【跨学科主题学习】探究“束水攻沙”原理 地理人教版2024八年级上册

该初中地理课件聚焦“束水攻沙”原理探究，从明代潘季驯治河方略切入，通过任务链衔接河流过水横截面、流量、流速等概念，构建“计算-分析-应用”的递进学习支架，帮助学生理解河流动力学与黄河治理的关联。 其亮点在于以跨学科任务驱动，融合综合思维与地理实践力，如通过计算不同河段流速、绘制关系图得出流速与面积反比规律，结合黄河治理案例深化人地协调观。学生能在实践中提升分析能力，教师可高效落实核心素养教学。

跨学科主题学习 人教版·八年级上册 探究”束水攻沙“原理 1.了解河流过水横截面面积、流量、流速等基本概念。（区域认知） 2.通过计算和数据分析河流流量、过水横截面、流速的动态关系，分析”束水攻沙“的基本原理。（综合思维） 3.在日常生活中，保护河流的生态环境。（地理实践力） 4.运用图文资料，了解黄河”束水攻沙“的治理策略，树立正确的人地协调观。 学习目标 目录 CONTENTS PPT下载 http:///xiazai/ 任务一 计算河流的横截面面积 任务二:探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系 任务三:探寻河流过水横截面面积与流速的关系 任务四:探究黄河“束水攻沙”的原理 任务一 计算河流的横截面面积 明代的潘季驯是我国历史上著名的黄河治理专家，他提出的以“束水攻沙”为核心的治河方略，在治理黄河泥沙淤积、河道决口、洪水泛滥等方面发挥了重大作用。“束水攻沙”对后世的黄河治理措施影响巨大，我国现代黄河治理仍以其为重要借鉴。 束水攻沙 任务一 计算河流的横截面面积 河流的过水横截面近似倒梯形。假设一条河流某处的河底宽度(a)为60米，河水深度(h)为3米时，河面宽度(b)为100米(图1)。 运用梯形面积公式，计算河流在该处的过水横截面面积(S)，写出计算过程。 ① 过水横截面是指某一时刻河流水面线与河底线包围的区域，也称为过水断面。 梯形面积公式： 过水横截面面积： （上底a＋下底b)✖高h➗ 2 （60＋100)✖3➗ 2＝240（平方米） 任务二:探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系 假设图2中甲、乙、丙、丁各河段河底宽度均为河面宽度的112，利用河流过水横截面面积计算公式，完成表1。 表1 河流四地的河面宽度、河底宽度、水深与过水横裁面面积 图2 河流四地过水横截面示意 河段 河面宽度/米 河底宽度/米 水深/米 过水横截面面积/米² 甲 600 1 乙 200 300 丙 100 150 丁 60 2 300 450 400 1 50 2 120 180 任务三:探寻河流过水横截面面积与流速的关系 ① 流量(Q)：单位时间内通过河流某一横截面的水量（m³/s)。 公式：Q=S✖V(注：S为河流过水横截面面积，V为流速） 概念辨析 ② 水位（h):河流表面相对于某一基准面的高度（单位：米）。 ③ 流速（v):水流的速度（单位：m/s),通常用流速仪测量。 河道雷达测速仪 任务三:探寻河流过水横截面面积与流速的关系 流量(Q)是河流过水横截面面积(S)与流速(v)的乘积。可以借用下面的例子理解何流流量的计算方法。如图3在AB位置垂直河流做一个裁面，假设河水通过AB位置横截面的平均流速为2米/秒，可以从AB位置向下游2米处的CD位置再截取一个横截面。假设河流两岸平行、河底宽度不变，AB至CD间的水量在数值上等于以AB过水横截面为底，高为2米的棱柱体积。该体积就是通过AB横截面的流量值。 图3 河流某河段流量计算原理示意 (1)根据以上描述，列出流量的计算公式。结合任务一的计算结果，计算此时河流经过该横截面的流量。 Q=S*V 240*2=480m/s (2)在相同流量下，由于河流在不同河段的过水横截面面积不同，河流的流速也存在差异。假设流量保持 900 米’秒不变，根据表1中计算的甲、乙、丙、丁四地的过水横截面面积，试计算甲、乙、丙、丁四处的河流流速，并绘制河流过水横截面面积一流速关系图(图4)。 任务三:探寻河流过水横截面面积与流速的关系 图4 河流过水横截面面积一流速关系曲线 甲：900➗ 450=2米/秒 乙：900➗ 300=3米/秒 丙：900➗ 150=6米/秒 丁：900➗ 180=5米/秒 (3)根拟图4绘制的曲线，批述河流流速与河流过水横截面而积之间的关系。 任务三:探寻河流过水横截面面积与流速的关系 图4 河流过水横截面面积一流速关系曲线 河流流速与过水横截面面积成反比。 过水横截面面积小，流速越快； 过水横截面面积大，流速越慢。 任务四:探究黄河“束水攻沙”的原理 潘季驯“束水攻沙”方略的核心思想是:“水分则势缓，势缓则沙停，沙则河饱、尺寸之水皆由沙而，止见其高。水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深，寻丈之水皆由河底，止见其卑。筑堤束水，以水攻沙，水不奔溢于两旁，则必直刷乎河底。一定之理，必然之势，此合之所以愈于分也。 (1)请用现代汉语描述潘季驯的“束水攻沙”方略。 当水流分散时流速减缓，泥沙容易沉积导致河床抬高; 而将水流集中后，流速加快冲刷力增强，能带走河底泥沙使河道加深。 具体做法是通过修筑堤坝约束河道宽度，迫使水流集中形成较大冲击力，利用这种水力冲刷作用持续带走河床淤积的泥沙，从而维持河道深度和通航能力。 任务四:探究黄河“束水攻沙”的原理 潘季驯“束水攻沙”方略的核心思想是:“水分则势缓，势缓则沙停，沙则河饱、尺寸之水皆由沙而，止见其高。水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深，寻丈之水皆由河底，止见其卑。筑堤束水，以水攻沙，水不奔溢于两旁，则必直刷乎河底。一定之理，必然之势，此合之所以愈于分也。 (2)河流的流速越大，搬运和冲刷泥沙的能力就越强。试从流速与河流过水横截面面积的关系说明“束水攻沙”原理。 过水横截面面积越小，流速越大 "束水攻沙"通过收窄河道(减小过水横截面面积)来增大流速，从而增强水流冲刷力，将沉积泥沙冲向下游。 其核心是利用"断面缩小→流速提升一输沙能力增强"的原理治理淤积。 “宽河固堤”和“束水攻沙”是我国劳动人民在长期治理黄河中积累的有效经验。近年来，在黄河下游通航改造中运用“束水攻沙”方法：在河道中心挖筑一条二级航道，并利用两边二滩的沙土向河中心推移、堆高、筑成两条套堤，形成河中河（其剖面图如下图所示）。改造后可使航道加深，通航条件改善。据此完成下面小题。 1．在宽阔的河岸加固大堤即“宽河固堤”，其主要作用是（   ） A．增加航道深度 B．减少淤积空间 C．提供宽阔航道 D．防止洪水漫溢 2．结合小浪底工程调水调沙，利用套堤“束水攻沙”可（   ） A．约束洪水期水流 B．提供足够的防洪、抗旱能力 C．增加洪水期水深 D．增强枯水期输沙、通航能力 15 如图所示，古人“筑堤束水、以水攻沙”“蓄清刷黄”来治理黄河。读图据此完成下面小题。 3．“筑堤束水”设计有可能分布在（   ） A．有“地上河”的中游 B．水土流失严重的中游 C．有“地上河”的下游 D．水土流失严重的下游 4．河道修建多重堤防的主要目的 是改变河流的（   ） A．水量 B．含沙量 C．水质 D．流速 16 6．今后黄河流域生态保护与高质量发展的重点工作在于（   ） A．大规模开发黄河三角洲湿地资源 B．提高晋陕地区矿产资源开采强度 C．创新黄土高原“地上河”治理模式 D．加强三江源地区的生态环境建设 黄河是世界上含沙量最大的河流。水流平缓，泥沙容易沉积。古人提出“束水攻沙”的方法，即通过筑堤束水、增强水势、以水冲沙来治理黄河。下图为黄河干流泥沙沿途变化图。读图文资料，完成下面小题。 5．“束水攻沙”的设计有可能分布在（   ） A．上游河段 B．中游河段 C．下游河段 D．入海口处 17 (1)分析黄河下游“多淤、易决、善徙”的自然原因。 7．[跨学科•历史]阅读图文资料，完成下列要求。 历史上黄河下游以“多淤、易决、善徙”著称，入海口频繁改道。黄河下游决口泛滥见于20世纪50年代前历史记载的约1500余次，较大的改道有二三十次，洪水遍及范围北至海河，南达淮河，纵横25万平方千米，对黄淮海平原的地理环境影响巨大。早在明代就有人提出“筑堤束水，以水攻沙”的黄河下游治理策略。下图示意黄河历次大改道和海岸线的变迁。 黄河流经中游含沙量大增；黄河径流量较大且季节变化大；下游地势平缓，流速减小，泥沙淤积，河床抬高、水位上升，易决口改道。 18 (2)说明图示渤海海岸线的变迁与黄河改道之间存在的关联性。 7．[跨学科•历史]阅读图文资料，完成下列要求。 历史上黄河下游以“多淤、易决、善徙”著称，入海口频繁改道。黄河下游决口泛滥见于20世纪50年代前历史记载的约1500余次，较大的改道有二三十次，洪水遍及范围北至海河，南达淮河，纵横25万平方千米，对黄淮海平原的地理环境影响巨大。早在明代就有人提出“筑堤束水，以水攻沙”的黄河下游治理策略。下图示意黄河历次大改道和海岸线的变迁。 黄河改道会导致河口位置发生变化，河口附近堆积的泥沙多，海岸线向海上推进；河口存在的时间越长，输沙量越多，海岸线向海洋推进得越明显。 19 (3)简述“筑堤束水，以水攻沙”可有效解决黄河下游河段泥沙淤积问题的地理原理。 7．[跨学科•历史]阅读图文资料，完成下列要求。 历史上黄河下游以“多淤、易决、善徙”著称，入海口频繁改道。黄河下游决口泛滥见于20世纪50年代前历史记载的约1500余次，较大的改道有二三十次，洪水遍及范围北至海河，南达淮河，纵横25万平方千米，对黄淮海平原的地理环境影响巨大。早在明代就有人提出“筑堤束水，以水攻沙”的黄河下游治理策略。下图示意黄河历次大改道和海岸线的变迁。 修筑堤坝控制河流宽度，可以增加河水流速；增强河水的搬运能力，减少泥沙沉积；流速增大，对河床侵蚀作用增强，可以冲刷搬运河床淤积的泥沙，加深河床。 20 感谢聆听！ Lavf59.14.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$