内容正文:
10分钟时间,预习课本36-47页。
(注意铅笔勾画疑问)
水资源短缺已经制约了部分地区和国家的
经济社会发展和国家安全。
水资源和国家安全
第二节
课程标准 核心素养目标
运用资料,说明我国水资源概况,以及水资源安全保护措施与国家安全的关系 1.运用资料,了解我国水资源分布概况。(区域认知)
2.理解水资源利用中存在的问题及其原因。(综合思维)
3.掌握水资源的合理利用与保护措施。(地理实践力)
4.理解水资源与国家安全的关系。(人地协调观)
一、我国水资源概况
2分钟时间,再次阅读课本36-37页,提炼出我国水资源现状及问题。
我国水资源现状:
总量大 6%
人均小
淡水资源需求量大
我国水资源问题:
时空分布不均,缺水问题突出
水污染问题严重
水资源利用效率低,浪费严重
(一)时空分布不均,缺水问题突出
我国水资源时空分布不均:南多北少,东多西少; 夏秋多,冬春少;年际变化大。
我国水资源分布与用水需求间的矛盾主要表现为:
一是供求总量不平衡,需水量增速超过可供水增速;二是沿海发达地区的用水缺口明显扩大,制约了当地经济社会发展;三是工农业和服务业用水量不断增加,对水资源的可持续利用构成了很大压力。
注:二分日和二至日皆就北半球而言
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世界水资源危机
人类真正能够利用的淡水资源,比如天然降水、冰雪融水、江河湖泊水和地下水,仅占地球总水量的0.26%。全球淡水资源分布极不平衡,2/3左右的水资源集中在10多个国家,而占世界总人口40%的80多个国家明显缺水。
图2—14 世界人均可再生内陆淡水资源分布
阿拉伯联合酋长国石油资源丰富,但缺乏淡水。淡化海水是该国主要的淡水来源。在2018年国际水资源峰会上,阿布扎比水电管理局宣布阿联酋已修建完成迄今为止世界上最大的人工淡化海水储备库。储备库位于阿联酋南部的利瓦沙漠下的含水层中,距离海岸的海水淡化厂约160千米。淡水通过直径约1米的管道输送至沙漠下80米的地方,随后渗入地下蓄水层中。此外,在这片沙漠区域内有大约300口井用于补给、回收地下淡水。该计划始于2002年,耗资约4.5亿美元,储备库最大容量约2600万吨,一旦有紧急情况,每天可以向当地居民提供约10万吨的水。
图2—11阿联酋人工淡化海水储备库输水管道
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1.分析阿联酋淡水资源不足的主要原因。
①地处热带沙漠气候区,常年受副热带高压带控制,气候干旱,蒸发旺盛;(自)
②人口增长、工农业发展和城市化进程快,用水量增加。(人)
2.阿联酋在沿海修建海水淡化厂,建立淡水储备库。这样做有哪些重要意义?
增加淡水总量,缓解水资源短缺,保障生产、生活稳定供水;
建立水资源战略储备,维护国家经济安全和社会稳定。
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水窖又叫旱井,一般是修建于地面以下并具有一定容积的蓄水建筑物,由水源、管道、沉沙、过滤、窖体等部分组成。水窖多修建在我国西北干旱、半干旱地区土层较厚的山塬地下。西北地区修筑水窖历史悠久,20世纪90年代发展较快。
地头水柜,又称集雨浇灌工程,就是用水泥和石块砌成的蓄水池,大者可装上千立方米的水,小的也能装一百立方米左右,因有的蓄水池状如柜子,又大多建在田间地头,当地人称为地头水柜。在我国西南喀斯特地貌发育的地区比较普遍。
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1.分析西北地区和喀斯特地貌区水资源短缺的原因。
①西北地区地处内陆,远离海洋/温带大陆性气候区,终年受大陆气团控制,气候干旱,蒸发旺盛;(自)
②工农业发展、城市化进程快及人口增加,生产和生活用水量增多。(人)
①喀斯特地貌区石灰岩广布,土层薄,土壤保水能力弱;②地形崎岖/地形坡度大;③岩石裂隙、地下暗河和溶洞发育,地表水易下渗至地下深处,甚至外流,开采利用困难;④水利设施薄弱,储水能力弱。
2.说明水窖和地头水柜的主要功能和作用。
存蓄地表径流和雨水;
提供人畜饮水和农田灌溉用水,也起蓄水保土作用。
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3.分别指出修建水窖和地头水柜需要注意的问题。试以某地区为例,设计一个水窖或地头水柜的建造方案。
注意的问题:都应做好防渗漏工作,还应远离污染源,并注意依据局地降水情况、地形地质条件选择足够的集水场地建设水窖或地头水柜。
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我国水资源时空分布不均,造成的缺水问题表现为:资源型缺水和水质型缺水。
北方地区,西北地区多为资源型缺水,影响因素有气候,地形,地质等。南方地区以水质性缺水为主,是由于不合理用水,水体受到污染等造成的。
(二)水污染问题严重
我国水体污染主要是由工农业生产、生活污水等造成的。
目前,我国的河流、湖泊和水库都受到了不同程度污染。
因为水体自净能力有限,北方的污染负荷普遍重于南方。
沿海地区,因人为超量开采地下水,常导致海水侵入地下水,引起土壤盐碱化,及水质下降,引发水质型缺水。
我国《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)规定,依据地表水水域环境功能和保护目标,我国地表水分为五类:Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区;Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区,鱼虾类越冬场、洄游通道,水产养殖区等渔业水域及游泳区;Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
中国地表水环境质量标准
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地下水污染
地下水污染主要是指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使水质下降的现象。我国水资源总量的 1/3 是地下水,全国绝大部分地下水都遭受不同程度的污染,其中浅层地下水的污染情况尤为严重。
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水体富营养化
是指在人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大量进入水体,导致水中营养元素过剩,藻类等水生生物大量繁殖,致使水体透明度下降,溶解氧浓度降低,鱼类及其他生物大量死亡,水质恶化现象。
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沉积物充满湖沼,湖泊沼泽化
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1.人类主要通过哪些途径排放富含氮和磷的污水?如何加以控制?
排放途径: 工业废水、农田退水、牲畜和水产养殖废水、生活污水、城市地面径流等
控制措施:
①制定废水、污水的排放标准,并加强执法;②加强水质监测预警;③加强生产生活污水集中处理;④改进工艺、清洁生产,合理布局工业企业,控制工业污染;⑤发展生态农业,合理施用化肥、农药;⑥加强居民环保宣传教育,推广无磷洗涤剂。
农业是用水大户,占用水总量的60%以上(工业用水仅次于农业用水,高于生活用水),也是水资源浪费大户。我国土渠输水、大水漫灌等不合理灌溉方式仍普遍使用,渗漏、蒸发严重。耕地自然降水利用率只有45%左右。
我国工业用水的重复利用率仅为55%左右,发达国家达到了80%左右;我国工业万元产值平均用水量为103立方米,美国、日本仅为9和6立方米。
城镇居民生活用水浪费严重。供水管道老化、水龙头滴漏造成的用水损失达到了用水总量的20%左右。
(三)水资源利用效率低,浪费严重
二、我国水资源安全保护措施
(一)兴修水利,优化水资源配置
①修建水库、渠道、调水工程等,解决水资源时空分布不均。如都江堰,京杭大运河,三峡工程,南水北调等
②因地制宜的利用水资源,如新疆坎儿井, 黄土高原的水窖/旱井, 建设海绵城市等③完善综合防灾减灾体系,加强江河湖泊治理工程建设。
海绵城市
海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,也可称之为“水弹性城市”。
“滞”:增加城市对雨水的截留
“渗”:增加雨水下渗
“蓄”:增加城市蓄水量
“净”:净化雨水
“用”:保障城市用水
“排”:减少城市内涝,将多余的雨水通过地下管网排出城市
保护生物多样性;缓解城市热岛效应;改善人居环境
海绵城市功能
海 绵 城 市
近年来,很多城市都出现过“雨季一来,城市看海”的情景。在硬化的地面上,雨水只能从管道中集中排走,强降雨一来,管道不够用,河道水位过高,就出现城市洪水或内涝。为了解决这一问题,人们从修建地下排水网络到构筑绿色屋顶,不断探索控制城市洪涝的方法。例如,建设“海绵城市”就是其中一种方案。该方案通过充分发挥建筑、道路和绿地等对雨水的吸纳、蓄渗和缓解作用,从而控制雨水径流,实现自然存储、渗透的城市防洪目的。
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1、想一想,“海绵城市”除了能有效防涝,还有哪些功能?
增加城市对雨水的截留、增加雨水下渗、增加城市蓄水量、净化雨水、保障城市用水、保护生物多样性、缓解城市热岛效应、改善人居环境等。
2、议一议,你认为还有哪些防治城市洪涝的措施?
加强对暴雨、洪涝的监测预警;增加城市绿地面积;完善城市排水系统;整治恢复生态河网;完善防涝抗涝的城市应急体系。
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(二)节约用水,构建节水型社会
①改进工艺,提高工业用水重复利用率
②改进农业灌溉技术,发展节水农业
③加强宣传教育,提高公民节水意识
以色列的节水农业
以色列农业用水技术在国际上处于领先地位,以将“沙漠之国”打造成“农业强国”的奇迹闻名于世。
以色列国位于亚洲西部,地中海沿岸,面积2.2万平方公里,其中3/4的土地是沙漠。气候夏季炎热干燥,冬季温和湿润,年降雨量220~920毫米。
(三)水污染防治
常用的污水处理方法
基本方法
基本原理
技术方法
图 2-25 水环境污染遥感监测
地理信息技术在水污染防治的过程中能够发挥重要作用。
遥感技术可快速准确的查明水体污染的范围、程度,还具有实时预报和动态监测的能力。
三、跨境水资源与国家安全
(1)跨境水资源和国家安全的关系:
全球人口增长
经济社会发展
水资源
社会动荡
地区冲突
各国
争水
eg:“两伊战争”既是石油之争、宗教之争,也是争水之战
(2)处理跨境水资源利用开发的原则:
相互理解,彼此尊重,协调一致,统一制定水资源利用与保护方案。
1. 我国有 2.2 万千米长的陆地边界,与陆上邻国大多有河流相通,国际河流多达86 条。读图 2-26,结合我国地形图,完成相关任务。
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(1)流经我国的国际性河流主要有哪些?
我国国际性河流主要分布于东北、西北和西南地区。
东北主要有黑龙江、乌苏里江、缓芬河、图们江、鸭绿江;
西北主要有额尔齐斯河一鄂毕河、伊犁河;
西南主有独龙江—伊洛瓦底江、怒江一萨尔温江、澜沧江一湄公河、雅鲁藏布江一布拉马普特拉河、元江一红河、恒河、印度河。
(2)说出我国主要国际性河流的补给类型。
东北地区的国际性河流以雨水和季节性积雪融水补给为主,此外还有地下水等补给形式;
西北地区的国际性河流以冰雪融水补给为主,此外还有雨水、地下水等补给形式;
西南地区的国际性河流以雨水补给为主,此外还有冰雪融水、地下水等补给形式
(3)查找有关资料,以我国某条国际性河流为例,说出我国在维护国际安全和保护水资源方面做出的贡献。
我国倡议成立了由流域各国共同参与的澜沧江一湄公河合作机制,并将水资源合作作为澜湄合作的优先领域之一。我国与流域内各国互利互惠、协商合作,公平合理的利用跨境水资源,并与下游国家分享有关澜沧江上游的更多水文信息。2016年3月,越南、老挝等下游国家遭遇百年来最严重早灾,我国在澜沧江上游的梯级水电站开闸放水,极大缓解下游多国早情;为确保湄公河航运安全,我国公安边防和缅甸、老挝、泰国三国执法部门共同开展公河联合巡逻执法。
巴拉圭河是巴拉那河的主要支流,是巴西与玻利维亚、巴拉圭与阿根廷的边界河。巴拉圭河起源于巴西的马托格罗索州,在阿根廷的科连特斯市北部注入巴拉那河,全长2549千米。饶鲁河河口与阿帕河河口把巴拉圭河分成上、中、下游。巴拉圭河从源头至河口间流量季节变化差异显著。
2016年7月,巴拉圭与阿根廷边境遭遇严重干旱,地面龟裂,巴拉圭皮科马约河河水枯竭,原本生活在河水中的鱼类被晒干,许多哺乳动物因为高温和水资源短缺,也难逃干渴致死的命运。有人认为,巴拉圭河部分河段干涸与各国协调管理不够也有很大关系。巴拉圭河是南美著名的国际性河流,但南美各国间多年来对于水的重要性重视不够。
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(1)指出巴拉圭河从源头至河口间不同河段流量季节变化特征,并从气候、地形、流域等方面分析造成这些变化的原因。
巴拉圭河流量季节变化明显。上游河段,汛期一般为每年的1月份左右,7月份流量最小;以下河段的汛期则逐步推后。
上游河段主要位于热带草原气候区,夏季/1月份降水多,为雨季,7月为干季;向下游,随着支流汇入及沿岸广阔沼泽等湿地对径流的调节,同时气候类型逐步向亚热带季风性湿润气候过渡,河段汛期向河口也逐步推后。
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(2)综合分析2016年皮科马约河出现河水枯竭的地理原因。
7月为当地干季,降水少,蒸发强,河水水位下降;
极端干旱,加剧了蒸发;
工业化、城镇化、农业发展及人口增长,过度取水;破坏植被,土地涵养水源能力下降;
河道泥沙淤积,水流受阻,加剧河水干涸;
域内各国协调管理不够,缺乏统筹的利用与保护。
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防洪,农业灌溉、工业及生活用水水量分配,水电开发,航运,水产养殖,水污染防治,生态环境保护,水文监测及科研等方面
(3)为了充分利用巴拉圭河的水资源,流域各国需要在哪些方面协调?
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