内容正文:
子项目3 探索济南泉水守护之法
山东省 地方教材
教学目标
知识与技能:
1. 知道降水是影响济南泉水喷涌的主要自然因素,能结合降水统计图说出泉水“缩水”的季节及原因;
2. 了解植被破坏、地下水超采是导致泉水“缩水”的主要人为因素,能说出2-3种护泉措施;
3. 理解“绕避抬升”的护泉理念,知道济南地铁建设中保护泉水的具体做法。
教学目标
过程与方法:1.通过分析降水统计图、完成对比实验,学习从数据、现象中提炼科学结论的方法;
2. 通过小组讨论、案例分析,梳理护泉措施的原理,提升合作探究与逻辑思维能力;
3. 通过为济南泉水保护建言献策,尝试运用所学知识解决实际问题,提升实践创新能力。
教学目标
情感态度与价值观:感受济南泉水保护的紧迫性与重要性,增强对家乡泉水的责任感与保护意识;
2. 体会科学护泉的智慧,树立“人与自然和谐共生”的理念;
3. 为济南城市发展与泉水保护的共生成就感到自豪,激发热爱家乡、建设家乡的情感。
济南泉水这一自然景观,颇具文化价值,是济南最亮眼的“城市名片”。要想使其保持长久的生命力,应采取科学措施保护泉水,保证泉水持续喷涌,实现人与泉的和谐共生。
子项目 3 探索济南泉水守护之法
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
墨泉是济南七十二名泉之一,在盛水期水势浩大,水自池栏涌出,素有“一泉成河”的美誉。但历史上墨泉曾出现过干涸见底的情况。为防止墨泉再次停喷,我们需要先找出泉水“缩水”的症结所在。
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
思考:
你认为泉水缩水的原因是什么?
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
影响济南泉水喷涌的因素有很多,其中最主要的因素是降水。济南的泉水补给主要依靠大气降水,降水的多少、季节分布,会直接影响地下水位,进而影响泉水的喷涌状态。
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
思考:
结合济南的降水统计图,观察降水的季节分布特点,思考:济南泉水“缩水”一般会出现在哪个季节?为什么?
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
济南属于温带季风气候,降水季节分布不均,夏季降水多,冬春季节降水少。冬春季节降水不足,加上气温回升、蒸发旺盛,地下水得不到充足补给,地下水位下降,泉水就容易出现“缩水”甚至停喷的情况。
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
实验一:探究植被覆盖率对泉水的影响
植被具有涵养水源的作用。请思考:树木减少后,雨水会直接流走还是渗入地下?泉能得到足够的补给吗?
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
实验一:探究植被覆盖率对泉水的影响
小组模拟实验设计:
1. 准备两块材质、大小基本相同的石块;
2. 一块上方覆盖海绵,代表植被;另一块不做处理;
3. 同时向石块上面浇水,观察水渗透速度的差异。
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
实验一:探究植被覆盖率对泉水的影响
现象:覆盖海绵(植被)的石块,水渗透速度慢,更多水被留存、下渗;无海绵的石块,水快速流走,下渗少。
结论:植被破坏→雨水下渗减少,地下水补给不足→泉水“缩水”。
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
实验一:探究植被覆盖率对泉水的影响
植被就像大地的“海绵”,树木的根系能固定土壤、留住水分,树叶和枯枝落叶能减缓雨水流速,让更多雨水渗入地下,补充地下水。植被被破坏后,雨水会快速形成地表径流流走,无法有效补给地下水,泉水就会因水位下降而“缩水”。
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
实验二:探究地下水开采对泉水的影响
济南人均水资源占有量不足全国人均占有量的七分之一。随着人口增加,居民生活和工农业生产用水量越来越大。如果不严格管控地下水开采,泉水还能冒出来吗?
思考:
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
实验二:探究地下水开采对泉水的影响
小组模拟实验设计:
1. 用透明容器装水,代表地下水;
2. 插入吸管,代表水井;
3. 多人同时快速吸水,观察水位下降速度。
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
实验二:探究地下水开采对泉水的影响
现象:多人同时吸水时,容器内水位快速下降,很快就无法再吸出水分。
结论:地下水超采→地下水位快速下降→泉水“缩水”。
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
泉水的喷涌,依靠地下水位高于泉眼的压力差。当过度开采地下水时,地下水位持续下降,一旦低于泉眼的高度,压力差消失,泉水就无法喷涌,出现“缩水”甚至停喷的情况。
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探究活动一:找到泉水“缩水”的症结
泉水“缩水”的人为原因:
1. 植被覆盖率降低,雨水下渗减少,地下水补给不足;
2. 地下水过度开采,地下水位持续下降,无法支撑泉水喷涌。
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探究活动二:找出护泉超级妙招
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动二:找出护泉超级妙招
为了解决降水少、植被覆盖率低和过度开采地下水等问题,我们可以采取多种科学的保泉措施,让泉水持续喷涌。
你知道有哪些保泉护泉的好办法吗?
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探究活动二:找出护泉超级妙招
妙招一:植树造林,涵养水源
针对植被覆盖率低的问题,我们可以通过植树造林、保护绿地,恢复植被的涵养水源功能,让更多雨水渗入地下,补充地下水,为泉水提供充足的补给。
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探究活动二:找出护泉超级妙招
妙招二:建设海绵城市
海绵城市的功能和植物类似:在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要水时将蓄存的水“释放”并加以利用,有效留住雨水,补充地下水,助力保泉。
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探究活动二:找出护泉超级妙招
妙招二:建设海绵城市
海绵城市的核心设计包括:透水路面、雨水花园、湿地湖泊、生物滞留设施等。这些设施能减少地表径流,让更多雨水渗入地下,是济南护泉的重要工程。
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妙招三:地下水回灌
地下水回灌是指将经过处理的水(如地表水、雨水、处理后的污水等)重新注入地下含水层的过程,目的是补充地下水资源,恢复地下水位,让泉水重新获得喷涌的动力。
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探究活动二:找出护泉超级妙招
妙招三:地下水回灌
地下水回灌不仅能补充地下水资源、恢复地下水位,还能改善地下水质量,维持地下水资源的可持续利用,是解决地下水超采问题的有效手段,也是济南保泉的重要措施之一。
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动二:找出护泉超级妙招
妙招四:节约用水,管控地下水开采
针对地下水过度开采的问题,一方面要严格管控地下水开采,另一方面要推广节约用水,减少生产生活用水,缓解水资源压力,保护地下水位。
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探究活动二:找出护泉超级妙招
妙招五:人工降水,补充水源
在降水偏少、泉水水位持续下降的时期,可以通过人工降水的方式增加降雨量,补充地下水,为泉水补给提供助力,缓解泉水“缩水”的情况。
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探究活动二:找出护泉超级妙招
新挑战:城市建设与泉水保护
济南作为省会城市,城市规模和人口数量近年来持续增加,地铁建设等城市发展举措,也给泉水保护带来了前所未有的挑战。
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探究活动二:找出护泉超级妙招
思考:修建地铁会影响泉水吗?
修建地铁时,施工过程可能会破坏地下水的径流通道,影响地下水的补给和流动,进而影响泉水的喷涌。我们该如何最大程度减少修建地铁对泉群的影响?
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探究活动二:找出护泉超级妙招
学生讨论:地铁与泉水的保护
小组讨论:
1. 怎样最大程度减少修建地铁对泉群的影响?
2. 在大明湖附近修建地铁,应怎样避免对泉群的影响?
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探究活动二:找出护泉超级妙招
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探究活动二:找出护泉超级妙招
子项目 3 探索济南泉水守护之法
探究活动二:找出护泉超级妙招
护泉妙招大盘点
我们学到的护泉妙招:
1. 应对自然因素:人工降水、地下水回灌;
2. 应对人为因素:植树造林、建设海绵城市、节约用水、管控地下水开采;
3. 平衡城市发展:地铁建设采用“绕避抬升”等保泉措施。
水润文脉 泉城共生
山东省 地方教材
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