内容正文:
流域内协调发展
2021版
教学目标和要求
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。
结合实例,了解流域上中下游协作开发利用水资源的方式,说明流域内部协作开发水资源的意义。
结合实例,了解流域内协同解决水质等水环境问题的措施,说明流域内部保护环境的意义。
流域内部水资源协作开发
01.
02.
黄河的调沙减淤
03.
黄河流域水资源的调配
CONTENTS
流域内部水资源协作开发
流域:由分水岭所包围,供给河流地表水源的地面集水区和地下集水区。
分水岭:相邻流域间的山岭或河间高地。
水系:河流干流和支流以及流域内的湖泊、沼泽、地下暗河彼此连接形成庞大的系统,又称河系。
基本概念
从源头到河口
从上游到下游
从左岸到右岸
从支流到干流
形成完整、独立的自然区域
通过水流相互连接和影响
水系与流域
▋拓展:水系特征和水文特征
水系特征
流程、流向、流域面积、水系形状、
支流数量、河道状况(弯曲、落差)等。
水文特征
径流量、流量季节变化、汛期、含沙量、结冰期、凌汛、水能、流速等
①农业灌溉
②淡水养殖
③提供工业用水和生活用水
④发展航运
⑤水能发电
⑥生态保护
⑦旅游
流域内的水资源的特点:功能多样性、开放共享性
流域内水资源的综合效益
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①不同利益主体
水资源开发
利用需求不同
利益冲突
水资源协作开发的原因
地区之间
上下游之间
工农业之间
城乡之间
②流域开放性,整体性强、关联度高
以流域为单位
流经多行政管理区
统筹管理
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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?
河长制共明确省、市、县、乡四级河长30多万名,29个省份设立村级河长76万多名,打通河长制“最后一公里”
由于流域水资源具有多用性,开放性、整体性和关联性以及自然流域跨多个不同行政区。
河长制可以有效解决上游和下游、岸上和岸下的水资源保护、水污染防治等问题。
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上游地区
制定法律
水源地保护
水土保持
全流域
水量的分配调度
水利工程建设布局规划
排污治污管控
设立管
理机构
下游地区
征收费用
补偿上游
水资源的协作开发及措施
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工程技术措施;
行政、法律、市场等手段
对流域进行统筹管理
分担义务
分享权力
协调行为
公平的共同发展的机会
提供
工程措施
水源地保护
水土保持
水利工程建设
水污染防治
……
行政手段
设立管理机构
分配和调度水量
布局规划工程建设
管控排污治污
……
法律手段
制定相关法律
……
市场手段
对下游区域征收费用作为对上游生态保护的经济补偿
……
水资源的协作开发及措施
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黄河的调沙减淤
青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南及山东9个省(自治区)
上
游
中
游
下
游
上游开发水电
中游
水土流失区开展
水土保持
下游巩固堤防
黄河流域基本概况
Q1.为什么黄河下游流域面积狭小?
①黄河含沙量大,当黄河流到地势低平的下游时,流速减缓泥沙沉积,使下游河床不断抬高,形成“地上悬河”;
②河床高于两岸地面,几乎没有支流汇入。
Q2.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径流量的季节变化大,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。
黄河是我国第二长河,流经9个省级行政区。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。
黄河流域基本概况
黄河流域基本概况
含沙量大是黄河最突出的水文特征
黄土高原水土流失严重,
导致黄河挟带泥沙数量之多
居世界大河首位
土质疏松
暴 雨
植被破坏
水土流失
泥沙淤积河床
地上河
地势低平
流速减慢
黄河下游决口泛滥与改道
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
黄河下游流经华北平原,坡度变小,流速缓慢
泥沙沉积使下游河床不断抬高
因此下游的黄河自古以“易淤、易决、易徙”而闻名
黄土高原区
华北平原区
流域综合协调
黄河沙患的解决,需要流域内综合协调
侵蚀区—需要减少入河泥沙量
堆积区—需要减少河道淤积
流域内综合协调
黄河中游的黄土高原是黄河流域的主要侵蚀区
水土保持是减少入黄泥沙的根本措施
在黄土高原,由政府投资、补偿
以小流域为单元,因地制宜进行水土保持措施
实施生物措施、耕作措施、工程措施相结合的综合治理
主要有植树造林、封山育林、退耕还林还草等
生物措施
植树种草和退耕还林还草等各种生物措施削减暴雨和径流对地表的侵蚀能力,提高表土的抗蚀能力;
乔灌草相结合,兼顾生态效益和经济效益。
包括沿等高线耕作、留茬少耕、免耕等
耕作措施
包括修建梯田和水平沟、打坝淤地、挖鱼鳞坑等
工程措施
在沟谷两侧的坡地实施各种工程性措施可以减轻降雨和坡面径流的侵蚀作用。
在沟谷中修建淤地坝形成小水库以保土蓄水,修拦沙坝、谷坊坝阻止沙石向下游流失。
淤地坝的作用和效益
拦泥保土,减少入黄泥沙;
防洪减灾,保护下游安全 ;
淤地造田,提高粮食产量;
合理利用水资源,解决人畜饮水 ;
优化土地利用结构,促进退耕还林还草和农村经济发展。
谷坊
是修建在深丘区、山区及土石山区侵蚀沟内的土、石坝。
主要功能:防止沟底下切、沟头前进、沟岸扩张,抬高侵蚀基面。
最大特点:透水不透沙。
位置:土、石谷坊—地质条件好、工程量小、拦蓄泥沙多、工程材料足的地方;植物谷坊—坡度平缓、土层较厚且湿润的沟道内。
比较水文站不同时期输沙量的变化。
从1956年-1986年到2006年-2016年,黄河干流主要水文站实测年均输沙量在下降。
横向比较不同区域水文站输沙量的多少并结合图4.4,分析哪些区域是黄河流域泥沙的主要源地。
小浪底、利津和龙门年均输沙量远多于头道拐水文站,黄河流域泥沙的主要源地是黄土高原地区。
黄土高原水土保持的成效
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
案例分析·南小河沟的小流域综合治理
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4300吨,最高可达1万吨
20世纪50年代,这里开始进行小流域综合治理, 根据土壤侵蚀的规律,实行了“保塬、护坡、固沟”的治理方针
治理方针:根据土壤侵蚀的规律,实行“保源、护坡、固沟”的治理方针。
案例分析·南小河沟的小流域综合治理
并建立一套应用服务系统,从而为构建“土壤侵蚀预测预报模型”以及流域的管理与治理决策提供科学依据
在可视化状态下把小流域的地理信息、气象水文信息、土壤侵蚀信息、土地利用信息、水土流失综合防治信息及水土保持综合效益信息输入计算机,实现各类数据的有效存储与共享
案例分析·南小河沟的小流域综合治理
如今,这里的林草覆盖率已达84%
被誉为“黄河中游的一块翡翠”
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工程措施: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;
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对下游河道实施全线冲淤,将下游河道中淤泥的泥沙送入大海。
案例分析·黄河小浪底调水调沙
黄河下游的冲淤平衡,对黄河入海口地区会产生什么影响?
河口三角洲淤积速度减缓;
在海水侵蚀作用下甚至停止外扩的可能。
黄河小浪底水利枢纽工程由拦河大坝、泄洪建筑物和引水发电系统组成,是以防洪、减淤为主的综合性工程。水库的汛前调水调沙,指赶在大量降水汇聚成径流到达水库之前放水冲沙,防止泥沙的淤积,也为防洪做好准备。据此完成第1~3题。
1.小浪底一年一度的调水调沙时间是( )
A.12月中旬至1月初 B.4月中旬至5月初
C.6月中旬至7月初 D.7月中旬至8月初
2.小浪底调水调沙的主要目的是 ( )
A.增强泄洪能力 B.改善航运条件
C.防止水土流失 D.便于下游梯级开发
3.小浪底调水调沙对下游河道的影响是( )
A.增加泥沙淤积量 B.减少入海泥沙量
C.使河道加宽 D.使河道加深
【思考】
莱茵河流域内哪个国家最急于改善水质、治理污染?为什么?
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?
活动·分析莱茵河流域水污染防控的措施
荷兰,位于莱茵河下游。
上中游沿岸国家工业发达,人口众多,排放的生活污水和工业废水多
法、德需要对污染物治理后才能排放,或者关闭一些小型的工厂;
荷兰位于下游,受危害最大,上游国家进行治理后,它受益最大,应该为此支付一定的生态赔偿费用。
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:成立莱茵河国际保护委员会、签署《莱茵河氯化物污染治理公约》、制定《莱茵河计划》
经济手段:生态补偿协议、产业结构调整等。
技术手段:实时动态监测、开发“莱茵河预警模型”、各监测站点互联等技术。
思考:从20世纪70年代到90年代,黄河下游断流现象具有什么特征?
黄河下游时常出现季节性断流,而且断流天数和河段长度逐年增加。
黄河流域水资源的调配
思考:为什么黄河下游断流现象会越来越严重?
自然原因:
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;
下游形成“地上河”,无支流汇入;
降水季节分配不均匀,年际变化大。
人为原因:
流经区域人口稠密,经济发达,工农业生产和生活用水量大;
水资源利用不合理,浪费严重。
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,增加了土地沙化的可能性
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
小结——黄河下游断流的影响
1999年开始,黄河水利委员会被授权实施黄河水量统一调度和分配。
2009年,黄河水利委员会制定了《黄河取水许可管理实施细则》。
2020年,习近平总书记为新时代的黄河大合唱调“音”定“调”推动黄河流域高质量发展,创作好新时代的黄河大合唱。
活动·全流域统筹规划应对黄河断流的措施
海水淡化
修建水库
人工增雨
跨流域调水
活动·全流域统筹规划应对黄河断流的措施
节水农业
污水净化
城市节水
宣传教育
开源
节流
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?
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黄河2015年总用水量中,农业用水占79%,工业用水占10%
生活用水占7%,生态用水占4%
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,农业用水比重少
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。
黄河2015年总用水量中,农业用水占79%,工业用水占10%
生活用水占7%,生态用水占4%
农业方面: 喷灌、滴灌; 推广耐旱型农作物;
工业方面: 提升工艺流程; 污水处理后再排放等;
生活方面: 提高水价; 洗菜水进行浇花、冲厕所等;
全流域协调用水,分配用水份额等。
本节总结
用水调配
调沙减淤
中游黄土高原治理
下游调控水库建设
全域水量分配管理
水资源多样性
案例:黄河流域的内部协作发展
流域内部水资源的
协作开发
自然流域跨经多行政管理区
流域关联性、整体性、开放性
市场手段
法律手段
行政手段
工程措施
$$