内容正文:
第二节 流域内部的协作发展以尼罗河流域为例
[课标要求] 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。
素养解读
1.通过图文资料,分析尼罗河流域的自然环境特征和社会经济状况,提高区域认知能力。
2.结合尼罗河流域不同地区的资源和环境特点以及开发利用现状,分析协调开发尼罗河流域的对策及意义。
3.结合尼罗河流域的协调发展,掌握分析流域综合开发与协调发展的一般方法与内容。
知识点(一) 尼罗河流域
1.概况:发源于东非高原,流经非洲东部与北部,自南向北注入地中海,全长6 670 km,是世界上最长的河流。
2.流域:流经9个国家,流域面积达300多万平方千米。[注]
3.源头
(1)白尼罗河:发源于赤道附近终年多雨地区。
(2)青尼罗河:上游地处埃塞俄比亚高原,属热带草原气候区。
4.水资源:人均水资源量仅为525立方米/年,属于水资源短缺地区。目前85%的水资源用于农业灌溉,水电开发率仅为10%。
5.尼罗河与古埃及文明
(1)尼罗河每年6—10月定期泛滥,将上游大量肥沃的土壤带到埃及,人们在此处种植棉花、小麦、水稻和椰枣等农作物,在干旱的沙漠地区形成了一条“绿色走廊”;缓解了土壤盐碱化,催生了古埃及的太阳历。
(2)尼罗河河道顺直,坡降平缓,利于航运。
(3)至今,埃及仍有96%的人口和绝大部分工农业生产集中在尼罗河流域,因此尼罗河被视为埃及的生命线。
[助解教材]
[注]拓展:水系与流域
(1)水系:又称河系,由河流的干流、各级支流以及连通的湖泊、沼泽或地下暗河组成的庞大系统。
(2)流域:又称供水区,由分水岭所包围的河流或水系的集水区域。
知识点(二) 不协调的流域开发
1.开发不协调的原因
尼罗河是一条国际性河流,尼罗河流域国家都属发展中国家,面临着人口增长与贫困等多重压力,对水资源的需求与日俱增,于是流域内各国加快了对尼罗河的开发与利用。
2.开发中出现的问题
位置
主要表现
上游地区
过度用水与捕捞,导致生物多样性减少,也影响到下游地区的供水
上游、中游地区
毁林开荒,导致旱涝灾害加剧,河流含沙量增多,造成水库泥沙淤积等
下游地区
过度灌溉导致土壤盐碱化加剧,工业的发展导致污染严重等
知识点(三) 走向协作的流域开发
1.原则:加强流域内的合作,兼顾各国利益,合理开发利用水资源,保护环境。[注]
2.目的:摆脱贫困、加快经济发展、改善生态环境。
3.主要途径
(1)成立协作组织,统一规划管理。
(2)水资源的协调利用与合理分配。
(3)环境的协作保护与统筹治理。
[助解教材]
[注]辨析:流域的开发并非只是对河流的开发
流域的开发包括河流的利用和治理、流域内资源的开发、生态环境的恢复和治理等。
探究点(一) 分析流域内部协作开发
[案例探究]
珠江流域全域水运条件良好,广东是珠江流域经济最发达的省份,云南、贵州、广西有丰富的矿产资源、优质的水源以及得天独厚的农业发展条件。
[思考交流]
1.指出珠江上、中、下游协调发展的有利条件。
提示:珠江上游、中游地区资源丰富,如优质的水源、优美的环境、丰富的矿产资源和能源资源、优质的农业资源、廉价的劳动力;上游、中游地区产业发展密度低,可为珠江三角洲地区的产业转移提供广阔空间;下游地区人口稠密,经济发达,科技水平高,资金充足;珠江得天独厚的水运条件沟通上、中、下游地区,流域内形成了铁路、公路、水运等综合运输网,交通便利。
2.列举珠江上游地区的经济发展对下游地区产生的负面影响。
提示:上游城市和人口增加、工农业发展,向珠江的排污量增加,导致水质变差;用水量增加,导致下游水量减少,易发生海水倒灌。
[综合思维]
1.流域整体性分析
流域自然环境是开发的基础,对流域协作开发必须整体认识流域的自然环境:一般从地理位置、地形、气候、河流的特征及资源等方面入手,并结合各自然要素的相互关系和影响,确定河流利用方式和流域开发方向。分析如下图所示:
2.一般流域内部的开发方式及其内容分析
(1)水资源的利用及其功能
①利用
解决季节性用水不足主要靠修建水库蓄水,解决水资源空间分布不均主要靠跨流域调水或修建引水工程,解决水质型缺水主要靠水污染整治与提高水资源利用率等措施。
②功能
(2)水能资源的开发
从开发条件(河流水量大小、落差大小、结冰期长短、地形地质条件是否适合开发)、开发需求(本地区用电量需求、经济发展程度、输电技术水平)等方面分析。
(3)内河航运价值
(4)产业发展与城市布局
对农业来说,流域开发能为中下游平原提供灌溉水源;对工业来说,可提供水源和运输条件;对城市来说,可提供用水和水运条件。
3.正确认识流域协作开发应把握的关键
关键
具体内容
处理“一个冲突”
即要处理不同的利益主体对水资源开发利用的需求不同,导致在水资源利用、水质保护过程中出现的利益冲突
坚持“一个原则”
即根据流域整体性强、关联度高的特点,需要以流域为单元进行统筹管理的原则
提供“一个机会”
即为流域内各区域提供公平的共同发展的机会
建立“一种机制”
即“河长制”,一种流域管理机制,可以解决上游和下游、岸上和岸下的水资源保护、水污染防治等问题
[针对训练]
三峡水电站位于长江上游与中游的分界点宜昌市内,汇流区域为长江上游流域,是一座季节调节型水库。下图示意三峡水电站2022年发电量及2013—2021年平均发电量。据此完成1~3题。
1.图中显示,相较于2013—2021年,2022年三峡水电站发电量 ( )
A.上半年发电量整体偏少 B.6月增加幅度最大
C.下半年发电量整体偏多 D.9月减少幅度最大
2.2022年7月,三峡水电站发电量与往年同期平均发电量差异较大的主要原因是 ( )
A.水库库容变小 B.地下径流增大
C.上游来水减少 D.库区蒸发量大
3.受2022年三峡水电站发电量状况影响,长江流域 ( )
A.电力供需矛盾突出 B.交通拥堵加剧
C.高端人才大量外流 D.洪涝灾害增多
答案:1.D 2.C 3.A
解析:第1题,图中显示,相较于2013—2021年,2022年三峡水电站发电量9月减少幅度最大,5月增加幅度最大,B错,D对;据图分析可知,相较于2013—2021年,2022年上半年发电量整体偏多,下半年发电量整体偏少,A、C错。
第2题,结合图文材料分析可知,三峡水电站是长江上游的季节调节型水库,其发电量直接受长江上游来水量的影响,发电量明显较往年同期偏低,最可能是因为上游来水减少,三峡水库水位较往年同期偏低,导致发电量减少,C对;水库库容在短期内不会发生明显变化,且水库库容变化一般不会是导致2022年7月发电量与往年同期平均发电量差异较大的原因,A错;地下径流对河流水量及水电站发电量影响较小,不是主要因素,B错;库区蒸发量对发电量影响不大,不是造成发电量差异大的主要原因,D错。
第3题,据图分析可知,2022年三峡水电站发电量整体偏少,尤其是7—9月,长江流域受副热带高压控制,多高温天气,社会所需降温用电量剧增,而此时水电站的发电量大幅度减少,导致电力供需矛盾突出,对经济发展和居民健康产生不利影响,A对;水电站发电量变化与交通拥堵没有直接关系,B错;一个地区的高端人才流动受多种复杂因素影响,如经济发展、政策、科研环境等,三峡水电站发电量状况一般不会直接导致高端人才大量外流,C错;三峡水电站本身有防洪作用,发电量变化与洪涝灾害增多没有直接关联,D错。
卡普阿斯河(如下图所示)发源于印度尼西亚与马来西亚交界处的巴都布罗克山脉的西部山岭,自东向西流,在坤甸(庞提纳克)南部的一大片沼泽三角洲处分为两条主流注入南海。卡普阿斯河全长1 143 km,大部分河段可通航,流域内地形以平原、沼泽为主,虽然降水量大,但可开发利用的资源较少,只在其干支流上修建了一些大坝工程,水电及矿产资源开发程度较低。据此完成4~5题。
4.卡普阿斯河干支流上修建大坝工程的主要目的是 ( )
A.发展养殖 B.蓄水灌溉
C.防御洪涝 D.发展旅游
5.导致卡普阿斯河流域水电及矿产资源开发程度较低的主要原因是 ( )
A.地形起伏较大 B.自然环境恶劣
C.河流落差较小 D.冻土发育广泛
答案:4.C 5.B
解析:第4题,该流域降水丰富,地势低平,河流中下游平原地区洪涝灾害严重,其修建大坝的主要目的是防御洪涝,故C项正确。
第5题,卡普阿斯河地处赤道附近,为热带雨林气候,降水丰富,全年高温多雨,沼泽湿地广布,自然环境恶劣,导致流域内水电及矿产资源开发利用程度都比较低,故B项正确。
探究点(二) 探究尼罗河流域的水资源开发
[案例探究]
阿斯旺大坝位于开罗以南约700 km。工程于1961年开工,1970年竣工。水库建成后,阿斯旺大坝一改尼罗河定期泛滥性灌溉为可调节的人工灌溉,从此埃及结束了依赖尼罗河自然泛滥进行耕种的历史,同时,水位落差产生的巨大电力也成为埃及迈向现代工业文明的重要动力;不但改善了尼罗河的航运条件,有效防治了洪涝灾害,而且扩大了农田的灌溉面积等。但也带来了一些不利的影响:下游河道水位降低,原有水利设施难以发挥作用;地下水位抬升,次生盐碱化严重;尼罗河的泥沙被拦在纳赛尔水库中,使埃及失去一项宝贵的肥源;下游生态环境恶化,污染加剧。
[思考交流]
1.尼罗河定期泛滥对两岸有何影响?
提示:有利影响:给两岸提供了肥沃的土壤,有利于农业生产的发展。不利影响:容易产生洪涝灾害,危及人们的生命和财产安全。
2.阿斯旺大坝建成后,对生态问题产生了哪些不利影响?
提示:阿斯旺大坝建成后,大坝周围地下水位升高,使次生盐碱化加重;导致生态环境破坏,生物多样性减少;在枯水期,河口地区可能会出现海水倒灌,使河口地区生态环境恶化等。
[综合思维]
1.阿斯旺大坝带来的利与弊
(1)阿斯旺大坝带来的利
项目
具体内容
经济效益
①发挥防洪、灌溉作用,促进农业发展;②发电效益巨大,加快工业现代化进程(供应稳定、廉价的电能);③推动渔业、旅游业和航运业的兴起
生态环境效益
①减少沿岸对矿物能源的依赖,减少对植被的破坏,保护生态;②水电利用的同时可减少“三废”的排放
(2)阿斯旺大坝带来的弊
项目
具体内容
库区
库区移民安置投资大;泥沙淤积库区,下游失去一年一度的天然肥源,引起下游河床冲刷加剧
下游
下泄淡水减少,导致三角洲地区水质恶化,海水倒灌,尼罗河口外沙丁鱼严重减产
全流域
常年灌溉面积扩大导致土壤次生盐碱化加剧;蚊蝇滋生,疾病传播速度加快
2.水利工程的评价方法
水利工程的评价包括工程建设可行性评价和建成后对周边环境影响的评价两大方面。可行性评价主要从水利工程的自然条件和社会经济条件两个方面分析,影响评价则需要从有利影响和不利影响两个方面分析。
(1)可行性评价
①自然条件
自然条件包括资源条件和工程条件。
自然条件
具体内容
资源条件(水能丰富程度)
流量大,落差大,水能丰富
工程条件
峡谷河段,筑坝工程量小
地质基础好,安全性好
②社会经济条件
社会经济条件包括市场条件和工程条件。
社会经济条件
具体内容
市场条件
经济发达,人口稠密,市场广阔
工程条件
移民少,淹没农田少,生态破坏小,有利于工程实施
(2)影响评价
水利工程影响评价首先要采取一分为二的观点,即任何水利工程的修建既有利也有弊;其次要运用综合的观点,即必须全方位、多角度地认识水利工程所产生的影响。
有利影响
不利影响
社会经济效益
产生防洪、发电、航运、灌溉和旅游等综合效益
上游地区
(库区)
库区蓄水会淹没原有生产、生活设施以及文物古迹等;改变库区原有生态环境,水域内蚊虫滋生,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
下游(河口
三角洲地区)
河流带来的泥沙大大减少,土壤自然肥力下降;入海径流量减小,海浪对海岸的侵蚀加强,河口三角洲不断缩小;由于海水倒灌、生态破坏和入海营养物质减少,河口的渔业资源锐减
[针对训练]
尼罗河是大自然给埃及的馈赠。古埃及人很早就发现了尼罗河定期泛滥(每年6—10月)的规律,并找到与之相适应的农业耕作方式。古埃及人还能够利用自然条件在尼罗河开展帆船双向航运。据此完成1~2题。
1.古埃及人在尼罗河谷播种粮食作物的时间是 ( )
A.3—4月 B.6—7月
C.9—10月 D.11—12月
2.古埃及人在尼罗河开展帆船双向航运 ( )
A.向北航行利用偏南风
B.向南航行利用偏北风
C.向北航行利用风帆
D.向南航行利用地势
答案:1.D 2.B
解析:第1题,尼罗河上游主要为热带草原气候,6—10月降水多,尼罗河下游洪水泛滥,故6—10月无法从事农业生产活动;11—次年2月 ,洪水消退后,肥沃的土壤出露,利于农耕;3—4月播种的时间太晚。
第2题,根据埃及所处的地理位置可知,该地在东北信风的控制下,盛行风向是东北风。尼罗河的流向是自南向北流。埃及境内的尼罗河谷地地形总体较平缓,往南航行时(扬起风帆),可借助东北信风逆流而上;往北航行时(降下风帆),可顺流而下,省时省力。
下图为尼罗河干支流地形剖面示意图。据此完成3~4题。
3.与白尼罗河相比,青尼罗河开发水能的优势是 ( )
A.汛期长,发电时间长
B.峡谷多,落差大,水能丰富
C.落差小,利于河流梯级开发
D.流量稳定,发电量季节变化小
4.尼罗河中上游修建水库,对其下游地区的影响可能是 ( )
A.挟带泥沙增加,海岸线向海洋推进
B.海浪侵蚀相对加重,海岸线向陆地退缩
C.入海水量增加,三角洲面积变大
D.沿岸土壤肥力增加,土地盐碱化减轻
答案:3.B 4.B
解析:第3题,水能开发的必要条件有径流量和落差。由图示内容可知,青尼罗河落差明显大于白尼罗河。
第4题,水库具有拦截泥沙的作用,尼罗河中上游修建水库导致输送到河口泥沙减少,河流沉积作用小于海浪侵蚀作用,三角洲面积减小,海岸线向陆地退缩。
一、人地协调——引凌入沙
[材料] 凌汛是冰坝阻塞河道、造成河流水位急剧上升的现象。黄河兰州河段至内蒙古河段(乌海至河口)每年冬春季节都会发生凌汛,且内蒙古河段春季凌汛比冬季凌汛产生的危害更为严重。1969年刘家峡水电站投入使用以来,通过调控出库水量有效地减轻了内蒙古河段凌汛的发生,但仍不能完全防控。从2013年开始,为缓解防凌防汛压力,解决生态水资源短缺难题,变水害为水利,鄂尔多斯市杭锦旗推进“引凌入沙”生态环境保护工程,并于2014年汛期首次将凌水成功引入库布齐沙漠腹地。如图为黄河流域局部图。
[问题设计]
1.与冬季凌汛相比,分析黄河内蒙古河段春季凌汛产生危害更严重的原因。
提示:春季河道存有的水量较冬季多;春季上游解冻的大量冰块流向下游河段,易造成下游河段河道堵塞,水位上升的速度更快;春季下游河段冰层比初冬时更厚,解冻经历的时间更长。
2.说明刘家峡水库不能完全防控黄河内蒙古河段凌汛的原因。
提示:刘家峡水电站库容较小,不能满足内蒙古河段防汛的库容需求;刘家峡水库距离内蒙古河段较远,不能及时调度下游的凌汛情况;不能控制兰州至乌海河段春季蓄水的集中释放。
3.简述杭锦旗“引凌入沙”对库布齐沙漠地区产生的有利影响。
提示:提高了植被覆盖率,减轻了荒漠化;扩大了湿地面积,增加了生物多样性;为沙漠地区的放牧业提供了牧草,提高了当地牧民的收入。
二、综合思维——黄河的“分区治理”模式
[材料] 黄河下游河道按照平面形态的不同可以分为游荡型河段、过渡型河段、顺直微弯型河段和河口型河段四种类型。从春秋时期开始,我国的先民就不断探寻黄河的治理措施,先后摸索出“宽河固堤”“束水攻沙”等技术。近年来,我国科技工作者应时代发展,设计出“分区治理”模式,将黄河河道至大堤之间的流域空间依次划分为生态移民安置区、高效生态农业区和生态湿地等功能区,利用泥沙放淤、挖河疏浚等技术手段实施滩区再造,建设嫩滩、二滩和高滩,以达成洪水分级设防、泥沙分区落淤、滩槽水沙自由交换的水沙调控目标。下图为黄河下游河道相关地理信息示意图。
[问题设计]
1.根据材料中黄河下游河道不同平面形态,分别指出最能体现“宽河固堤”和“束水攻沙”的河段类型。
提示:宽河固堤——游荡型河段;束水攻沙——顺直微弯型河段。
2.在调水调沙过程中,说明三门峡水利枢纽先行泄洪对小浪底水利枢纽的影响。
提示:三门峡水利枢纽放水可以冲刷小浪底水利枢纽库区泥沙;为小浪底水利枢纽排沙出库提供动力;减少小浪底水利枢纽库区泥沙沉积。
3.分析采用“分区治理”模式对黄河下游区域可持续发展的意义。
提示:将滩地分区设定不同的防洪标准;在保证防洪的基础上,在这些滩地安置群众;发展生态产业,从而实现治河与惠民双赢的目的。
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