”的话，会引起水生植物滋生，繁生的水生植物顺流而下就可能堵塞水轮机，影响发电。甚至使溢洪道排洪不畅而影响防洪效果。④短期内不会对航运带来麻烦，但旅游人减少，也会影响航运的经济效益。
又如提高水质：土地利用、旅游、航运三个方面都会降低，因为这些部门在生产过程中都会产生污染物，损坏水质。土地利用降低才能减小其他生产的规模，植被覆盖率才高；旅游降低，才能减少旅游活动对水的污染；航运降低才能减轻航运过程中，特别是船舶产生的石油污染。
阅读指导：伏尔加河的综合利用
1、伏尔加河流域的条件
位于俄罗斯境内，多流经平原地区，干支流通航里程长；
流域内有丰富的石油、天然气、钾、磷等矿产；
人口稠密，交通便捷，工农业发达
2、伏尔加流域的开发
以修筑大型水利枢纽、进行梯级开发为重点；
通过开通运河、清理水道、建设河港等工程措施，沟通了波罗的海、白海、黑海、亚速海、里海，实现了“五海通航”；
通过对全水系进行综合开发治理，实现了发电、航运、灌溉、供水、渔业和旅游等综合经济效益，带动了全流域国民经济的综合发展。
3、伏尔加河综合开发中存在的问题
水利工程没有修建过鱼道，影响鱼群洄游产卵；
下游没有修建大型水库，水量受自然因素影响较大，水旱灾害频繁发生；
沿岸法治没有得到有效控制，河水污染严重。

一、背景知识
1、河流与人类的关系
2、流域和水系
3、流域的特性
二、河流各部分与人类活动和生态环境的关系
三、流域开发的自然背景
四、流域的开发早期及其后果
五、流域的综合开发
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