4.1流域内协调发展 课件 人教版（2019）选择性必修2 2024-2025学年高二上学期

4.1流域内协调发展 课标解读 以某流域为例，说明流域内部协作开发水资源、保护环境的意义。 【课标呈现】 1.运用资料并结合实例，理解流域内协调发展的必要性和重要性。 2.运用图文资料说明黄河流域的概况。 3.结合材料，理解黄河调沙减淤的背景及措施。 4.结合具体案例，理解流域内部水资源协作开发的措施和意义。 【课标解读】 江苏省无锡市推行“河长制” 2007年夏季太湖水质恶化导致大面积蓝藻爆发，引发无锡市的水危机； 2007年8月以来无锡市试行河长制，加强污染物源头治理，河湖水质逐渐改善； 2016年12月我国全面推行河长制，建立多级河长体系，构建河湖管理保护机制。 为什么要实行“河长制”? 河长能协调解决哪些问题? 3 目录 CONENTS 一、流域内部水资源协作开发 二、黄河的调沙减淤 三、黄河流域水资源的调配 4 一、流域内部水资源协作开发 1.水系和流域的概念 水系：河流干流和各级支流以及连通的湖泊、沼泽、地下暗河构成，又称河系。 分水岭：相邻流域间的山岭或河间高地。 流域：由分水岭所包围的河流或水系的集水区域（地面集水区和地下集水区） 2、流域特点 流域从源头到河口、从上游到下游、从左岸到右岸、从支流到干流之间通过水流相互连接和影响，形成完整、独立的自然区域。 一、流域内部水资源协作开发 拓展——河流水系&水文特征 7 河流水文特征 水量 流速 含沙量 汛期 结冰期 凌汛 水能资源 补给水量、 流域面积、 支流水量 影响 总量 时间分布 年际变化、季节分配、日变化 落差 影响 流速 岩石硬度 植被状况 影响 补给水源 影响 温度 流速 影响 注：流速快不易结冰 有结冰期 流向高纬 影响 落差 水量 影响 河流水系特征 发源 注入 流程 流向 流域面积 支流 湖沼 地形 形态 数量 3.流域内的水资源功能 农业 灌溉 淡水养殖 生产用水 发展航运 水能开发 生态保护 旅游开发 一、流域内部水资源协作开发 11 不同的利益主体对于水资源开发利用的需求不同 流域 地区之争 上下游之争 工农业之争 城市乡村之争 4.流域内的水资源协作开发的必然性 一、流域内部水资源协作开发 同一流域的上下游之间，往往存在利益冲突 上游 争建水库 排污 森林破坏，水土流失 下游 港口码头 污染加剧 河道淤积，加剧洪涝 流域的整体性强、关联度高的特点 需要以流域为单元进行统筹管理 不同行政区，不同管理权 困难点 统筹管理 公平的共同发展 方法 目的 5.流域的协作开发 一、流域内部水资源协作开发 上游 制定法律、水源地保护、水土保持 下游 征收费用，用作上游生态补偿 全流域 设置管理机构，水量、水利工程、污染管控 河长制 6.流域的协作开发措施 一、流域内部水资源协作开发 案例探究——黄河 黄河是我国第二长河，流经9个省行政区。 黄河含沙量大，径流量少，存在着上下游之间调沙减淤、水量调控等问题，需要加强流域内的协调发展。 发源地：巴颜喀拉山脉 最终注入：渤海 流经省区： 青川甘宁和内蒙， 陕西山西豫山东。 流经主要地形区： 青藏高原 内蒙古高原 黄土高原 华北平原 案例探究——黄河 黄河上中下游分界：河口（内蒙古）、桃花峪（河南） 主要支流：湟水、洮河、汾河、渭河（最大支流） 问题： 上游：气候趋于干旱，草地退化，荒漠化严重。 中游：水土流失严重 下游：“地上河”问题突出 措施： 上游：加强生态环境建设。 中游：黄土高原地区开展水土保持综合治理。 下游：加固黄河大堤。 案例探究——黄河 1、为什么黄河下游流域面积狭小？ ①黄河含沙量大, 当流到地势低平的下游时, 流速减缓泥沙沉积, 下游河床不断抬高，形成“地上悬河”； ②河床高于两岸地面, 几乎没有支流汇入。 2、为什么黄河没有成为重要的航运通道？ ①黄河径流量相对较小且季节变化大，常会出现断流； ②冬季封冻； ③泥沙含量高，水位较浅，不利于航运发展。 生态保护 ①源头 上游 水力发电 农业灌溉（宁夏平原河套平原有塞外江南美誉） 中下游 旅游 农业灌溉、淡水养殖 此外提供工业用水和生活用水、发展航运等 黄河的水资源功能 1、自然： ①气候：降水影响水量，决定河道的宽度、河流水位；气温影响冰期，河流是否四季通航； ②地形：落差大小，有无礁石，决定水流是否平稳，主要出于对航行安全的考虑； ③通航里程的长短； 总之，江阔水深，水流平稳，通航里程长是河流航运的有利条件。 2、社会经济： 看流域内经济是否发达——人口密集，工农业发达，航运需求量大，航运价值就高，反之，航运价值低。 河流航运价值分析 河长制：由中国各级党政主要负责人担任“河长”，负责组织领导相应河湖的管理和保护工作。 为什么要实行“河长制"? 由于流域水资源具有功能多样性、开放共享性、整体性强和关联度高以及自然流域跨多个不同行政区。 河长能协调解决哪些问题? 可以有效解决上游和下游、上岸和下岸的水资源保护、水污染防治等问题。 目录 CONENTS 一、流域内部水资源协作开发 二、黄河的调沙减淤 三、黄河流域水资源的调配 22 1.实施背景 河流特征：河流含沙量大。 存在问题： 黄土高原：水土流失严重。 黄河下游：流经华北平原，坡度变小，流速减慢，泥沙沉积使下游河床不断抬高。 二、黄河的调沙减淤 24 据历史文献记载，黄河下游决口泛滥1500余次。 较大的改道有20多次，河道变迁范围大致北到海河，南达江淮，给华北平原人民带来过多次灾害性的洪涝灾害。 易淤 易决 易徙 二、黄河的调沙减淤 1.实施背景 分析黄河下游“易淤、易决、易徙”的原因。 ①易淤: 河流含沙量大，地形较平坦，河流流速较慢，泥沙堆积作用较强。 ②易决: 夏季流量大;河流淤积严重，流水不畅；地处温带，河流由低纬流向高纬，冬春季节容易形成凌汛;河床高出地表(为“地上河”) ;河堤土质疏松(河堤不牢固)。 ③易徙: 周边地形平坦，河流决堤后易改道。 二、黄河的调沙减淤 减少入河泥沙量 问题？ 中游：水土流失严重，泥沙多 下游：泥沙淤积，河床抬升 治理？ 调沙 减少河道淤积 减淤 流域综合协调 二、黄河的调沙减淤 26 2.如何，解决黄河沙患？ 减少入河泥沙量 侵蚀区 减少河道泥沙淤积 堆积区 二、黄河的调沙减淤 以小流域为单元 1、生物措施：封山育林、退耕还林还草 2、耕作措施：沿等高线耕作、留茬少耕、免耕 政府投资补偿 3、工程措施：修建梯田和水平沟、打坝淤地、挖鱼鳞坑 阅读课本P62，说一下，针对黄土高原水土流失的治理措施有哪些？ （1）中游侵蚀区治理——调沙 减少入黄泥沙的根本措施——水土保持 28 1、生物措施 封山育林 退耕还林还草 2、耕作措施 留茬少耕、免耕播种 沿等高线耕作 3、工程措施 水平沟 作用： 拦蓄雨水，减轻坡面冲刷 鱼鳞坑 当降雨强度小时，鱼鳞坑不可能漫溢。因此起到了分段、分片切断并拦蓄径流的作用。 当降雨强度大，鱼鳞坑就会发生漫溢。但因为鱼鳞坑的埂中间高两边低，径流在坡面上往下流动时不是直线和沿着一一个方向的（分流），避免了径流集中，使径流的冲刷能力减弱。 中间高，两边低 水平梯田 修建水平梯田为什么能够减少水土流失？ 改变坡面水流路线，降低水流速度，从而促进泥沙就地沉积。 谷坊 巩固并抬高沟床，稳定沟坡。 淤地坝 打坝淤地有何作用？ 1、拦蓄泥沙，防止泥沙流入下游河中。 2、坝上泥沙淤积成“坝地”， 土层深厚，土质良好。 探究——观察黄河干流主要水文站不同阶段实测年输沙量 的变化？ 头道拐年输沙量先减少后有所增加。龙门、小浪底、利津水文站年输沙量大幅减少。 黄河中上游尤其是黄土高原地区的水土保持工作取得显著效果，使中下游的输沙量减少。 案例——南小河沟的小流域综合治理 南小河沟是泾河支流蒲河左岸的一条支沟，位于甘肃省庆阳市西峰区西南，是黄土高原地区的典型小流域。治理前，这里水土流失严重，每平方千米每年平均泥沙流失量达4 300吨，最高可达1万吨。20世纪50年代，这里开始进行小流城综合治理，根据土壤侵蚀的规律，实行了“保塬、护坡、固沟”的治理方针。 黄土高原小流域治理措施横剖面示意 保塬 平整土地，增加水流入渗，削减地表径流 营造护田林网，造林以用材林和果林为主，形成林粮间作、果粮间作的生态农业体系 采用喷灌、滴灌等先进的灌溉技术，节约和充分利用水资源 护坡 缓坡修筑水平梯田，发展林果基地 封坡育林育草，达到拦截涵蓄坡面径流的作用 固沟 在主要沟道打坝建库，拦泥蓄水 在各支沟分段营造防护林，既固定了沟床，又拦截了坡面和上游的大量泥沙，稳定了坡脚 通过修建水库，对河流中的大量泥沙进行拦截，实现河流减淤的目的。 利用水库蓄水，适当放水，人为制造可控洪峰，对下游河道实施冲淤，将下游河道中淤泥的泥沙送入大海。 水库调水调沙 （2）下游堆积区治理——减淤 黄河小浪底调水调沙 每年在黄河汛期到来之前，应用调水调沙的原理对上下游水库进行联动调度。 同时调动上中游的水库向下游放水，在小浪底形成“人造洪峰” ，提高下游行洪输沙能力。 小浪底工程从2009年竣工到2015年，累计将下游河道中9.66亿吨淤沙送入大海，“地上河”没有再长高，黄河下游基本保持冲淤平衡。 （2）下游堆积区治理——减淤 黄河下游的冲淤，对入海口地区会产生什么影响？ 黄河下游的冲淤平衡，会使入海口地区获得稳定的泥沙来源，三角洲面积逐步扩大； 河道稳定，不会出现频繁改道现象，入海口地区的生态保护良性发展。 （2）下游堆积区治理——减淤 没有找到答案，所以老师们自己加答案 45 有利影响 不利影响 经济效益:产生防洪、发电、航运、灌溉和旅游等综合经济效益 (库区):（1）诱发地质灾害——岩崩、滑坡、泥石流； （2）地下水位上升，河流水位上升淹没沿岸平原，不利于农业生产；（3）移民问题——关系到社会稳定 （4）库区蓄水会淹没原有生产、生活设施以及文物古迹等; （5）会改变库区原有生态环境,水域内害虫滋生,可能导致传染性疾病蔓延 生态效益:调节库区气候,缓解生态环境压力;拦截泥沙,降低河流含沙量;改善水质 上游地区：(1)泥沙淤积、危及港口及航运；(2)水流减慢，河流自净作用减弱，增加环境污染程度； 下游及河口三角洲地区:(1)影响鱼类洄游；（2）泥沙减少，土壤自然肥力下降；（3）海岸沉积减慢，河口三角洲淤积速度减慢；（4）入海径流 量减少，海水上溯，土壤盐渍化； （5）海浪对海岸的侵蚀加重, 由于海水倒灌、生态破坏，入海营养物质减少,河口的渔业资源锐减 小结：流域内水利工程建设的影响——了解 治理措施 治理目的 建设水利工程 开发水能,调蓄径流,加强灌溉 修建分洪、蓄洪区 调蓄洪水、减轻洪灾 修筑河堤,疏浚河道 防洪和航运 保护自然植被,植树造林 减少水土流失及河道泥沙淤积 调整产业结构,因地制宜选择开发重点 减轻生产活动对区域生态环境的压力,促进流域经济发展 控制工业及生活废弃物排放 减轻河水污染,提高水质 小结：流域综合治理的措施及目的 活动——分析莱茵河流域水污染防控的措施 思考： 1.莱茵河流域内哪个国家最急于改善水质、治理污染?为什么? 荷兰最急于改善水质、治理污染， 因为荷兰位于莱茵河的下游，受莱茵河污染的危害最严重。 思考： 2.菜茵河氯化物污染调查的结果显示，法国、德国是污染排放的主要国家。根据“谁污染，谁治理”“谁受益，谁付费”的基本原则，荷兰、德国、法国分别应承担什么责任? 法国、德国应主要承担污染的治理责任，而荷兰是受益国家，因此荷兰应承担污染治理的资金提供责任。 活动——分析莱茵河流域水污染防控的措施 思考： 3.指出莱菌河水污染防控中应用的行政手段、经济手段、技术手段。 行政手段：流域内国家共同成立了莱茵河国际保护委员会；签署了相关的公约。 经济手段：各国投资修建污水处理厂。 技术手段：发展污染治理技术，开发“莱茵河预警模型”进行实时监测等。 活动——分析莱茵河流域水污染防控的措施 目录 CONENTS 一、流域内部水资源协作开发 二、黄河的调沙减淤 三、黄河流域水资源的调配 51 三、黄河流域水资源的调配 1、调配背景 黄河流域面积约是长江流域面积的40%，但年径流量约是长江的1/15。径流量仅占全国河川径流量的2%，但人口、生产总值、粮食产量均占全国总量的10%左右。 ①黄河径流量少是黄河又一突出水文特征。 ②黄河流域人口、城乡较为密集，耕地数量多，人水矛盾突出。 2、出现的问题 随着工农业发展和人口增加迅速，黄河流域对水资源的需求量不断增加，而上下游缺少调控用水的措施，致使黄河下游自1972年出现断流现象。 三、黄河流域水资源的调配 为什么黄河下游断流现象会越来越严重? 3.黄河下游断流现象会越来越严重的原因 人为原因： ①流经区域人口稠密,经济发达,工农业生产和生活用水量大； ②水资源利用不合理,浪费严重。 ③水库调节能力低，管理调度不统一。 自然原因： ①黄河流域大部分流经干旱、半干旱区,降水量少,蒸发量大,水量小； ②下游形成“地上河”,无支流汇入； ③降水季节分配不均匀,年际变化大 三、黄河流域水资源的调配 对主河道的影响 黄河70年代断流景观图 主河道变为沙带 ●河道萎缩，降低了行洪能力，增加了汛期决口的风险 ●干涸河道演变为沙带，增加了土地沙化的可能性 4.黄河下游断流的影响 三、黄河流域水资源的调配 对河流沿岸的影响 ●影响工业供水与城乡居民生活供水 ●影响农田的灌溉用水，农田受旱面 积增大 ●水环境容量越来越小，加剧了黄河 水污染 ●沿岸大量开采地下水 黄河断流，农田旱灾 对河口三角洲及海域的影响 ●海岸侵蚀后退，海水倒灌 ●湿地生态系统退化，生物多样性减少 ●渤海水域失去重要的饵料来源，影响海洋生物的繁衍生存 黄河三角洲景观图 空间范围 主要影响 主河道 河道萎缩，降低了行洪能力，增加了汛期决口的风险 干涸河道演变为沙带，增加了土地沙化的 河流沿岸 影响工业供水与城乡居民生活供水 影响农田的灌溉用水，农田受旱面积增大 水环境容量越来越小，加剧了黄河水污染 沿岸大量开采地下水 河口三角洲及海域 海岸侵蚀后退，海水倒灌 湿地生态系统退化，生物多样性减少 渤海水域失去重要的饵料来源，影响海洋生物的繁衍生存 4.黄河下游断流的影响 58 5.黄河水资源调配措施 ●1999年开始，黄河水利委员会被授权实施黄河水量的统一调度和分配。 ● 2009年，黄河水利委员会制定了《黄河取水许可管理实施细则》,依据河流径流量和用水需求的变化，对全流域水资源的开发利用进行宏观控制和年度调整。 ● 黄河流域节水水平大大提高。水资源统一调配体制的逐步建立和节水技术的推广应用，基本保证了在严重枯水年份黄河下游不断流。 1987年，国务院批准南水北调工程生效前黄河可供水量分配方案，该方案批复使黄河成为我国大江大河中首个进行全河水量分配的河流。根据国务院授权，黄河水利委员会从1999年3月正式实施黄河水量统一调度，这在我国七大江河流域中首开先河。同年8月12日之后，黄河干流再未出现断流。“20年来，小浪底年均库容达到109亿立方米，巨大的库容，让汛期大量洪水留在库中，到冬季枯水期再平稳下泄，保证了下游冬春季节的灌溉用水，也为黄河20年不断流发挥了关键作用。”小浪底水利枢纽管理中心水量调度处处长刘树君说。20年来，黄河水利委员会综合运用行政、法律、工程、科技、经济等手段，结束了黄河下游频繁断流的历史。比如：黄河水量统一调度实行以省际断面流量控制为主要内容的行政首长负责制；联合调度干支流骨干水库，充分调节水资源时空分布；提升黄河水资源调度与管理系统，为“精细调度”提供强大科技支撑。 结合课本和材料归纳总结黄河断流采取的措施。 提示：工程措施、管理措施、技术措施三个方面 1、工程措施 采取合理的工程措施进行开发利用 ①修建水库蓄水→解决季节性用水不足 ②修建引水工程、跨流域调水→解决水资源空间分布不均 ③修建治污工程→治理水污染，提高利用率 2、管理措施 采取科学合理的管理措施: 流域的整体关联性特征决定了流域内水资源必须统一调度和分配。因此必须成立统一的管理机构，科学合理地进行水资源的统筹规划分配，既要兼顾流域生态用水，也要保证生产、生活用水。 3、技术措施 通过技术措施实现水资源的高效利用： ①推广节水技术，发展节水农业。 ②推广节水技术，在工业生产中提高水资源利用率。 ③发展治污技术，提高水资源污染的治理水平。 ④发展循环经济，促使水资源循环利用。 海水淡化 人工增雨 修建水库 跨流域调水 开源措施 节水农业 城市节水 污水净化 宣传教育 节流措施 活动——对比分析黄河不同河段水资源的利用 黄河2015年总用水量中，农业用水（农田灌溉和林牧渔畜业用水）占79%，工业用水占10%。生活用水（包括城镇公共和居民生活用水）占7%，生态用水占4%。其中，兰州到头道拐、三门峡到花园口两河段2015年分别从黄河取水153.03亿立方米、22.99亿立方米，用水结构如图4.13所示。 活动——对比分析黄河不同河段水资源的利用 1、图4.13 所示两河段的用水结构与全流域的相比，各有什么特点? 兰州到头道拐: 农业用水比重大，工业用水比重较少； 三门峡到花园口: 工业用水比重大，农业灌溉用水占比依然最大。 2、从提高黄河流域水资源利用效率的角度，提出改善水资源利用的建议。 ①农业方面: 喷灌、滴灌; 推广耐旱型农作物； ②工业方面: 提升工艺流程; 污水处理后再排放等； ③生活方面: 提高水价 洗菜水进行浇花、冲厕所等； ④全流域协调用水，分配用水份额等； 课堂小结 不同的区域 流域内协调发展 流域内部水资源协作开发 黄河的调沙减淤 黄河下游断流的影响 调配措施 沙患成因 调配背景 水系和流域概念 流域内水资源的功能 水资源协作开发措施 黄河流域水资源的调配 沙患解决措施 $$