内容正文:
单元活动 建设海绵城市
课程标准
核心素养
无
1.综合思维:结合城市水资源和洪灾等问题,说明建设海绵城市的原因
2.地理实践力:运用水循环原理和陆地水体之间的相互关系,解释建设海绵城市的方案
一、建设海绵城市的必要性
1.海绵城市的概念:是指城市建设中充分发挥原始地形、地貌对降雨的 积存 作用、自然下垫面对雨水的 渗透 作用,以及植被、土壤、湿地等对水的吸纳与净化作用,使城市像“海绵”一样,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“ 释放 ”并加以利用,从而有效预防城市内涝的发生,缓解旱季时水源不足的问题。
2.建设海绵城市的目的:为了统筹发挥自然生态功能和 人工干预 功能,有效控制雨水 径流 ,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。
3.建设海绵城市的原因
表现
原因
部分城市缺水
或严重缺水
城市的不合理建设和管理,引起 生态系统 破坏
城市水体 污染 严重
城市河道 自净 功能减弱甚至丧失
城市内涝频发
我国东部地区多 暴雨 天气
城市 排水 系统脆弱
我国东南沿海地区在城市内“看海”的景象常出现,从气候因素分析这些城市多发生城市内涝的原因。
[提示] 东南沿海地区地处季风气候区,夏季多快行冷锋带来的暴雨,且夏秋季节易受到台风影响。
二、建设海绵城市的行动方案
1.建设重点:建立城市 雨洪 综合管理系统。快速渗水和有效集水是这一系统的关键,其目的是有效控制 雨水径流 。
2.建设方案
不同城市建设海绵城市的目的是一样的吗?
[提示] 不同城市的问题不同,因此建设海绵城市的目的不一定相同。
海绵城市实现途径
◆[情境探究]
2016年12月23日位于北京市通州区的行政办公区被列为“海绵城市”试点区域。下图为“海绵城市”水循环收集与释放示意图。
(1)(综合思维、区域认知)试说明建设“海绵城市”对缓解城市内涝所起的积极作用。
(2)(人地协调观、综合思维)说明建设海绵城市对通州区发展的有利影响。
[提示] (1)透水路面、雨水花园等增加下渗水量;湖泊、湿地等利于蓄水;减少地表径流;森林、雨水花园等减缓地表径流速度;减少地表水短时间的汇集量。
(2)增加下渗,减少地表径流,增加地下径流,减少内涝;收集雨水,净化水体,提高水资源利用率;增加绿地面积(或水体面积),增加生物多样性,美化城市环境;调节局部气候,减轻城市热岛效应。
◆[感悟提升]
海绵城市的核心就是合理地控制城市下垫面上的雨水径流,使雨水就地消纳和吸收利用。实现海绵城市的六个关键字:渗、滞、蓄、净、用、排。
降低了雨水汇集速度,既留住了雨水,又降低了灾害风险。
降低峰值流量,调节时空分布,为雨水利用创造条件。
利用各种路面、屋面、地面、绿地,从源头收集雨水。
通过一定过滤措施减少雨水污染,改善城市水环境。
将收集的雨水净化或污水处理之后再利用。
利用城市竖向与工程设施相结合,排水防涝设施与天然水系河道相结合,地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等灾害。
◆[典例体验]
[典例] 2016年12月23日,位于北京市通州区的行政办公区被列为海绵城市试点区域。读海绵城市雨水收集与释放示意图,完成(1)~ (3)题。
(1)海绵城市对城市区域水循环的影响是( )
A.减少雨水下渗 B.增加地下径流
C.减少地表蒸发 D.加快径流速度
(2)拦蓄和利用雨水,可以缓解( )
A.水资源的空间分布不均
B.水资源的时间分配不均
C.水资源的地区使用不均
D.农业与工业的用水不均
(3)通州区建设海绵城市,对地理环境产生的影响除能够提高地下水位外,还有( )
A.加强城郊间热力环流
B.防止海水倒灌
C.减缓地面沉降
D.减弱酸雨污染
解析:(1)B (2)B (3)C [第(1)题,读图可知,海绵城市对城市区域水循环的影响主要是增加下渗,减少地表径流,增加地下径流。海绵城市会减缓径流速度,由于土壤中含水量增加,将增加地表蒸发。第(2)题,拦蓄和利用雨水,可以将雨季的雨水储存起来,并在旱季释放出来,缓解水资源不足的问题,可以缓解水资源的时间分配不均。第(3)题,海绵城市的建设,利于雨水下渗,补充地下水,提高地下水位,缓解因过度开采地下水而出现的地面沉降问题。海绵城市的建设增加了绿地面积,降低了市区温度,减弱了城郊热力环流;海水倒灌主要与河水水位下降有关;酸雨污染是大气污染问题。]
将绿地、道路的雨水引入雨水利用系统,不仅可以增加地下水的补给,还能节约草地灌溉用水,提高水资源的循环利用率。读雨水利用系统示意图,完成1~2题。
1.雨水利用系统增加地下水的补给,直接利用的水循环环节是( )
A.地表径流 B.降水
C.植物蒸腾 D.下渗
2.北京市大力建设雨水利用系统,可以( )
①减少内涝的发生 ②改善生态环境 ③减轻交通压力 ④加剧热岛效应
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
解析:1.D 2.A [第1题,雨水利用系统增加地下水的补给,直接利用的水循环环节是下渗。第2题,将绿地、道路的雨水引入雨水利用系统,有利于减少城市内涝的发生。雨水利用系统促进了城市绿地建设,有利于减轻热岛效应,可以改善生态环境,与减轻交通压力无关。]
下沉式道路绿化带是指将城市道路两侧的绿化带和中间的隔离绿化带设计成低于道路表面50~300毫米,该设计能有效地将道路上的灰尘和雨水收集进绿化带。如图为武汉市为打造海绵城市而建造的下沉式道路绿化带的照片。据此回答3~4题。
3.设计绿化带下沉深度时,需要考虑的首要因素是( )
A.地势起伏 B.降雨量及降雨强度
C.土壤入渗率 D.绿化带面积
4.武汉市打造下沉式道路绿化带的主要目的是( )
A.补给地下水,缓解水资源紧张状况
B.增加城市绿地面积,改善城市环境质量
C.增加空气湿度,调节城市气候
D.削减地表径流,缓解城市内涝问题
解析:3.B 4.D [第3题,由材料分析可知,下沉式道路绿化带是一种生态环保的雨水蓄渗设施,由于各地降雨量、土壤渗透系数等的差异,各地设计绿化带下沉深度时,也应因地制宜。其中降雨是主导因素,降雨量及降雨强度直接影响绿化带下沉深度。故选B。第4题,武汉市夏季降水量大,城市内涝问题时有发生,城市排水系统有待改善,所以武汉市打造下沉式道路绿化带的主要目的是削减地表径流,缓解城市内涝。故选D。]
下图示意中国某小区雨水收集、净化和利用过程。完成5~6题。
5.该系统在居民区的广泛利用,对城市的影响有( )
A.降低地下水位 B.加重水体污染
C.解决缺水问题 D.减轻城市内涝
6.从综合效益考虑,该系统最适宜的推广地区是( )
A.西北地区 B.青藏地区
C.华北地区 D.东北地区
解析:5.D 6.C [第5题,雨水是重要的水资源,它的利用使部分雨水进入千家万户的容器,经利用后才能进入城市管网,从而延长雨水进入城市管网的时间,从而减轻城市内涝;该系统会有部分雨水通过浇灌进入地下,地下水位会略有上升,它可以缓解城市缺水问题,但不能解决,不会加重水污染。第6题,我国华北地区缺水问题严重,经济较发达,降水主要以雨水为主,适宜推广。西北与青藏地区降水量较小,东北地区水资源较充足,东北、西北与青藏地区冬季降水以降雪形式出现会导致利用率低。]
7.阅读图文资料,完成下列要求。
为响应“建设节水型社会”号召,北京市某学校进行了“海绵校园”改造工程。
(1)校园地面铺设透水砖代替不透水的硬质地面,这一措施改善了水循环的 ________ 条件,减少了 __________ ,增加了 ___________ 。(填水循环的环节)
(2)建设“海绵校园”还可以采取下图所示各种措施。请你为自己的学校选择其中一项措施,并从水循环角度说明它的作用。
解析:第(1)题,铺设透水砖代替不透水的硬质地面,会加强下渗,减少地表径流,从而使蒸发量和地下径流增强。第(2)题,三选一,从水循环角度说明,合理即可。
答案:(1)下渗 地表径流 地下径流
(2)甲:为地表径流留出通道引入绿地,利于下渗进行存蓄;乙:利用洼地存蓄雨水,滞留地表径流;丙:透水孔砖利于雨水和地表水下渗,同时铺种草坪可以增加蒸发。
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